কফি রোস্টারের জন্য রোস্ট ইনফ্রারেড বিশ্লেষকের ডিগ্রী: 13 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

ভূমিকা

কফি একটি পানীয় যা তার সংবেদনশীল এবং কার্যকরী বৈশিষ্ট্যের জন্য সারা বিশ্বে ব্যবহৃত হয়। কফির স্বাদ, সুগন্ধ, ক্যাফিন এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট উপাদান মাত্র কয়েকটি গুণ যা কফি শিল্পকে এত সফল করে তুলেছে। যদিও সবুজ শিমের উৎপত্তি, গুণমান এবং প্রজাতি সবই শেষ পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করে, কফি ভাজা সবচেয়ে প্রভাবশালী কারণ।

সাধারণত, রোস্ট করার সময়, রোস্ট মাস্টার (একজন অত্যন্ত প্রশিক্ষিত ব্যক্তি) মটরশুটিগুলির বৈশিষ্ট্য যেমন তাপমাত্রা, টেক্সচার, গন্ধ, শব্দ এবং রঙ ব্যবহার করে মূল্যায়ন এবং সেই অনুযায়ী রোস্ট সমন্বয় করে। ভাজার পর, শিমের গুণমান নিশ্চিত করার জন্য কফির মটরশুটি মূল্যায়ন করা হয়। অ্যাগট্রন প্রসেস অ্যানালাইজার হল একটি ইন্ডাস্ট্রির স্ট্যান্ডার্ড যন্ত্র যা কাছাকাছি ইনফ্রারেড সংক্ষিপ্ত বর্ণালী ফটোমেট্রি ব্যবহার করে রোস্টফ কফি বীজের ডিগ্রী পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। রোস্টের ডিগ্রী মূলত কফির গুণমানের পরিমাপ যা রোস্টের সময় স্থানান্তরিত তাপের পরিমাণের উপর ভিত্তি করে এবং কফিকে হালকা, মাঝারি এবং গা dark় রোস্টে শ্রেণীবদ্ধ করে।

সম্প্রতি ছোট রোস্টিং কোম্পানিগুলির একটি বৃদ্ধি হয়েছে যা কাস্টম ইন-হাউস রোস্ট সরবরাহ করে। এই সংস্থাগুলি রোস্ট মাস্টার নিয়োগ এবং প্রশিক্ষণ বা ব্যয়বহুল অ্যাগ্রট্রন প্রসেস অ্যানালাইজার ব্যবহার করার জন্য কম ব্যয়বহুল বিকল্প খুঁজছে। এই নথিতে বর্ণিত কফি রোস্টারের জন্য রোস্ট ইনফ্রারেড বিশ্লেষকের ডিগ্রি, কফি বিনের রোস্টের ডিগ্রী পরিমাপের একটি সস্তা মাধ্যম। রোস্ট ইনফ্রারেড অ্যানালাইজারের ডিগ্রি একটি ট্রায়ার ব্যবহার করে, কফি রোস্টারে পাওয়া একটি টুল যা কফির নমুনা রাখার জন্য কফির নমুনা রাখার জন্য ব্যবহৃত হয়। ট্রায়ারটি বিশ্লেষকের মধ্যে োকানো হয় যেখানে AS7263 NIR স্পেকট্রাল সেন্সর 6 ভিন্ন ইনফ্রারেড ব্যান্ড (610, 680, 730, 760, 810, এবং 860nm) পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। প্রতিফলন পরিমাপ ব্লুটুথের মাধ্যমে প্রেরণ করা হয় এবং তারপর রোস্টের ডিগ্রির সাথে সম্পর্কযুক্ত হতে পারে। বিশ্লেষককে প্রথমে বাক্সের ভিতরে একটি বোতাম টিপে ক্যালিব্রেট করতে হবে যেখানে পিভিসি একটি সাদা ভারসাম্য হিসাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এতে সেন্সর দ্বারা সনাক্ত বর্ণালী পরিসরে তুলনামূলকভাবে সমতল প্রতিফলন রয়েছে।

