يكي از روش هاي ارتقاء ميزان توليدات زراعي در واحد سطح، استفاده از خاكپوش ها در انواع مختلف مي-باشد. متاسفانه در برخي اوقات عدم آگاهي از ميزان اثربخشي اين روش بر تغييرات دما و رطوبت بستر كشت، نتايج سوء بر روي محصول نهائي خواهد داشت. بنابراين با داشتن اطلاعات اوليه از ميزان اثرگذاري خاكپوش ها قبل از استفاده، مي توان در انتخاب انواع مناسب¬تر قدم برداشت. ايجاد محيطي كه شرايط آب و هوائي و تابشي خورشيد در آن شبيه سازي شده است، مي تواند در ارزيابي خاكپوش ها كمك نمايد. استفاده از سامانه مدنظر قادر به ايجاد تابش¬هاي مشابه خورشيد در بازه مورد نياز گياه بوده و همچنين تغييرات دما و رطوبت در طول زمان آزمايش ثبت خواهد شد و با مشاهده توزيع دمائي، اثربخشي هر يك از نمونه هاي مورد آزمايش تحليل مي¬گردد. با قرار دادن اين روش در فرآيند توليد خاكپوشها، مي توان مشخصه هاي فني و اثرگذاري را همراه آنها در بازار عرضه نمود تا مصرف كننده با توجه به نياز خود و شرايط جغرافيائي و آب وهوائي منطقه، اقدام به خريد نمايد.

يك نازل سمپاش با دهانه قابل تنظيم، به منظور بهبود عمليات سمپاشي در كشاورزي، كنترل پاشش هر نازل به صورت مجزا، همچنين استفاده از فناوري نرخ متغيردر سمپاشي و غلبه بر مشكل محدوديت تغييرات فشار در نازل‌هاي دهانه ثابت، طراحي و ساخته شد. دهانه نازل با استفاده از حركت يك استپرموتور قابل تنظيم است. با مكانيزم داخلي نازل، حركت دوراني استپرموتور به حركت خطي تبديل شده و دهانه نازل را به اندازه مورد نظر در راستاي عمودي تنظيم مي‌كند. اين تغيير دهانه كمك مي‌كند در بازه‌ي بيشتري از تغييرات فشار و به تبعيت از آن، تغييرات دبي، قطر قطرات ثابت مانده و توزيع پاشش مناسبي صورت گيرد.

كاربرد تحقيقاتي پايلوت حاضر علاوه بر پردازش مواد جامد فسادپذير از جمله ضايعات شهري، كشاورزي و دامداري‌ها، در حوزه‌ محيط‌زيست و پردازش مواد مايع نيز به منظور تصفيه پساب و فاضلاب‌هاي صنعتي-كارخانه-اي، كشاورزي و شيرابه لندفيل‌ها بوده كه توليد گاز قابل اشتعال را نيز به همراه دارد. هاضم تلفيقي دومرحله¬اي و فازدمايي شامل دو بخش مكانيكي ( هاضم و مكانيزم‌هاي مربوطه) و الكتريكي (مدارهاي مربوط به كنترل پارامترها) مي¬باشد. هاضم¬ اول و دوم شامل ۲مخزن دوجداره فولادي كاملا هوابند به حجم كل ۲۰ و ۶۰ ليتر بوده كه مجهز به شير تنظيم¬كننده َpH مواد تجزيه‌پذير، سيستم اندازه‌گيري گاز، شاخص ارتفاع مواد داخل هاضم، دو مشعل جداگانه جهت سوزاندن گاز در صورت اتمام ظرفيت مخازن گاز، دريچه¬هاي جداگانه براي ورودي، خروجي و نمونه‌برداري مواد و همچنين پرتابل بودن سامانه هضم مي‌باشد. بخش كنترل دقيق فاكتورهاي عملياتي شامل كنترلر دما با قابليت سيستم پشتيبان حرارتي در صورت از بين رفتن سيستم حرارتي و سيستم همزن الكتريكي مي¬باشد. سيستم كنترل دما شامل ترموستات ديجيتالي، ۲ عدد المنت (يك المنت فعال و يك المنت غيرفعال و پشتيبان)، رله حالت جامد SSR، رله المنت پشتيبان و غير فعال، سنسور براي هر يك از مخازن اول و دوم بوده كه در نتيجه مي تواند سه محدوده دمايي سايكروفيليك، مزوفيليك و ترموفيليك را براي سامانه تلفيقي فراهم ‌سازد. سيستم هم‌زني شامل كنداكتور و تايمر (درون جعبه كنترل)، موتور الكتريكي، محور هم زن، پره‌هاي همزن، جعبه كليد و مبدل جريان است. نيروي هم‌زن توسط موتور الكتريكي تامين شده و مدت زمان هم‌زني نيز توسط تايمر ديجيتال با قابليت برنامه‌ريزي روزانه، هفتگي و ماهانه تنظيم مي¬گردد. بيوگاز توليدي در هر يك از هاضم¬ها وارد سيستم اندازه¬گيري گاز شده و حجم بيوگاز با تغيير ارتفاع استوانه¬هاي شناور تعيين مي¬گردد. همچنين اين دستگاه با جداسازي فاز‌هاي هيدروليز-‌اسيدزايي از استات‌زايي-‌متان زايي نسبت به هاضم‌هاي معمولي داراي طراحي و كنترل بهينه فرايند بوده و با توجه به حذف مكانيزم‌هاي پرهزينه از جمله پمپ، مي‌توان مدل مناسبي براي تجاري‌سازي و طرح‌هاي صنعتي (Scale up) ارائه نمود.

