Установка для инкубации икры и выращивания личинок рыб Советский патент 1990 года по МПК A01K61/00 

данных контроля режимов инкубации а также морфологический контроль за развитием икры и изменение на основании данных контроля режимов инкуба- нии. Сигналы от датчиков 6 параметров водь, установленных в резервуаре 1, инкубационном лотке 7 и герметичном лотке 23, поступают на программируемый микропроцессорный блок, управляю- щнй режимом работы аэратора 5, управляемых клапанов 13, через которые в систему циркуляции воды поступают из емкостей 12 буферные солевые растворы, источников 15 света, блока 16

стерилизации и приводных насосов 10 и 14. Для наблюдения за развитием и состоянием икры в лоток 23 помещают контрольную партию икры. Установка содержит оптическую систему, вкпю- чающую осветитель 37, фотометрически датчик 38, микроскоп 40 и видеокамеру 41, также связанные с микропроцессорным блоком, и световолоконный жгут 39, каждый световод которого подведен к лунке для размещения икры, образованной в основании, расположенном в лотке 23. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к рыбоводству. Цель изобретения - обеспечение оптимальных условий инкубации икры на разных стадиях ее развития и повышение тем самым выживаемости икры, а также возможность получения молоди с заданными морфофизиологическими параметрами

учет изменения биологических параметров икры на разных стадиях ее развития и улучшения тем самым условий ее инкубации

обеспечение инкубации пелагической икры путем ее фиксации

контроль за выживаемостью икры по побелению омертвевших икринок и изменение на основании данных контроля режимов инкубации, а также морфологический контроль за развитием икры и изменение на основании данных контроля режимов инкубации. Сигналы от датчиков 6 параметров воды, установленных в резервуаре 1, инкубационном лотке 7 и герметичном лотке 23, поступают на программируемый микропроцессорный блок, управляющий режимом работы аэратора 5, управляемых клапаном 13, через которые в систему циркуляции воды поступают из емкостей 12 буферные солевые растворы, источников 15 света, блока 16 стерилизации и приводных насосов 10 и 14. Для наблюдения за развитием и состоянием икры в лоток 23 помещают контрольную партию икры. Установка содержит оптическую систему, включающую осветитель 37, фотометрический датчик 38, микроскоп 40 и видеокамеру 41, также связанные с микропроцессорным блоком, и световолоконный жгут 39, каждый световод которого подведен к лунке для размещения икры, образованной в основании, расположенном в лотке 23. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к рыбовод- ству, а именно к установкам для инкубации икры и выращивания личинок рыб, и может быть использовано для осуществления этих процессов при замкнутой системе циркуляции воды и авто- 25 матическом управлении режимами инкубации.

Целью изобретения является обеспе-- чение оптимальных условий инкубации икры на разных стадиях ее развития OQ и повышение тем самым выживаемости икры, а также, возможность получения молоди с заданными морфо-физиологи- ческими параметрами, кроме того, учет

изменения биологических параметров

икры на разных стадиях ее развития и улучшение тем самым условий ее инкубации, обеспечение инкубации пелагической икры рыб путем ее фиксации, контроль зя выживаемостью икры по повелению омертвевших икринок и изменения на основании данных контроля режимов инкубации, а также морфологический контроль за развитием икры и изменение на основании данных кон- троля режимов инкубации.

На фиг. 1 представлена структурная схема установки; на фиг. 2 - блок-схема программируемого микропроцессорного блока; на фиг. 3 - приспособление для размещения контрольной партии икры, оснащенное датчиком контроля параметров воды, (например, датчиком кислорода);на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - приспособление для размещения контрольной партии икры со жгутом световодов, расположенным в крышке.

