Устройство для выращивания водных организмов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ, включающее сосуд для организмов с коническим дном и установленным над ним ложным сетчатым дном, куполообразный свод с источниками искусственного света, систему автоматического регулирования освещенности по спектральным составляющим, содержащую микропроцессор , счетчик текущего времени, коротковолновый, средневолновьш и длинноволновый каналы формирования светового потока по спектральным составляющим, связанные с микропроцессором и состоящие каждый из светофильтра и связанных между собой регистра и дешифратора, систему циркуляции водной среды, содержащую соединенные трубопроводами насос, нагреватель и холодильник, и систему автоматической стабилизации температуры водной среды, состоящую из датчика температуры, задатчика температуры и связанных между собой блока анализа и блока формирования управляющего сигнала, выходы которого подключены к холодильнику и нагревателю, о тличающееся тем, что. с целью создания оптимальных условий для каждого культивируемого вида организмов и возможности определения влияния продуктов метаболизма культивируемых организмов индивидуально на каждый из культивируемых видов, оно снабжено дополнительно сосудами для организмов, куполообразными сводами с источниками искусственного света и резервуаром, разделенным вертикальными перегородками на отсеки, сосуды для организмов по одному установлены в отсеках резервуара и оснащены крышками и впускными воронками, коническое дно каждого предыдущего сосуда связано с впускной воронкой последующего посредством трубопровода , воронки сосудов последовательно смещены по высоте одна относительно другой для каскадного перетока воды, а коническое дно последнего по ходу подачи воды сосуда связано с впускной воронкой первого сосуда с по00 мощью трубопровода, оснащенного насо сом, при этом каждый куполообразный 00 свод установлен над соответствующим отсеком резервуара, содержащим сосуд, зо а все своды соединены с образованием общего покрытия и сочленены с резервуаром по периметру отсеков посредством световых лабиринтов. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что каждый отсек резервуара соединен с системой циркуляции водной среды, а система автоматической стабилизации температуры водной среды содержит дополнительные датчики температуры и кворумзлемент; при этом все датчики размещены по одному в отсеках резервуара

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (5Ц4 А 61 К 61/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3755971/28-13 (22) 26.06.84 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (71) Институт гидробиологии AH УССР (72) М.И.Кузьменко, ti.А.Луценко, В.В..Каэимирчак и В.M.Öàðåíêî (53) 639.331(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 596198, кл. А 01 К 63/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 997635, кл. А 01 К 61/00, 1981. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ, включающее сосуд для организмов с коническим дном и установленным над ннм ложным сетчатым дном, куполообразный свод с источниками искусственного света, систему автоматического регулирования освещенности по спектральным составляющим, содержащую микропроцессор, счетчик текущего времени, коротковолновый, средневолновый и длинноволновый каналы формирования светового потока по спектральным составляющим, связанные с микропроцессором и состоящие каждый иэ светофильтра и связанных между собой регистра и дешифратора, систему циркуляции водной среды, содержащую соединеннь1е трубопроводами насос, нагреватель и холодильник, и систему автоматической стабилизации температуры водной среды, состоящую из датчика температуры, эадатчика температуры и связанных между собой блока анализа и блока формирования управляющего сигнала, выходы которого подключены к холодильнику и нагревателю, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью создания оптимальных условий для каждого культивируемого вида организмов и воэможности определения влияния продуктов метаболизма культи. вируемых организмов индивидуально на каждый из культивируемых видов, оно снабжено дополнительно сосудами для организмов, куполообразными сводами с источниками искусственного света и резервуаром, разделенным вертикальными перегородками на отсеки, сосуды для организмов по одному установлены в отсеках резервуара и оснащены крышками и впускными воронками,,О коническое дно каждого предыдущего Е сосуда связано с впускной воронкой последующего посредством трубопровода, воронки сосудов последовательно смещены по высоте одна относительно другой для каскадного перетока воды, а коническое дно последнего по ходу подачи воды сосуда связано с впуск- ной воронкой первого сосуда с помощью трубопровода, оснащенного насо. сом, при этом каждый куполообразный свод установлен над соответствующим отсеком резервуара, содержащим сосуд, а все своды соединены с образованием общего покрытия и сочленены с резервуаром по периметру отсеков посредством световых лабиринтов.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый отсек резервуара соединен с системой циркуляции водной среды, а система автоматической стабилизации температуры водной среды содержит дополнительные датчики температуры и кворумэлемент; при этом все датчики размещены по одному в отсеках резервуара

