Устройство для изучения двигательных реакций водных организмов Советский патент 1982 года по МПК A01K61/00 

Изобртение относится к рыбной промышленности, в частности к биологическим исследованиям водных организмов, и может быть использовано для изучения двигательных реакций рыб и других водных организмов при воздействии на них звуковых, световых, электрических и других раздражителей.

Известно устройство для изучения поведения рыб, в частности, движенияживотных при воздействии на них внешних раздражителей, представляющее сот бой камеру, состоящую из отдельных секций в форме многогранника, соединенных между собой с образованием переходов по типу лабиринта. В известном устройстве при заполнении его ВОДОЙ проводят изучение и водных организмов, визуально наблюдая за выбором направления их движения под влиянием внешних факторов l.

Однако визуальные наблюдения позволяют лишь субъективно.оценивать реакции водных организмов и не дают количественной оценки реакций.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для изучения двигательных реакций организмов, включающее бассейн, смонтированные в бассейне сферу из эластичного материала и пьезодатчик, а также источник раздражения, усилитель полученных сигналов.и регистрирующий прибор f23.

Известное устройство имеет недостаточную чувствительность, обусловленную тем, что в нем пьезоэлектрический датчик работает на сжатие-рас10тяжение, что не обеспечивает точной регистрации двигательных реакций живых организмов. В устройстве не предусмотрена регулировка чувствительности , что необходимо при изучении

15 различных видов водных организмов, и, кроме того, известное устройство не позволяет количественно и качественно оценивать двигательные реакции водных организмов на внешние

20 раздражители.

Цель изобретения - повышение чувствительности устройства, обеспечение ее регулировки и возможности получения энергетических характеристик

25 двигательных реакций водных организмов. .,„

Для достижения поставленной целив устройстве для изучения-двигательных реа-кций водных организмов, включающем бассейн, смонтированные в бассейне сферу из эластичного материала и пьеэодатчик, а также источник разд ражения , усилитель полученных сигналбв и регистрирующий прибор, один конец пьезодатчика вмонтирован в металлический стакан, на другом его конце укреплена телескопическая консоль, а сфера связана с консолью с помощью штыря, при этом усилитель подключен к регистрирующему прибору посредством последовательно соединен ных между собой, квадратора и интегратора . На фиг. 1 схематично изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 узел крепления сферы и пьезодатчика к телескопической консоли на фиг. 3 график характеристики обнаружения карпом постоянного электрического по ля в зависимости от величины этого поля, (Е мВ/см), на фиг. 4 - характеристики обнаружения карпом звукового сигнала в зависимости от его частоты F -(кгц) . ,.Устро йство для изучения, двигатель гых реакци ГЪодных организмов представ ляет собой бассейн 1 с водой, разделенный на три секции А,Б и В сетками 2 из изоляционного материала, в секции А размещен источник 3 раздраж ния (звукового, светового или электр ческого), секция Б служит для содержания исследуемых-водных организмов, а в секции В смонтированы сфера 4 из эластичного материала и пьезодатчик один конец которого вмонтирован в металлический стакан6, а на другом его конце укреплена телескопическая -консоль 7, при этом сфера 4 связана с консолью 7 посредством штыря 8 с : регулируемым балансиром 9. Для регулирования длины консоли 7 предусмотр на втулка 10. Пьезодатчик 5, герметизирован изо ляционным покрытием и связан с помощью коаксиального кабеля 11 с усилителем 12, к выходу которого подклю Iчены последовательно соединенные меж ду собой квадратор 13, интегратор 14 и регистрирующий прибор, представлянж(ий собой самописец 15.. Устройство работает слудующим образом. В секцию Б помещают исследуемый организм, которым может быть рыба, земноводные, а при больших размерах бассейна 1 -китообразные и ластоногие. При воздействии любого вида раздг ражения (звукового, светового или электрического) на живой организм последний начинает двигаться и возни кающие в результате этого акустичесгг кие колебания, воздейс цуют на 4,которая осуществляет вертикальные перемещения.Эти перемещения сферы 4 через штырь 8 и консоль 7 передаются в виде изгибных усилий на пьезодатчик 5, на обкладках которого возникают электрические сигналы, поступающие по кабелю 11 на вход усилите ля 12, гдеони усиливаются. Чувствительность устройства регулируется изменением длины телескопической консоли 7 перемещением втулки 10 (фиг.2), В зависимости от вида исследуемого водного организма длина консоли 7 может регулироваться в пределах 15-25 см. Характеризовать двигательную реакцию исследуемых объектов необходимо по установившемуся в биологии параметру, в качестве которого наиболее приемлемым является энергия движения, поскольку при этом обеспечивается стабильность и повторяемость оценок двигательных реакций. Для получения оценки энергии движения сигнал,снимаемый с пьезодатчика 5, после усиления в усилителе 12 подают в квадратор 13 для возведения его в квадрат, а затем в интегратор 14., выполняющий операцию осреднения. Полученная на выходе интегратора 14 величина, определяемая выражением Т v(t)dt,гдe v(t) - усиленный и°квадрированный сигнал,, а t время интегрирования, пропорциональна энергии движения исследуемого водного организма, эта величина поступает на самописец 15 и им регистрируется. Устройство позволяет измерить энергетические и получить вероятностные характеристики двигательных реакций водных организмов на внешние раздражители (графики 1 и 2), Параметр Р- на этих графиках вероятность правильного обнаружения сигналов раздражителя, а j интенсивность звукового сигнала. Данное устройство может быть использовано при разработке систем рационального рыболовства и рыбоводства, гидростроительства, где необходимо использование практических приемов управления поведением водных организмов . Формула изобретения Устройство для изучения двигательных реакций водных организмов, включающее бассейн, смонтированные в бассейне сферу из эластичного материала и пьезодатчик, а также источник раздражения, усилитель полученных сигНсшов и регистрирующий прибор, о тЛ и чающееся тем, что-, с целью повышения чувствительности устройства и обеспечения регулировки и возможности получения энергетических характеристик двигательных реакций водных организмов, один конец .пьезодатчика вмонтирова-н в металлический стакан, на другом его конце укреплена телескопическая консоль, а сфера связана с консолью с помощью штыря, при этом усилитель подключен к регистрирующему прибору посредством последовательно- соединенных между собой квадратора и интегратора.

,/

8

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 300147, кл. А 01 К 61/00, 1969.

2.Проблемы навигации и автоматического управления. Информационный сборник отделения механики и процессов управления АН СССР. Вып. 1. М., 1969, с. 102-104.

Фег.г

0

ОZOO W SOO SOff мфм

Фиг.3

ал

а

Ы2вт{м

v:::x

а/ йз г д f (кГц)

Фиг.