Сочинение на тему Неразрушающий метод обнаружения посторонних предметов в пищевых продуктах

<Р> Аннотация:

Миллионы тонн продовольствия перерабатываются и упаковываются отдельными лицами и машинами. Таким образом, существует вероятность того, что производители продуктов питания и поставщики не поймают каждый объект, который не входит в продукт. Когда человек употребляет пищу, в которой есть посторонний предмет, он или она может получить физическую или эмоциональную травму. Эта статья описывает рабочий прототип, который неразрушающим образом определяет присутствие посторонних предметов в пищевых продуктах. Модуль инфракрасного датчика состоит из источника и детектора, который обнаруживает присутствие постороннего предмета и тем самым отправляет сигнал на микроконтроллер PIC16F877A, который, таким образом, указывает на дефектные пищевые и не дефектные и съедобные пищевые продукты с использованием светодиодной индикации.

<Р> Ключевые слова:

Качество продуктов питания, посторонние предметы, модуль инфракрасного датчика, неразрушающий контроль, микроконтроллер PIC16F877 A.

<Р> 1. Введение:

Производство безопасных пищевых продуктов для потребления в наше время не очень легкое из-за постоянно растущих потребностей в продуктах питания и очень подвержено загрязнению от внешней среды. Таким образом, есть вероятность присутствия одного или нескольких посторонних предметов в пище. Эти посторонние предметы могут быть опасными для потребителей или даже смертельными; следовательно, контроль качества продуктов питания имеет важное значение. В прежние времена методы механического разделения использовались для отделения посторонних предметов от пищи. Тем не менее, до сих пор нет правильной технологии контроля качества продуктов питания. Таким образом, в этой статье представлен модуль неразрушающего обнаружения, позволяющий преодолеть трудности, возникающие при обработке качества пищевых продуктов с использованием инфракрасного принципа. В обзоре говорится, что при сканировании почти восьми тысяч продовольственных товаров более трех тысяч продуктов имели металлические загрязнения в виде полос или проводов, металлических шариков и заколок для волос различных размеров, обычно в диапазоне миллиметров [1]. Кроме того, наличие живых организмов, которые могут быть нежелательны в пище, ухудшает качество пищи. Таким образом, для обеспечения качества продуктов питания необходим экономически эффективный метод.

Наиболее часто используемый метод обнаружения инородных тел в продуктах питания – генерация ультразвуковых волн. Эти волны частично отражаются на поверхности инородного тела. Но главный недостаток этого метода заключается в том, что он хорошо работает только в акустической среде, в основном в воде. Следовательно, этот метод в основном подходит только для фруктов и овощей из-за содержания влаги на их поверхности [2].

Однако ультразвук хорошо работает для губки и дерева. Но для картона и бумаги, подобной веществу, необходима корреляция с инфракрасным излучением [3]. Более того, факторы окружающей среды создают помехи для ультразвуковых волн, изменяя их скорость, приспосабливаясь к окружающей среде [4]. Следовательно, обнаружение посторонних объектов с использованием инфракрасного излучения оказывается более эффективным и экономичным.

<Р> 2. Схема

2.1 Параметры дизайна прототипа

Предлагаемая система предназначена для неразрушающего обнаружения посторонних предметов в пищевых продуктах. Прототип состоит из микроконтроллера PIC и инфракрасной сенсорной схемы, которая представляет собой комбинацию фотодиода и светодиода. После сопряжения датчика с микроконтроллером PIC, некоторые дополнительные функции могут быть выполнены путем улучшения работы микроконтроллера для его эффективного функционирования при определении дефектных и не дефектных пищевых продуктов. Этот дизайн прототипа может быть использован в промышленности для оценки качества их конечных продуктов.

2.2 Схема инфракрасного считывания

Инфракрасная чувствительная схема состоит из инфракрасного источника и инфракрасного детектора. Источником в основном является светодиод, который обеспечивает необходимое инфракрасное излучение. Эти излучения затем отражаются и падают на детектор, который в основном является фотодиодом. В зависимости от количества излучений он обеспечивает пороговое значение для схемы микроконтроллера. Это пороговое значение отличается для дефектных и не дефектных продуктов, что связано с наличием постороннего предмета в дефектных пищевых продуктах.

2.2.1 Глубина проникновения и мощность проникновения

ИК-датчики размещаются через равные промежутки с обеих сторон образца, чтобы не пропустить какую-либо часть образца во время анализа. Было установлено, что глубина проникновения инфракрасного излучения составляет от 1 до 4 мм и подходит для обнаружения посторонних предметов. Для достижения более глубокого проникновения мы используем ближний инфракрасный свет в диапазоне 750-800 нм, что приводит к более высокой проникающей способности.

2.3 Сопряжение PIC16F18877 с инфракрасной чувствительной цепью

Выход модуля ИК-датчика подключен (вывод № 2) RA0 к PIC16F877A, что позволяет конфигурировать PORTB как вход с регистрами TRISB, а выход, который будет отображаться на светодиоде, подключен к RD7, RD6, RD5 (вывод № 30,29,28) (PORTD) соответственно и RB0 (вывод № 33) и RB1 (вывод № 34) (PORTB), которые определены как выходные выводы.