1187828 вого потока, и подключены к кворум-элементу, а выходы последнего и задатчика температур соединены с блоком анализа.

3. Устройство по.п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что система автоматического регулирования освещенности по спектральным составляющим дополнительно содержит таймер, а каждый канал — входной регистр, переключатель и коммутатор, при этом выход таймера связан с входом счетчи1

Изобретение относится к гидробиологии и экологии, а именно к устройствам и аппаратам для выращивания водных организмов и их изучения в лабораторных условиях, и может 5 быть использовано в прикладной экологии для разработки экологических систем и изучения вопросов водной токсикологии

Целью изобретения является созда- 10 ние оптимальных условий для каждого культивируемого вида организмов н возможность определения влияния продуктов метаболизма культивируемых .организмов индивидуально на каждый !5 из культивируемых видов.

Предлагаемое устройство для выращивания водных организмов обеспечивает точный контроль направленности и интенсивности взаимодействия гид-. 2О робионтов в искусственных экологи ческих системах, позволяет изучать экологические ситуации, которые невозможно четко определить в условиях природных экологических систем 25 из-за множества трудно учитываемых факторов.

Посредством такого устройства создается возможность определять взаимодействие популяций одних видов ЗО с другими, более точно определять действие продуктов метаболизма и подбирать такие виды организмов, которые способствуют взаимному усилению роста, что очень важно при разработ35 ке оптимальной технологии выращива.ния комплекса разных видов мелких водных организмов, используемых в качестве корма при искусственном разведении рыб, ка текущего времени, выход последнего — с входом управляющего микропроцессора, выходы устройства обмена информацией управляющего микропроцессора соединены с входами входных регистров, выходы последних — с входами регистров, а выходы дешифраторов подключены через коммутаторы к переключателям, служащим для регулирования посредством включения источников света интенсивности светоНа фиг. 1 изображена структурнофункциональная схема устройства для выращивания водных организмов; на фиг. 2 — то же, с системой автоматической стабилизации температуры водной среды системой циркуляции водной среды; на фиг. 3 — устройство, общий вид, вертикальный разрез; на фиг. 4 — система автоматического регулирования освещенности по спектрапьным составляющим.

Устройство для выращивания водных организмов (фиг. 1) представляет собой полуоткрытую экологическую систему Г с биокомплексом монокультур водных организмов, в которой воздухообмен с окружающей средой осуществляется естественным путем посредством системы П воздухообмена; заданный температурный режим водной среды монокультур водных организмов поддерживается посредством системы Ш автоматической стабилизации температуры, а заданный режим интенсивности освещенности по спектральным составляющим поддерживается системой IV автоматического регулирования освещенности по спектральным составляющим, при этом устройство снабжено системой 7 циркуляции водной среды.

Устройство для выращивания водных организмов состоит из прямоугольного в плане (фиг. 2) резервуара 1, разделенного поперечными перегородками 2 на отсеки 3, заполняемые теплоносителем. В каждом из отсеков 3 расположено по одному сосуду 4 для культивирования мелких водных организмов. Каждый из сосудов 4 представляет собой цилиндрическую ем3 1187 кость с коническим дном 5. Над кони-. ,ческим дном 5 расположено второе— ложное коническое сетчатое дно 6.

