Устройство для счета молоди рыб

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА МОЛОДИ РЫБ, содержащее счетчик и информационный канал, выполненный из чувствительных элементов в виде кольцевых электродов, один кз которых подключен к источнику тока, а другой к одному концу первичной обмотки трансформатора, один конец вторичной обмотки трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности устройства, в него введены, камера с отверстиями для поштучного пропуска рыбы, коммутатор и дополнительные информационные каналы, а источник тока выполнен постояншлм, камера с отверстиями для поштучного пропуска рыбы с,набжена направляющими. выполненными в виде усеченных конусов, вершины которых направлены навстречу движения рыбы, и установленными между отверстиями камеры, в которых размещены кольцевые электроды, каждый информационный канал снабжен селектором полярности и элементом памяти , другой конец вторичной обмотки трансформатора через последователь , но соединенные селектор полярности и элемент памяти подключен к соответствующему входу коммутатора, выход которого соединен со счетчиком, другой конец первичной обмотки трансформатора всех информационных каналов подключен к источнику тока. 2.Устройство по п.1,о т л и ч а-1 ю щ е е с я тем, что селектор по (Л лярности содержит инвертор, детекторы , расширитель, элемент И и усилитель , выход которого непосредствен но через первый детектор и через последовательно соединенные инвертор, второй детектор и расширитель подклю чен к входам элемента И, выход которого является выходом селектораполярности , вход усилителя является 4 входом селектора полярности. оо d: 3.Устройство по П.1, о т л ичающеес-Я тем, что соотношение диаметра отверстий камеры для г поштучного пропуска рыбы и высоты тела рыбы составляет преимущестО5 венно 3-4 к 1.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .,:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3490407/18-24 (22) 13.09.82 (46) 23.09.83. Бюл. Р 35 (72) Г.М.Мишелович, В.A.×óñîâ и

A.М.Лысов (71) Государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства (53) 621.374.32(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 809261, кл. С, 06 М 11/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 706862, кл. G 06 M 7/00, 1977 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА МОЛОДИ РЫБ, содержащее счетчик и информационный канал, выполненный из чув- ствительных элементов в виде кольцевых электродов, один из которых подключен к источнику тока, а другой— к одному концу первичной обмотки трансформатора, один конец вторичной обмотки трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности устройства, в него введены. камера с отверстиями для поштучного пропуска рыбы, коммутатор и дополнительные информационные каналы, а источник тока выполнен постоянным, камера с отверстиями для поштучного пропуска рыбы снабжена направляющими, „„Su„„1043696 А

3ДВ 4 06 М 11/00; A 01 К 61/00 выполненными в виде усеченных конусов, вершины которых направлены навстречу движения рыбы, и установленными между отверстиями камеры, в которых размещены кольцевые электроды, каждый информационный канал снабжен селектором полярности и элементом памяти, другой конец вторичной обмотки трансформатора через последовательно соединенные селектор полярности и элемент памяти подключен к соответствующему входу коммутатора, выход которого соединен со счетчиком, другой конец первичной обмотки трансформатора всех информационных каналов подключен к источнику тока.

2. Устройство по п.1, о т л и ч à-3 ю щ е е с я тем, что селектор полярности содержит инвертор, детекторы, расширитель, элемент И и усилитель, выход которого непосредствен С но через первый детектор и через по .следовательно соединенные инвертор, Я второй детектор и расширитель подключен к входам элемента И, выход кото" .рого является выходом селектора. СР полярности, вход усилителя является р входом селектора полярности.

3. Устройство по п.1, о т л и- QQ ч а ю щ е е с.я тем, что соотношение диаметра отверстий камеры для поштучного пропуска рыбы и высо- Ж ты тела рыбы составляет преимущест- © венно 3-4 к 1.

1043696

Изобретение относится к рыбному хозяйству, в частности к устрой.ствам для штучного учета рыб, и может быть применено для счета предметов в .потоке проводящей жидкости. 5

Известно устройство для автоматического счета мелких, объектов, содержащее отсчетную пластину с электродами, вмонтированными в ячейки(1).

Однако зто устройство не нашло применения н рыбном хозяйстве для поштучногб счета молоди рыб.

Наиболее близким.к предлагаемому изобретению является устройство для подсчета рыб, состоящее из учетной камеры с двумя кольцевыми электро- 15 дами, включенными в одно плечо мостовой схемы, в диагональ которой вклю" чена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к шине нулевого потенциала, 20 источника переменного тока, noporoboro элемента и счетчика-импульсов.

При прохождении рыбы через электроды изменяется сопротивление электродов и происходит разбалансировка 25 ранее уравновешенной мостовбй схемы. Во вторичной обмотке трансформатора появляется напряжение переменного тока, от которого срабатынают пороговой элемент и счетчик регистрирует прохождение рыбы(2 ).:

Недостатками этого устройства являются: необходимость балансировки мостбвой схемы всякий раз, когда изменяется температура и удельная проводимость воды, что исключает З .35 возможность автоматического счета в реальных условиях водоемов и рыбоводных заводов, нозможность штучного счета только крупных рыб и невозможность производить массовый счет 40 молоди, а также низкая точность счета из-за помех, возникающих при прохождении через учетную камеру плавающего мусора.