ধাপ 1: উপকরণ

উপকরণ তালিকা

1. SparkFun Qwiic Shield (https://www.sparkfun.com/products/14352)
2. SparkFun Qwiic সংযোগকারী (https://www.sparkfun.com/products/14427)
3. SparkFun AS7263 NIR বর্ণালী সেন্সর (https://www.sparkfun.com/products/14351)
4. 4 x VCC 6150 ল্যাম্প 5V.06A (ভাস্বর বাল্ব) (https://www.mouser.com/)
5. 2 এক্স মোমেন্টারি পুশ বোতাম
6. 2 x 10kOhm প্রতিরোধক
7. ডিসি ব্যারেল জ্যাক মহিলা (https://www.sparkfun.com/products/10288)
8. HC-05 ব্লুটুথ মডিউল (https://www.amazon.com/)
9. পাওয়ার সুইচ
10. সলিড স্টেট রিলে (AD-SSR6M12-DC-200D) (https://www.automationdirect.com/)
11. 1/2 "পিভিসি ক্যাপ
12. 1/2 "x 1/2" x 3/4 "পিভিসি টি
13. ক্রাফট বক্স (হবি লবি)
14. আরডুইনো উনো
15. চেষ্টাকারী
16. 5V 2A পাওয়ার সাপ্লাই (https://www.adafruit.com/product/276)

17. ইউএসবি কেবল - স্ট্যান্ডার্ড এ -বি (প্রোগ্রামিং কেবল)

সামগ্রীর উপর নোট

ভিসিসি 6150 ল্যাম্প - এগুলি তাদের ইনফ্রারেড আউটপুটের কারণে নির্বাচিত ভাস্বর বাল্ব। AS7263 মডিউলে প্রদত্ত LED আলোর পরিবর্তে ভাস্বর বাল্ব ব্যবহার করা হয় কারণ অনবোর্ড LED কফির বীজের প্রতিফলনের জন্য প্রয়োজনীয় ইনফ্রারেড আউটপুট নির্গত করে না এবং পরবর্তীতে সেন্সর দ্বারা পরিমাপ করা হয়। উপরন্তু, এটি লক্ষ্য করা গুরুত্বপূর্ণ যে এই নকশায় ভাস্বর বাল্বগুলি 5V 2A শক্তি উত্স থেকে চালিত হয় এবং একটি রিলে মাধ্যমে Arduino দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। স্পার্কফুন একটি সহায়ক আলোর উৎসকে শক্তি ও নিয়ন্ত্রণের উদ্দেশ্যে AS7263 মডিউলে দুটি অনবোর্ড সোল্ডারিং পিন প্রদান করে, তবে এই পিনগুলি ব্যবহার করা হয় না কারণ তারা পর্যাপ্ত ভোল্টেজ বা অ্যাম্পারেজ সরবরাহ করে না যা নির্বাচিত ভাস্বর বাল্বগুলিকে পর্যাপ্তভাবে শক্তি দেয়।

SparkFun Qwiic Shield - এই ieldালটি Qwicc সংযোগকারীর মাধ্যমে AS7263 সেন্সরের সাথে সহজে সংযোগ স্থাপনের ক্ষমতার কারণে ব্যবহৃত হয়। Shাল এছাড়াও 3.3V লজিক স্তর স্থানান্তর এবং একটি বড় প্রোটোটাইপিং এলাকা উভয় প্রদান করে।

সলিড স্টেট রিলে - এই ধরণের রিলে তার দ্রুত এবং শান্ত সুইচিং ক্ষমতার কারণে বেছে নেওয়া হয়েছিল, তবে এটি ব্যয়বহুল এবং অপ্রয়োজনীয় কারণ একটি আদর্শ বৈদ্যুতিক রিলেও কাজ করবে। যদি একটি আদর্শ বৈদ্যুতিক রিলে ব্যবহার করা হয়, নমুনা এবং ক্রমাঙ্কন প্রক্রিয়া ধীর করার জন্য কোডটি সংশোধন করতে হতে পারে।

পিভিসি সাইজ - পিভিসি সাইজ বাছাই করা হয়েছিল কারণ হাতে ট্রায়ারের ব্যাসের কারণে এবং অন্য সাইজের ট্রায়ার ব্যবহার করলে পরিবর্তন করা উচিত।

