Սուրճի խորովածների համար տապակած ինֆրակարմիր անալիզատորի աստիճան. 13 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Ներածություն

Սուրճը խմիչք է ամբողջ աշխարհում, որն օգտագործվում է ինչպես զգայական, այնպես էլ ֆունկցիոնալ հատկությունների համար: Սուրճի համը, բույրը, կոֆեինը և հակաօքսիդանտների պարունակությունը ընդամենը մի քանի հատկություններ են, որոնք սուրճի արդյունաբերությունն այդքան հաջողակ են դարձրել: Մինչ կանաչ լոբու ծագումը, որակը և տեսակները բոլորը ազդում են վերջնական արտադրանքի որակի վրա, սուրճի բովումն ամենաազդեցիկ գործոնն է:

Սովորաբար, տապակման ժամանակ տապակած վարպետը (բարձր պատրաստվածություն ունեցող անձ) օգտագործում է լոբու հատկությունները, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, հյուսվածքը, հոտը, ձայնը և գույնը `համապատասխանաբար գնահատելու և հարմարեցնելու համար: Տապակելուց հետո սուրճի հատիկները գնահատվում են `հատիկի որակ ապահովելու համար: Agtron Process Analyzer- ը արդյունաբերության ստանդարտ գործիք է, որն օգտագործվում է սուրճի տապակած հատիկների աստիճանը չափելու համար `օգտագործելով ինֆրակարմիր կրճատված սպեկտրոֆոտոմետրիա: Տապակման աստիճանը, ըստ էության, սուրճի որակի չափումն է `ելնելով տապակման ընթացքում փոխանցվող ջերմության չափից և սուրճը դասակարգում է թեթև, միջին և մուգ տապակած:

Վերջերս աճել է փոքր տապակող ընկերությունների աճը, որոնք առաջարկում են սովորական տապակած տապակներ: Այս ընկերությունները փնտրում են ավելի էժան այլընտրանք `տապակած վարպետ վարձել և վերապատրաստել կամ օգտագործել թանկարժեք Agtron Process Analyzer- ը: Սուրճի խորովածների համար տապակած ինֆրակարմիր անալիզատորի աստիճանը, ինչպես նկարագրված է այս փաստաթղթում, պետք է լինի էժան միջոց `սուրճի հատիկների տապակման աստիճանը չափելու համար: Տապակած ինֆրակարմիր անալիզատորի աստիճանը օգտագործում է փորձիչ, գործիք, որը հայտնաբերվել է սուրճի խորովածների վրա, որն օգտագործվում է բովելու ընթացքում սուրճը նմուշառելու համար, սուրճի նմուշ պահելու համար: Փորձարկիչը տեղադրվում է անալիզատորի մեջ, որտեղ AS7263 NIR Spectral տվիչը օգտագործվում է 6 տարբեր ինֆրակարմիր գոտիներ (610, 680, 730, 760, 810 և 860 նմ) չափելու համար: Արտացոլման չափումները փոխանցվում են Bluetooth- ի միջոցով և այնուհետև կարող են փոխկապակցվել տապակած աստիճանի հետ: Անալիզատորը նախ պետք է ճշգրտվի ՝ սեղմելով տուփի ներսում գտնվող կոճակը, որի մեջ PVC- ն օգտագործվում է որպես սպիտակ հավասարակշռություն, քանի որ այն ունի համեմատաբար հարթ անդրադարձում սենսորի կողմից հայտնաբերված սպեկտրալ տիրույթում:

Քայլ 1: Նյութեր

Նյութերի ցանկ

1. SparkFun Qwiic Shield (https://www.sparkfun.com/products/14352)
2. SparkFun Qwiic միակցիչ (https://www.sparkfun.com/products/14427)
3. SparkFun AS7263 NIR սպեկտրալ տվիչ (https://www.sparkfun.com/products/14351)
4. 4 x VCC 6150 Լամպեր 5V.06A (շիկացման լամպ) (https://www.mouser.com/)
5. 2 x Momentary Push կոճակներ
6. 2 x 10kOhm դիմադրիչներ
7. DC Barrel Jack Female (https://www.sparkfun.com/products/10288)
8. HC-05 Bluetooth մոդուլ (https://www.amazon.com/)
9. Power անջատիչ
10. Պինդ վիճակի ռելե (AD-SSR6M12-DC-200D) (https://www.automationdirect.com/)
11. 1/2 "PVC գլխարկ
12. 1/2 "x 1/2" x 3/4 "PVC թեյ
13. Craft Box (Hobby Lobby)
14. Արդուինո Ունո
15. Փորձող
16. 5V 2A էլեկտրամատակարարում (https://www.adafruit.com/product/276)