Цель изобретения — повышение точ- 45 ности устройства, способного устойчиво работать н широком диапазоне температуры и электропроводимости воды, исключающего ошибки счета вследствие пропуска через камеру посторонних предметов и обеспечивающего высокую производительность счета .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для счета молоди рыб, содержащее счетчик и информационный канал, выполненный из чувствительных элементов в виде кольцевых электродов, один из которых подключен к источнику тока, а другой — к одному концу первичной обмот-60 ки трансформатора, один конец вторичной обмотки трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, .введены камера с отверстиями для по штучного пропуска рыбы, коммутатор и дополнительные информационные каналы, а источник тока ныполнен постоянным, камера с отверстиями для поштучного пропуска рыбы снабжена найравляющими в виде усеченных конусов, вершины которых направлены навстречу движению рыбы, и установ-. ленными между отверстиями камеры, в которых размещены кольцевые электроды, каждый информационный канал снабжен селектором полярности и элементом памяти, другой конец вторичной обмотки трансформатора через последовательно соединенные селектор полярности и элемент памяти подключен к соответствующему входу коммутатора, выход которого соединен со счетчиком, другой конец первичной обмотки трансформатора всех информационных каналов подключен к источ- нику тока.

Кроме того, селектор полярности содержит инвертор, детекторы, расширитель, элемент И и усилитель, вы ход которого непосредственно через первый детектор и через последовательно соединенные инвертор, второй детектор и расширитель подключен к входам элемента И, выход которого является выходом селектора полярности, вход усилителя является входом селектора полярности. Кроме того, соотношение диаметра отверстий камеры для поштучного пропуска рыбы и высоты тела рыбы составляет преимущественно 3-4 к 1.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 — схема селектора по- лярности; на фиг. 3 — камера с отверстиями для поштучного пропуска рыбы, вид сверху; на фиг.4 — разрез

A-A.íà фиг.3.

Устройство для счета молоди рыб состоит (фиг.1)из камеры 1 с отверстиями для поштучного пропуска рыбы с направляющими 2 и информационными каналами 3, в которых установлены чувствительные элементы 4 (кольцевые электроды ). Электроды каждого канала соединены последовательно с первичными обмотками трансформаторов 5 и общим источником 6 тока низкого напряжения, вторичные обмотки трансформаторов подключены на вход селекторов 7 полярности, выходы которых соединены с элементами 8 памяти, выходы которых соединены с входами коммутатора 9 (схема последовательного опроса каналов ), а выход последнего соединен со счетчиком 10.

Селектор 7 полярности одинаков для всех информационных каналов (фиг.2 1. Он включает н себя усилитель 11, инвертор 12, детекторы 13 и 14, расширитель 15 и элемент И 16.

При этом выход усилителя 11 соединен с входом детектора 13 и входом инвертора 12. Выход детектора 13 соединен с одним входом элемента 16 не1043696

5 à3

2 1 2 Ус1 dt

65 посредственно, а выход инвертора 12 соединен с вторым входом элемента 16 через последовательно соединенные де-. тектор 14 и расширитель 15. Выход элемента 16 соединяется с элементом

8 памяти соответствующего канала. 5

Селектор 7 полярности начальной фазы биполярных импульсов не является единственным. Практически любой элемент И может быть использован . для этой цепи, если на один из его входов подавать прямой сигнал (после его усиления и приведения к стандарт- ному уровню 1, а на второй ее вход подавать этот сигнал через расширитель импульсов или запоминающую ячей- 5 ку, например, на магнитных элемен, тах. Возможно также применение микропроцессора с заданием алгоритма рабо-ты программными методами.

Работа устройства происходит следующим образом. 20

Для поштучного счета молодь .рыбы принудительно подается на вход камеры 1 с током воды, скорость которой выше критической скорости учитываемой размерно-видовой группы молоди. ори- 25 ентированные течением рыбы проходят по одной хвостом вперед в счетные каналы, а для устранения прижатия их к перегородкам учетной камеры служат направляющие 2 в виде, например, 30 усеченных конусов, основания которых, примыкают к участкам между информационными каналами и сопрягаются с ними.

При отсутствии рыбы через электроды 4, водный промежуток и первичные обмотки трансформаторов 5 протекает постоянный электрический ток, величина которого определяется выражением О

0 Рэ+ Aw 40

1 где U — напряжение источника, .R — сопротивление растекания э электродов, зависящее от удельной проводимости воды и конструкции электродов, 45 сопротивление первичной

1 обмотки трансформатора, обычно Рэ )) Ryg

Так как Зв создает лишь незначительное постоянное подмагничивание 50 трансформатора, то во вторичной его обмотке ЭДС равна "0

Когда в счетный канал попадает рыба (или какой-либо предмет, например щепка ), то в течение короткого . 55 времени изменяются сопротивления межэлектродного промежутка и ток в .первичной обмотке трансформатора.

