Способ подсчета рыб и устройство для его реализации Советский патент 1987 года по МПК G06M11/00 

10

15

Изобретение относится к рыбопоисковой технике и может быть использовано при рыборазведении для подсчета количества молоди р ыб, проходящих по трубопроводу, например, в рыбонасос- ных установках,.

Целью изобретения является повышение точности подсчета рыб в условиях засоренности воды. .

Трубопровод специальной формы в виде спирали создает закрученный поток воды и каждый малый объем водо- рыбной среды в этом случае участвует в двух видах движения: поступательном и вращательном.Благодаря этому нерыбные объекты будут центробежными силами оттеснены к внешним (относительно оси вращения) стенкам трубопровода, рыбы будут преимущественно проходить вблизи оси вращения.Это происходит по двум причинам. Первая причина - реакция рыб на центробежную силу, которая заставляет их придерживаться оси вращения. Вторая при-25 чина - наличие у рыб плавательного пузыря наполненного воздухом, который в вихревом потоке стремится выйти к центру вращения воды.

По этим причинам рыбы через изме- „j рительную камеру будут преимущественно проходить по оси потока воды.

Измерительная камера имеет несколько пар преобразователей ультразвука излучатель-приемник (напри20

ной камеры на фиг.З - фу}жциональ- ная схема счетного блока.

Устройство для подсчета рыб соде жит спиралеобразный трубопровод 1, подключенный к рыбонасосу 2, измери тельную камеру 3, встроенную в труб провод, счетный блок 4. Измерительная камера имеет корпус.5 и ультразвуковой преобразователь, состоящий из излучателей 6 и 7 и приемников

8и 9, фигурное отверстие, образова ное фокусирующими поверхностями 10 для прохождения воды. Счетный блок содержит усилители 11 и 12 сигналов приемников 8 и 9, детекторы 13 и 14 узел 15 совпадения и счетчик 16 импульсов.

Излучатели 6 и 7 и приемники 8 и

9составляют ультразвуковой преобразователь 17, который преобразует затухание акустических волн в напря жение. Кроме того, в со став устройства входят волноводы 18.

Повышение точности счета достига ется избирательным подсчетом рыб и нерыбных объектов. Избирательность обеспечивается тем, что рыб с помощью спиралеобразного трубопровода заставляют проходить по центру потока воды, тогда как нерыбные объекты проходят по случайным траекториям. После этого подсчет производится только тех объектов, которые проходят в области оси потока воды.

.,. .,.... ., О/Г----,-, У

мер две пары), установленные на внеш- так как в этой области акустические

них стенках.

Акустические лучи излучателей фокусируются в центре потока воды.Благодаря этому сигналы, принимаемые приемниками, имеют наибольшую изменчивость от прохождения объектов

центре потока воды. I

Таким образом, совместное использование трубопровода специальной формы в виде спирали и измерительной камеры с неравномерной чувствительностью по сечению позволяет подсчитать рыб достоверно в условиях засоренности воды.

Вращение водорыбного потока может быть достигнуто также путем вращения самого трубопровода, что требует дополнительных затрат энергии и усложняет устройство.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для подсчета рыб; на фиг.2 - конструкция измеритель

ной камеры на фиг.З - фу}жциональ- ная схема счетного блока.

Устройство для подсчета рыб содержит спиралеобразный трубопровод 1, подключенный к рыбонасосу 2, измерительную камеру 3, встроенную в трубопровод, счетный блок 4. Измерительная камера имеет корпус.5 и ультразвуковой преобразователь, состоящий из излучателей 6 и 7 и приемников

8и 9, фигурное отверстие, образованное фокусирующими поверхностями 10 для прохождения воды. Счетный блок Д содержит усилители 11 и 12 сигналов приемников 8 и 9, детекторы 13 и 14, узел 15 совпадения и счетчик 16 импульсов.

Излучатели 6 и 7 и приемники 8 и

9составляют ультразвуковой преобразователь 17, который преобразует затухание акустических волн в напряжение. Кроме того, в со став устройства входят волноводы 18.

Повышение точности счета достигается избирательным подсчетом рыб и нерыбных объектов. Избирательность обеспечивается тем, что рыб с помощью спиралеобразного трубопровода заставляют проходить по центру потока воды, тогда как нерыбные объекты проходят по случайным траекториям. После этого подсчет производится только тех объектов, которые проходят в области оси потока воды.

----,-, У

0

5

лучи излучателей ультразвука сфокусированы и поэтому подвержены наибольшим изменениям, чем по периферии внутреннего пространства трубопровод да. Конструкция спирального трубопровода зависит от диаметра трубопровода и установившейся скорости потока воды. Ориентировочные параметры спиралеобразного трубопровода при диаметре трубопровода,.равном 100мм и скорости потока 2 м/с, следующие: длина спирали 8 м, шаг спирали 0,9м, радиус спирали 100 мм.

