Устройство для биологической оценки токсичности жидкости Советский патент 1986 года по МПК A01K61/00 

Изобретение относится к способа,) KOirrpo- ля сточных вод и предназначено для использования па станциях водоочистки я в системе санитарно-эпидемиологической сл уж- бы.

Целью изобретения является ускорение оценки токсичности жидкости и снижение трудоемкости обслуживания устройства.

На чертеже представлепа схема устройства.

Устрбйство включает гидрораснределя- тель , блок 2 подг отовки-воды, камеру 3 для размещения тест-объектов, источник 4 света, фотоприемник 5, усилитель 6, формирователь 7 импульсов, блок 8 управления, генератор 9 развертки, генератор 10 стробои разделения развертки но секциям камеры, генератор 11 стробов разделения развертки но зонам внутри секций камеры, се. юктор:, 12 и.мпульсов, блоки 13 вычитания, G, 14 суммирования и формирователь 15 сигнала токсичности.

Камера 3 для размещения тест-об ьектов представляет еобой сосуд, изготовленный из прозрачного материала. Камера разделена перегородкой 16 на две изолированные секции; одна 17 - для чистой воды, другая 18- для исследуемой. Секции 7 и 18 снабженгл натрубка.ми 19 и 20 для нодвода воды и цатрубка.ми 21 и 22 .аля отвода воды.

В секциях 17 и 18 размещены тест-об ь- екты 23 -- ветвистоусые ракообразные (например дафнии). Число тест-об ьектов и обем.х секциях одинаково.

Устройство снабжено патрубками 24 и 25, предназначенными для подачи в него cofjn e - етвенно чистой и загрязненной (исс.ледуг- мой) воды.

Источник 4 света выно; пен сканирующим и представляет собой, например, электронно-лучевую трубку с растровой разверткой. Форма и размеры растра выбраны такими, чтобы обеспечить последовательное освещение всех точек камеры 3 в обеих ее секциях 17 и 18.

Выход фотоприемника 5 через уси.литель 6 соединен с формирователем 7 импульсов. Выход формирователя импульсов подключел к первым входам сел.екторов 12 импу.ль- сов.

Генератор 10 стробов разделения развертки но секциям камеры нмеет два выхода. На одном из них етробируюн1ий импульс появляется на время освещения сканирующим лучом одной секции камеры, на втором - на время освещения секции камеры.

Выходы генератора 10 стробов разделения развертки но секциям камеры подключены к вторым входам селекторов i2 импульсов соответствующих секций камеры.

Генератор 11 стробов разделения развертки но зонам внутри секций камеры имеет количество выходов, равное количеству зон в каждой из секций камеры, т.е. ЧИСЛУ строк

0

0

5

оастра сканирующего источника 4 света. Ма каждом из этих выходов стробирующий имну.чье НО51ВЛЯСТСЯ на 15)емп освеще гии сканирующим лv iovi соответствующей зоны в каждой ii3 секций камеры. Эти выходы подключены к третьим входам селекторов 2 ИМПУЛЬСОВ, нричем каждый из выходов псхчключеп к третьему входу еелектора, со- о гветсгр, Ю1цего онредс.ленной зоне секции камеры.

С електоры 2 имнульсов нредстав; яют собой схемы совпадения. Количество селекторов 12 равно количеству зон, на которые )азделены обе секции камеры.

Выходы селекторов имнульсов, соответствующих одинаковым зонам разных сек- |нй камеры, нонарно подключены к входам Счюков 13 вычитания. Выходы б, ;окон вычита- н-1я соедннелы с входами блока S-l суммиро- н;.нии. Выход блока 14 суммирования сое- ;1инен с г:,ходол1 формИpoisaTe, :Я |о сигнала

ОКСИЧ1 ОСТИ.

ФормирО|5ате,чь 15 CHrHa.ia гоксичности г;педетавляет собой пороговое ус ройство, формирующее сигнал токсичности, ког да разно-стей количеств .а.афний. находящихся в одинаковых зонах различных сек- п.пй. превысит заданную величину.

Устр.ойстио работает следующим образом.

Ч.и.:тая и контро. 1ируемая сточная вода чеэез входные патрубки 24 и 25 поступает ,; идрорас1 г еде/:итель 1.

С выхода гидрораспределителя через 6.JOK 2 нодготовки и натрубок 19 чистая веда поступает в секцию 17, а контроли- луемая через па-рубок 20 поступает в сек- 18. Слив воды, нро)пс.тп;ен через сек- камеры, происходи через сливные на- трубки 21 и 22.

В o6epiX секциях камеры содержи ся оди- iiaKOBoe ко.чичество дафний, примерно

I;;,аф1Гг1я ий 1 см воды.

