موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی 3060-6748 23 83 2022 11 22 Development and Evaluation of a Proximal Dielectric Sensor for Nondestructive Measurement of Sugar Concentration in Sugar Beet توسعه و ارزیابی حسگر دیالکتریک مجاورتی برای اندازه‌گیری غیرمخرب غلظت قند چغندرقند 33 48 128701 10.22092/amsr.2023.360854.1434 FA اعظم اسدی دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران مجتبی نادری بلداجی دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران امین لطفعلیان استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران مهدی قاسمی ورنامخواستی دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران سامان آبدانان مهدی زاده دانشیار گروه مهندسی ماشین‌های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز، ایران Journal Article 2022 12 13 Determination of sugar concentration of sugar beet in sugar factories is of great importance and is a basis for valuation of the sugar beet as well as assessment of the sugar production process in the factory. In this study with the aim of development of a non-destructive method for measurement of the sugar concentration of sugar beet in terms of Brix, a proximal dielectric sensor was developed and evaluated. This sensor is an open-end coaxial probe consisting of two metallic concentric ring electrodes which is connected to function generator and spectrum analyzer through coaxial cables. One hundred random samples of sugar beet were selected and measured by the dielectric sensor. Dielectric spectra i.e. amplitude as a function of frequency were obtained in the frequency range of 0-150 MHz. The reference Brix was measured with extracting juice from the points of dielectric measurement using a refractometer. The results showed that in the ranges of 30-50 and 120-140 MHz, the dielectric spectra varied noticeably in relation with variations in sugar beet Brix so that the amplitude decreased with increasing the Brix. The partial least square regression (PLSR) method could model the Brix as a function of the dielectric spectra variables with R²= 0.81 and RMSE of 0.72 Brix. The results of the study indicated that the dielectric sensor and measurement method was a simple and reliable method for non-destructive measuring of sugar beet Brix. <strong>تعیین غلظت (عیار) قند برای ارزیابی کیفیت چغندرقند در کارخانه­های قند اهمیت زیادی دارد و مبنای <br />ارزش­گذاری چغندرقند نیز محسوب می­شود. در این مطالعه، با هدف برآورد درجۀ بریکس به عنوان یکی از شاخص­های سنجش عیار قند چغندر، یک حسگر دی</strong><strong>‌</strong><strong>الکتریک مجاورتی توسعه داده شد و ارزیابی گردید. این حسگر از نوع کواکسیال انتها-باز بوده که از دو الکترود فلزی دایره­ای هم</strong><strong>‌</strong><strong>مرکز تشکیل شده و با استفاده از آن طیف</strong><strong>‌</strong><strong>های دامنه بر حسب بسامد در بازه صفر تا 150 مگاهرتز برای هر نمونه چغندر استخراج شد. به منظور ارزیابی حسگر، 100 نمونه چغندرقند</strong><strong>‌</strong><strong> انتخاب و بریکس معیار در هر نقطه اندازه­گیری با حسگر دی­الکتریک، با استخراج عصاره از آن با استفاده از دستگاه رفرکتومتر اندازه­گیری شد. نتایج به­ دست آمده نشان داد که در محدوده­های بسامدی 50-30 و 140-120 مگاهرتز، طیف</strong><strong>‌</strong><strong>های دی</strong><strong>‌</strong><strong>الکتریک با تغییرات درصد بریکس تغییر قابل توجهی دارد به طوری‌که با افزایش بریکس، دامنۀ طیف کاهش می­یابد. ضمن ارزیابی روش­های مختلف رگرسیونی، روش رگرسیون حداقل مربعات جزئی </strong><strong>PLSR</strong><strong> توانست درصد بریکس نمونه­ها را با ضریب تبیین اعتبارسنجی 81/0 و خطای 72/0 درجه بریکس پیش­بینی کند. نتایج حاصل همچنین نشان داد، این حسگر و روش اندازه</strong><strong>‌</strong><strong>گیری مورد مطالعه می</strong><strong>‌</strong><strong>تواند به عنوان روشی ساده و قابل اعتماد برای اندازه</strong><strong>‌</strong><strong>گیری درصد بریکس چغندرقند به­ کار گرفته شود.</strong> https://amsr.areeo.ac.ir/article_128701_e18872633ce765b723f7daad14b0e69e.pdf