HC-05 ব্লুটুথ মডিউল-একটি নির্দেশাবলী মডিউলের হার 9600 থেকে 115200 এ AS7263 এর বড হারের সাথে মেলে।

ধাপ 2: তারের ডায়াগ্রাম

এস 1 - পাওয়ার সুইচ

SSR1 - সলিড স্টেট রিলে

বি 1 - নমুনা বোতাম

বি 2 - ক্রমাঙ্কন বোতাম

R1 - 10kOhm প্রতিরোধক

R2 - 10kOhm প্রতিরোধক

এল 1, এল 2, এল 3, এল 4 - ভাস্বর বাল্ব

ধাপ 3: AS7263 এ ইনক্যাডসেন্ট বাল্ব মাউন্ট করা

সেন্সরের চারপাশে প্রদীপ ধরে রাখার জন্য একটি 3D মুদ্রিত মাউন্টিং রিং (এসটিএল দেওয়া) তৈরি করা হয়েছিল। প্রদীপগুলি সমান্তরালভাবে তারযুক্ত করা হয়েছিল এবং প্রদীপের সীসাগুলি একে অপরকে স্পর্শ না করার জন্য গরম আঠালো ব্যবহার করা হয়েছিল। তরল রাবার অন্তরণ গরম আঠালো পরিবর্তে ব্যবহার করা যেতে পারে। পরবর্তীতে, সেন্সরে প্রদত্ত ছিদ্রের মাধ্যমে তারগুলি বেঁধে সেন্সরে মাউন্ট করা রিং সুরক্ষিত করার জন্য ক্ষুদ্র তারগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল।

ধাপ 4: ট্রায়ার পোর্ট একত্রিত করুন

পিভিসি ক্যাপের পিছনে একটি গর্ত ড্রিল করা হয়েছিল যাতে ক্ষণস্থায়ী ধাক্কা বোতামটি সামঞ্জস্য করা যায়। পিভিসি টি -এর 3/4 অংশটি কেটে ফেলা হয়েছিল এবং ট্রাইয়ার পোর্টে সেন্সরটি সুরক্ষিত করতে জিপ টাই ব্যবহার করা হয়েছিল। ট্রাইয়ের আকারের সাথে সামঞ্জস্য করতে টিয়ের দৈর্ঘ্য সামঞ্জস্য করতে হতে পারে। একটি খাঁজ লাগানো হয়েছিল পিভিসি টি এর পোর্ট সাইডটি সেন্সরের সাথে ট্রায়ারের মধ্যে শিমের নমুনা সারিবদ্ধ করতে।

ধাপ 5: সলিড স্টেট রিলে এবং পাওয়ার সুইচ ওয়্যারিং

এখান থেকে লাইটগুলো সলিড স্টেট রিলে এবং ডিসি ব্যারেল জ্যাকের সাথে ধারাবাহিকভাবে তারযুক্ত ছিল।

Qwiic ieldালের ভিনটি একটি পাওয়ার সুইচের মাধ্যমে ডিসি ব্যারেল জ্যাকের সাথে সংযুক্ত ছিল।

Qwiic ieldালের গ্রাউন্ডটি ডিসি ব্যারেল জ্যাকের মাটির সাথে সংযুক্ত ছিল।

ধাপ 6: ক্রমাঙ্কন বোতাম তারের

ক্রমাঙ্কন বোতামটি একটি প্রতিরোধক ব্যবহার করে বিদ্যুৎ, ডিজিটাল 2 এবং মাটিতে সংযুক্ত ছিল।

ধাপ 7: নমুনা বোতাম তারের

স্যাম্পলিং বোতামটি একটি প্রতিরোধক ব্যবহার করে বিদ্যুৎ, ডিজিটাল 3 এবং মাটিতে সংযুক্ত ছিল।

