Устройство для исследования движений гидробионта

 

Изобретение относится к биологии и направлено на увеличение достоверности регистрации двигательной активности гидробионтов или отдельных частей его тела. Для этого на теле гидробионта устанавливают химический источник 1 тока, у которого электрод 2 контактирует с водой, и электрохимический интегратор 3, у которого электрод 4 контактирует с водой, а электрод 5 соединен через балластное сопротивление 6 с другим электродом 7 химического источника 1 тока, который не контактирует с водой. Химический источник 1 тока, интегратор 3, балластное сопротивление 6 и соединительньш провода изолированы от воды. Для увеличения чувствительности регистрации контактирующие с водой электроды 2 и можно выполнить из пористого материала или из металлов с различной величиной электрохимического потенциала. Контактирующие с водой электроды 2 и 4 можно установить внутри патрубка с раструбами по его оси, что позволит регистрировать движение в требуемом направлении . 4 3.п. ф-лы. 5 ил. f (Л оо о 05 со vl И/ Фиг. J

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 А 01 К 61/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ваОа» ."i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4040768/28-13 (22) 24.02.86 (46) 30.09.87. Бюл.Р 36 (72) И.И.Пятницкий (53) 639.4.05 (088.8) (56) Протасов В.P. Биоэлектрические поля в жизни рыб. М., 1974, с.25-28.

Авторское свидетельство СССР

У >261597, кл. А 01 К 61/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ДВИЖЕНИЙ ГИДРОБИОНТА (57) Изобретение относится. к биологии и направлено на увеличение достоверности регистрации двигательной активности гидробионтов или отдельных частей его тела. Для этого на теле гидробионта устанавливают химический источник 1 тока, у которого электрод

2 контактирует с водой, и электрохи„„SU„„1340697 А1 мический интегратор 3, у которого электрод 4 контактирует с водой, а электрод 5 соединен через балластное сопротивление 6 с другим электродом

7 химического источника 1 тока, который не контактирует с водой. Химический источник 1 тока, интегратор

3, балластное сопротивление 6 и соединительные провода изолированы от воды. Для увеличения чувствительности регистрации контактирующие с водой электроды 2 и 4 можно выполнить из пористого материала или из металлов с различной величиной электрохимического потенциала. Контактирующие с водой электроде. 2 и 4 можно установить внутри патрубка с раструбами по его оси, что позволит регистрировать движение в требуемом направлении. 4 з.п. ф-лы. 5 ил.

13406

Изобретение относится к биолот ическим исследованиям, а именно к устройствам для регистрации движений рыб и других гидробионтов.

Целью изобретения является увели10

20

30

40

50

Для облегчения считывания показаний при использовании хлорсеребряного интегратора 3 от электрода 5 может быть сделана отпайка 11, на которую надет чехол 12 из изоляционного материала (фиг.l).

Чехол 12 закреплен на отпайке ll зажимом 13. Изоляция 14, например чение достоверности регистрации интегральной двигательной активности гидробионта и отдельных частей его тела.

На фиг.l изображено предлагаемое устройство для исследования движений гидробионта, вид спереди; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг.3 — принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.4 — вариант устройства для регистрации движений гидробионта или части его тела в заданном направлении; на фиг.5 — вариант крепления устройства на гидробионте.

Устройство для исследования движений гидробионта содержит химический источник 1 тока пля крепления на теле гидробионта, у которого электрод

2 контактирует с водой, а также закрепляемый на гидробионте электрохимический интегратор 3, у которого электрод 4 контактирует с водой, а электрод 5 соединен через балластное сопротивление 6 с другим электродом

7 химического источника 1 тока, который не контактирует с водой, при этом последний, интегратор 3, сопротивление 6 и соединительные провода

8 изолированы от воды.

Кроме того, с целью увеличения чувствительности электроды 2 и 4 могут иметь пористую поверхность и быть выполнены, например, в виде пористой пластины или изготовлены из металлов с различной величиной электрохимического потенциала (при этом они также могут иметь пористую поверхность).

Для регистрации движений гидробионта или части его тела в заданном направлении электроды 2 и 4 могут быть установлены внутри патрубка 9 с раструбами 10 по его оси 0-0, которая ориентирована в заданном направ лении (фиг.4).