Это изменение тока и вызванное .:м изменение магнитного потока индуцирует во вторичной обмотке импульс ЭДС, величину которой можно определить из выражения где с — магнитная проницаемость сердечника, 5 — сечение сердечника, d — средний диаметр кольцевого магнитопровода, Фl W — число витков первичной и

1 2 вторичной обмоток,, 4 Э вЂ, зменение тока первичной обмотки за время а, определяемое скоростью движения рыбы через счетный канал.

Известно, что для большинства .внутренних водоемов проводимость тела рыб больше, а проводимость му- . сора меньше проводимости воды, поэтому при входе в счетный канал рыбы изменение тока имеет один знак, а при входе мусора — другой. При выходе рыбы или мусора из счетного канала характер изменения тока. меняется на противоположный. Соответственно, выходной. сигнал Е2 будет иметь форму биполярного импульса, полярность начальной фазы которого определяется объектом счета. Это позволяет с помощью селектора 7 полярности не учитывать проходящий через счетный канал мусор. В общем случае устройство не регистрирует все объекты, удельная проводимость которых равна или больше (меньше) проводимОсти потока проводящей жидкости.

Анализ показывает, что Е 2 мало зависит от удельной проводимости воды, температуры и процессов электролиза, так как медленное изменение этих факторов сказывается лишь на величины начального тока трансфор матора 5. Путем выбора параметров трансформатора(и,5,d, Ф/„,% )и электродов при определенной скорости те-. чения воды можно получить требуемую амплитуду сигнала, что обеспечивает высокую чувствительность датчика в широком диапазоне электропроводимости и температуры воды.

Сигнал с вторичной обмотки трансформатора в виде биполярного импульса подается на селектор 7, где усиливается усилителем 11,и поступает на детектор 13 и инвертор 12. После детектирования прямой сигнал подается на первый вход элемента 16, а сигнал, инвертированный инвертором 12, подается яа детектор 14 и с него на расширитель 15, который в исходном состоянии поддерживает на втором входе элемента 16 разрешающий сигнал. Прохождению рыбой счетного канала соответствует положительная полярность начальной фазы нмпульса. Тогда, при проходе рыбы положительный импульс после усиления попадает через детектор 13 на первый вход элемента И 16, а инвертированный импульс не проходит через детектор 14 и на обоих входах элемента И 16 оказывается разрешающий сиг1043696

Использование устройства для счета молоди рыб только на рыбоводных заводах позволит производить автоматический поштучный учет молоди независимо от изменения температуры или удельной проводимости воды, 35 повысить надежность, производительность и точность счета, заменить трудоемкий ручной счет, создавать предпосылки для автоматизации погрузо-разгрузочных работ, избежать

4О травмирования рыб в процессе счета. нал. На выходе элемента 16 формиру- . ется импульс, который запоминается элементом 8.Отрицательная же полуволна сигнала после инвертирования инвертором 12 проходит через детектор 14. на расширитель 15, который формирует запрещающий сигнал на втором входе элемента 16. Сигнал запрета имеет длительность больше, чем длительность сигнала датчика. Однако поскольку он сформирован после прохождения положительной полуволны, то

его наличие уже не изменит состояние элемента И 16.

При проходе через датчик мусора начальная фаза сигнала отрицательна, схема расширителя формирует запрещающий сигнал на .втором входе элемента 16 и приход разрешающего сигнала на первый вход элемента 16 (после появления положительной по.луволны сигнала 1,не вызывает изменения ее состояния, импульс на выходе отсутствует.

Наличие элементов 8 памяти обеспечивает сохранность информации при одновременном прохождении рыб через несколько каналов. Все элементы 8 памяти поочередно спрашиваются коммутатором 9 и информация о количестве прошедших через камеру 1 рыб подается на вход счетчика 10 в виде последовательности стандатных импульсов.

Одновременно со считыванием информации в элементах 8 памяти производится и ее стирание (установка. нуля ). Частота опроса ячеек памяти (частота коммутации)Юопределяется длиной тела рыбы Ир, скоростью течения воды V и числом счетных кана лов /Ч из условия

1>—

° VN ер

Число счетных каналов зависит от размеров рыб, величины критической скорости и расхода воды. Выполненные экспериментальные исследования показали, что для успешного разделения рыб по каналам диаметр счетного канала не должен превышать 3-4 высоты тела рыбы. Следовательно, для создания необходимой скорости течения воды через учетную камеру количест10 во отверстий (каналов Jäîëæíî быть таково, чтобы их суммарная эффективная площадь сечения обеспечивала пропуск заданного расхода воды.

35 При заводском разведении рыб, как правило, в каждой емкости содержится молодь примерно равного размера.

С целью счета молоди разных размерных групп учетная камера может быть выполнена сменной, с соответствующими размерами счетных каналов.

Расчетное быстродействие счетчика при счете молоди, выпускаемой из

25 бассейна, составляет (без учета времени на переключение устройства с одного бассейна на другой j до

300 тыс. штук в 1 час.

1043696

1043696 фиг. Л

АA

Составитель Н.Ваганова

Редактор Т.Киселева Техред С.Мигунова Корректор A.Çèèoêîñîâ

Заказ 7341/54 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж.-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4