Материалом для изготовления сосудов 4 может .быть стекло, оргстекло или другой подходящий для этих целей оптически прозрачный материал. Сетчатое дно 6 изготавливают из стандартного сетевого материала, используемого для изготовления планктонных сетей, или из сеток, используемых в системе водоподготовки для сортировки по фракциям фильтрующего материала, например песка. Сосуды 4 укреплены в гнездах отсеков 3 герме- <5 тически для предотвращения утечки теплоносителя из отсеков 3.

Устройство содержит замкнутую систему циркуляции теплоносителя с насосом 7 и вентилем 8, а каждый сосуд 4 20 оснащен впускной воронкой 9 и съемной крьппкой 10 установленной с зазором относительно стенок сосуда 4 для обеспечения воздухообмена с внешнсй средой. 25

Коническое дно 5 крайнего слева сосуда 4 посредством трубопровода сообщено с впускной воронкой 9 соседнего сосуда 4, а коническое дно 5 последнего сообщено посредством тру- 3б бопровода с впускной воронкой 9 следующего сосуда 4. Таким образом, сосуды 4, начиная с крайнего слева, сообщены друг с другом посредством конического дна 5, трубопровода и впускной воронки 9, а крайний справа сосуд 4 посредством конического дна 5, трубопроводов с насосом 7 и вентилем 8 сообщен с впускной воронкой 9 крайнего слева сосуда 4 для создания замкнутой циркуляции водной среды через. все сосуды 4.

Впускные воронки 9 сосудов 4 последовательно смещены по высоте для обеспечения каскадного перетока 45 воды из одного сосуда в другой.

Сосуды 4 соединяются между собой посредством трубопроводов, выполненных из гибкого материала, например резины. 50

Устройство для выращивания водных организмов оснащено системой Ш автоматической стабилизации температуры (фиг. 2), предназначенной для поддержания заданной температуры в отсеках 3 резервуара 1, обеспечивая, таким образом, одинаковый температур-. ный режим водной среды во всех сосу828 4 дах 4 с водными организмами. Система Ш автоматической стабилизации температуры состоит из датчиков 11 температуры воды, связанных с кворумэлементом 12, задатчика 13 температуры и блока 14 анализа, связанного по входу с кворум-элементом 12 и задатчиком 13 температуры, а по выходу — с блоком 15 формирования управляющего сигнала. Выходы блока 15 связаны с холодильником 16 и электронагревателем 17.

Каждый из отсеков 3 резервуара 1 посредством вентилей 18 сообщен с системой V циркуляции водной среды, включающей трубопроводы, холодильник 16, .электронагреватель 17 и насос 19, который посредством напорных трубопроводов с вентилями 20 сообщен с отсеками 3 резервуара 1. Для заполнения водой отсеков 3 система V снабжена патрубком с вентилем 21

Датчики 11 температуры предназначены для преобразования фактического значения температуры воды в электрический сигнал. Кворум-элемент 12 предназначен для формирования усредненного фактического значения температуры воды в отсеках 3 и представляет собой электронную схему, которая усредняет значения температуры, поступающие от датчиков 11. Задатчик 13 температуры предназначен для задания температуры, которая автоматически поддерживается в отсеках 3, и представляет собой потенциометр, напряжение на выходе которого пропорционально задаваемой температуре.

Блок 14 анализа предназначен для определения сигналов рассогласования между заданным значением температуры и фактическим значением температуры в отсеках 3 и представляет собой электронную схему сравнения напряжения. Блок 15 формирования управляющего сигнала предназначен для выработки сигналов управления включением и выключением холодильника 16 и электр ронагревателя 17 в соответствии с сигналом рассогласования. Блок 15 представляет собой электронную ключевую схему, которая срабатывает и выдает сигнал включения на один или второй выход в зависимости от полярности сигнала рассогласования.