97 2 герметик, скрепляет между собой источник 1, интегратор 3 и сопротивление Ь с образованием блока 15 (фиг.5).

При использовании в качестве интегратора 3 хлорсеребряного интегратора блок 15 имеет размеры 15xl5,7 мм при толщине 5 мм (фиг.5).

Блок 15 может быть закреплен на гидробионте различными способами, зависящими от вида и размера гидробионта и от задачи исследования.

Так, если задача исследования — измврение интегральной величины поступательного движения гидробионта 16, имеющего спинной плавник 17 (рыба, дельфин), то блок 15 крепят на плавнике 17 с помощью двух пластин 18 с отверстиями 19, установленных по обе стороны плавника 17, и капронового шнура 20. Для крепления блока 15 можно также испольэовать жесткий луч спинного плавника (у леща, карпа и т.д.), прошивая его капроновой нитью. На рыбе весом более 200 грамм блок 15 можно закреплять и на других частях тела (жаберной крышке, хвостовом плавнике) для регистрации движений частей тела. Тем более это относится к морским млекопитающим больших размеров.

Хлорсеребряный интегратор 3 имеет рабочий электрод 21 из серебра и вспомогательный электрод 22, на который нанесен хлорид серебра; этот интегратор используют при сравнипельно непродолжительных измерениях двигательной активности гидробионта от одного часа до нескольких суток, так как накопительная емкость интегратора равна 400+40 мКл. Для более длительных измерений двигательной активности гидробионта используют ртутный капиллярный кулометр. Этот интегратор позволяет производить измерения в течение недели — месяца без снятия блока 15 с животного.

В этом интеграторе столбики ртути в стеклянном капилляре с делениями разделены промежутком электролита длиной 0,4-0,5 мм, который перемещается от катода к аноду, когда через интегратор течет постоянный ток; по перемещению промежутка электролита за определенное время судят о коли- = честве протекшего электричества, когда ток через интегратор постоянен.

Электроды 2 и 4 могут быть изготовлены из металлов с различной величи1 34 (16 9i ной . лектрохимическогii потегпгггдлд, например электрод 2 — из меди, электрод 4 — из цинка; они могут быть соединены между собой изолированной от воды перемычкой в виде интегратора 3 (фиг.4), содержащего участки пу— ти тока с электронной и ионной про— водимостью. Это самая простая конструкция предлагаемого устройства, в которой роль источника 1 тока выпопняют электроды из меди и цинка, соединенные изолированной от воды перемычкойй, в вдриднте устройства (фиг.4) электроды 2 и 4 и интегратор 3 установлены в полости патрубка (из изоляционного материала) с зазорами, величина которых определяет гидродинамическое сопротивление потоку воды через патрубок 9. Патрубок 9 может быть изогнутым, иметь колена, направленные к оси О-О под прямым углом, например в одной плоскости и в разные стороны, что облегчает установку устройства на животном.

Устройство работает следующим образом.

В воде ток течет через интегратор

3, при этом в воде вокруг устройства (блока 15) создается поле электротока с силовыми линиями, одна из которых показана пунктиром на фиг.2 и 3.

Для источника 1 тока нагру.зкой являются интегратор 3, сопротивление 6 и сопротивление воды, в которое входят омическое сопротивление воды и сопротивление поляризации электродов 2 и 4. Сопротивление поляризации (концентрационной) электродов 2 и 4 зависит от скорости относительного перемещения этих электродов и воды; при наличии этого перемещения сопротивление поляризации электродов 2 и

4 уменьшается и ток через интегратор увеличивается пропорционально скорости относительного перемещения. Если знать величину тока через интегратор в конкретной воде, а.для устройства, изображенного на фиг.3, в любой воде, так как в этом устройстве ток через интегратор 3 определяется лишь величиной балластного сопротивления 6 и сопротивлением поляризации, а не омическим сопротивлением воды, которое сравнительно мало из-за близости электродов 2 и 4 друг к другу, то по показанию интегратора за определенное время можно определить величину, ггропоггцггс ндпг,ную днигдт санной дктив— ности жигзотггого или части его тела, нд которой установлен блок 15. Эта величина рдвггд рдзггости между протекшим

5 через интегратор количеством электричества (интегрдлом по току за время Т) и произведением тока через интегратор в неподвижной воде на вреТ ° ЛЛI.†- Е(ОI, — 1 ° Т), где K — коэффициент пропорциональности; Q(= Sdidt; г текущее значение тока через интегратор, установленный на животном; ток через интегратор в неподвижной воде. Для устройства, изображенного на фиг.5, для получения достоверных результатов измерения требуется термостдтирование воды, в которой плавает животное, т.е. область применения такого устройства ограничена по сравнению с устройством, изображенным на фиг.З.