كاربرد تحقيقاتي دستگاه حاضر علاوه بر حوزه‌هاي آزمايشگاهي، آموزشي، صنايع غذايي و فاضلاب‌ها در مراكز تحقيقاتي-كلينيكي به منظور آزمون‌هاي بيوشيمي، دارويي، سرولوژيك، در حوزه محيط‌زيست، منايع طبيعي و كشاورزي نيز به ويژه در فرايند‌هاي هضم بي هوازي از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد. حمام هضم بي‌هوازي شامل دو بخش مكانيكي ( مخزن اصلي و مكانيزم‌هاي مربوطه) و الكتريكي (مدارهاي مربوط به كنترل پارامترها) مي¬باشد. حمام داراي مخزن اصلي ضد‌زنگ به حجم 90 ليتر و از جنس پلي اتيلن بوده كه مجهز به سيستم كنترل دما، سيستم خودكار اندازه‌گيري سطح مايع، مخزن ذخيره‌كننده مايع، سيستم تزريق خودكار مايع، پمپ‌ سيركولاتور الكتريكي، محفظه ضد‌زنگ و همچنين دريچه جداگانه براي ورودي و خروجي مايع مي‌باشد. بخش كنترل دقيق فاكتورهاي عملياتي شامل كنترلر دما با قابليت سيستم پشتيبان حرارتي در صورت از بين رفتن سيستم حرارتي و پمپ الكتريكي مي¬باشد. سيستم كنترل دما شامل ترموستات ديجيتالي، ۲ عدد المنت (يك المنت فعال و يك المنت غيرفعال و پشتيبان)، رله حالت جامد SSR، رله المنت پشتيبان (غير فعال) و سنسور بوده كه در نتيجه مي‌تواند دامنه دمايي 15 تا 70 درجه را به كمك سيستم كنترل سطح مايع، آن هم بدون نگراني ازكارافتادگي المنت براي سامانه حمام براي مدت زمان طولاني (تا چند ماه) فراهم ‌سازد. پمپ الكتريكي و سيستم تزريق خودكار مايع نيز به ترتيب موجب سيركوله كردن آب و يكنواخت‌سازي دماي حمام و تزريق آب مخزن ذخيره (يا شبكه آب شهري) به داخل مخزن اصلي حمام مي‌گردد. سيستم خودكار اندازه‌گيري سطح مايع نيز به‌وسيله شناور موجود عمل مي‌نمايد. همچنين اين دستگاه نسبت به حمام‌هاي آب گرم معمولي داراي طراحي و كنترل بهينه بوده و با توجه به حذف مكانيزم‌هاي پرهزينه، مي‌توان در مقياس‌هاي مختلف با كمترين هزينه و با پشتوانه بومي‌سازي، تجاري‌سازي شود.

با بررسي مطالعات گذشته در داخل كشور، توليد بيوپلاستيك‌ها بيشتر به صورت فيلم (مواد اصطلاحاً دو بعدي بدون امكان توليد حجم‌هاي سه‌بعدي دلخواه) و در مقياس آزمايشگاهي بوده كه از جهت توليد تجاري به عنوان مطالعات اوليه و محدود محسوب مي‌شود و براي توليد نمونه‌ها در حدود 24 تا 72 ساعت زمان لازم است. در اين طرح توليد بيوپلاستيك‌ها به صورت مكانيكي و از طريق فرآيند قالب‌گيري فشاري در نظر گرفته شده كه به دليل تهيه‌ي مواد سه‌بعدي دلخواه در زمان كوتاه، براي توليد تجاري و در مقياس انبوه حائز اهميت است. در روش قالب‌گيري فشاري نسبت به ساير روش‌هاي قالب‌گيري، خصوصيات مواد حاصل از يكنواختي بيشتري برخوردار بوده و براي مطالعات آزمايشگاهي نمونه‌هاي مختلف بيوپلاستيك اهميت بالايي دارد؛ زيرا اين خصوصيات، تنها تحت تأثير شرايط حاكم بر فرآيند قالب‌گيري قرار مي‌گيرد. در قالب‌گيري بيوپلاستيك‌ها سه عامل دما، فشار و زمان نقش اساسي دارند كه در اين دستگاه اين سه عامل به خوبي قابل اندازه‌گيري و كنترل است. قسمت‌هاي اصلي اين دستگاه عبارتند از: 1- شاسي كه به صورت C شكل ساخته شده است. 2- واحد ايجاد فشار و پرس هيدروليكي، 3- قالب كه در قسمت پايين شاسي قرار دارد و براي قالب‌گيري نمونه‌ها استفاده مي‌شود، 4- واحد گرم‌كننده و كنترل دما و 5- واحد تنظيم و اندازه‌گيري مدت زمان قالب‌گيري.

