Установка для изучения влияния света на водные организмы Советский патент 1979 года по МПК A01K61/00 

моделируемого светового потока во всем объеме аквариума.

Для достижения цели прозрачное перекрытие связано со светофильтрами источников света посредством волоконныхсветоводов, равномерно распределенных ио поверхности перекрытия, а последнее прикреплено к полому своду при помощи подвески, установленной с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

При этом источники света со светофильтрами расположены над полым сводом.

Равномерное распределение волоконных световодов от каледой световой ячейки по всей поверхности прозрачного перекрытия надежно обеспечивает создание спектрально-однородного светового потока во всем объеме аквариума.

Вынесение световых ячеек за пределы полого свода и сочленение светофильтроз световых ячеек с прозрачным перекрытием посредством волоконных световодов позволяет эффективио предотвратить избыточный нагрев полого свода и воды аквариума тепловой энергией электрических источников света.

Выполнение прозрачного перекрытия подвижным и фиксируемым в полом своде посредством подвески позволяет располагать его иа поверхности воды или же заглублять на определенную глубину в водную среду аквариума. Кроме того, подвеска обеспечивает качественное уплотнение и фиксацию на поверхности прозрачного перекрытия волоконных световодов.

На фиг. 1 схематически изображена предложенная установка; на фиг.,2 схематически изобрал-сено сочленение светофильгров световых ячеек с прозрачным перекрытием посредством волоконных световодов; на фиг. 3 представлена блок-схема датчика спектральной характеристики моделируемого светового излучения.

Предложенная установка содержит аквариум / с воронкообразным основным и сетчатым ложным днищами, снабженный сливным патрубком с вентилем 2, а также полым сводом 3. Последний имеет сквозные вентиляционные каналы 4, сообщающие аквариум 1 с внешней средой. Внутри сквозных вентиляционных каналов 4 расположены фильтры-осушители 5, выполненные в виде щарообразных ловушек с выступами на внутренней поверхности. Полый свод 3 снабжен также патрубками 6 для подачи и отвода хладагента.

В толще воды аквариума / расположено прозрачное перекрытие 7, задерживаемое подвеской 8. Подвеска установлена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости в полом своде 3 и может быть зафиксирована в заданном положении. Путем перемещения подвески 8 по вертикали можно расположить прозрачное перекрытие 7 на поверхности воды или же в

толще воды аквариума / и затем зафиксировать ее, например, посредством крепежных болтов. На поверхности прозрачного перекрытия 7 своей торцовой частью

расиоложен жгут 9 волоконных световодов, скрепленный подвеской 8.

Кроме того, установка снабжена световыми ячейками 10, вынесенными на пределы свода 3, с электрическими источниками света // и светофильтрами 12. Светофильтры 12 каждой из световых ячеек 10 сообщены посредством волоконных световодов с прозрачным перекрытием 7, жгут

9волоконных световодов торцовой частью находится в контакте с прозрачным перекрытием 7 и набран таким образом, что по всей его плющад-и вое световые ячейки .представлены равномерно. Каждый жгут 9 в отдельности (см. фиг. 2, жирные линии) состоит из трех волоконных световодов, представляюн 1,их три световые ячейки 10. В целом жгут 9 (см. фиг. 1) набран по способу наиболее плотной упаковки.

Каждая световая ячейка 10 состоит из

корпуса, электрического источника света, зеркального рефлектора и зкополосного светофильтра 12. В систему освещения аквариума входят последовательно включенные программатор 13, усилители 14 постоянного тока и магнитные усилители 15 по количеству световых ячеек 10. Выходы магнитных усилителей 14 подключены к электрическим источникам света //, входящим в состав световых ячеек 10.,

Датчик спектральной характеристики моделируемого светового излучения 16 (см. фиг. 3) содержит корпус 17, снабженный камерами 18 по количеству световьтх ячеек

10и окошками, которыми являются светофильтры 19, идентичные светофильтрам 12

световых ячеек 10. Внутри каждой камеры 18 расположен фотоприемник 20. Выход каждого фотоприемника 20 подключен ко входу усилителя постоянного тока

21. Выходы всех усилителей постоянного тока 21 подаются на вход многоканального регистрирующего прибора 22.

Предложенная установка работает следующим образом.