Предлагаемое устройство может применяться для измерения времени нахождения сухопутного животного в воде, при этом величина балластного сопротивления 6 должна в 100 раз превосходить сумму сопротивлений интегратора

3 и воды, в которую погружается животное, например, во время купанья или перехода через водные преграды.

При выполнении электродов 2 и 4 с пористой поверхностью сопротивле35 ние поляризации особенно сильно зависит от относительной скорости перемещения, что обеспечивает увеличение чувствительности..Изготовление электрода 2 из меди (диод) и электрода 4 из цинка (кдтод) также увеличивает зависимость сопротивления поляризации от относительной скорости перемещения, что увеличивает чувствительность регистрации движения

45 животного по сравнению с устройством, у которого электроды 2 и 4 изготовлены из одного металла с гладкой поверхностью. Для химического источника тока в виде электрода 2, изготовленного из меди, электрода 4, изготовленного из цинка, и перемычки (интегратора 3), изолированной от воды, нагрузкой является интегратор

3, а сопротивление .воды — внутренним сопротивлением. Поток воды по стрелке (фиг.4) уменьшает сопротивление поляризации и внутреннее сопротивление этого источника, от чего увеличивается ток через интегратор 3.

134069

При использовании хлорсеребряного интегратора ток в интеграторе во время регистрации в воде течет от электрода 21 к электроду 22, при этом хлорид серебра переносится в обратном направлении. Когда накопительная емкость интегратора приближается к номинальной (400 мКл), блок 15 снимают .с гидробионта и считывают показание интегратора; для этого снимают 10 чехол 12 и подключают электроды 4 и

5 к прибору для считывания показаний, пропуская ток считывания от электрода 22 к электроду 21. При использовании ртутного капиллярного интегратора для считывания показаний с него снимают слой лака со стеклянного капилляра и отмечают перемещение столбика электролита внутри капилляра, после чего вновь покрывают лаком стек-20 лянный капилляр.

Изобретение обеспечивает увеличение чувствительности, регистрацию движений гидробионта или части его тела в заданном направлении, а также

25 облегчение считывания показаний в случае использования электрохимического хлорсеребряного интервала.

Формула изобретения

1.Устройство для исследования движений гидробионта, содержащее химический источник тока для крепления на гидробионте, у которого по крайней 35 мере один электрод контактирует с водой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения достоверности регистрации интегральной двигатель—

7 6 ной активности гидробионта и отдельных частей его тела, oHQ снабжено электрохимическим интегратором для крепления на теле гидробионта, при этом один электрод интегратора контактирует с водой, а другой электрод соединен проводами через балластное сопротивление с электродом химического иаточника тока, не контактирующим с водой, при этом химический источник тока, интегратор, балластное сопротивление и соединительные провода изолированы от воды.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения чувствительности, контактирующие с водой электроды имеют пористую поверхность.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения чувствительности, контактирующие с водой электроды изготовлены из металлов с различной величиной электрохимического потенциала.

4. Устройство по п.1 и 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью регистрации движений гидробионта или части его тела в заданном направлении, контактирующие с водой электроды установлены в патрубке с раструбами по его оси.

5. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения считывания показаний при использовании в качестве электрохимического интегратора хлорсеребряного интегратора, его электрод, не контактирующий с водой, имеет отпайку с чехлом из изоляционного материала.

1340697

Фиг. 3

Составитель А.ушаков

Техред М.Ходанич

-Редактор Т.Парфенова

Корректор А.Тяско

Заказ 4365/5

Тираж 627

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Yæãoðîä, ул.Проектная, 4