• صفحه اصلی
  • مرور
    • شماره جاری
    • بر اساس شماره‌های نشریه
    • بر اساس نویسندگان
    • بر اساس موضوعات
    • نمایه نویسندگان
    • نمایه کلیدواژه ها
  • اطلاعات نشریه
    • درباره نشریه
    • اهداف و چشم انداز
    • اعضای هیات تحریریه
    • اصول اخلاقی انتشار مقاله
    • بانک ها و نمایه نامه ها
    • پیوندهای مفید
    • پرسش‌های متداول
    • فرایند پذیرش مقالات
    • اخبار و اعلانات
  • راهنمای نویسندگان
  • ارسال مقاله
  • داوران
  • تماس با ما
 
  • ورود به سامانه ▼
    • ورود به سامانه
    • ثبت نام در سامانه
  • English
صفحه اصلی فهرست مقالات مشخصات مقاله
  • ذخیره رکوردها
  • |
  • نسخه قابل چاپ
  • |
  • توصیه به دوستان
  • |
  • ارجاع به این مقاله ارجاع به مقاله
    RIS EndNote BibTeX APA MLA Harvard Vancouver
  • |
  • اشتراک گذاری اشتراک گذاری
    CiteULike Mendeley Facebook Google LinkedIn Twitter
مهندسی بیوسیستم ایران
مقالات آماده انتشار
شماره جاری
شماره‌های پیشین نشریه
دوره دوره 50 (1398)
دوره دوره 49 (1397)
دوره دوره 48 (1396)
شماره شماره 4
زمستان 1396، صفحه 389-551
شماره شماره 3
پاییز 1396، صفحه 243-387
شماره شماره 2
تابستان 1396، صفحه 191-342
شماره شماره 1
بهار 1396، صفحه 190-1
دوره دوره 47 (1395)
دوره دوره 46 (1394)
دوره دوره 45 (1393)
دوره دوره 44 (1392)
دوره دوره 43 (1391)
دوره دوره 42 (1390)
دوره دوره 41 (1389)
دوره دوره 40 (1388)
دوره دوره 39 (1387)
خلیلیان, حامد, قاسمی ورنامخواستی, مهدی, نادری بلداجی, مجتبی, رستمی, سجاد. (1396). توسعه و آزمون حسگر دی‌الکتریک استوانه‌ای برای اندازه‌گیری غلظت قند شربت چغندرقند. مهندسی بیوسیستم ایران, 48(1), 144-137. doi: 10.22059/ijbse.2017.61569
حامد خلیلیان; مهدی قاسمی ورنامخواستی; مجتبی نادری بلداجی; سجاد رستمی. "توسعه و آزمون حسگر دی‌الکتریک استوانه‌ای برای اندازه‌گیری غلظت قند شربت چغندرقند". مهندسی بیوسیستم ایران, 48, 1, 1396, 144-137. doi: 10.22059/ijbse.2017.61569
خلیلیان, حامد, قاسمی ورنامخواستی, مهدی, نادری بلداجی, مجتبی, رستمی, سجاد. (1396). 'توسعه و آزمون حسگر دی‌الکتریک استوانه‌ای برای اندازه‌گیری غلظت قند شربت چغندرقند', مهندسی بیوسیستم ایران, 48(1), pp. 144-137. doi: 10.22059/ijbse.2017.61569
خلیلیان, حامد, قاسمی ورنامخواستی, مهدی, نادری بلداجی, مجتبی, رستمی, سجاد. توسعه و آزمون حسگر دی‌الکتریک استوانه‌ای برای اندازه‌گیری غلظت قند شربت چغندرقند. مهندسی بیوسیستم ایران, 1396; 48(1): 144-137. doi: 10.22059/ijbse.2017.61569

