Qahva qovurish uchun qovurilgan infraqizil analizatorining darajasi: 13 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Kirish

Qahva - bu hissiy va funktsional xususiyatlari bilan butun dunyoda iste'mol qilinadigan ichimlik. Qahvaning ta'mi, xushbo'yligi, kofein va antioksidantlar - bu qahva sanoatini muvaffaqiyat qozongan bir nechta fazilatlar. Yashil loviya kelib chiqishi, sifati va turlarining barchasi yakuniy mahsulot sifatiga ta'sir qilsa -da, qahvani qovurish eng ta'sirli omil hisoblanadi.

Odatda, qovurish paytida qovurilgan usta (yuqori malakali odam) qovurilgan go'shtni baholash va sozlash uchun harorat, tuzilish, hid, tovush va rang kabi loviya xususiyatlaridan foydalanadi. Qovurilganidan so'ng, fasol sifatini tekshirish uchun qahva donalari baholanadi. Agtron Process Analyzer-bu yaqin infraqizil qisqartirilgan spektrofotometriya yordamida qovurilgan qahva loviyalarining darajasini o'lchash uchun ishlatiladigan sanoat standart asbobidir. Qovurilganlik darajasi, asosan, qovurish paytida o'tkaziladigan issiqlik darajasiga qarab qahva sifatini o'lchaydi va qahvani engil, o'rta va quyuq qovurilganlarga ajratadi.

So'nggi paytlarda o'z uyiga maxsus qovurish taklif qiladigan kichik qovurish kompaniyalari o'sdi. Bu kompaniyalar qovurish ustasini yollash va o'qitish yoki qimmat Agtron Process Analyzer -dan foydalanish uchun arzonroq alternativalarni qidirmoqdalar. Qahva qovurish uchun qovurilgan infraqizil analizatorining darajasi, bu hujjatda tasvirlanganidek, qahva loviyalarining qovurilgan darajasini o'lchashning arzon vositasi bo'lishi kerak. Qovurilgan infraqizil analizatori qahva namunasini ushlab turish uchun qahvani qovurish paytida qahva namunasini olish uchun ishlatiladigan qahva qovurgichlarda topilgan asbobdan foydalanadi. Tekshirgich analizatorga joylashtirilgan, u erda AS7263 NIR Spektral sensori 6 xil infraqizil diapazonni o'lchash uchun ishlatiladi (610, 680, 730, 760, 810 va 860nm). Qaytish o'lchovlari Bluetooth orqali uzatiladi va keyin qovurish darajasiga bog'liq bo'lishi mumkin. Analizator birinchi navbatda PVX oq rang balansi sifatida ishlatiladigan qutining ichki qismidagi tugmani bosish orqali sozlanishi kerak, chunki u sensor tomonidan aniqlangan spektral diapazonda nisbatan tekis aks etishga ega.

1 -qadam: materiallar

Materiallar ro'yxati

1. SparkFun Qwiic qalqoni (https://www.sparkfun.com/products/14352)
2. SparkFun Qwiic ulagichi (https://www.sparkfun.com/products/14427)
3. SparkFun AS7263 NIR spektral sensori (https://www.sparkfun.com/products/14351)
4. 4 x VCC 6150 chiroqlar 5V.06A (akkor lampalar) (https://www.mouser.com/)
5. 2 x lahzali bosish tugmalari
6. 2 x 10 kOhm rezistorlar
7. DC Barrel Jek Ayol (https://www.sparkfun.com/products/10288)
8. HC-05 Bluetooth moduli (https://www.amazon.com/)
9. Quvvat kaliti
10. Qattiq hol o'rni (AD-SSR6M12-DC-200D) (https://www.automationdirect.com/)
11. 1/2 "PVX qopqoq
12. 1/2 "x 1/2" x 3/4 "PVX tee
13. Hunarmandchilik qutisi (sevimli mashg'ulotlari)
14. Arduino Uno
15. Sinovchi
16. 5V 2A quvvat manbai (https://www.adafruit.com/product/276)