كاربرد دستگاه حاضر در حوزه¬هاي مديريت پسماند و محيطزيست جهت تصفيه شيرابه زباله بوده كه تحت دبي پيوسته، توليد گاز قابل¬ اشتعال و حذف همزمان و با شدت بالاي COD، BOD از شيرابه را نيز به¬همراه دارد. اين سامانه تصفيه شامل 3بخش بوده كه هر مرحله از 3 بخش مكانيكي، الكتريكي و شيميايي تشكيل شده است. مرحله بي‌هوازي اين سامانه متشكل از ۲مخزن دوجداره فولادي كاملا هوابند به¬حجم مفيد 10 و 30¬ليتر، مرحله هوازي شامل راكتور ته‌نشيني و هوادهي به¬حجم كل 6 و 20¬ليتر و مرحله شيميايي نيز راكتوري به¬حجم كل 15-ليتر مي‌باشد. اين سامانه‌ تركيبي مجهز به سيستم اندازه‌گيري گاز، سيستم تزريق مكانيكي شيرابه، شاخص ارتفاع مواد داخل راكتور بي‌هوازي، قابليت رويت آموزشي-تحقيقاتي راكتورها، سيستم خودكار عمليات همزني، دريچه-هاي جداگانه براي ورودي، خروجي و نمونه‌برداري مواد و همچنين پرتابل بودن سامانه تصفيه مي‌باشد. بخش كنترل دقيق فاكتورهاي عملياتي شامل كنترلر دما با قابليت سيستم پشتيبان حرارتي، سيستم همزن الكتريكي و سيستم هوادهي-پمپاژ مي¬باشد. اين دستگاه با جداسازي فاز‌هاي هيدروليز-‌اسيدزايي از استات‌زايي-‌متان¬زايي در راكتور بي‌هوازي و پمپاز متوالي در مخازن هوادهي داراي طراحي و كنترل بهينه فرايند مي‌باشد. با تصفيه شيرابه در اثر تلفيق سه سامانه بي‌هوازي، هوازي و شيميايي مي‌توان مدل مناسبي براي تجاري‌سازي و طرح‌هاي صنعتي ارائه نمود.

در چهار دهه اخير روش هاي متعددي براي ارزيابي كيفي محصولات كشاورزي به صورت غير مخرب ابداع شده‌اند كه تنها برخي از آنها توانسته شرايط مطلوب را برآورده ساخته و از لحاظ فني و صنعتي توجيه داشته باشند. روش هاي اپتيكي، مكانيكي، شيميايي و امواج الكترومغناطيسي و صوتي در توسعه آزمونهاي غير مخرب نقش اساسي داشته‌اند، اما روش هاي بكار رفته قادرند پارامترهاي محدودي از ميوه‌ها را كاوش كنند. بنابراين لازم است شرايط حاكم در اين روش ها به دقت بررسي شده و در گزارش يا ثبت نتايج آزمايش لحاظ شوند. البته امروزه با پيشرفت تكنولوژي و ظهور تجهيزات مناسب جهت نفوذ موج در بافت ميوه به صورت موثر و قوي تصويربرداري طيفي (شيميائي) در دو حوزه با باندهاي متعدد طيفي پيوسته (تصويربرداري ابر طيفي) و با باندهاي متعدد طيفي گسسته (تصويربرداري چند طيفي) بعنوان روشي كارا و سريع و با ملاحظه برتريهاي آن نسبت به ساير روش هاي ديگر غير مخرب مي‌تواند ابزاري سودمند در اندازه‌گيري غيرمخرب پارامترهاي كيفي محصولات كشاورزي محسوب شود. اين روش با توجه به بكارگيري انواع منابع نور، تجهيزات پاششي طول موج، ابزار آشكار سازي و استفاده از نرم افزارهاي مدرن به طور وسيعي در زمينه‌هاي مختلف علوم، مهندسي، پزشكي و كشاورزي كاربرد پيدا كرده است و با توجه به مزاياي چشمگير آن در قياس با روش پركاربرد طيف سنجي مادون قرمز نزديك توانسته است جايگاه خاصي در تحقيقات حاضر در زمينه كشاورزي پيدا نمايد. با بررسي انجام شده مشخص شد كه با اجراي دو قسمت مهم اين فن آوري (طيف سنجي و تصويربرداري) به صورت جداگانه مي توان بر محدوديت هاي فوق الذكر غلبه كرده و اين فن آوري را بومي ساخت. لذا با توجه به اينكه دستگاه طيف سنج در تمامي مراكز بزرگ دانشگاهي ايران موجود بوده لذا با خريد چند قطعه سيستم تصويربرداري مانند فيلترهاي مادون قرمز نزديك، چرخ فيلتر و رقومي ساز و ساخت يك اتاقك نورپردازي به طراحي و ساخت يك اتاقك تصويربرداري ثبت كننده طيف محصولات كشاورزي در محدوده VIS/NIR در مقياس آزمايشگاهي براي اولين بار در ايران اقدام گرديد. در انتها نيز عملكرد اين سامانه به منظور ارزيابي كيفي غير مخرب ميوه انار ارزيابي شد.

