Dinamikus állománymérési módszerek fejlesztése

1. Dinamikus állománymérési módszerek fejlesztése Felföldi József SzIE, Élelmiszertudományi Kar Fizika-Automatika Tanszék

2. Együttműködők: (fejlesztés, metodikai vizsgálatok, alkalmazások): Abd-el-Wahed El-Beik Balla Csaba Baranyai László Fekete András Felföldi Zsolt Füstös Zsuzsanna Gilingerné Pankotai Mária Zsivánovits Gábor Friedrich László Ignát Tímea Istella Sándor Izsák Anna Meretei Anikó Muha Viktória Németh Marianna Ondrusz Ilona Róth Erika Somodi Júlia Támogatók: OTKA (T 032061) OM K+F (FKFP-0634/2000)

3. Állománymérés

4. Cél: • módszerek, eszközök fejlesztése a dinamikus vizsgálatok lehető • legszélesebb körére • metodikai vizsgálatok a módszerek • - reprodukálhatóságára • összefüggéseire más állományjellemzőkkel • a különböző terményekre való alkalmazhatóságára • a mért paraméterek értelmezése • alkalmazás élelmiszeripari és kertészeti kutatási feladatokban

5. Lehetőségek a termény texturáját alkotó komponensek • (tömeg, rugó, viszkozitás) dinamikus vizsgálatára: • rezonanciás: a megütött minta sajátrezgéseinek vizsgálata • (frekvencia, sávszélesség) • impact: a megütött (vagy erőérzékelő felületre ejtett) termény • és az érzékelő érintkezési folyamatának elemzése • (impulzus időtartam és nagyság) • a mintában terjedő mechanikai hullámok tulajdonságainak • vizsgálata • (sebesség, csillapítás)

6. A mért jellemzők értelmezése a folyamatok modellezése alapján - egyszerű analóg modellek analitikus megoldása • harmonikus rezgőmozgás • hang terjedési sebessége homogén izotróp közegben • reális minták (viszkoelasztikus anyag, tagolt belső szerkezet, • valósághű alak) végeselemes modellezése (ANSYS)

8. A Fizika-Automatika Tanszéken kialakított eszközök és módszerek: • Rezonanciás vizsgálati módszer: • az akusztikus hangválasz mérése

9. Mérési elrendezés az akusztikus vizsgálathoz:

13. Akusztikus keménységtényező: [N/mm]

15. Alma keménységváltozásának követése roncsolásmentes (akusztikus) módszerrel

16. Hagyma minőségének becslése roncsolásmentes (akusztikus) módszerrel

17. Akusztikus vizsgálati módszer • - globális (belső) keménységjellemzés • - reprodukálhatóság: igen jó (~ 1%) • roncsolásmentes • összefüggés más (felületi!) jellemzőkkel: közepes Jól alkalmazható: - sárgadinnye - alma, körte - kajszi, őszibarack - paradicsom - hagyma Nem (nehezen) alkalmazható: - paprika - gomba - fokhagyma - sajt - hús, szalonna

18. A Fizika-Automatika Tanszéken kialakított eszközök és módszerek: 2. Impact vizsgálati módszer: a termény kisenergiájú megütése - erőérzékelőt tartalmazó kalapáccsal - gyorsulásérzékelőt tartalmazó ütőfejjel

19. Mérési elrendezés az impact vizsgálathoz:

24. Impact keménységtényező: [1/s2]

25. Alma keménységváltozásának követése roncsolásmentes (impact) módszerrel

26. Paprika keménységváltozásának követése roncsolásmentes (impact) módszerrel

27. Fokhagyma ütésvizsgálata

28. Ütésvizsgálati módszer • - felületi keménységjellemzés • - reprodukálhatóság: jó (5 – 15 %) • roncsolásmentes • - összefüggés más keménységjellemzőkkel 70-90% Az eddig vizsgált anyagokra jól alkalmazható (alma, körte, sárgadinnye, kajszi, gomba, paprika, paradicsom, hagyma, fokhagyma, sajt)

29. A Fizika-Automatika Tanszéken kialakított eszközök és módszerek: 3. Ultrahangos vizsgálati módszer: a piezoelektromos adó-vevő pár közé helyezett mintában terjedő mechanikai hullám vizsgálata

33. Ultrahang terjedési sebesség: Ultrahang csillapítási tényező:

34. Retek minőségének becslése roncsolásmentes (ultrahang terjedési sebesség) módszerrel

35. Ultrahangos vizsgálati módszer • - belső/felületi keménységjellemzés • - reprodukálhatóság: jó (5 – 15 %) • roncsolásmentes Roncsolásmentesen alkalmazható: - burgonya, retek - szalonna, hús, húskészítmények - sajt

36. Összefoglalás A dinamikus állományvizsgálati módszercsoport egy olyan eszköztár, amelyben gyakorlatilag minden termény vizsgálatára találunk roncsolás-mentes és gyorslehetőséget.