Устройство для регистрации механических импульсов и волн, создаваемых рыбами

 

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19>, (И) (58 4 А 01 К 79/02 61/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ теля.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3718438/28-13 (22) 23.03.84 (46) 07.05.87.Бюл. № 17 (72) А.Д.Саблин-Яворский и И.И.Пятницкий (53) 639.3.041 (088.8) (56) Протасов В.Р.Биоэлектрические поля в жизни рыб. М., 1972, с.25-28.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1237141, кл. А 01 К 79/02, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

МЕХАНИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ И ВОЛН, СОЗДАВАЕМЫХ РЫБАМИ, содержащее сосуд для размещения в ней рыб и двух токо.— вых электродов в виде анода и катода химического источника тока, соединенных между собой металлической перемычкой, полностью изолированной от воды а также регистрирующий прибор соединенный с выходом усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения достоверности регистрации путем исключения зависимости поступающих сигналов от расположения рыбы в сосуде, оно снабжено дополннтельным измерительным электро:дом, один из токовых электродов выполнен в виде стержня и установлен в центре сосуда, другой токовый электрод закреплен по периметру сосуда и прилегает к его стенкам, измерительный электрод имеет Аорму токового электрода, закрепленного по периметру сосуда, и установлен соосно с ним, при этом оба последних электрода соединены с входом усили1308306 че.ского сопротивления Р„.Перемеще— ние воды относительно анода 4 или катода 5, т.е. течение воды относительно анода 4 или катода 5, уменьшает величину P,„,так как уменьшает концентрационную поляризацию анода 4 и катода 5„ при этом изменяются параметры поля электротока в воде сосуда

10 Величина В О определяется главным образом сопротивлением воды, по которой замыкаются силовые линии поля электротока между анодом 4 и катодом 5. Тело рыбы 10, расположенное между анодом 4 и измерительным электродом 6 и покрытое слизью, является экраном для силовых линий тока, проходящих сквозь ячгю 6, выполненную из сетки; силовые линии поля огибают тело рыбы !О, их путь удлиняется, что увеличивает В .Любое изменение величины Н„„изменяет параметры поля электротока в воде сосуда 1. Изменение этих параметров является сигна25 лам о движении рыбы 10 или частей

1 ее тела, например жаберных крышек..

Этот сигнал в виде изменения напряжения воспринимается электродами

30 и 6. После усиления сигнал записывается регистрирующим прибором 9. (Сосур 1 и электроды 4 и 6 могут иметь в плане круглую форму.

Работа устройства осуществляется слецующим образом.

Химический источник тока с анодом

4 и катодом 5 работает в режиме, близком к режиму короткого замыкания, так как его нагрузкой является сопротивление металлической nepe(l мычки 7, которое может бьгь очень мало (сотые доли ома и меньше). Вну-треннее сопротивление этого химичеcKoT источника -.ока состоит из сопротивления поляризации Hä и смиИзобретение относится к. биологии и предназначено для регистрации механических импульсов и волн, создаваемых рыбами, и может быть использоварегистрации дыхания рыб.

Целью изобретения является увеличение достоверности регистрации путем исключения зависимости поступающих сигналов от расположения рыбы в сосуде.Устройство может быть использовано д.пя обнаружения загрязнений воды химическими веществами.

На фиг.! изображено устройство, вид в плане; на фиг.2 — то Йе, вид сбоку; на фиг.3 — электрическая схе— ма нагрузки усилителя.

Устройство для регистрации механических импульсов и волн, создаваемых рыбами, состоит из заполненного водой сосуда 1 из изоляционного материала, снабженного электростатичес-. ким экраном 2 и аэратором 3, и расположенных в нем токовых 4 и 5 и измерительного 6 электродов.

Электрод 4 расположен по периметру сосуда 1 и прилегает к его стенкам с внутренней стороны, а электрод 5 выполнен в виде вертикального стержня и установлен в центре сссу-да 1, при этом оба электрода 4 и 5 связаны между cîáîé металлической перемычкой 7, полностью изолированной от воды. Электроды 4 и 5 изготовлены из разных металлов, например меди и цинка, и ".üëÿmòñÿ анодом и катодом химического исто;:ника тока.

Измерительный электрод 6 изготовлен из металлической сетки, имеет форму электрода 1 и установлен соосно ему с наружной стороны электрода 5.Электроды 4 и 6 подключены к входу усилителя 8, а выходы последнего связаны с входами регистрирующего прибора 9, Высокая чувствительность химического источника тока к малым смеще35 .ниям воды стносительно анода 4 и Kd тода 5 позволяет регистрировать дыхание рыбы 10,, при этом сигнал о движениях рыбы )О или частей ее тела мало зависит от положения рыбы в замкнутом пространстве воды между электродами 4 и 6, а определяется главным образом скоростью ее плавания или скоростью движения частей ее тела; поэтому изобретение позволяет получать достоверные данные о двигательной активности рыбы 10 за определенное время наблюдения, т.е. позволя— ет регистрировать механические импульсы, сопровождающие движения рыбы 10 в воде сосуда 1 с высокой чувствительностью и достоверностью.

