ВІРТУАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ПРОДУКЦІЇ ОВОЧІВНИЦТВА

автор **Admin** Чт Бер 28, 2019 5:43 pm

О. В. Лиса,
доцент кафедри автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій, к.т.н.,
Львівський національний аграрний університет, Україна, м. Дубляни
І.-М. В. Мідик,
аспірант кафедри інформаційно-вимірювальних технологій,
Національний університет «Львівська політехніка»,
Україна, м. Львів

Наявність важких металів у харчовій продукції шкідливо впливає на здоров’я споживача. Проаналізувавши українські, міжнародні, європейські стандарти та інші нормативні документи щодо вмісту важких металів в овочів, бачимо певний ступінь невідповідності, який стосується допустимих доз забруднень овочів важкими металами. У європейських стандартах допустимі дози забруднень важкими металами є значно нижчі, ніж в українських [1, 2, 3]. А забруднення овочів ртуттю, міддю, цинком та миш’яком згідно європейських стандартів взагалі не допускається, тоді як згідно українських – допускається - воно може бути в межах гранично допустимих концентрацій. Отож, актуальною є розробка віртуального пристрою для оцінювання наявності важких металів в овочах.
Контроль показників якості овочевого соку щодо його забруднення важкими металами здійснено імітансним методом [4]. Для цього створено експериментальну установку, яка включає ємнісний перетворювач (кондуктометрична комірка, заповнена досліджуваною рідиною – овочевий сік з різними добавками), блок NI USB-6009, який під’єднано до комп’ютера за допомогою інтерфейсу full-speed USB. Віртуальний пристрій створено у середовищі LabVIEW.
Пакет прикладних програм LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) забезпечує програмну підтримку автоматизованих систем для наукових досліджень (АСНД) і автоматизованих систем управління (АСУ).
Середовище LabVIEW багатофункціональне і забезпечує:
а) обмін інформацією із зовнішніми вимірювальними, управляючими пристроями;
б) аналіз і обробку отриманої інформації;
в) збір, зберігання і передачу (у тому числі мережами) інформації;
г) підтримку математичного експерименту (роботу з віртуальними інструментами);
д) забезпечення призначеного для користувача інтерфейсу АСУ і АСНД.
Поєднання двох і більше функцій LabVIEW дозволяє створити ефективну систему управління, контролю та передачі даних. Головна особливість LabVIEW – графічна інтерпретація мови програмування. Графічна мова – мова функціональних блок-діаграм – дозволяє значно спростити створення програм управління зовнішнім об'єктом або обробки даних, отриманих від зовнішнього пристрою. Важлива функція LabVIEW - управління експериментом, зводиться до роботи з панеллю віртуальної установки на екрані монітора, де дослідник спостерігає за параметрами і управляє програмно-апаратним комплексом.
Змодельовано схему вимірювання імітансу соку овочевої продукції. Для вимірювання і розрахунку імітансу моркви зчитували комплексні напруги, які відповідають за аналогові входи блоку NI USB-6009.
Для розрахунку імітансу виконали такі кроки:
1) Генерування тестового сигналу (синусоїда);
2) Зчитування комплексних напруг;
3) Розрахунок імітансу.
Усі кроки виконуються у програмному пакеті LabView. Частота тестового сигналу (синусоїди) задавалася опосередковано через інтервал та кількість точок. Частота сигналу розраховувалася у програмі апроксимаційно.
Отримані експериментальні дані обробляються за допомогою засобів графічної платформи LabView. У нашому випадку система LabView працює з автономними вимірювальними приладами NI USB-6009. Він має аналогові входи та виходи для генерування та збирання вимірюваних даних. Графічна платформа LabView керує NI USB-6009 за допомогою NI-DAQ (National Instruments - data acquisition) задачі. У процесі вимірювання використовується розроблене у роботі програмне забезпечення.
Оскільки блок NI USB-6009 не генерує змінної напруги, у програмі були використані окремі елементи DAQ-задачі та цикл While Loop with Stop Button.
Кроки для реалізації коду
1. Відкрити ContinuousAnalogOutUSB60086009 VI
2. Налаштувати елементи керування передньої (фронтальної) панелі: (Фізичний канал, Максимальне значення, Мінімальне значення, Швидкість виводу, Кількість точок на цикл)
3. Запустити віртуальний інструмент.

Список використаних інформаційних джерел

1. Національні стандарти України 67.080.20 Овочі та продукти їх переробляння (http://www.leonorm.com/Default.php?Page=stlist&ObjId=927&CatId=1&code=& TableNum=9)
2. Форум для галузі виробництва свіжих фруктів й овочів (http://www.freshfel.org/asp/index.asp)
3. Кодекс Аліментариус (www.codexalimentarius.net/web/index_en.jsp)
4. Є. В. Походило, П. Г. Столярчук. Імітансний контроль якості. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. 164 с.