Riassunto analitico
Nell'industria alimentare, farmaceutica e agricola l'esatta e rapida misura dell'umidità all'interno dei prodotti è un processo importante ed in particolare per questi ultimi il contenuto di umidità è un parametro chiave per la valutazione qualitativa dei prodotti. Poiché il metodo standard di determinazione dell'umidità prevede accurate procedure di laboratorio e lunghi periodi di asciugatura nel forno, metodi rapidi per la misurazione dell'umidità sono stati fondamentali nel commercio agricolo. Le misurazioni elettriche e spettrali sono state sviluppate per fornire test veloci di valutazione dell'umidità. Il contenuto di acqua all’interno del campione viene rilevato attraverso la sua correlazione con le caratteristiche elettriche, le proprietà dielettriche o i parametri di scattering (anche detti parametri S) di questi materiali.
In particolare, il contenuto di acqua all’interno del raccolto è di interesse in due momenti precisi: il primo è durante la fase preliminare di pressatura del raccolto, poiché la balla deve essere creata con la giusta percentuale di umidità. Se troppo umida, potrebbero formarsi muffe indesiderate, se invece troppo asciutta, il foraggio potrebbe essere troppo friabile e sbriciolarsi di conseguenza. La seconda fase in cui gli agricoltori sono interessati alla valutazione dell'umidità è quando deve essere stimato il prezzo della balla, prima che essa venga venduta. Il contenuto di umidità è quindi un parametro significativo per determinare il costo effettivo di una balla. In tal modo è possibile conoscere un parametro aggiuntivo al semplice peso della balla stessa.
Lo scopo di questa tesi è quello di realizzare uno strumento il più compatto possibile, in grado di misurare il valore dell'umidità all'interno delle balle in modo autonomo ed il più preciso possibile.
L'intento del progetto finale, invece, è quello di posizionare questo strumento sull’imballatrice e di eseguire la misura direttamente sul campo, durante la produzione della balla, ma questo scopo va al di là degli obiettivi prefissati per questo progetto di tesi.
Il risultato del lavoro svolto sarà un punto di partenza per ulteriore ricerca migliorativa, ma, anche se il sistema non verrà subito montato sull’imballatrice, la misura da parte del sistema deve avvenire senza contatto e in tempo reale, al fine di misurare l'umidità senza fermare la produzione delle balle.
Dopo la realizzazione e la caratterizzazione del sistema, sono state eseguite alcune misurazioni sul campo.
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Abstract
In the food, pharmaceutical and agricultural industry the exact and rapid determination of humidity inside products is an important process and particularly for the latter the moisture content is a key parameter for the qualitative evaluation of the products. Because the standard method of moisture determination involves accurate laboratory procedures and long oven-drying periods, rapid methods for moisture measurement have been essential in the agricultural trade. Electrical and spectral measurements have been developed in order to provide rapid moisture evaluation testing. Water content is sensed through its correlation with the electrical characteristics, dielectric properties or scattering behaviour of these materials.
The moisture evaluation content is of interest in two precise moments: the first one is in the preliminary phase of baling of the crop since the alfalfa bales must be created with the right percentage of water. If too much humid, the formation of mold could be experienced inside the crop, if too dry, conversely, the forage could be too fragile. The second phase in which farmers could be interested in moisture evaluation is when the forage value must be estimated, once it gets baled. The moisture content is a significant parameter for determining the effective cost of a bale, in such a way, it is possible to know another feature instead of the simple weight.
The aim of this thesis is to realize an instrument able to measure the value of moisture inside bales in autonomous way.
The intent of the whole project is to place this instrument inside the baling machine and carrying out the measurement on field, while the bale is produced, but this goes out of the actual aim of the thesis.
The result of this work will be a starting point for future research, but even if the system is not already mounted on the baling machine, the measure must be contact-less and real time, in order to measure the moisture without stopping the production of the bales.
After the realization and characterization of the system, some on field measurements are performed.
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