Устройство для определения оптимального времени осеменения и ранней диагностики стельности животных Советский патент 1989 года по МПК A61B10/00 

(/

С

О1

а с сх

х

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к размножению крупного рогатого скота. Целью изобретения является повышение точности измерений при диагностике готовности животных к осеменению и ранней стельности. Датчик 1 вводят в соприкосновение с цервикальным секретом животного, нажимают кнопку "Измерение", при этом запускается генератор переменного напряжения 2, поступающего через межэлектродный промежуток датчика 1 на операционный усилитель 4 и далее - на выпрямитель 6, аналого-цифровой преобразователь 7 и цифровой индикатор 8. Регистрируемое напряжение пропорционально электропроводности цервикального секрета, по величине которой судят об оптимальном времени осеменения и беременности. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

фуг.;

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к разведению крупного рогатого скота.

Целью изобретения является пойы1 1ение точности измерений.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагае.мого устройства; на фиг. 2 - устройство, общий вид; на фиг. 3 - конструкция датчика.

Устройство содержит измерительный дат- чик 1, генератор 2 переменного напряжения со стабилизированным выходом, запускающий вход которого через кнопочный выключатель «Измерение 3 соединен с общей QJИHoй (корпуса) прибора, операционный уси- литель 4, сопротивление обратной связи 5 операционного усилителя, выпрямитель 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦИ) 7, управляющие входы которого соединены с общей тиной: один -- через кнопочный выключатель )ение 3, второй - че- рез кнопочный выключатель «Сброс 8, выход АЦП 7 подключен к цифровому индикатору 9, разъем 10 с фиксатором, корпус 11 прибора, торец измерительного датчика 12, алектроды 13.

Устройство работает следующим образом.

Электроды датчика 1 вводятся в соприкосновение с цервикальным секретом животного, после чег о оператор нажимает кнопку «Измерение 3, при это.м раз.мыкается цепь шунтирования генератора 2, который запускается и вырабатывает переменное, например, синусоидальное, напряжение L n-h фиксированной амплитуды и частоты, поступающее через межэлектродный про.межуток датчика 1, обладающий сопротивлением R.i на инвертируе.мый вход операционного усилителя 4, наличие сопротивления R,, обратной связи 5 обеспечивает автоматическое изменение коэффициента усиления операционного усилителя, приводящее к тому, что напряжение и вых па выходе операционного усилителя определяется с()отноц ение.м

Г .„./

Так как . R,()nst. то напряжение на выходе усилителя 4 пропорционально электропроводности 1/Нд исследуемой среды, что обеспечивает линейную щкалу измерений. Далее переменное напряжение с выхода операционного усилителя 4, пропорциональ- ное электропроводности исследуемой среды, поступает на выпрямитель 6, преобразующий переменное нап|)яжение в постоянное, а с выхода выпрямителя - на вход АЦП 7, запускаемого при нажатии на кнопку «Измерение 3, АЦП преобразует информаци- онное напряжение в сигналы цифрового кода, которые регистрируются цифровым индикатором 8 в виде величины изме

5

п

Q 5

5

ренной электропроводности. Для удобства работы оператора результаты измерения фиксируются АЦП и индицируются цифровым индикатором до тех пор, пока не нажата кнопка «Сброс 8, расположенная так, чтобы исключить ее случайное нажатие при работе с прибором.

Конструкция электродов 13 датчика 1 в виде параллельных прямоугольных брусков размерами, например, 1 ХЗ мм или полудисков (фиг. 3) диаметром, например, 2- 4 мм, закрепленных заподлицо на торцовой поверхности датчика 12 и разнесенных на определенное достаточно малое расстояние (например, 0,5-1 мм), позволяет повысить чувствительность датчика 1, следовательно, точность измерения электропроводности, а также осуществить эти измерения в малых количествах цервикального секрета, например, непосредственно на слизистой оболочке во влагалище животного. При этом чувствительность датчика возрастает за счет увеличения в несколько раз площади поверхности электродов, а возможность проведения измерений в малых количествах секрета достигается благодаря «прилеганию электрического поля между разнесенными на малое расстояние электродами к торцовой поверхности датчика, что уменьшает зависимость результатов измерения электропроводности от количества исследуемого секрета. Кроме того, увеличение площади электродов и уменьшение расстояния между электродами в предлагаемом устройстве в сравнении с известным позволяет дополнительно уменьшить погрешность измерения в результате уменьщения отношения емкости переходов электрод жидкость (являющейся источником 0 цибки) к емкости межэлектродного промежутка.

Для удобства измерений и снижения их трудоемкости длина датчика при работе с крупным рогатым скотом должна достигать 500 мм, для работы с секретами может быть использован съемный укороченный датчик длиной около 100 мм, устанавливаемый на то же посадочное место на корпусе прибора.

Чтобы избежать явлений электролиза в исследуемом секрете, изменяющего его электрические характеристики, питание датчика осуществляется переменным, например синусоидальным, напряжением. На основании экспериментальных исследований частота переменного напряжения,вырабатываемого генератором, выбрана в оптимальном диапазоне частот 200-500 кГц, в котором искажающее влияние емкостей переходов электрод - жидкость становится несущественным и время нарастания и убывания электрического поля между электродами датчика оказывается значительно меньще ха- рактерног о времени нарастания ЭДС поляризации контактной поверхности электродов (около 20 м/с), что позволяет без увеличения погрешности ослабить требования к материалу электродов и применить вместо платиновых электродов более дешевые электроды из нержавеющей стали (например, марки 12X18 Н ЮТ), что существенно уменьщает общую стоимость прибора.

Оптимальная амплитуда напряжения на выходе генератора определяется конфигурацией электродов и расстоянием между ними н составляет десятки MB. Нестабильность уровня выходного напряжения генератора, влияющая на точность измерения электропроводности, не должна превышать 0,1%.

Выходное сопротивление генератора RBWX ген должно быть значительно ниже характерных величин сопротивления R, межэлектродного промежутка, замкнутого исследуемым секретом, с тем чтобы RBNX ген не приводило к перераспределению напряжения на электродах и к искажению результатов измерений.

Практически должно быть RDUX .

Определение коэффициента пропорциональности, связывающего измеряемые значения электропроводности секрета со значениями его удельной электропроводности и ябляющегося постоянным для датчика определенной конструкции, осуществляется путем калибровочных измерений электропроводности стандартных растворов (удельная электропроводность которых известна, например определена предварительно с помощью высокоточных лабораторных кондуктометров) .

Среднеквадратичная погрешность измерения удельной электропроводности цервн- кального секрета с помощью предлагае

5

0

5

0

5

мого устройства не превышает, как показывают экспериментальные исследования, 0,5%, что значительно меньше погрешности известного устройства.

Рекомендуемое время отдельного измерения, регулируемое оператором путем нажатия на кнопку «Измерение несколько секунд.

Питание электронной схемы предлагаемого устройства осуществляется от аккумуляторного источника питания (не показан), размещенного непосредственно в корпусе прибора. Основные элементы электронной схемы могут быть приготовлены на основе стандартных микросхем,

Формула изобретения

п

-8

Фиг. 2

12 13

13 1

Фие.З