Измерительная камера имеет стенки в виде фокусирующих поверхностей 10, которые являются плавным продолжением круглого отверстия трубопровода. Они образуются из четырех одинаковых цилиндрических поверхностей. Радиус кривизны их выбран таким образом, что ультразвуковые лучи излу-. чателей, проходящие через акустические линзы, образуемые границей раз0

дела корпус - вода, фокусируются на оси потока и затем попадают на приемники 8 и 9 преобразователя 17. Таким образом, два канала совместно создают облученную зону внутри трубопровода, причем плотность потока акустической энергии возрастает от стенок трубопровода к его оси.

Использование фокусировки акустических лучей резко повышает чувствительность устройства в осевой части потока, что позволяет регистрировать рыб, поперечные размеры которых существенно меньше диаметра преобразователей ультразвука.

Устройство работает следующим образом.

Рыбонасос 2 перекачивает водорыб- ную среду по трубопроводу 1, постепенно переходящему в спиралеобразный отрезок, на конце.которого установлена измерительная камера 3, после которой трубопровод имеет продолжение. с его обычной формой.

Излучатели 6 и 7 ультразвука излучают импульсы малой длительности с периодом повторения малым по сравнению с временем прохождения рыб .через измерительную камеру. Это необходимо для того, чтобы не допустить пропуска рыбы. Сигналы с приемников 8 и 9 усиливаются, детектируются и подаются на узел 15 совпадения.

Узел 15, представляющий собой схему совпадения, вырабатывает прямоугольный импульс только при условии, что сигналы на обоих приемниках окажутся ниже заданного порога срабатывания, что соответствует прохождению объекта по центру потока воды. Нормальная работа узла 15 обеспечивается даже при многократном .облучении рыбы, т.е. результат не зависит от скорости прохождения рыб.Сигг- нал с выхода узла 15 подается на электромеханический счетчик 16, который отображает число прошедапих рыб.

920234

Технико-экономический эффект,достигаемый применением предлагаемого устройства, определяется следующим:

-возможностью автоматизированного контроля и объективной количественной оценки продукции, выпускаемой ры- боразводными и вырастными хозяйствами Минрыбхоза СССР;

-обеспечением непрерывного выпуска молоди рыб с больщой производительностью. Практическая пропускная способность устройства 20 рыб/с;

-полным устранением ручного труда на; операции выпуска и учета молоди рыб на рыбоводных предприятиях.

Формула изобретения

10

15

0

5

0

5

0

5

1.Способ подсчета рыб, заключающийся в облучении водорыбного потока акустическими волнами, измерении затухания акустических волн в во- дорыбном потоке и преобразовании его в импульсы напряжения, подсчете импульсов напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, водорыбный поток перед облучением акустическими волнами вращают вокруг своей оси и затухания акустических волн измеряют по оси водорыбного потока.

2.Устройство подсчета рыб, содержащее соединенную с трубопроводом измерительную камеру и ультразвуковой преобразователь, который через волновод соединен со стенками измерительной камеры, выход ультразвукового преобразователя подключен к входу счетного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, трубопровод вы- Полней спиралеобразным, стенки измерительной камеры выполнены из четного числа фокусирукнцих поверхностей, которые попарно акустически связаны друг с другом, фокусные точки фокусирующих поверхностей расположены

на оси водорыбного потока.

Изобретение относится к рыбопо- исковой технике и может быть использовано при рыборазведении для подсчета количества молоди рыб,проходящих по трубопроводу, например, в рыбо- насосньпс установках. Способ обеспечивает высокую точность подсчета рыб в УСЛОВИЯХ засоренности воды. Способ заключается в облучении водорыбного потока акустическими волнами, измерении затухания акустических волн по оси потока, преобразовании водн в импульсы напряжения и подсчете импульсов. Кроме того, водорыбный поток перед облучением вращают вокруг своей оси. Устройство содержит трубопровод 1, выполненный спиралеобразным, ультрозвуковой преобразователь, который через волновод соединен со стенками измерительной камеры 3, выход преобразователя подключен к входу счетного блока 4. Стенки измерительной камеры выполнены из четного числа фокусирующих поверхностей, которые попарно сопряжены одна с другой, а фокусные точки поверхности расположены на оси водорыбного пото-;- ка. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. (Л to CD ю Iro со

Редактор A. Ворович

Фиг.3

Составитель Г, Усачев

Техред Л.Олейник Корректор А. Обручар

Заказ 274/50 Тираж 673 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4