17. USB kabeli - standart A -B (dasturlash kabeli)

Materiallar haqida eslatmalar

VCC 6150 lampalar - bu yuqori infraqizil chiqishi tufayli tanlangan akkor lampalar. AS7263 modulida o'rnatilgan LED chiroq o'rniga akkor lampalar ishlatiladi, chunki bortdagi LED qahva loviyalarini aks ettirish uchun zarur bo'lgan infraqizil nurni chiqarmaydi va keyinchalik sensori bilan o'lchanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, bu dizaynda akkor lampalar 5V 2A quvvat manbaidan ishlaydi va Arduino tomonidan o'z o'rni orqali boshqariladi. SparkFun AS7263 modulida yordamchi yorug'lik manbasini quvvatlantirish va boshqarish uchun ikkita bortli lehim pinini taqdim etadi, lekin ular ishlatilmaydi, chunki ular tanlangan akkor lampalarni etarli darajada quvvatlantirish uchun etarli kuchlanish yoki amperni ta'minlamaydi.

SparkFun Qwiic Shield - Qalqon AS7263 sensoriga Qwicc ulagichi orqali osongina ulanish qobiliyati tufayli ishlatiladi. Qalqon, shuningdek, mantiq darajasining 3.3V o'zgarishini ham, katta prototiplash maydonini ham ta'minlaydi.

Qattiq holli estafeta - bu turdagi o'rni tez va sokin o'tish qobiliyati tufayli tanlangan, ammo u qimmat va keraksiz, chunki standart elektr o'rni ham ishlaydi. Agar standart elektr o'rni ishlatilsa, namuna olish va kalibrlash jarayonini sekinlashtirish uchun kodni o'zgartirish kerak bo'lishi mumkin.

PVX o'lchami - PVX o'lchami qo'lda bo'lgan dastgohning diametri tufayli tanlangan va agar uni boshqa o'lchagich ishlatsa o'zgartirish kerak.

HC-05 Bluetooth moduli-Baudni o'zgartirish uchun ko'rsatma (https://www.instructables.com/id/How-to-Set-AT-Command-Mode-for-HC-05-Bluetooth-Mod/) ishlatilgan. 967 dan 115200 gacha bo'lgan modulning tezligi AS7263 ning bod tezligiga mos keladi.

2 -qadam: ulanish sxemasi

S1 - quvvat tugmasi

SSR1 - qattiq holli estafeta

B1 - namuna olish tugmasi

B2 - kalibrlash tugmasi

R1 - 10 kOhm qarshilik

R2 - 10 kOhm qarshilik

L1, L2, L3, L4 - akkor lampalar

3 -qadam: Nosoz lampalarni AS7263 ga o'rnatish

Sensor atrofidagi lampalarni ushlab turish uchun 3D bosma o'rnatish halqasi (STL taqdim etilgan) ishlab chiqarilgan. Yoritgichlar bir -biriga tegmasligi uchun lampalar parallel ulangan va issiq elim ishlatilgan. Issiq elim o'rniga suyuq kauchuk izolyatsiyadan foydalanish mumkin. Keyinchalik, simni sensordagi teshiklardan bog'lab, o'rnatish halqasini datchikka mahkamlash uchun mayda simlar ishlatilgan.

4 -qadam: Tryer portini yig'ing

PVX qopqog'ining orqa qismiga bir lahzali tugmani joylashtirish uchun teshik ochilgan. PVX tee 3/4 dyuymli qirrasi kesilgan va datchikni port portiga mahkamlash uchun zanjirlar ishlatilgan. Tish uzunligining o'lchagichini mos keladigan qilib sozlash kerak bo'lishi mumkin. duxovka namunasini datchik bilan tekislash uchun PVX tee port tomoni.

5 -qadam: Qattiq hol o'rni va quvvat kalitini ulash

Chiroqlar ketma -ket qattiq o'rni va shahar barrel uyasi bilan ulangan.

