عملكرد مجموعه بدين ترتيب است كه زماني كه جريان در مدار فرمان برقرار مي شود ابتدا ساعت و تاريخ دقيق از كاربر درخواست مي شود كه كاربر بايد آنها را وارد نماييد در مرحله بعد ميكروكنترلر داده هاي سنسور زاويه را گرفته و بعد از انجام محاسبات لازم زاويه سلول خورشيدي در دو جهت را محاسبه مي كند و از طرف ديگر با استفاده از زير برنامه هاي تعريف شده ميكرو كنترلر زواياي متناسب با آن زمان محاسبه مي شود در صورت وجود اختلاف ميان مقادير دريافتي از سنسور و مقادير محاسبه شده در زير برنامه ها، ميكرو يه سيگنال متناسب با ميزان اختلاف براي درايور موتور ارسال كرده و اين سيگنال از طريق درايور موتور براي موتور مورد نظر ارسال شده و موتور به حركت در مي آيد در زماني كه موتور در حال حركت است هر لحظه داده دريافتي از سنسور با داده معيار مقايسه شده و تا زماني تساوي داده ها اين عمليات ادامه مي يابد زماني كه مقادير اين دو برابر شدند ميكرو دستور توقف موتور را ارسال مي شود. در تمام طول روز در بازه هاي از قبل تعريف شده توسط كاربر داده هاي مربوط به تغييرات پارامترها ضمن اينكه در حافظه جانبي خود ذخيره مي شود، از طريق پورت سريال به كامپيوتر ارسال مي شود

خشك كردن به روش الكتروهيدروديناميك روش كمتر شناخته شده اي نسبت به ساير روش هاي خشك كردن مي باشد در اين روش بر خلاف روش مرسوم، هواي گرمي در سامانه وجود ندارد بلكه فرايند رطوبت گيري از طريق اعمال يك ميدان الكتريكي ولتاژ بالا بين دو الكترود (يك الكترود با شعاع انحناي زياد و ديگري با شعاع انحناي كوچك) ايجاد مي شود در واقع در اين ميدان الكتريكي، الكترون هاي پرانرژي ساتع شده با ملكول هاي هوا برخورد كرده و مقداري از انرژي خود را به ملكول هاي گاز (هوا) منتقل مي كنند و اين رويداد باعث بوجود آمدن يك جريان حجمي از ملكول هاي هوا مي شود كه اين پديده باد يوني ناميده مي شود وزش اين باد يوني بر سطح نمونه باعث افزايش ضريب انتقال حرارت مي شود.

طبق بررسي¬هاي انجام شده از آنجا كه هيچ سيستم كنترلي دردنيا موجود نبود كه بتواند با استفاده از يك سيستم تصويربرداري رنگي برخط مشخصات مربوط به تغيير اندازه، شكل، رنگ، و بافت مواد غذايي را در حين خشك شدن اندازه¬گيري و كنترل نمايد و از آنجا كه مشخصات ظاهري مواد غذايي طبق يافته¬هاي محققين رابطه خطي با ويژگيهاي كيفي و دروني و محتواي غذايي آنها دارند، لذا مصمم شديم تا خشك-كني مجهز به سيستم بينايي ماشين طراحي و ساخته شود تا با استفاده از آن و يك سيستم كنترل كيفيت فازي بتوان كيفيت مواد غذايي را در طول فرايند خشك شدن بهبود بخشيده و علاوه بر آن زمان خشك شدن و مصرف انرژي را نيز كاهش داد. به همين منظور خشك¬كني متشكل از دو بخش شامل خشك كننده و سيستم تصويربرداري بر خط طراحي و ساخته شد. بخش خشك كننده شامل دمنده، رابط برزنتي، المنت¬هاي گرم¬كننده، لوله¬هاي مستقيم كننده، حسگرهاي دما و رطوبت نسبي هوا، نگهدارنده و سيني نمونه-ها، نيروسنج و پايه¬هاي نگهدارنده بخش خشك كننده مي¬باشد. بخش سيستم تصويربرداري نيز شامل دو دوربين تصويربرداري كه از دو نماي فوقاني و جانبي نمونه¬ها تصويربرداري مي¬كنند، سيستم نورپردازي، شيشه¬ها و چادر برزنتي مي¬باشد كه همگي آنها بر روي محفظه تصويربرداري نصب شده¬اند. دستگاه به گونه¬اي طراحي و ساخته شده است كه بخش خشك كننده از داخل بخش تصويربرداري عبور مي¬كند. تمامي تجهيزات الكترونيكي از قبيل پي ال سي (PLC)، ماژول¬ها، فيوزها، ترانسميتر نيروسنج، بوردهاي الكترونيكي مربوط به حسگرها، آداپتور، اس اس آر (SSR)، اينورتر، و كنترل كننده توان (TPR) در داخل يك تابلوي برق قرار دارند كه آن هم بر روي محفظه تصويربرداري نصب شده است. سيستم كنترل كيفيت فازي طراحي شده براي اين خشك¬كن در بازه هاي زماني تعيين شده براي آن از دو نماي فوقاني و جانبي نمونه¬هاي مواد در حال خشك شدن بصورت توده¬اي تصويربرداري نموده و پس از انجام عمليات فيلترينگ و آناليز تصاوير ويژگي¬هاي مربوط به تغيير اندازه، شكل، رنگ و بافت ظاهري مواد را اندازه¬گيري مي¬كند. سپس اين سيستم با استفاده از مقادير ويژگيهاي بدست آمده و با استفاده از يك سيستم كنترل فازي كه به روش الگوريتم ژنتيك بهينه سازي شده است و همچنين با استفاده از شبكه هاي عصبي مصنوعي به كنترل فرآيند خشك كردن مي¬پردازد. بطور كلي اهداف سيستم كنترل كيفيت فازي طراحي شده در اين خشك¬كن مواردي از قبيل افزايش سرعت خشك كردن و بالطبع كاهش زمان خشك شدن، بهبود كيفيت مواد غذايي خشك شده با ثابت نگهداشتن تقريبي كيفيت اوليه آنها، و كاهش مصرف انرژي مي¬باشد.

