Устройство для регистрации механических импульсов и волн,создаваемых рыбами Советский патент 1987 года по МПК A01K79/02 A01K61/00 

Изобретение относится к биологии и предназначено для регистрации механических импульсов и волн, создаваемых рыбамиэ и может быть использовано для регистрации дыхания рыб.

Целью изобретения является увеличение достоверности регистрации путем исключения зависимости поступающих сигналов от расположения в сосуде о

Устройство может быть использовано для обнар;/7кения загрязнений воды химическими веществами.

На фиг„ изображено устройство вид в плане; на фиг. 2 - то ire вид сбоку; на фиг.З - электрическая схема нагрузки усилителя.

Устройство для регистрации механических импульсов и волн, создаваемых рыбами, состоит из заполненного водой сосуда 1 из изоляционного материала, снабженного электростатическим экраном 2 и аэратором 3, и расположенных в нем токовых 4 и 5 и измерительного 6 электродов,

Электрод 4 расположен по периметру сосуда 1 и прилегает к его стенкам с внутренней стороны, а электрод 5 выполнен в виде вертикального стержня и установлен в центре сосуда 15 при этом оба электрода 4 и 5 связаны между собой металлической перемычкой 7, полностью изолированной от воды. Электроды 4 и 5 изготов лены из разных металлов, Hanpif-гмер меди и цинка, и являются анодом и катодом химического источника тока Р1змерительный электрод б изготовлен из металлической сетки, имеет форму электрода 4 и установлен соосно ему с наружной стороны электрода ЗоЗлект роды 4 и 6 подключены к входу усш::и теля 8э а выходы последнего связаны с входами регистрирующего прибора 9

Сосуд 1 и электроды 4 и 6 могут иметь в плане круглую форму.

Работа устройства осу1чествляется следующ -ад образом.

Химический источник тока с анодом 4 и катодом 5 работает в режиме, близком к режиму короткого замыкания, так как его нагрузкой является сопротивление металлической перемычки 7, которое может быть очень ма ло (согые доли ома и меньше). Внутреннее сопротивление этого химического источника тока состоит из сопротивления поляризации Rj, и

5

0

5

ческого сопротивления Е .Перемеще- i ние воды относительно анода 4 или катода 5, т.е. течение воды относительно анода 4 или катода 5, умень- шает величину Rf,,TaK как уменьшает концентрационную поляризацию анода 4 и катода 5, при этом изменяются параметры поля электротока в воде сосуда 1 .

Величина Н определяется главным образом сопротивлением воды, по которой замыкаются силовые линии поля электротока между анодом 4 и катодом 5. Тело рыбы 10, расположенное между анодом 4 и измерительным электродом 6 и покрытое слизью, является экраном для силовых линий тока, проходящих сквозь ячею 6, выполненную из сетки; силовые линии поля огибают тело рыбы 0, их путь удлиняется, что увеличивает К .Любое изменение величины изменяет параметры поля электротока в воде сосуда 1. Изменение этих параметров является сигна- лом о движении рыбы 10 или частей ее тела, например жаберных крьшек. I

Этот сигнал в виде изменения напряжения воспринимается электродами 4 и 6, После усиления сигнал записывается регистрирующим прибором 9.

Высокая чувствительность химического источкггка тока к малым смеще- .ниям воды относительно анода 4 и катода 5 позволяет регистрировать дыхание рыбы 10, при этом сигнал о движениях рыбы 10 или частей ее тела мало зависит от положения рыбы в замкнутом пространстве воды между электродами 4 и 6, а определяется главным образом скоростью ее плавания или скоростью движения частей ее тела; поэтому изобретение позволяет получать достоверные данные о двигательной активности рыбы 10 за определенное время наблюдения, т.е. позволяет регистрировать механические импульсы, сопровождающие движения рыбы О в воде сосуда 1 с высокой чувствительностью и достоверностью. Устройство позволит обнаружить в воде, напрш ер сточной, наличие заг- ряз.нений xи ичecки ш веществами, а также выдать сигнал о загрязнений воды. Для этого сосуд 1 соединяют через трубу I с краном 12 с магистральным трубопроводом 13 и оснащают сливным патрубком 14, а между трубо0

5

0

5

0

5

JO

15

31308306

проводом 13 и сосудом 1 устанавливают деаэратор 15.

Деаэратор 15 (фиг.2) может быть выполнен в виде П-образного колена 16 с отводом 17, соединяющим его верх с форвакуумным насосом 18, при этом на трубе 11 между коленом 16 и сосудом 1 может быть установлен вспомогательный насос 19 (на фиг.2 показан пунктиром). Трубу 11 вводят в сосуд 1 (в его нижнюю.часть) несколькими патрубками 20, расположенными по ширине сосуда 1, а на трубе 11 устанавливают дополнительный кран 21. Подачу воздуха в аэратор 3 осуществляют от сети 22. Усилитель 8 в этом случае имеет дополнительный выход, подключенный к нагрузке в виде электромагнитного реле 23 постоянного тока с нормально замкнутым кон- 20 тактом 24.