Устройство позволит обнаружить в воде, например сточной, наличие загрязнений химическими веществами, а также выдать сигнал о загрязнении воды. Для этого сосуд 1 соединяют через трубу 11 с краном 12 с магистральным трубопроводом !3 и оснащают сливным патрубком 14, а между тоубо1308306 проводом 13 и сосудом 1 устанавливают деаэратор 15.

Деаэратор 15 (фиг.2) может быть выполнен в виде П-образного колена

16 с отводом 17, соединяющим его верх с форвакуумным насосом 18, при этом на трубе 11 между коленом 16 и сосудом 1 может быть установлен вспомогательный насос 19 (на фиг.2 показан пунктиром). Трубу 11 вводят в сосуд 1 (в его нижнюю. часть) несколькими патрубками 20, расположенными по ширине сосуда 1, а на трубе

ll устанавливают дополнительный кран 21. Подачу воздуха в аэратор 3 осуществляют от сети 22. Усилитель 8 в этом случае имеет дополнительный выход, подключенный к нагрузке в виде электромагнитного реле 23 постоянного тока с нормально замкнутым кон- 20 тактом 24.

Между усилителем 8 и реле 23 включают выпрямитель 25, а параллельно обмотке 26 реле 23 подключают электрический конденсатор 27. Контакт 24 устанавливают в цепи источника 28 электрического напряжения и сигналь" ных элементов — электроламп 29 и звонка 30.

Работа устройства по оценке и .регистрации загрязнений воды основана на оценке дыхания рыбы 10, поскольку амплитуда движения жаберных крьппек надежно говорит о ее самочувствии.

Движения жаберных крышек рыбы 10 35 в виде электрических импульсов усиливаются, выпрямляются выпрямителем

25 и заряжают конденсатор 27. Последний непрерывно разряжается на обмотку 26 реле 23, что поддерживает кон- 40 такт 24 разомкнутым, поэтому напря1 жение от источника 28 не поступает на лампы 29 и звонок 30. Молчание звонка 30 и ламп 29 продолжается до тех пор, пока вода в сосуде 1 чис-45 тая.

В сосуд 1 непрерывно поступает струйка воды из трубопровода 13 через трубу ll и деаэратор 15, в котором эта вода очищается от растворен- 50 ного в ней газообразного хлора. Когда в сосуд 1 начинает поступать загрязненная вода, например вода с примесью фенола, то дыхание рыбы 10 угасает, подзаряд конденсатора 27 прекращается, он полностью разряжается на обмотку 26, и контакт 24 реле

23 замыкается, что сопровождается появлением предупредительного сигнала у потребителей воды — горят лампы 29 и звенит звонок 30; также может звенеть телефон, предупреждающий о загрязнении воды.

Струйка воды из трубы 11 обеспечивает замену воды в сосуде 1, например, одного ее объема в сутки — этого достаточно для надежной и быстрой регистрации загрязнения воды. Слив воды из сосуда 1 происходит через патрубок 14. Поступление воды в сосуд 1 регулируется с помощью кранов

12 и 21. Они же обеспечивают наличие воздушного пространства в колене 16 насоса 18. В верхней части колена

16 создается вакуум, достаточный для удаления газов из воды, поступающей в сосуд 1 из трубопровода 13. Аэрацию воды в сосуде 1 обеспечивает аэратор 3. Дополнительный насос 19 в ряде случаев необходим для поддержания заданного режима поступления воды в деаэратор 15 и сосуд 1. Возможны и другие применения изобретения, связанные с высокочувствительной регистрацией механических импульсов и волн различного происхождения в воде сосуда 1.

Вертикально расположенный в центре корпуса 1 катод 5 обеспечивает равномерное распределение силовых линий поля электротока в объеме воды сосуда 1.

Кроме того, при появлений в воде сосуда даже очень малых концентраций загрязняющих веществ двигательная активность рыбы 10 увеличивается, приращение двигательной активности регистрируется и записывается регистрирующим прибором 9, поэтому, наблюдая за этой записью, можно установить появление в сосуде 1 самых малых концентраций молекул вредного вещества.

1308306

К4, Составитель С.Филиппова

Редактор А.Ворович Техред В. Кадар Корректор А. Зимокосов

Заказ 1654/5 . Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4