17. USB մալուխ - ստանդարտ A -B (ծրագրավորման մալուխ)

Նյութերի վերաբերյալ նշումներ

VCC 6150 լամպեր - դրանք շիկացած լամպեր են, որոնք ընտրվել են իրենց բարձր ինֆրակարմիր ելքի պատճառով: Շիկացման լամպերը օգտագործվում են AS7263 մոդուլում տեղադրված LED լույսի փոխարեն, քանի որ ինքնաթիռի LED- ն չի արտանետում ինֆրակարմիր ելք, որն անհրաժեշտ է սուրճի հատիկներից արտացոլելու և հետագայում չափելու համար սենսորով: Բացի այդ, կարևոր է նշել, որ այս նախագծում շիկացած լամպերը սնուցվում են 5V 2A հոսանքի աղբյուրից և վերահսկվում են Arduino- ի կողմից ռելեի միջոցով: SparkFun- ը AS7263 մոդուլի վրա տրամադրում է երկու սալիկ `զոդման օժանդակ լույսի աղբյուրը սնուցելու և կառավարելու նպատակով, սակայն դրանք չեն օգտագործվում, քանի որ չեն ապահովում բավարար լարման կամ հզորության ուժ` ընտրված շիկացման լամպերը բավականաչափ սնուցելու համար:

SparkFun Qwiic Shield - Այս վահանը օգտագործվում է Qwicc միակցիչի միջոցով AS7263 սենսորին հեշտությամբ միանալու ունակության պատճառով: Վահանը նաև ապահովում է 3.3 Վ տրամաբանական մակարդակի փոփոխություն և նախատիպերի պատրաստման մեծ տարածք:

Պինդ վիճակի ռելե - Այս տեսակի ռելեներ ընտրվել են արագ և հանգիստ միացման հնարավորությունների պատճառով, սակայն այն թանկ է և ավելորդ, քանի որ ստանդարտ էլեկտրական ռելեերը նույնպես կաշխատեն: Եթե օգտագործում եք ստանդարտ էլեկտրական ռելե, ապա ծածկագիրը կարող է փոփոխվել `նմուշառման և չափաբերման գործընթացը դանդաղեցնելու համար:

PVC չափ - PVC չափն ընտրվել է ձեռքի տակ գտնվող փորձարկողի տրամագծի պատճառով և պետք է փոխվի, եթե այլ չափի փորձիչ եք օգտագործում:

HC-05 Bluetooth մոդուլ-Ուղղորդիչ (https://www.instructables.com/id/How-to-Set-AT-Command-Mode-for-HC-05-Bluetooth-Mod/) օգտագործվել է բաուդ փոխելու համար մոդուլի դրույքաչափը 9600 -ից մինչև 115200 ՝ AS7263- ի բաուդ արագությանը համապատասխանելու համար:

Քայլ 2: Էլեկտրագծերի դիագրամ

S1 - հոսանքի անջատիչ

SSR1 - Պինդ վիճակի ռելե

B1 - նմուշառման կոճակ

B2 - Կալիբրացիայի կոճակ

R1 - 10kOhm դիմադրություն

R2 - 10kOhm դիմադրություն

L1, L2, L3, L4 - շիկացման լամպ

Քայլ 3. Անցկացված լամպերի տեղադրում AS7263- ի վրա

Եռաչափ տպագրված մոնտաժային օղակ (տրամադրվում է STL) պատրաստվել է լամպերը սենսորի շուրջը պահելու համար: Լամպերը զուգահեռաբար լարված էին, և տաք սոսինձ օգտագործվեց, որպեսզի լամպերի լարերը միմյանց դիպչեն: Հեղուկ կաուչուկի մեկուսացումը կարող է օգտագործվել տաք սոսինձի փոխարեն: Հաջորդը, փոքր լարերը օգտագործվեցին սենսորին ամրացնող օղակը ամրացնելու համար `լարերը սենսորի վրա ապահովված անցքերի միջոցով կապելով:

Քայլ 4: Հավաքեք Tryer նավահանգիստը

ՊՎՔ գլխարկի հետևի մասում անցք է բացվել, որը տեղավորելու է վայրկենական սեղմման կոճակը: PVC փեշի 3/4 դյույմ կողմը կտրվեց, և սենսորը փորձարկիչի նավահանգստին ամրացնելու համար օգտագործվեցին կայծակաճարմանդներ: Թևի երկարությունը կարող է անհրաժեշտ լինել ճշգրտել `փորձարկողի չափին համապատասխանելու համար: ՊՎՔ -ի թեյի նավահանգիստը `փորձարկիչի մեջ լոբու նմուշը սենսորին հավասարեցնելու համար:

Քայլ 5. Կոշտ վիճակի ռելեի և հոսանքի անջատիչի միացում

Լույսերը միացված էին շարքով ՝ պինդ վիճակի ռելեով և DC տակառի խցիկով:

Vwin- ը Qwiic վահանի վրա միացված էր DC տակառի խցիկին հոսանքի անջատիչի միջոցով:

The Ground- ը Qwiic վահանի վրա միացված էր DC տակառի ճեղքի գետնին:

Քայլ 6: Կալիբրացիայի կոճակի միացում

Կալիբրացիոն կոճակը միացված էր հոսանքին, Թվային 2 -ին և գետնին `օգտագործելով դիմադրություն:

Քայլ 7. Նմուշառման կոճակի միացում

Նմուշառման կոճակը միացված էր հոսանքին, Թվային 3 -ին և գետնին `օգտագործելով դիմադրություն:

Քայլ 8. Մուտքը միացնելով պինդ վիճակի ռելեին

Պինդ վիճակի ռելեի մուտքային կողմը միացված էր Թվային 5 -ին և գետնին:

Քայլ 9. Bluetooth մոդուլի միացում

Bluetooth մոդուլը միացվել է էլեկտրագծերի գծապատկերին համապատասխան:

VCC - 5V

RXD - Թվային 11

TXD - Թվային 10

GND - GND

Քայլ 10: Կոդ

Վերբեռնեք Arduino Uno- ին տրամադրված ծածկագիրը `օգտագործելով ծրագրավորման մալուխը:

Որպես տեղեկանք, SparkFun- ը տրամադրում է AS726x- ի գործարկման ուղեցույց (https://learn.sparkfun.com/tutorials/as726x-nirvi)

ԶԳՈՒՇՈՒԹՅՈՒՆ!! Կոդը փորձարկելիս համոզվեք, որ Arduino- ն էներգիա չի ստանում ինչպես 5 Վ լարման աղբյուրից, այնպես էլ ծրագրավորման մալուխից: Սա տապակելու է Arduino- ն:

Քայլ 11: Արդյունքների ցուցադրում Bluetooth- ի միջոցով

Bluetooth- ի արդյունքները ցուցադրելու համար ներբեռնեք Bluetooth Electronics by keuwlsoft- ը Google Play Store- ից: Պահեք DegreeOfRoastInfraRedAnalyzer.kwl ֆայլը Bluetooth սարքի ներքին պահեստում գտնվող keulsoft թղթապանակում: Օգտագործեք հավելվածում պահելու պատկերակը ՝ kwl ֆայլը բեռնելու համար: Հաջորդը, միացեք HC-05 Bluetooth մոդուլին և գործարկեք բեռնված ֆայլը:

Քայլ 12: Եզրակացություններ

Ալիքի երկարության լեգենդը.

• R - 610 նմ
• S - 680 նմ
• T - 730 նմ
• U - 760 նմ
• V - 810 նմ
• W - 860 նմ

AS7263 NIR սենսորն օգտագործվել է սուրճի հատիկների սպեկտրալ անդրադարձումը 6 տարբեր ալիքների երկարությունների վրա ՝ չբոված սուրճի, ինչպես նաև թեթև, միջին և մուգ տապակած տապի համար: Սենսորից ստացված արդյունքները ցույց են տալիս, որ ինֆրակարմիր անդրադարձումը նվազում է տապակման ավելի բարձր աստիճաններով `փորձարկված բոլոր ալիքների երկարություններում: Ըստ տապակման աստիճանի ամենամեծ տատանումներով ալիքի երկարությունը 860 նմ էր: Այս համակարգը արագ և հեշտ օգտագործման հիմք է տալիս սուրճի հատիկների տապակած աստիճանի անցանց չափման համար: Այս սենսորից ստացված տվյալները սուրճի թրծողներին կտրամադրեն որակի վերահսկման լրացուցիչ մեթոդ `ապահովելով կրկնվող խորովածներ և նվազեցնելով մարդկային սխալը: Հետագա աշխատանքներ պետք է ձեռնարկվեն `ինֆրակարմիր տվյալները արդյունաբերության չափանիշներին համապատասխանեցնելու համար:

Քայլ 13: Հատուկ շնորհակալություն…

• Դոկտոր Թիմոթի Բաուզեր - խորհրդական
• Դոկտոր Նինգ Վանգ - հանձնաժողովի անդամ
• Դոկտոր Պոլ Վեքլեր - հանձնաժողովի անդամ
• Դեն ollոլիֆ - US Roaster Corp.
• Քոնոր Քոքս - Օկլահոմայի գիտության և տեխնոլոգիայի զարգացման կենտրոն
• Օկլահոմայի պետական համալսարանի Կենսահամակարգերի և գյուղատնտեսության ճարտարագիտության ամբիոնը, Սթիլուոթեր, OK
• Օկլահոմայի պետական համալսարանի Սննդամթերքի և գյուղատնտեսական արտադրանքի կենտրոն, Սթիլուոթեր, OK