توسعه و آزمون حسگر دی‌الکتریک استوانه‌ای برای اندازه‌گیری غلظت قند شربت چغندرقند

مقاله 15، دوره 48، شماره 1، بهار 1396، صفحه 144-137  XML اصل مقاله (705.55 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2017.61569
نویسندگان
حامد خلیلیان1؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی email orcid 2؛ مجتبی نادری بلداجی3؛ سجاد رستمی3
1فارغ التحصیل
2استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه شهرکرد
3عضو هیئت علمی
تاریخ دریافت: 16 مرداد 1395،  تاریخ بازنگری: 27 آذر 1395،  تاریخ پذیرش: 15 دی 1395 
چکیده
اندازه­گیری و پایش غلظت قند شربت چغندرقند به شکل پیوسته و در مراحل مختلف پخت و تغلیظ یکی از نیازهای اساسی صنعت شکر می­باشد. در این مطالعه یک نمونه حسگر دی­الکتریک استوانه­ای با قابلیت توسعه برای اندازه­گیری برخط غلظت قند شربت چغندرقند ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. این حسگر متشکل از یک استوانه فولادی و مغزی به عنوان قطب­های خازن می­باشد که  توسط کابل هم­محور به دستگاه­های ژنراتور و تحلیل­گر طیف متصل می­شود. با آزمون آزمایشگاهی، پاسخ حسگر در پنج غلظت مختلف شربت چغندرقند با درصدهای بریکس 5/26، 9/37، 7/48، 1/54 و 62 آزمون شد و طیف­های دامنه بر حسب فرکانس (A-F) در بازهMHz  150-0 بدست آمد. نتایج  نشان داد که فرکانس تشدید در تناوب­های اول و دوم با درصد بریکس رابطه قوی خطی با شیب مثبت دارد. به طور معکوس این ارتباط قوی با ضرایب تبیین 99/0 و 98/0 به ترتیب برای تناوب اول و دوم تشدید بین ضریب دی­الکتریک شربت و درصد بریکس حاصل شد به طوری که با افزایش درصد بریکس ضریب دی‌الکتریک کاهش یافت. یافته­های این مطالعه نشان داد که روش دی­الکتریک می­تواند یک روش توانمند و کاربردی در اندازه‌گیری درصد بریکس شربت چغندرقند در کارخانه­های قند باشد.
کلیدواژه‌ها
حسگر دی‌الکتریک؛ شربت چغندرقند؛ درصد بریکس؛ فرکانس تشدید
موضوعات
کنترل کیفی و تکنیکهای غیر مخرب اندازه گیری کیفیت
عنوان مقاله [English]
Developing and testing of a cylindrical dielectric sensor for measuring sugar concentration of sugar beet syrup
نویسندگان [English]
Mahdi Ghasemi-Varnamkhasti2؛
چکیده [English]
Continuous (on-line) measuring and monitoring of sugar concentration of sugar beet syrup at different stages of cooking and concentrating processes is one of the fundamental needs of sugar industry. In this study, a cylindrical dielectric sensor was developed and evaluated for measuring the sugar concentration of sugar beet syrup in terms of %Brix. The sensor consists of a cylindrical steel tube and a central core as the capacitor electrodes connected to function generator and spectrum analyzer by coaxial cable. For the laboratory tests, sugar beet syrups at five different concentrations of sugar (i.e. %Brix of 26.5, 37.9, 48.7, 54.1 and 62) were tested using the sensor where frequency was swept between 0-150 MHz. Amplitude-frequency spectra at different %Brix were further analyzed. The results showed strong positive correlations between the first (R2= 0.99) and second (R2= 0.98) resonance frequency and %Brix. Calculated dielectric constants decreased with increasing %Brix of the syrup samples. It was concluded that the dielectric sensor is a promising instrument for measuring the %Brix of sugar beet syrup. The development of this sensor for online measurement of sugar concentration in sugar factory is recommended.
کلیدواژه‌ها [English]
Cylindrical dielectric sensor, Sugar beet syrup, Brix, Resonant frequency
مراجع

Angkawisittpan, N. & Manasri, T. (2012). Determination of sugar content in sugar solutions using interdigital capacitor sensor. Measurement Science Review, 12, 8-13.

Bagheri, R., Mireei, A., Sadeghi, M., Masumi, A. & Mumkesh, Sh. (2015). Non-destructive dielectric method to measure moisture of date. Iranian Journal of Biosystems Engineering, 45, 97-104, (In Farsi)

Bionutrient Food Association. )2015(. Brix. Retrieved January 17, 2016, from https://bionutrient.org/bionutrient-rich-food/brix

Farokhi, F. (2012). Measure important chemical changes dilute & concentrated syrup storage in order to optimize the production of sugar & waste control, National conference on food, Islamic Azad University of Quchan, Iran.