Над каждым из отсеков 3 резервуара 1 расположен куполообразный свод 22 (фиг. 3). На сводах 22 раэме118?828 щены источники 23 искусственного света со светофильтрами 24, Все куполообразные своды 22 отсеков 3 соединены в цельное перекрытие, сочлененное по всему периметру отсеков 3 посредством снетовых лабиринтов 25 с резервуаром 1,. а источники 23 искусственного света со светофильтрами 24 отделены от отсеков 3 посред- »О стном светорассеивающих пластин 26.

Устройство для выращивания водных организмов оснащено системой IV авто-. . матического регулирования освещенности по спектральным составляющим, 15 которая предназначена для обеспечения заданного светового режима н каждом из отсеков 3 резервуара 1.

Сис тема IV автоматического регулирования освещенности по спектральным 20 составляющим устройства для выращива.ния водных организмов (фиг. 4) состоит Ilз. трех каналов ?7, 28 и 29 . формирования светового потока по спектральным составляющим, а также нз управляющего микропроцессора 30, таймера 3! и счетчика 32 текущего времени.

Каждо»й из каналов 27, 28 и 29 пред-. назначен для создания световых пото- 30 кон с задапчыми спектральными характеристиками и интенсивностями в каждом из отсеков 3 резервуара 1. Канал 27 обеспечивает световой поток коротконолновой части спектра, канал 28 — средневолновой части спектра канал 29 — длинноволновой части спектра,.а нсе три канала 27,28 и 29 ооеспечивают световой поток всей видимой области спектра (т.е. ультра- 4О фиолетовую, среднюю и инфракрасную области спектра). В состав каждого из каналов 27, 28 и 29 входят (фиг. 3 и 4) светофильтр 24, группа электрических источников 23 све- 4g та, бесконтактный переключатель 33, коммутатор 34, дешифратор 35, регистр 36 и входной регистр 37.

Светофильтры 2 » предназначены для обеспечения светового потока 50 заданной области спектра и обеспечивают световой поток всей видимой области спектра, Электрические источники 23 света представляют собой набор электрических ламп, обеспечи вающих требуемый максимальный световой поток по каждой спектральной составляющей. Бесконтактные переключатели 33 предназначены для подкл»очения питающего напряжения к источникам 23 света и выполнены в виде тиристорных ключевых схем, входы которых связаны с коммутатором 34, а выходы подсоединя»отся к источникам 23 света. Коммутаторы 34 предназначены для управления переключателями 33 и обеспечивают включение такого количества источников 23 света, которое соответствует заданной интенсивности светового потока по спектральным составляющим. Конструктивно коммутатор 34 представляет собой электронную схему. По входам коммутатор 34 связан с дешифратором 35, а вьгходы подключены к управляющим входам .бесконтактного переключателя 33. Дешифратор 35 предназначен для преобразования числового значения интенсивности светового потока по спектральным составляющим в количество вкл»оченных источников 23 света и представляет собой типовую электронную . схему, входы которой связаны с регистром 36, а выходы подключены к входам коммутатора 34.

Регистр 36 предназначен для хранения числового значения интенсивности.светового потока на время цикла регулирования. Конструктивно регистр 36 представляет собой типовую электронную схему параллельного регистра, который по входам связан с входным регистром 37, а по выходам — с дешифратором 35. Входной регистр 37 является элементом обмена информацией между управляющим микропроцессором 30 и каналами 27,28 и 29 формирования светового потока.

Входной регистр 37 представляет собой электронную схему, аналогичную регистру 36. По входу регистр 37 связан с микропроцессором 30, а по выходу — с регистром 36.

Управля»ощий микропроцессор 30 предназначен для выработки сигналов управления интенсивностью световых потоков по каналам 27, 28 и 29 в соответствии с заданной программой. Микропроцессор 30 состоит из устройства обмена информацией (УОИ) 38, арифметического устройства (АУ) 39 и блока 40 микропрограммного управления (БМУ). Элементы микропроцессора 30 представляют собой типовые микросхе1187828

7 мы, которые входят в стандартный микропроцессорный набор.