خشك‌كن‌هاي بستر سيالي داراي سرعت بالاي انتقال جرم، سرعت بالاي انتقال حرارت، كنترل آسان و هزينه‌هاي پايين نگهداري مي‌باشند. با توجه به محدوده وسيع كاربرد و همچنين مزاياي ارزشمند خشك كردن بستر سيالي، استفاده از آن در مقياس هاي بزرگ محدود مي باشد. زيرا خشك كن هاي بستر سيالي پيوسته به صورت استوانه اي مي باشند و ظرفيت خشك كن هاي بستر سيالي استوانه اي به دليل هندسه و ابعاد، محدود مي باشد. از طرف ديگر به دليل عدم يكنواختي زمان اقامت مواد درون بستر، محصول خروجي از خشك كن داراي رطوبت يكنواختي نخواهد بود. به منظور يكنواخت نمودن زمان اقامت مواد درون بستر لازم است كه نحوه جريان مواد درون بستر سيال شده تغيير نمايد. اين امر با تغيير محفظه سيال سازي از حالت استوانه اي به مكعب مستطيل امكان پذير خواهد بود. به اين منظور بستر خشك كن بستر سيال به شكل يك مكعب مستطيل در نظر گرفته مي شود. نسبت طول به عرض يا طول به سطح مقطع عمود بر جريان مواد زياد مي باشد، كه اين امر باعث مخلوط‌شدن ضعيف‌تري در راستاي افقي نسبت به راستاي عمودي خواهد شد. مواد به صورت پيوسته مانند پيستون از دريچه ورودي به سمت دريچه خروجي حركت خواهند نمود. در اين خشك كن زمان اقامت مواد درون خشك كن يكنواخت خواهد بود و محصولي با رطوبت يكنواخت به دست مي‌آيد. در طرح پيشنهاد شده دريچه ورودي در ابتداي بستر قرار دارد و دريچه خروجي نيز در انتهاي بستر قرار گرفته است. مواد از طريق يك هليس وارد بستر مي شوند. در كف بستر، صفحه مشبك توزيع كننده جريان هوا قرار دارد. مواد ورودي به بستر توسط جريان هواي عبوري از صفحه مشبك به حالت سيال در مي آيند. در انتهاي بستر يك دريچه سرريز قرار گرفته است. اين دريچه مانند يك سد در مقابل جريان مواد عمل مي كند. زمان اقامت مواد درون خشك كن و يا مقدار خشك شدن مواد و همچنين ظرفيت خشك كن، از طريق تنظيم دبي هواي ورودي، تنظيم دبي مواد ورودي و تنظيم ارتفاع سرريز امكان پذير مي باشد. خشك كن ارائه شده، داراي قابليت كاربرد براي اكثر مواد دانه اي مرطوب از قبيل مواد كشاورزي، غذايي، شيميايي، دارويي و صنعتي مي باشد.