ধাপ 8: ইনপুটকে সলিড স্টেট রিলেতে যুক্ত করা

সলিড স্টেট রিলে এর ইনপুট পাশটি ডিজিটাল 5 এবং গ্রাউন্ডে তারযুক্ত ছিল।

ধাপ 9: ব্লুটুথ মডিউল তারের

ব্লুটুথ মডিউল দেওয়া তারের ডায়াগ্রাম অনুযায়ী তারযুক্ত ছিল।

VCC - 5V

RXD - ডিজিটাল 11

TXD - ডিজিটাল 10

GND - GND

ধাপ 10: কোড

প্রোগ্রামিং ক্যাবল ব্যবহার করে Arduino Uno- এ দেওয়া কোড আপলোড করুন।

একটি রেফারেন্স হিসাবে, স্পার্কফুন AS726x (https://learn.sparkfun.com/tutorials/as726x-nirvi) এর জন্য একটি স্টার্টআপ গাইড প্রদান করে

সতর্ক করা!! কোডটি পরীক্ষা করার সময় নিশ্চিত করুন যে Arduino 5V পাওয়ার সাপ্লাই এবং প্রোগ্রামিং কেবল উভয় থেকে পাওয়ার গ্রহণ করছে না। এই Arduino ভাজা হবে

ধাপ 11: ব্লুটুথের মাধ্যমে ফলাফল প্রদর্শন করা

ব্লুটুথ ফলাফল প্রদর্শন করতে, গুগল প্লে স্টোর থেকে keuwlsoft দ্বারা ব্লুটুথ ইলেকট্রনিক্স ডাউনলোড করুন। DegreeOfRoastInfraRedAnalyzer.kwl ফাইলটি ব্লুটুথ ডিভাইসের অভ্যন্তরীণ স্টোরেজে keulsoft ফোল্ডারে সংরক্ষণ করুন। Kwl ফাইল লোড করতে অ্যাপে সেভ আইকনটি ব্যবহার করুন। পরবর্তী, HC-05 ব্লুটুথ মডিউলের সাথে সংযোগ স্থাপন করুন এবং লোড করা ফাইলটি চালান।

ধাপ 12: উপসংহার

তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কিংবদন্তি:

• আর - 610nm
• এস - 680nm
• টি - 730nm
• U - 760nm
• ভি - 810 এনএম
• W - 860nm

AS7263 NIR সেন্সরটি কফির বীজের বর্ণালী প্রতিফলনকে 6 ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আনরোস্টেড কফির পাশাপাশি হালকা, মাঝারি এবং গা dark় রোস্টের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। সেন্সরের ফলাফলগুলি দেখায় যে সমস্ত পরীক্ষিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য জুড়ে রোস্টের উচ্চ ডিগ্রির সাথে ইনফ্রারেড প্রতিফলন হ্রাস পায়। রোস্টের ডিগ্রি অনুসারে সর্বাধিক পরিবর্তনের সাথে তরঙ্গদৈর্ঘ্য 860nm পাওয়া গেছে। এই সিস্টেমটি কফির মটরশুটি ভাজার ডিগ্রির অফলাইন পরিমাপের জন্য দ্রুত এবং সহজে ব্যবহারযোগ্য ভিত্তি প্রদান করে। এই সেন্সরের তথ্য কফি রোস্টারগুলিকে পুনরাবৃত্তিযোগ্য রোস্ট নিশ্চিত করে এবং মানুষের ত্রুটি হ্রাস করে মান নিয়ন্ত্রণের একটি অতিরিক্ত পদ্ধতি প্রদান করবে। ইনফ্রারেড ডেটাকে ইন্ডাস্ট্রির মানদণ্ডের সাথে সম্পর্কিত করার জন্য আরও কাজ করা দরকার।

ধাপ 13: একটি বিশেষ ধন্যবাদ …

• ড Tim টিমোথি বাউজার - উপদেষ্টা
• ডা N নিং ওয়াং - কমিটির সদস্য
• ডা Paul পল ওয়েকলার - কমিটির সদস্য
• ড্যান জোলিফ - ইউএস রোস্টার কর্পোরেশন
• কনর কক্স - বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির অগ্রগতির জন্য ওকলাহোমা কেন্দ্র
• ওকলাহোমা স্টেট ইউনিভার্সিটির বায়োসিস্টেমস অ্যান্ড এগ্রিকালচারাল ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগ, স্টিলওয়াটার, ঠিক আছে
• ওকলাহোমা স্টেট ইউনিভার্সিটির খাদ্য ও কৃষি পণ্য কেন্দ্র, স্টিলওয়াটার, ঠিক আছে