Акустичний метод визначення форми внутрішніх пошкоджень рослинних біологічних об'єкті

Abstract

Отримання продукції сільського господарства високої якості вимагає забезпечення технологічного процесу (виробництва, переробки, зберігання) достатнім рівнем якісних ознак початкової сировини, контролем якості продукції на проміжних і кінцевих операціях. Для оцінки якісних і кількісних ознак сільськогосподарської продукції застосовуються різні фізичні методи (органолептичні, оптичні, електричні, фізико-механічні, хімічні та ін.), з великого числа яких, особливе місце займають акустичні методи (зокрема, імпульсні методи), що дуже інтенсивно розвиваються нині. Однією з причин широкого поширення акустичних методів полягає в тому, що властивості продуктів (як біологічних об'єктів), що визначають збудження і поширення пружних коливань, тісно пов'язані з їх анатомічною структурою і фізико-біохімічними характеристиками. Це дозволяє глибше дослідити зв'язок між якісними ознаками, а саме, визначення наявності внутрішніх пошкоджень в об’єктах фіксованої геометричної форми і параметрами акустичного зондування, сформулювати основні принципи побудови технічних засобів неруйнівного експресного контролю в технологічному потоці. В статті обґрунтовано можливість побудови просторової моделі тракту зондування біологічних об’єктів фіксованої геометричної форми з внутрішніми пошкодженнями, основні рівняння зв’язку параметрів післядії ударного збудження цих об'єктів з формою, об’ємом і глибиною залягання внутрішніх пошкоджень, теоретична база проведення експериментальних досліджень і можливість технічної реалізації пристроїв експресного неруйнівного контролю якісних ознак сільськогосподарської продукції. Наведено акустичну модель тракту, з урахуванням впливу компонентів структури непошкодженої частини об’єктів та зонами пошкоджень різних стадій розвитку. Наведено приклад реалізації тракту зондування з постійними базовими параметрами. Получение продукции сельского хозяйства высокого качества требует обеспечения технологического процесса (производства, переработки, хранения) достаточным уровнем качественных признаков исходного сырья, контролем качества продукции на промежуточных и конечных операциях. Для оценки качественных и количественных признаков сельскохозяйственной продукции применяются разные физические методы (органолептические, оптические, электрические, физико-механические, химические и др.), из большого числа которых, особое место занимают акустические методы (в частности, импульсные методы), которые очень интенсивно развиваются в настоящее время. Одной из причин широкого распространения акустических методов заключается в том, что свойства продуктов (как биологических объектов), которые определяют возбуждение и распространения упругих колебаний, тесно связаны с их анатомической структурой и физико-биохимическими характеристиками. Это позволяет глубже исследовать связь между качественными признаками, а именно, определения наличия внутренних повреждений, в объектах фиксированной геометрической формы и параметрами акустического зондирования, сформулировать основные принципы построения технических средств неразрушающего экспрессного контроля в технологическом потоке. В статье обоснована возможность построения пространственной модели тракта зондирования биологических объектов фиксированной геометрической формы с внутренними повреждениями, основные уравнения связи параметров последействия ударного возбуждения этих объектов с формой, объемом и глубиною залегания внутренних повреждений, теоретическая база проведения экспериментальных исследований и возможность технической реализации устройств экспрессного неразрушающего контроля качественных признаков сельскохозяйственной продукции. Приведена акустическая модель тракта, с учетом влияния компонентов структуры неповрежденной части объекта и зонами повреждений различных стадий развития. Приведен пример реализации тракта зондирования с постоянными базовыми параметрами.