\tامروزه در تمامي جهان سالم و مطلوب بودن كيفيت مواد غذايي نقش مهمي را در صنايع مربوطه ايفا ميكند كه مستقيما با سلامتي افراد و پيشرفت جامعه در ارتباط است. تحقيقات نشان مي دهد كه امروزه مصرف كنندگان بيشتر به كيفيت مواد غذايي توجه مي كنند. صنعت آبميوه يكي از بخشهاي صنايع آشاميدني مي باشد كه به سرعت در حال رشد مي باشد براساس گزارش ها، آبميوه ها از لحاظ سلامت داراي منافع زيادي براي انسان به سبب داشتن ويتامين هاي ضروري و محتوي معدني مي باشند ارزش اقتصادي آبميوه ها آنها را به محصولاتي تبديل كرده است كه به شدت در معرض تقلب و ناخالصي مي باشند تركيبات پيچيده موجود در مواد غذايي تعيين كيفي و كمي تركيبات تشكيل دهنده آنها را مشكل مي سازد، لذا هنگامي كه از روش هاي شيميايي براي اندازه گيري، تجزيه و جداسازي تركيبات مورد نظر استفاده مي شود، تخريب مواد غذايي لازم بوده و اين تخريب مي تواند همراه با زحمت و مشكل ساز باشد و اغلب نيز به آزمايش هاي شيميايي زيادي نياز دارد كه اين آزمايشها معمولا وقت گير و هزينه بر مي باشند. در حال حاضر تكنولوژي هاي مبتني بر چشايي الكترونيك كاربرد گسترده اي در صنايع غذايي به ويژه كنترل كيفي و تشخيص اصالت محصول پيدا كرده اند. در واقع، چشايي الكترونيكي يك سامانه چشايي مصنوعي بوده كه داراي يك آرايه از حسگرهاي معين متصل به يك پردازشگر خاص جهت تشخيص نمونه هاي تركيبي مي باشد. آرايه هاي چشايي الكترونيك براي بررسي محتوايي مايع ها به كار برده مي شوند. \tدر يك نگاه كلي مي توان سامانه چشايي الكترونيك مورد نظر را به دو بخش سخت افزاري و نرم افزاري تقسيم كرد. بخش سخت افزاري چشايي الكترونيك شامل: مدار الكترونيكي، حسگرها، محفظه نمونه گيري، منبع تغذيه، اتصالات و لوازم جانبي است. در بخش نرم افزاري سامانه داده هاي ارسالي از حسگرها تحصيل، پردازش، بهينه سازي و در نهايت طبقه بندي مي شوند. برنامه نويسي لازم به منظور تحصيل داده در محيط لب ويو انجام شد و براي پردازش داده ها از امكانات نرم افزار متلب استفاده شد. \tسامانه چشايي الكترونيك ارايه شده از قابليت كميت سنجي ميزان اسيد اسكوربيك، سيتريك و ماليك را دارا مي باشد از جمله قابليت هاي مهم آن نيز مي توان به قابل حمل بودن، دقت مطلوب در كميت سنجي، تكرارپذيري بالا، قابليت استفاده در اكثر آبميوه ها به منظور اندازه گيري كميت هاي مذكور، تداخل پذيري قابل چشم پوشي در اندازه گيري پارامترهاي مذكور. \tزمينه فني اين اختراع مهندسي ماشين هاي صنايع غذايي و ابزار اندازه گيري دقيق مي باشد.

به منظور پايش و كنترل جريان چندفازي درون مسيرهاي بسته، تعيين مشخصه¬هاي آن مانند جريان جرمي مواد، سرعت و توزيع سيال عبوري در لوله امري ضروري است. جريان جرمي مواد چند فازي و ناهمگن يكي از مهمترين مشخصه¬هاي سيال مي¬باشد و اندازه¬گيري برخط آن موجب استفاده بهينه از انرژي و مواد اوليه مي¬¬شود. هدف از ساخت اين سامانه ارائه روشي غير هسته¬اي و غيرنفوذي براي تعيين جريان جرمي سيال چندفازي درون لوله است. در اين سامانه از توموگرافي القاي مغناطيسي استفاده شد بطوريكه با استفاده از حسگرهاي فرستنده و گيرنده تصوير دوبعدي از مقطع لوله را به نمايش گذاشته و ميزان بار عبوري را در هر لحظه و در هر نقطه از مقطع لوله مشخص مي¬كند.

