Устройство для счета молоди рыб в трубопроводе Советский патент 1982 года по МПК G06M11/00 A01K61/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА МОЛОДИ РЫБ

Изобретение относится к рыбной промыш ленностн и может быть использовано при рыборазведении для подсчета количества рыб, проходящих по трубопроводу, например, в рыбонасосных установках.

Известно устройство для подсчета молоди рыб в потоке воды, содержащее акустическую антенну, состоящую из серии преобразователей ультразвука, установленных один над другим с одной стороны потока воды, присоединенных к усилителям и счетно-логической схеме 1.

Однако указанные устройства не приспособлены для подсчета рыб в трубопроводе, поскольку стенки трубопровода, имеющие большую кривизну, рассеивают падающий на них акустический луч, и внутренняя полость трубопровода, по которому перекачивается рыба, оказывается непроницаемой для акустического . луча.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содер жащее трубопровод, измерительную камеру для определения электропроводности водоВ ТРУБОПРОВОДЕ

рыбной смеси, встроенную в трубопровод, преобразователь ультразвука, подключенный непосредственно и через усилнтель к входам блока обработки информации, выход которого соединен с индикатором 2.

В этом устройстве, кроме измерительной камеры, встроенной в трубопровод, имеется сравнительная база, находящаяся вне трубопровода. Они соед1шены по мостовой схеме, и управляют усилителем. Напряжение с вы10хода усилителя после выпрямления подается на индикатор. Сравнительная база управляет коэффициентом усиления усилителя, благодяра чему колебания электропроводности воды без рыбы не влияют на результат под15счета.

Недостатком известного устройства является малая точность счета, обусловленная, , что одному и тому же значению электропро2Q водности воды соответствует различное сочетание количества и размеров молоди рыбы, . находящейся в измерительной базе.