5

Q

5

«

п

Установка для инкубации икры и выращивания личинок рыб состоит из резервуара 1 для подготовки воды, оснащенного термостатирующей системой 2 с элементами 3 для подогрева и охлаждения воды, перемешивающим приспособлением 4, аэратором 5 и датчиками 6 контроля параметров воды - датчиком температуры, кислорода, солености воды, величины рН, концентрации СО, NH, Ca, К и микроэлементов; инкубационных лотков 7, приемного резервуара 8 с блоком 9 фильтрации и биологической очистки, насоса 10 и трубопроводов 11, соединяющих резервуары 1 и 8 и инкубационные лотки 7 в замкнутую систему циркуляции воды. Кроме того, установка снабжена емкостями 12 с буферными солевыми растворами, которые подключены к системе циркуляции воды через управляемые клапаны 13 и дозирующие насосы 14, люминесцентными источниками 15 света для освещения инкубационных лотков 7 и блоком 16 стерилизации с бактерицидной лампой, который включен в систему циркуляции воды. Инкубационные лотки 7 имеют регуляторы 17 уровня воды и в них также установлены датчики 6 контроля параметров воды.

Для автоматического регулирования режимов инкубации в состав установки введен программируемый микропроцессорный блок 18, при этом выходы всех датчиков 6 через блок 19 усилителей подключены к регулирующим входам 20 микропроцессорного блока 18, а выходы 21 последнего связаны соответственно с термостатирующей системой 2 управляемыми клапанами 13, аэратором 5,

5

приводами насосов 10 и 14, люминесцентными источникаг-ги 15 света и блоком 16 стерилизации. В опорном канал блока 19 усилителей установлен полупроводниковый управляемый элемент 22, служащий для программного изменения эталонных значений регулируемых величин - температуры кислорода, солености и т.п.

Целесообразно ввести в состав установки приспособление для размещения контрольной партии икры, которое состоит из герметичного лотка 23 со штуцерами 24 для впуска и выпуска воды, установленного внутри лотка 23 основания 25 с наклонной верхней поверхностью, в которой образованы лунки 26 сферической формы для икры, и крышки 27, образующей с лунками 26 герметичную инкубационную полость 28, при этом в торцовых стенках лотка 23 образованы вертикальные каналы 29 для сообщения полости 28 со штуцерами 24 и оборудованы кранами 30 для удаления из воды воздушных пузырей и датчиками 6 контроля параметро среды, которые через блок 19 усилителей и дифференциальный усилитель 31 подключены к входу 32 программируемого микропроцессорного блока 18.

Для обеспечения инкубации пелагической икры рыб в крышке 27 приспособления для размещения контрольных партий икры выполнены лунки 33 сферической формы, расположенные симметрично лункам 26. В отке 23 предусмотрены перегородки 34 с отверстиями для рассекания входящей струи воды и создания тем самым равномерно распределенного потока воды в инкубационной полости 28. Подачу воды в лотки 23 осуществляют от системы циркуляции воды через распределитель 35 потока и насос 36 перестальти- ческого действия.

Для контроля за выживаемостью инкубируемой икры по побелению омертвевших икринок установка снабжена оптической системой, включающей осветитель 37, фотометрический датчик 38 и световолоконный жгут 39, каждое волокно которого подведено к соответствующей лунке 26 или 23. Для морфологического контроля за развитием икры в оптическую систему введен микроскоп 40 и видеокамера 41 (види- кон) .

443276

Выходы фотометрического датчика 38 и видеокамеры 41 связаны с входами 32 и 42 программируемого микропроцессорного блока 18, а выходы 43 последнего подсоединены к управляющему элементу 22, дисплею микрокомпьютера 44 для визуальных наблюдений за морфологическим развитием объекта и сиг- IQ нализаторам 45 критических отклонений параметров от заданных, а также к печатающему устройству 46.

В установке в качестве датчиков 6 могут быть использованы различные 15 термодатчики, кондуктометрические, твердотельные и мембранные полярографические электроды, атакже стеклянные или металлизированные потенцио- метрические рН-электроды. Световоло- 20 конный жгут 39 располагают или в ос-. новании 25, или в крышке 27 приспособления для размещения контрольных партий икры.

Установка работает следующим об- 25 разом.

Резервуар 1 заполняют водой, которую термостатируют при помощи элементов 3 подогрева и охлаждения, насыщают кислородом, поступающим из аэратора 5, перемешивают для создания равномерной концентрации кислорода микроэлементов и равномерной температуры и солености. После этого подготовленная вода поступает по трубопроводам 11 (шлангам) в инкубационные лотки 7, пройдя предварительно через кварцевую водяную рубашку блока 16 стерилизации.