Между усилителем 8 и реле 23 включают выпрямитель 25, а параллельно обмотке 26 реле 23 подключают электрический конденсатор 27. Контакт 24 устанавливают в цепи источника 28 электрического напряжения и сигнальных элементов - электроламп 29 и звонка 30.

Работа устройства по оценке и j)e- гистрации загрязнений воды основана на оценке дыхания рыбы 10, поскольку амплитуда движения жаберных крышек надежно говорит о ее самочувствии.

Движения жаберных крьшек рыбы 10 в виде электрических импульсов усиливаются, вьшрямляются вьшрямителем 25 и заряжают конденсатор 27. Последний непрерывно разряжается на обмотку 26 реле 23, что поддерживает кон- 40 сосуда такт 24 разомкнутым, поэтому напряжение от источника 28 не поступает на лампы 29 и звонок 30. Молчание звонка 30 и ламп 29 продолжается

рязненная вода, например вода с при месью фенола, то дыхание рыбы 10 угасает, подзаряд конденсатора 27 прекращается, он полностью разряжае ся на обмотку 26, и контакт 24 реле 23 замыкается, что сопровождается появлением предупредительного сигна ла у потребителей воды - горят лампы 29 и звенит звонок 30; также может звенеть телефон, предупреждаю щий о загрязнении воды.

Струйка воды из трубы 11 обеспечивает замену воды в сосуде 1, напр мер, одного ее объема в сутки - это го достаточно для надежной и быстрой регистрации загрязнения воды. Слив воды из сосуда I происходит через патрубок 14. Поступление воды в сосуд 1 регулируется с помощью кранов 12 и 21. Они же обеспечивают наличие воздушного пространства в колене I6 насоса 18. В верхней части кодена 16 создается вакуум, достаточный для удаления газов из воды, поступающей в сосуд 1 из трубопровода 13. Аэрацию воды в сосуде 1 обеспечивает аэратор 3. Дополнительный насос 9 в ряде случаев необходим для поддержания заданного режима поступления воды в деаэратор 15 и сосуд 1. Возможны и другие применения изобретения, связанные с высокочувствительной регистрацией механических импульсов и волн различного происхождения в 35 воде сосуда 1.

Вертикально расположенный в центре корпуса 1 катод 5 обеспечивает равномерное распределение силовых ли ний поля электротока в объеме воды 1 .

Кроме того , при появлений в воде сосуда 1 даже очень малых концентраций загрязняющих веществ двигатель25

30

пока вода в сосуде 1 чис- ная активность рыбы 10 увеличиваетдо тех пор, тая.

В сосуд 1 непрерывно поступает струйка воды из трубопровода 13 через трубу II и деаэратор 15, в котором эта вода очищается от растворен- 0 ного в ней газообразного хлора. Когда в сосуд 1 начинает поступать загся, приращение двигательной активности регистрируется и записывается регистрирующим прибором 9, поэтому, наблюдая за этой записью,можно установить появление в сосуде 1 самых малых концентраций молекул вредного вещества.

JO

15

0

0 сосуда

рязненная вода, например вода с примесью фенола, то дыхание рыбы 10 угасает, подзаряд конденсатора 27 прекращается, он полностью разряжается на обмотку 26, и контакт 24 реле 23 замыкается, что сопровождается появлением предупредительного сигнала у потребителей воды - горят лампы 29 и звенит звонок 30; также может звенеть телефон, предупреждающий о загрязнении воды.

Струйка воды из трубы 11 обеспечивает замену воды в сосуде 1, например, одного ее объема в сутки - этого достаточно для надежной и быстрой регистрации загрязнения воды. Слив воды из сосуда I происходит через патрубок 14. Поступление воды в сосуд 1 регулируется с помощью кранов 12 и 21. Они же обеспечивают наличие воздушного пространства в колене I6 насоса 18. В верхней части кодена 16 создается вакуум, достаточный для удаления газов из воды, поступающей в сосуд 1 из трубопровода 13. Аэрацию воды в сосуде 1 обеспечивает аэратор 3. Дополнительный насос 9 в ряде случаев необходим для поддержания заданного режима поступления воды в деаэратор 15 и сосуд 1. Возможны и другие применения изобретения, связанные с высокочувствительной регистрацией механических импульсов и волн различного происхождения в 5 воде сосуда 1.

Вертикально расположенный в центре корпуса 1 катод 5 обеспечивает равномерное распределение силовых линий поля электротока в объеме воды 1 .

Кроме того , при появлений в воде сосуда 1 даже очень малых концентраций загрязняющих веществ двигатель5

0

ся, приращение двигательной активности регистрируется и записывается регистрирующим прибором 9, поэтому, наблюдая за этой записью,можно установить появление в сосуде 1 самых малых концентраций молекул вредного вещества.

19

фиг. г

Kf.5

J

(puz.3