Устройство для счета движущихся в воде объектов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ДВИЖУЩИХЙЙ В ВОДЕ ОБЪЕКТОВ, содержащее источник питания, выход которого соединен с одной диагональю измерительного моста с электродными датчиками , дифференциальный усилитель, выход которого подключен к входу регистратора и через амплитудные дискриминаторы - к входам счетчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения устройства, в него введены выпрямители, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя, выходы другой диагонали измерительного моста под . ключены к входам выпрямителей, источник питания выполнен в виде генератора переменного напряжения. (Л

СООЭ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (1l) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3575558/18-24 (22) 31 . 03. 83 (46) 23.07.84. Бюл. У 27 (72) А.А.Карпенко и А.Н.Тюрин (71) Институт биологии моря Дальневосточного научного центра. АН СССР (53) 621.374.32(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Hе 3342322/18-24, кл. G 06 М 3/00, 1981.

2. Довгопол А.П. и др. Устройство для количественного и качественного учета рыб. — "Рыбное хозяйство", 1982, У 2, с. 42 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО gJIH СЧЕТА ДВИЖУЩИХЬ В ВОДЕ ОБЪЕКТОВ, содержащее источник питания, выход которого соединен с одной диагональю измерительного моста с электродными датчиками, дифференциальный усилитель, выход которого подключен к входу регистратора и через амплитудные дискриминаторы — к входам счетчиков, о т— личающееся тем, что, с целью повьппения точности и расширения области применения устройства, в него введены выпрямители, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя, выходы другой диагонали измерительного моста под. ключены к входам выпрямителей, источник питания выполнен в виде генератора переменного напряжения .

1104556 2 реальных условий полевого эксперимента ири большой влажности.

Цель изобретения — устранение влияния на поведение рыб электрического поля, исключение поляризации электродов и электролиза воды во время измерения, повышение точности устройства и расширение области его применения для крупных рыб.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для счета движущихся в воде объектов, содержащее источник питания, выход которого соединен с одной диагональю измерительного моста с электродными датчиками, дифференциальный усилитель, выход которого подключен к входу регистратора и через ампли— тудные дискриминаторы — к входам счетчиков, введены выпрямители, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя, выходы другой диагонали измерительного моста подключены к входам выпрямителей, источник питания выполнен в виде генератора переменного-напряжения.

Регистратором поведенческих реакций может служить самописец либо осциллограф.

Электроды датчиков могут быть различной формы и размеров, при этом расстояние между электродами датчиков не имеет значения.

Изобретение относится к рыбному хозяйству, а именно к устройствам для ихтиологических исследований.

Известно устройство для счета движущихся объектов, содержащее генератор переменного тока, делители напряжения с электродными датчиками, делитель частоты, полосс ые фильтры, фазовые детекторы, сумматор, пороговый элемент, дифференцирующий 10 элемент и регистратор (1g .

Недостатками данного устройства являются сложность и отсутствие возможности поразмерного счета рыб.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для счета движущихся в воде объектов, содержащее источник питания постоянного тока, выход которого соединен с одной диагональю из- 2б мерительного моста с электродными датчиками, другая диагональ которого подключена к входам дифференциалЬного усилителя, выход которого под-, ключен к входу регистратора и через 2S амплитудные дискриминаторы — к входам счетчиков $2) .

Однако точность счета при использовании известного устройства низка.

Вследствие того, что металл датчиков погружен в воду, он поляризуется, на границе металл-среда образуется двойной электрический слой, проявляющий свойства емкости. Из-за поляризации металла И электролиза воды наблюдается неизбежно хаотическое изменение сопротивления измерительного промежутка между электродами датчиков, из-за чего не удается добиться точной "нулевой" балансировки и влияние которого удается свести к минимуму, прикладывая к электродам значительное постоянное напряжение (десятки вольт), которое равно напряжению отпугивания рыбы.

Необходимо также применение высокостабильных источников питания. Очевидно, что при таких условиях нельзя добиться точного счета рыб и совсем невозможно исследовать их 50 поведение. Для счета крупных рыб потребуется увеличение расстояния между электродами датчика, а это вызовет необходимость увеличивать напряжение между электродами до сотен 55 вольт. Для таких напряжений сложно конструировать электронные измерительные устройства, особенно для

Устройство может секционироваться параллельным подключением дополнительных датчиков. От одного генератора можно подавать питание на несколько измерительных мостов.

На чертеже приведена функцио— нальная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 питания, выполненный в виде генератора переменного напряжения, измерительный мост из переменного резистора 2, резисторов 3, информационного электродного датчика 4 и компенсационного электродного датчика 5, выпрямители 6, дифференциальный усилитель 7, масштабный усилитель 8, амплитудные дискриминаторы 9, регистратор 10 и счетчики 11.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом подсчета .переменным резистором 2 устанавливают напряжение на диагонали моста, равное нулю.

1104556

ВНИИПИ Заказ 5311/38 Тираж 699 Подписное

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

При прохождении рыбой регистрационного промежутка между электродами датчика 4 импеданс последнего меняется, что вызывает появление напряжения на диагонали моста, величина напряжения пропорциональна размерам рыбы, а длительность импульса напряжения — ее длине (согласно полному закону Ома). Для устранения влияния сдвига фазы, зависящего от материа-. 10 ла, формы, размеров электродов датчиков, от расстояния между ними, сигналы с плеч моста выпрямляются выпрямителями 6 и затем вычитаются на дифференциальном усилителе 7, пос- 15 ле чего поступают на масштабный усилитель 8, усиливающий сигнал для

° надежной работы последующих элементов. С масштабного усилителя сигнал поступает на амплитудные дискриминаторы 9, к выходам которых подключены счетчики 11, и на регистратор 10. Малосигнальные диоды с интегрирующими емкостями, составляющие выпрямители 6 и дифференциальный усилитель 7, составляют систему балансировки моста, повышающую его чувствительность, устраняющую влияние сдвига фазы напряжения, зависящего от материала, формы, раз- 30 меров электродов датчиков, а также от расстояния между электродами датчиков, Частота переменного тока как минимум на порядок превышает максимальную частоту срабатывания электрорецепторов боковой линии рыбы, а градиент потенциала выбирается гораздо ниже потенциала отпугивания рыбы, что позволяет объективно .регистрировать поведение рыб. Устройство регистрирует различные поведенческие реакции pbe (скорость движения, остановки, повороты и т.д.).

Система балансировки моста устраняет влияние сдвига фазы в плечах моста, зависящего от метариала, формы, размеров электродов датчиков и от расстояния между ними. То есть электроды могут быть произвольной формы (например, стержни, цилиндры, пластины и т.д.), размеров, с произвольным расстоянием между ними. Таким образом, возможно считать рыб различного размера в произвольных водоемах.

Так как рыба в информационном и компенсационном промежутках датчиков вызывает сигналы на выходе дифференциального усилителя 7 различной полярности, то возможно определять направление движения рыб по порядку прихода разнополярных сигналов, что особенно важно для регистрации проходных рыб, таких как лососи.-—