دستگاه اسانس‌گير با مبدل حرارتي ترموديناميكي از بخش‌هاي: مخزن آب و گياه، المنت حرارتي، مبدل حرارتي، اواپراتور،كندانسور، كمپرسور، لوله مويين و فيلتر خشك كننده تشكيل شده است. در ابتدا آب و گياه مورد نظر درون مخزن ريخته مي‌شود. المنت حرارتي را فعال كرده تا دماي آب را بالا برده و مخلوط بخارآب و اسانس گياه از خروجي مخزن وارد مبدل حرارتي شوند. مخلوط بخار آب و اسانس پس از عبور از لوله‌هاي اواپراتور گرماي خود را از دست داده و تبديل به مايع مي‌شوند. سپس وارد ظرف ديگري شده تا اسانس از آب جدا شود. مبدل حرارتي مذكور داراي سامانه تبريد با مبرد ترموديناميكي مي‌باشد. مبرد در قسمت كمپرسور متراكم شده و وارد كندانسور گشته تا در فشار ثابت دماي آن كاهش يابد. مبرد بعد از عبور از لوله‌هاي كندانسور وارد فيلتر خشك‌كننده مي‌شود تا رطوبت آن گرفته شود سپس وارد لوله مويين مي‌شود و به يكباره دما و فشار آن كاهش مي‌يابد. در اين قسمت دماي آمونياك به 15- درجه سلسيوس و فشار 3/236 كيلو پاسكال مي‌رسد. سپس وارد لوله‌هاي اواپراتور مي‌گردد. لوله‌هاي اواپراتور درون مبدل دستگاه اسانس‌گير قرار دارند. اين لوله‌ها در داخل مبدل به صورت مارپيچ قرار گرفته اند تا گرماي بخار عبوري از مبدل را گرفته و آن را به مايع تبديل كنند. آمونياك داخل اواپراتور پس از گرفتن گرما از بخارآب، از لوله‌هاي اواپراتور با دماي 25 درجه سلسيوس و فشار 2/1003كيلو پاسكال خارج شده و وارد كمپرسور شده تا دوباره متراكم گردند. اين سيكل به صورت مداوم در حال تكرار شدن است تا گرماي بخار آب درون مبدل را گرفته و عمليات تقطير را به خوبي انجام دهد.

فرايند خشك كردن به طور وسيعي براي نگهداري ميوه ها و سبزي ها به كار مي رود. انجام صحيح عمليات خشك كردن به علت امكان بروز برخي تغييرات نامطلوب در ماده غذايي اهميت زيادي دارد. كم بودن كارايي انرژي و طولاني بودن زمان خشك كردن طي دوره سرعت نزولي از معايب مهم خشك كردن با جريان هواي گرم (روش جابه جايي) است. براي رفع اين مشكل و جلوگيري از كاهش كيفيت و دست يابي به يك فرآيند حرارتي موثر، از مايكروويو براي خشك كردن مواد غذايي استفاده شده است. از نقطه نظر اقتصادي، خشك كردن با مايكروويو نمي تواند با خشك كردن با هواي گرم رقابت كند، به همين خاطر استفاده از خشك كن مايكروويو براي خشك كردن محصولات كشاورزي توسعه نيافته است. مكانيزم خشك شدن در روش هواي گرم از سطح به داخل محصول و در روش خشك كردن با امواج مايكروويو از داخل به سطح است، كه با تركيب صحيح اين دو روش نتنها در صرف زمان و انرژي صرفه جويي خواهد شد بلكه محصول خشك شده كيفيت ظاهري بيشتري خواهد داشت. طبق بررسي هاي انجام شده از آنجا كه هيچ خشك كن تركيبي هواي داغ – مايكروويو با قابليت خشك كردن به روش لايه نازك و مجهز به سيستم تصويربرداري برخط، وجود نداشت، لذا مصمم شديم تا چنين دستگاهي طراحي و ساخته شود تا با بهره گرفته از آن بتوان علاوه بر بهبود بهره وري انرژي و كاهش چشم گير زمان فرايند، با استفاده از تصاوير گرفته شده، تغييرات اعمال شده بر محصولات در اثر تابش امواج مايكروويو و تركيبات مختلف آن با جريان هواي گرم را بررسي كنيم.