Qwiic qalqonidagi Vin quvvat tugmasi orqali shahar barreli uyasiga ulangan.

Qwiic qalqonidagi Ground DC barreli uyasi eriga ulangan.

6 -qadam: Kalibrlash tugmachasini ulash

Kalibrlash tugmasi rezistor yordamida quvvat, Raqamli 2 va erga ulangan.

7 -qadam: Namuna olish tugmachasini ulash

Namuna olish tugmasi rezistor yordamida quvvat, Digital 3 va erga ulangan.

8 -qadam: Qattiq hol rölesine INPUTni ulash

Qattiq hol o'rni kirish tomoni Raqamli 5 va erga ulangan.

9 -qadam: Bluetooth modulini ulash

Bluetooth moduli taqdim etilgan ulanish sxemasiga muvofiq ulangan.

VCC - 5V

RXD - raqamli 11

TXD - raqamli 10

GND - GND

10 -qadam: kod

Arduino Uno -ga dasturiy kabel yordamida kodni yuklang.

Malumot sifatida, SparkFun AS726x uchun ishga tushirish qo'llanmasini taqdim etadi (https://learn.sparkfun.com/tutorials/as726x-nirvi)

DIQQAT !! Kodni sinab ko'rishda Arduino 5V quvvat manbasidan ham, dasturlash kabelidan ham quvvat olmasligiga ishonch hosil qiling. Bu Arduino -ni qovuradi

11 -qadam: Bluetooth orqali natijalarni ko'rsatish

Bluetooth natijalarini ko'rsatish uchun Google Electronics -ni Google Play do'konidan keuwlsoft orqali yuklab oling. DegreeOfRoastInfraRedAnalyzer.kwl faylini Bluetooth qurilmasining ichki xotirasidagi keulsoft papkasida saqlang. Kwl faylini yuklash uchun ilovadagi saqlash belgisidan foydalaning. Keyin, HC-05 Bluetooth moduliga ulaning va yuklangan faylni ishga tushiring.

12 -qadam: Xulosa

To'lqin uzunligi afsonasi:

• R - 610 nm
• S - 680nm
• T - 730 nm
• U - 760 nm
• V - 810 nm
• Vt - 860nm

AS7263 NIR sensori qahva loviyalarining 6 xil to'lqin uzunligidagi qovurilmagan qahvalarda, shuningdek, engil, o'rta va quyuq qovurilgan qovurilgan qovurilgan qovurilgan qovurg'alarning spektral aks etishini o'lchash uchun ishlatilgan. Sensor natijalari shuni ko'rsatadiki, infraqizil reflektorlik sinovdan o'tgan to'lqin uzunliklarining yuqori darajasida qovurish bilan kamayadi. Qovurish darajasiga ko'ra eng katta o'zgarishlarga ega bo'lgan to'lqin uzunligi 860 nm. Bu tizim qahva loviyalarining qovurilgan darajasini oflayn rejimda o'lchash uchun tez va qulay asos yaratadi. Ushbu sensordan olingan ma'lumotlar qahvaxonalarga takrorlanadigan qovurishlarni ta'minlash va odamlarning xatolarini kamaytirish orqali sifatni nazorat qilishning qo'shimcha usulini beradi. Infraqizil ma'lumotlarni sanoat standartlariga moslashtirish uchun qo'shimcha ishlarni bajarish kerak.

13 -qadam: Sizga alohida rahmat …

• Doktor Timoti Bowser - maslahatchi
• Doktor Ning Vang - qo'mita a'zosi
• Doktor Pol Vekler - qo'mita a'zosi
• Dan Jolliff - AQSh Roaster Corp.
• Konnor Koks - Oklaxoma fan va texnologiya taraqqiyot markazi
• Oklahoma shtati universitetining biosistemalar va qishloq xo'jaligi muhandisligi kafedrasi, Stillwater, OK
• Oklaxoma shtati universiteti oziq -ovqat va qishloq xo'jaligi mahsulotlari markazi, Stillwater, OK