Guo, W., Fang, L., Liu, D. & Wang, Zh. (2015). Determination of soluble solids content & firmness of pears during ripening by using dielectric spectroscopy. Computers & Electronics in Agriculture, 117, 226-233.

Guo, W., Liu, Y., Zhu, X. & Wang, Sh. (2011). Dielectric properties of honey adulterated with sucrose syrup. Food Engineering, 107, 1-7.

Guo, W., Nelson, S. O., Trabelsi, S. & Kays, S. J. (2007). Dielectric properties of honeydew melons & correlation with quality. Microwave Power & Electromagnetic Energy, 41, 44-54.

Guo, W., Zhu, X. & Nelson, S. O. (2010). Permittivities of watermelon pulp & juice & correlation with quality indicators. Food Properties, 16, 475-484.

Harland, J. I., Jones, C. K. & Hufford, C. (2006) Sugar beet. In: Draycott, A. P. (ed.), Chicester, United Kingdom, Blackwell Publishing. 514 p.

Hayati, A., Raoufat, M. H. & Kamgar, S. 2014. Feasibility of fruit capacitive characteristics for estimating sugar of apple. In Proceedings of 8th National Congress on Agr., Machinery Eng. (Biosystem) & Mechanization, 29-31 June, Ferdowsi University, Mashhad, Iran, pp.801-816. (In Farsi)

Hoog, N. A., Olthuis, W., Mayer, M. J. J., Yntema, D., Miedema, H. & van-den-Berg, A. (2012). On-line fingerprinting of fluids using coaxial stub resonator technology. Sensors and Actuators B: Chemical, 163, 90-96.

Hoog, N. A. (2014). Stub resonators transmission line based water sensors. Ph. D. dissertation. University of Twente.

Jackson, B. & Jayanthy, T. (2014). Determination of sucrose in raw sugarcane juice by microwave method. Indian Journal of Science & Technology, 7, 566-570.

Kudra, T., Raghavan, G. S. V., Akyel, C., Bosisio, R. & van-de-Voort, F. R. (1992). Electromagnetic properties of milk & its constituents at 2.45 MHz. International Microwave Power Institute Journal, 27, 199-204.

Mireei, A., Bagheri, R., Sadeghi, M. & Shahraki, A. (2016). Developing an electronic portable device based on dielectric power spectroscopy for non-destructive prediction of date moisture content. Sensors and Actuators A, 247,289-297.

Naderi-Boldaji, M., Fazeliyan-Dehkordi, M., Mireei, S. A. & Ghasemi-Varnamkhasti, M. (2015). Dielectric power spectroscopy as a potential technique for the non-destructive measurement of sugar concentration in sugarcane. Biosystems Engineering, 140, 1-10.

Skierucha, W., Wilczek, A. & Szyplowska, A. (2012). Dielectric spectroscopy in agrophysics. International Agrophysics, 26, 187-197. 

Tanaka, F., Uchino, T., Hamanaka, D., Gregory-Atungulu, G. & Hung, Y. (2008). Dielectric properties of mirin in the microwave frequency range. Food Engineering, 89, 435-440.

Tulasidas, T. N., Raghavan, G. S. V., van-de-Voort, F. & Girard, R. (1995). Dielectric properties of grapes & sugar solutions at 2.45 GHz. Microwave Power & Electromagnetic Energy, 30, 117-123.

Venkatesh, M. S. & Raghavan, G. S. V. (2004). An overview of microwave processing & dielectric properties of agri-food materials. Biosystems Engineering, 88, 1-18.

Zhu, X., Guo, W. & Wu, X. (2011). Frequency & temperature dependent dielectric properties of fruit juices associated with pasteurization by dielectric heating. Food Engineering, 109(2), 258-266.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 487
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 791
صفحه اصلی | واژه نامه اختصاصی | اخبار و اعلانات | اهداف و چشم انداز | نقشه سایت
ابتدای صفحه ابتدای صفحه

Journal Management System. Designed by sinaweb.