Цель изобретения - повышение точности счета молоди рыб. 39 Поставлешгая цель достигается тем, что в устройстве, содержащем измерительнзоо камеру, встроенную в трубопровод, П|5ео6разователь ультразвука, подютюченный непосредствен но и через усилитель к входам блока обработки информации, выход которого соединен с .индикатором, плоские грани измерительной камеры параллельны между собой и оси трубопровода, на одной из которых укреплены преобразователь ультразвука с волноводом так, что акустический луч п|)еобразователя ультразвука пересекает ось трубопровода под прямым углом, соосно измерительной камере расположены входной и выходной патрубки. При этом расстояние между патрубками равно диаметру акустического луча, а длина волновода равна дшше мертвой зоны преобразователя ультразвука. На фиг. 1 показана констру ;т1ганая схема акустической измерительной камеры; на фиг. 2 - блок-схема .устройства. Конструкция акустического измерительного устройства содержит трубопровод I, измери-тельную камеру 2, встроенную в него, усилитель 3, блок 4 обработки информации и индикатор 5. Измерительная камера 2 имеет плоские ipdriH 6, параллельные между собой и оси трубопровода 1. Камера 2 имеет также соосно расположенные входной 7 и выходкой 8 патрубки и оснащена преобцазовате JISM 9 ультразвука .с волноводом 10, укрепленным на одной из параллельных граней 6 так, что акустический луч преобразователя 9 пересекает ось трубопровода 1 под прямым углом. При этом сечение входного патрубка ,7 1еодинаковое, расстояние между патрубками равно диаметру акустического луча, а донна волновода равна длине мертвой зонь преобразователя 9. Блок 4 обработки информации включает пороговый детектор 11, формирователь 12 импульсов и счетно-логическук) схему 13, Счетно-лод пческая схема 13 состоит из блока 14 управления, регистра 15 счета, регист pa 16 вычитания, регистра 17 запоминания и регистра 18 суммирован)-ш. Иовошюнйе точности счета достигается по:;i гчгнием максимального эхосигнала от проходящих рыб н исключением посторонних эхо сигналов. Максимальный эхосигнал обеспечивается тем, что акустический луч преоб ргь ователя 9 пересекается с осью трубопровода 1 иод прямым углом, а дпина волновода 10 равна длине мертвой зоны преоб разователя 9. Исключение посторонних эхосигналов, например эхосигналов от патрубко обеспечивается тем, что расстояние между патрубка)н 7 и 8 равно диаметру акустнче КОГО луча, поскольку уменьшение указанного расстояния дает посторонние эхосигналы, а увеличение его может привести к ухудшению гидродинамических условий в камере 2. Устройство работает следующим образом. По трубопроводу 1 через входной патрубок 7 в камеру 2. поступает водорыбная смесь (показано стрелкой). Благодаря соосности патрубков 7 н 8, поступающая в камеру 2 вода с рыбой не задерживается и не создается условий для накапливания в камере 2 рыб и их повторного счета. Скорость потока перед входом в камеру 2 повышается за счет уменьшения сечения патрубка 7, при этом повышается вероятность того, что рыба при прохождении камеры будет двигаться поиггучно вблизи оси потока и попадет в выходной патрубок, не задерживаясь в камере.. Преобразователь 9 ультразвука генерирует короткий импульс. Этот импульс также используется для запуска блока 14 управления. Импульс ультразвука распространяется и облучает все поперечное сечение водорыбиого потока в камере 2. Эхосигналы от рыб принимаются преобразователем 9, который снабжен стробируюшим устройством (не пока-. зано) для исключения отражений от задней стенки камеры. С выхода усилителя 3 эхосигналы поступают на пороговый детектор И, который вьодает импульсы постоянной амплитуды с длительностями, равными длительностям эхоснгналов, Пороговый детектор 11 снабжен селектором импульсов (не показан), который пропускает импульсы только от рыб, имеющие длительность, равную длительности излучаемого импульса. Формирователь 12 выделяет передний фронт импульсов, поступающих с порогового детектора 11, и формирует узкий прямоугольный импульс. Счетно-логическая схема 13,. управляемая блоком 14, обрабатывает поступившие импульсы, и результат счета отражается на цифровом табло индикатора 5. Обработка поступивших импульсов осуществляется следующим образом. Импульсы, поступающие с выхода формирователя 12, в каждом цикле работы (излучение-прием), соответствующие количеству рыб, находящихся в поперечном сечении потока, записываются в регистр 15 счета в виде числа N, где N - количество принятых зхосигналов, а к - номер цикла работы устройства. Это же число Nj одновременно записывается в регистр 16 вычитания. После окончания эхосигналов блок 14 управления последовательно вьщает в соответствующие регистры команды: вычитание (в), запоминание С ) суммирование (с) (фиг, 2). . По команде вычитание Св) с выхода регистра 17 запоминания на вход регистра 16 вычитания поступает число Ь, равное числу принятых эхосигнапов в предыдущем (К - 1)м цикле работы. Результатом выпо нения команды вычитания является число к Njf- N,., равное разности между ч лом зхосигналов, принятых в К -м цикле и числом эхосигналов, принятых в предыдущем (к. -1)-м цикле. Операция вычитания производится по следующему правилу: U 1 О если 1 ); N ,л ; йц если Nj.f N| По команде запоминания (з) - с выхода регистра 15 счета на выход регистра 17 запоминания поступает число запоминяется в нем до следующего (к+ 1)-го цикла. По команде суммирование (с) с выхода регистра 16 вычитания на выход регис ра 18 суммирования поступает число л ц которое складывается с суммой разностей за все предыдущие циклы работы, равной K-. K--t itV-- iПолученное в результате сложения число ., отображается на табло индикатора 5. На этом завершается К -и цикл работы устройства. В следующем (К + 1)-м цикле повторяются все операции, описанные выше. Таким образом, устройство регистрирует только тех рыб, которые впервые появляются в зоне действия преобразователя 9. Известное устройство, например принятое в качестве прототипа, может давать ошибку в счете количества рыб до 30%, поскол ку устанавливает общую массу рыб, прошед ших через трубопровод, а различие штучной массы рыб при выпуске может достигать ,100%. Предлагаемое устройство, производящее поштучный подсчет рыб, дает ошибку не более 10%, что подтверждено полевыми испытаниями макета. Следовательно, изо&ретение повышает точность счета молоди рыб не менее чем в 3 раза. Кроме того, использование устройства позволит автоматизировать один из наибопее трудоемких процессов (подсчет молоди рыб, выпускаемых рыбоводными заводами), который, несмотря на внедрение центробежных рыбонасосов на перегрузочных операциях с молодью, до сих пор выполняется вручную. Формула изобретения 1.Устройство для счета молоди рыб в трубопроводе,, содержащее измерительную камеру, встроенную в трубопровод, преобразователь ультразвука, подключенный непосредственно и через усилитель к входам блока обработки информации, выход которого соединен с индикатором, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности счета, плоские грани измерительной камеры параллельны между собой и оси трубопровода, на одной из которых укреплены преобразователь ультразвука с волноводом, так что акустический луч преобразователя ультразвука пересекает ось трубопровода под прямым углом, соосно измерительной камере расположены входной и выходной патрубки. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что расстояние между патрубками равно диаметру акустического луча, а длина волновода равна дл1ше мертвой зоны преобразователя ультразвука.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 21662024/18-24, кл. G 06 М И/00, 1978. 2.Патент ГДР № 66513, кл. 42 е 23/05, опублик. 1968 (прототип).

Фиг.1