Vibrational analysis of seedless watermelons: use in the detection of internal hollows

• Autores: P. Janksók, Belén Diezma Iglesias, Margarita Ruiz Altisent
• Localización: Spanish journal of agricultural research, ISSN-e 2171-9292, ISSN 1695-971X, Nº. 1, 2005, págs. 52-60
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis de las vibraciones de las sandías apirenas aplicado a la detección de ahuecados internos
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• Resumen
  • español

    Algunos métodos no destructivos para la determinación de la calidad interna de frutas están basados en las características vibratorias de éstas. En esta investigación se ha analizado en la pulpa de las sandías la respuesta acústica al impacto para la detección de cavidades, que deterioran la calidad del fruto. Se examinaron diferentes parámetros extraídos del espectro en frecuencias como potenciales predictores no destructivos de este desorden interno. Los parámetros espectrales con mayor capacidad discriminante para estos defectos son las llamadas magnitudes de banda, obtenidas integrando la amplitud de la señal en el espectro entre dos frecuencias en un específico ancho de banda. El análisis modal es el proceso por el cual se determinan los parámetros modales, pudiendo tratarse de una técnica teórica (análisis modal con elementos finitos) o experimental (análisis modal experimental). Se ha aplicado un análisis modal experimental a las sandías para explicar su comportamiento vibratorio, así como para verificar que las localizaciones del punto de impacto y del micrófono para recoger la señal en el ensayo acústico son las más adecuadas. El mejor indicador de los problemas de calidad interna ha sido uno de los modos de vibración esféricos, y su correspondiente frecuencia resonante. Se ha realizado un análisis modal con elementos finitos para establecer un modelo en sandía y comparar los resultados obtenidos mediante esta técnica teórica y la experimental.

  • English

    The internal quality of fruit can be non-invasively tested using systems based on vibrational characteristics. In this work, acoustic impulses were used to detect internal hollows in watermelons; the change in the signal revealing the problem. Frequency spectrum variables were analysed for their potential as non-destructive predictors of this defect. The band magnitude variables, obtained from the integral of the spectrum magnitudes between two frequencies, best predicted internal disorders. Experimental modal analysis was used to investigate the vibrational performance of watermelons and to determine the best positions for the impact point and response measurement microphone. A first-type spherical mode and its resonant frequency was the best indicator of internal quality problems. Finite element modal analysis was performed to establish a watermelon shape/characteristics model and to compare theoretical and experimental results.