Снимают полый свод 3 вместе с прозрачным перекрытием 7. Затем в аквариум / заливают воду до заданного уровня, помещают в него живые организмы и ставят полый свод 3 на исходное место. Далее регулируют глубину погружения прозрачного перекрытия 7. Это достигается путем перемещения в вертикальной плоскости подвески 8. После установки на заданную глубину прозрачного перекрытия 7 подвеску 8

фиксируют крепежными болтами. Для удобства эксплуатации установки на подвеске 8 необходимо сделать отметки глубины погружения в воду прозрачного перекрытия 7. Затем в патрубки 6 подают

хладагент, наример, от холодильного агрегата. При необходимости воду в аквариуме / аэрируют известными методами. После этого включают систему моделирования освещенности нриродного водоема.

Временной .ход освещенности природного водоема получают следующим образом. Датчик 16 снектральной характеристики моделируемого светового излучения помещают в природный водоем на заданную глубину, как это изображено на фиг. 3, где ,стрелками обозначен световой ноток. Каждый из светофильтров 19 датчика 16, идентичных светофильтрам 12 световых ячеек 10 устаиовки, пропускает лищь определенный участок снектра светового излучения, нрисутствующего на да(шой глубине водоема.

Электрический сигнал на выходе любого из фотоириемников 20 пропорционалеп интегральной освещенности водоема на том участке снектра, который нропускает его светофильтр 19. Такие электрические сигналы от фотоприемников 20 но кабелям со влагостойкой изоляцией поступают на усилители постоянного тока 21. Выходы всех усилителей постоянного тока 21 подаются на вход многоканального регистрирующего прибора 22. Многоканальный регистрирующий прибор 22 графически занисывает сигналы на длительном промежутке временн. Каждая из таких занисей представляет собой временной ход иитегральной освещенности природного водоема на том участке спектра, который нропускает светофильтр 19, идентичный светофильтру 12 световой ячейки 10 и используется для построения нрограммы программатора 13. В совокупности светофильтры 19 датчика 16 перекрывают весь видимый спектр. Выходные сигналы программатора 13 усиливаются усилителями постоянного тока 14 и ноступают на входы магнитных усилителей 15. .А1агннтные усилители 15 регулируют токи, иротекающие через электрические источники света 11 световых ячеек 10, в результате чего ход иитегральной интенсивности светового потока на выходе каждого светофильтра новторяет временной ход моделируемой интенсивности на соответствующем участке снектра. Световое излучение от каждой световой ячейки 10 передается волоконными световодами 9 через прозрачное перекрытие 7 в водную среду (иа фиг. 2 и 3 световое излучение обозначено стрелками) аквариума /, создавая однородное пространственно - спектральное световое поле.

Кроме того, предлагаемая установки может работать в режиме слежения за ходом освещенности в природном водоеме на интересующей глубине. Для этого выключают программатор 13. Корпус 17 датчика 16 помещают в водоем на заданную глубину (см. фиг. 3), а выходные сигналы

фотоприемников 20 посредством кабелей с влагостойкой изоляцией подают одновременно на входы усилителей постоянного тока 14, соблюдая при этом услоъие идентичности светофильтров 19 и 12. В этом случае фотоприемники со светофильтрами 19 вынолняют функцию программатора 13 и освещеиность аквариума будет повторять освещенность водоема, причем запись временного ее хода осуществляется многоканальным регистрирующим прибором 22.

Для контроля временного хода освещенности в устройстве иснользуют датчик спектральной характеристики моделируемого светового излучения 16, помещая его з а KB а р ну м /.

Воду сливают через патрубок с вентилем 2.

Таким образом, предложенная установка позволяет моделировать с высокой степенью точности в лабораторных условиях режим освещенности природных водоемов как но ннтенсивности, так и по спектральному составу и повторно его воспроизводить в последующих опытах.

Кроме того, имеется возможиость убыстрять или замедлять естествеиный временной ход освещенности нриродных водоемов в любых пропорциях, произвольно составлять длительности фотонериодов, длинный день-короткая ночь и наоборот, а также имитировать режим освещенности различных погодных условий и географических зон.

Использование нредложениой установки в области пидроблологии, ихтиологии, экологии и космической биологии обеснечнт решение ряда вопросов биоэнергетики водных органнзмов, а также будет содействовать решению проблемы природных и искусственных экосистем.

Формула изобретения

1. Установка для изучения влияния света на водные организмы, включающая аквариум, иолый свод с патрубками для подачи и отвода хладагента и размещенными внутри него фильтрами-осушителями, перекрытие из прозрачного материала, расположенное внутри аквариума с зазором относительно его стенок, источники света со светофильтрами, соединенные с программноуправляемой системой питания и датчиком спектральной характеристики моделируемого светового излучения, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения спектрального состава моделируемого светового потока во всем объеме аквариума, нерекрытие связано со светофильтрами источников света посредством волоконных световодов, равномерно распределенных по поверхности перекрытия, а последнее прикреплено к по