Инкубационные лотки 7 освещают люминесцентными источниками 15 света для создания в период инкубации требуемого светового режима. Вода через регулятор 17 уровня из инкубационных лотков 7 поступает в приемный резервуар 8, откуда насосом 10, предварительно пройдя через блок 9 фильтрации и биологической очистки, по трубопроводу 1I вновь подается в резервуар 1. Из емкостей 12 в систему циркуляции воды поступают солевые буферные растворы, создающие в воде требуемую концентрацию микроэлементов и необходимую соленость.

В резервуар 1 и инкубационные лотки 7 установлены датчики 6 контроля параметров воды, сигналы которых поступают после усиления в блоке 19 усилителей в программируемый микропроцессорный лок 18 на его

30

35

40

45

50

55

регулирующие входы 20. Обработанные сигналы датчиков 6 всех контролируе- мьтх параметров поступают на выходы 21 блока 18, который по заданной программе автоматически регулирует условия среды инкубации, включая и отключая элементы 3 подогрева и охлаждения термостатирующей системы 2 (нагреватели и холодильный компрессор) , изменяет интенсивность Аэрации, режим освещения инкубатируемой икры, режим включения блока 16 сте- риализации, поддерживает или изменяет соленость или состав воды, дозиру подачу солевых буферных растворов через управляемые клапаны 13 и насосы 14.

Программируемый микропроцессорный блок 18 выдает сигналы всех контролируемых и вычисляемых параметров на сигнализаторы 45 критических отклонений параметров от заданных, микрокомпьютер 44 и печатающее устройство 46.

Для того, чтобы учитывать в процессе инкубации изменения биологических параметров развивающейся икры на разных стадиях оптогенеза и корректировать тем самым условия инкубации, обеспечивая их улучшение, отбирают контрольную партию икры и размещают ее в лотках 23, куда подают подготовленную воду из резервуара 1 через распределитель 35 потока и насос 36. Поступающая вода равномерно распределяется по инкубационной полости 28 перегородкой 34, а вертикальные каналы 29 обеспечивают удаление воздуха близ электродного пространства датчиков 6. После заполнения водой каналов 29 и удаления воздуха каналы 29 перекрывают кранами 30. Расположение лунок 26 на наклонной плоскости также способствует удалению воздуха из воды.

В случае инкубации пелагической икры партию последней располагают в лотке 23 (Фиг. 5). Датчики 6 контролируют параметры втекающей в лоток 23 и вытекающей -из него воды. При использовании датчиков 6 контроля по разности их показаний и количеству икринок в контрольной партии можно определить среднюю скорость потребления кислорода одной икринкой и с учетом этого поддерживать содержание кислорода на требуемом уровне.

10

20

25

30

я 5

5443278

Сигналы датчиков 6, установленных в лотках 23, после предварительного усиления в блоке 19 усилителей поступают на дифференциальный усилитель 31, где вырабатывается сигнал, пропорциональный разности покаяаччй контролируемого параметра на вход« и выходе лотка 23, поступающий затем на вход 32 микропроцессорного блока 1 8 .

В результате обработки этих сигналов на выходе 21 микропроцессорного блока 18 поступают сигналы, регулирующие параметры воды, в которой осуществляют инкубацию икры, а также режимы освещения,стериализации, аэрации.

Конструкция установки позволяет проводить контроль не только за параметрами среды, но и за выживаемостью икры и развитием эмбриона - морфологический контроль. Определение процента выживаемости икры осуществляют оптически по партии икры, размещенной в лотке 23. В процессе инкубации часть икры погибает в силу тех или иных причин. Погибшие (омертвевшие) икринки белеют, становятся непрозрачными, что приводит к изменению характеристик светового поток i осветителя 37 оптической системы. От каждой икринки,находящейся в отдельной лунке 26, отраженный световой луч проходит по световодам световоло- конного жгута 39 и попадает на фотометрический датчик 38, который регистрирует отход по побелению икринок.

