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

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)

Állománymérés

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

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)

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)

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

Mérési elrendezés az akusztikus vizsgálathoz:

Akusztikus keménységtényező: [N/mm]

Alma keménységváltozásának követése roncsolásmentes (akusztikus) módszerrel

Hagyma minőségének becslése roncsolásmentes (akusztikus) módszerrel

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

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

Mérési elrendezés az impact vizsgálathoz:

Impact keménységtényező:

Alma keménységváltozásának követése roncsolásmentes (impact) módszerrel

Paprika keménységváltozásának követése roncsolásmentes (impact) módszerrel

Fokhagyma ütésvizsgálata

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)

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

Ultrahang terjedési sebesség: Ultrahang csillapítási tényező:

Retek minőségének becslése roncsolásmentes (ultrahang terjedési sebesség) módszerrel

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

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