Dergiler / Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 10 - Sayı: 1
Nem ve Frekansa Bağlı Olarak Kayısı ve Erik Yapraklarının Dielektrik Özelliklerinin Dalga Kılavuzu İletim Hattı Yöntemiyle Belirlenmesi
- Sayfa
- 195–204
- DOI
- —
Özet
Gelişen teknolojiyle birlikte tarımsal ürünlerdeki uygulamalar gün geçtikçe yaygınlaşmaktadır. Bu uygulamalarda temel belirleyici parametre, bitkisel malzemenin dielektrik özelliğinin belirlenmesidir. Çünkü malzemeye nüfuz eden elektromanyetik (EM) dalganın malzemeyle nasıl etkileşeceği dielektrik özelliklerine de bağlıdır. Üretimde verim ve kalitenin artmasını sağlayan uzaktan algılama (UA) ile kurutma ve ısıtma teknolojilerinin etkin çalışabilmesi, malzemenin dielektrik karakteristiğiyle ilişkilidir. Bu çalışmada, Türkiye’de çok yaygın olarak üretimi yapılan kayısı ve erik ağaçlarının yapraklarının dielektrik parametreleri iletim hattı yöntemi kullanılarak ölçülmüştür. Ölçümler 3,30-4,90 GHz arasında (WR229 dalga kılavuzu için) yapılmış ve nem oranı ve frekansa bağlı kayısı ve erik yapraklarının dielektrik karakteristikleri incelenmiştir. Kayısı yapraklarının dielektrik ölçüm verilerini kullanarak frekans ve nem oranına bağlı, eğri uydurma yöntemiyle yeni bir model önerilmiştir. Bu model, kayısı türüyle aynı aileden olan erik yaprağının dielektrik ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırılarak önerilen modelin doğruluğu test edilmiştir. Modelin performansını görmek için determinasyon katsayısı R2 ve Hataların Ortalama Kare Kökü (RMSE) değerleri sırasıyla 0.996 ve 0.653 olarak elde edilmiştir.
Abstract
With developing technology, applications in agricultural products are becoming more common. The main dominant parameter in these applications is the determination of the dielectric property of the plant material. Because how the electromagnetic (EM) wave penetrating the material interacts with the material depends on its dielectric properties. The ability of remote sensing (RS) and drying and heating technologies to increase efficiency and quality in production is related to the dielectric characteristics of the material. In this study, the dielectric parameters of leaves of apricot and plum trees made widely produced in Turkey are measured by using the transmission line technique. Measurements are conducted between 3.30-4.90 GHz (for WR229 waveguide) and dielectric characteristics of apricot and plum leaves depending on moisture content and frequency are investigated. A new model is proposed by a curve fitting method based on frequency and moisture content using dielectric measurement data of apricot leaves. This model is compared with the dielectric measurement results of the plum leaves of the same family as the apricot type and the accuracy of the proposed model is tested. To make sure the performance of the model well enough, the coefficient of determination R2 and Mean Square Root of Error (RMSE) values are obtained as 0.996 and 0.653, respectively.