Сигнал фотометрического датчика 38 поступает на входы 32 и 42 микропроцессорного блока 18 и используется для изменения расчетных коэффициентов, лежащих в основе вычисления физиологических параметров с учетом количества живых икринок контрольной партии, расчета процента вьгживаемости и определения критических отклонений от нормы.

Морфологический контроль проводится также оптически и на той же контрольной партии икры в лотке 23, при этом изображение каждой икринки посредством световолоконного жгу га 39 и микроскопа 40 передается на видеокамеру 41 (видикон), сигналы которой поступают на вход 42 микропроцессорного блока 18, ас его выхода 43 на дисплей микрокомпьютера 44 дня ьизу- ального контроля та развитием икры. Стадии развития икры определяют по со35

40

45

50

55

отношению средней площади, занимаемой эмбрионом в икринке, степени дифференциации внутренних областей (структуры) эмбриона с учетом процесса дыхания. Игпользуя полученные данные изменяют программы режимов инкубации.

По результатам обработки сигналов входа 42 микропроцессорного блока 18 вырабатываются сигналы, поступающие на выходы 43, один из которых связан с управляемым элементом 22 опорных каналов блока 19 усилителей. При изменении уставок опорных каналов усилителей датчиков 6 контролируемых пара метров поды микропроцессорный блок 18 переходит на новый режим регулирования, соответствующий следующему этапу развития икры.

Использование предлагаемой установки позволяет создавать оптимальные условия в комплексах инкубации икры и выращивания Личинок и перейти к полной автоматизации данного процесса, что приведет к значительному снижению энергозатрат и позволит повысить выживаемость икры и личинок.

Регулирование всех параметров воды, изучение развития икры на разных стадиях онтогинеза и степени ее устойчивости к изменяющимся параметрам среды позволяет выработать оптимальные условия ее содержания и получить молодь с наперед заданными морфофи- зиологическими параметрами, приспособленную к жизни в воде с теми или иными показателями температуры, солености, состава по микроэлементам и т.д.

Формула изобретения

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ее развития и повышения тем самым выживаемости икры, а также возможности получения молоди с заданными морфо- физиологическими параметрами, она дополнительно оснащена емкостями с солевыми буферными растворами, подключенными к системе циркуляции воды через управляемые клапаны и дозирующие насосы, датчиками контроля солености воды, величины рН, концентрации растворенных С0, NH, Ca, К и микроэлементов, люминесцентными источниками света для освещения лотков с икрой, включенным в систему циркуляции воды блоком стерилизации с бактерицидной лампой и программируемым микропроцессорным блоком, при этом выходы всех датчиков через блок усилителей, имеющих в опорном кана- ле полупроводниковый управляемый элемент, подключенный к регулирующим входам 1 икропроцессорного блока, а выходы последнего связаны соответственно с термостатируюшей системой, управляемыми клапанами емкостей с солевыми буферными растворами, блоком стерилизации, источниками света, приводами насосов и аэратором.

2,Установка по п. 1, от л и- чачщаяся тем, что, с целью учета изменения биологических параметров икры на разных стадиях ее развития и улучшения тем самым условий ее инкубации, она снабжена приспособлением для размещения контрольной партии иьры, состоящим из герметичного лотка со штуцерами для впуска и выпуска воды, установленного в лотки основания с наклонной верхней поверхностью, в которой образованы лунки сферической формы для размещения икры, и крышки, образующей с лунками герметичную инкубационную полость, при этом в торцовых стенках лотка образованы вертикальные ;каналы для сообщения штуцеров с инкубационной полостью, а в последних установлены краны для удаления из воды воздушных пузырей

и датчики контроля параметров воды, которые через блок усилителей и дифференциальный усилитель подключены к входу программируемого микропроцессорного блока.

15

ней поверхности крышки выполнены лунки сферической формы, расположенные симметрично лункам основания.

б1

JY i

у)

Л1 Ь ... ,

I JtomofeurHU

91 I Т.у ... W &&0 CUCMfMO,

з

1544327

12

которого подведено к соответствующей лунке для размещения икры.

W)

МО,)

},

#

/VwfodWw

CvtMbwtoHiti t, сбеяюЯал

Фиь.Ј

29

Фиг. 4

1544327

2J J

ИЛИ

М

Л

ЗХПХШ

2