به هم زدن خاك اطراف درختان در باغ ها از اهميت زيادي برخوردار بوده و در بالا بردن عملكرد محصول تأثير به سزايي دارد. در باغ هاي مكانيزه اين كار اغلب با اتصال كولتيواتورهاي افست (offset cultivator) به پشت تراكتور انجام مي شود. اين كولتيواتورها فقط قادرنند در فواصل بين رديف هاي درختان كار كنند ولكن از كار كردن در فاصله بين درخت ها در روي رديف هاي آن عاجزند. در اين پروژه دستگاهي طراحي شده كه با نصب حسگر مكانيكي و سيستم هيدروليك بر روي آن قادر است در اين قسمت هها كار كند و به درختان هيچگونه آسيبي نرساند. با استفاده از اين دستگاه عمليات خاكورزي در باغ ها با سرعت بيشتر و با صرف هزينه كمتر انجام مي شود. در اين پروژه ابتدا پارامترهاي مؤثر در طراحي قسمت هاي مختلف دشتگاه بررسي شده و در نهايت دستگاه به طور كامل ارائه و شبيه سازي شده است. واژه هاي كليدي: كولتيواتور - كولتيواتور افست - حسگر مكانيكي - سيستم هيدروليك - تراكتور

كاربرد پايلوت تحقيقاتي حاضر در حوزه محيطزيست و بهمنظور تصفيه پساب¬ها و شيرابه لندفيل‌ زباله بوده كه تحت غلظت مواد و اختلاط، حذف همزمان و با شدت بالاي آلاينده¬هايي نظير COD، BOD را به¬همراه دارد. اين دستگاه تلفيقي شامل دو بخش مكانيكي و الكتريكي مي¬باشد. راكتورهاي واكنش¬ساز و مخازن جاروب شامل دو مجموعه 6 عددي پلكسي¬گلاس به حجم موثر 1 و 5/0 ليتر بوده كه مجهز به سامانه اختلاط سريع و آهسته، سامانه گرمايشي و پشتيبان اتومات، سامانه تخليه اتومات مايع رويي، تزريق خودكار و تنظيمpH و ميله¬هاي تثبيت¬كننده و صفحات لولايي با مشاهدات آموزشي-تحقيقاتي داخل مخازن بوده است. همچنين پرتابل بودن دستگاه تلفيقي به¬راحتي امكان¬پذير مي‌باشد. بخش كنترل دقيق فاكتورهاي عملياتي شامل كنترلر دما با قابليت سيستم پشتيبان حرارتي و الكتريكي در صورت از بين رفتن سيستم حرارتي و سيستم همزن الكتريكي مي¬باشد. نيروي اختلاط¬سازي توسط موتور الكتريكي تامين شده و مدت زمان هم‌زني نيز توسط تايمر ديجيتال با قابليت برنامه‌ريزي روزانه، هفتگي و ماهانه تنظيم مي-گردد. همچنين اين دستگاه با جداسازي فاز‌هاي مايع از جامد نسبت به راكتورهاي معمولي داراي طراحي و كنترل بهينه فرايند بوده و با تعبيه مكانيزم‌هاي حرارت¬دهي مستقيم و غيرمستقيم، مي‌توان مدل مناسبي براي تجاري‌سازي و طرح‌هاي صنعتي ارائه نمود.