По команде блока 8 управления запускается генератор 9 развертки. Напряжение ра:ч;ертки, формируемое гене)атором 9, поступает на источник 4 света, который из- .пучает сканируютций луч, последовательно освещаю ций все точки камеры с дафниями. Диаметр луча выбирается нримерно равным размеру дасЬнии. Луч, прошедший камеру, нонадает на фотонриемник 5.

При по11ада1 ии дафний в луч формиро- ва гел1з 7 формирует импульсы, поступающие на nejJBbie входы Eseex селек 1Ч)ров 12 импульсов.

Одг овременно с запуском генератора развертки по блока уг|рав, за.пу- скаются генератор 10 с : робов разделения развертки по секциям камеры и енератор

I1стробов разделения ра: ,вертки по зонам внутри секций камеры.

Ге:1ератор 10 стробов разделения раз- вертк по секциям формирует стро- бирующие импульсы, ностуг аю1цие на вто- р1ле входь селекторов 12 импульеов. При

этом на одном из выходов генератора 10 стробирующий импульс появляется па время прохождения луча через секцию камеры с чистой водой, а па втором выходе генератора - на время прохождения луча через секцию камеры с контролируемой водой. Длительности стробирующих импульсов равны времени прохождения луча через секции.

Генератор 11 стробов разделения развертки по зонам внутри секций камеры формирует стробирующие импульсы, поступающие на третьи входы селекторов 12 импульсов. При этом на каждом из выходов генератора 11 имнульсы появляются только на время прохождения луча через соответствую- пдие зоны в одной и другой секциях камеры. Длительности стробирующих импульсов генератора 1I равны времени прохождения луча через соответствующие зоны секций камеры.

На выходы селекторов 12 импульсы наличия дафний, формируемые формирователем 7, проходят только при наличии стро- бируемых импульсов на втором и третьем входах селекторов. За время прохождения луча через все зоны камеры на выход каждого из селекторов пройдут импульсы, количество которых равно количеству дафний в соответствующей зоне секции камеры. Общее количество импульсов на выходах всех селекторов равно суммарному количеству дафний в двух секциях камеры.

И.мпульсы с выходов селекторов, соответствующих одним и тем же зонам разных секций камеры, поступают на входы блоков 13 вычитания, которые определяют разность количеств дафний, находящихся в одинаковых зонах секций с контролируемой и чистой водой. Значение этих разностей сум.мируется блоком 14 суммирования.

Таким образом, в устройстве определяется распределение дафний в секциях ка- .меры по формуле

(а, а2)+ (Ь, -Ь2)+...+ (с,С2) К,

где а. bi,...,Ci - количество дафний в соответствующих зонах секции камеры с чистой водой; а2, Ь2,...,С2 - количество дафний в соответствующих зонах секции камеры с контролируемой водой;

К - величина, показывающая насколько распределение дафний по зона.м в одной из сек0

ций камерь отличается от распределения по тем же зонам в другой секции ка- мерь.

Поскольку распределение дафний по зо- нам камеры изменяется при появлении токсичных веществ в контролируемой воде, увеличение величины К свидетельствует о токсичности контролируемой воды. Значение величины К поступает на вход формироваQ теля 15 сигнала токсичности, где производится сравнение этой величины с заданной величиной, которую устанавливают равной максимальному значению К при контрольном опыте (в случае, когда контролируе.мая вода не токсична).

5 При превыщении величиной К заданной формируется сигнал о токсичности контролируемой воды.

Трудоемкость обслуживания предлагаемого устройства ниже, чем известного, за счет увеличения времени адаптации дафний в нем.

Такое выполнение предлагаемого устройства позволяет уменьщить время получения сигнала о токсичности контролируемой воды по сравнению с известным, так как

5 изменение распределения дафний проявляется значительно paHbnje, чем из.менение двигательной активности дафний.

После формирования сигнала токсичности блок 8 управления выдает на гидрораспределитель 1 команду, по которой прекра0 щается подача токсичной кoнтpoлиpye юй воды, и в секцию 18 подается чистая вода. Через определенный промежуток времени по команде блока управления подача контролируемой воды возобновляется, но контролируе.мая вода подается в секцию 17, где до

этого была чистая вода, т. е. в работу включается другая группа дафний.

Е1СЛ11 контроируемая вода не то ;с1 чна, то переключение секций камеры с контро.чи- руемой воды на чистую и наоборот произQ водится через определенные промежутки времени. Это препятствует снижению чувствительности дафний в процессе работы, так как периодическое пребывание их в контролируемой и чистой воде значительно увеличивает время адаптации к токсичны ве5 ществам, находящимся в контролируемой воде в малых концентрациях. При это.м дополнительно сокрандается время получеь: сигнала о токсичности за счет повышения чувствительности тест-объектов, а также увеличивается время непрерывной работы тсст0 объектов без их замены