УОИ 38 предназначено для организации ввода текущей информации и задания программы, а также вывода управляющих сигналов в каналы 27, 28 и 29 формирования светового потока, По входам УОИ 38 связано со счетчиком 32 текущего времени, АУ 39 и БИУ 40, а по выходам — с входными 10 регистрами 37 каналов 27,28 и 29, а также с АУ 39 и БИУ 40. АУ 39 предназначено для вычисления в соответствии с заданной программой и текущим временем управляющих значений по интенсивности светового потока.

По входам и выходам АУ 39 связано с устройствами 38 и 40. БМУ 40 предназначен для выработки синхросигналов и сигналов текущего времени. щ

Таймер 31 представляет собой стаби-, лизированный генератор импульсов.

Выход таймера 31 подключен к счетчику 32 текущего времени. Счетчик 32 предназначен для задания текущего вре25 мени, в соответствии с которым осуществляется регулирование освещенности в отсеках 3 резервуара 1 для обеспечения задаваемого светового режима в процессе культивирования водных организмов. Конструктивно счетчик 32 представляет собой электронную схему двоичного счетчика и выдает значения времени в двоичном коде. По входу счетчик 32 связан

35 с таймером 31, а выход его подключен к УОИ 38 микропроцессора 30.

Задание программы и ввод исходных цанных в микропроцессор 30 осуществляется по каналу 41.

Устройство для выращивания водных организмов. преимущественно предназначено для изучения взаимодействия популяций одних видов организмов 45 с другими.. Среди множества взаимодействий между популяциями разных видов организмов, таких как конкуренция из-за ресурсов, аменсализм, паразитизм, хищничество, коменсализм, 50 протокооперация, мутуализм, важным вопросом является изучение межвидовой конкуренции, основанной на явлении аллелопатии. Сущность явления аллелопатии заключается во взаимодействии популяций одних видов с другими посредством продуцируемых метаболитов.

Поскольку продукты метаболизма водных организмов могут быть не только вредными, как в случае явления аллелопатии, но и полезными, оказывающими стимулирующее действие или же нейтральное, то возникает необходимость предварительного определения взаимодействия популяций при культивировании поликультур мелких водных организмов, например планктонных, предназначенных для кормов рыб, в целях оптимального подбора культивируемых видов. В основу конструкции предлагаемого устройства положен принцип пропускания фильтрата воды одних видов популяций организмов через другие посредством замкнутой фильтрации воды через набор монокультур популяций организмов.

Устройство для выращивания водных организмов представляет собой экологическую систему, в которой каждый из культивируемых видов организмов изолирован один от другого посредством размещения популяций монокультур организмов в сосуды 4 для культивирования мелких водных организмов. Через сосуды 4 водная или питательная среда процеживается по замкнутому циклу через каждую популяцию организмов.

Это дает возможность культивировать каждый вид в отдельности в оптимальных условиях, изучать влияние продуктов метаболизма одних видов на другие и исключить явление поедания хищником жертвы, т.е. выедание одних организмов другими.

Устройство для выращивания водных организмов подготавливают к работе следующим образом.

При снятом блоке куполообразных сводов 22 в отсеки 3 устанавливают предварительно соединенные между собой посредством резиновых шлангов сосуды 4, затем сосуды 4 подсоединяют к трубопроводам с насосом 7 и вентилем 8. Далее контур заполняют теплоносителем, в качестве которого используют воду. При включенном в работу . насосе 19 регулируют количественную подачу теплоносителя в каждый иэ отсеков 3 посредством вентилей 18 и 20. В этом случае теплоноситель иэ отсеков 3 через вентили 18 поступает по трубопроводам через электронагреватель 17, холодильник 16 и подается обратно насосом 19 в отсеки 3 через вентили 20. После установления

1187828 равномерной циркуляции теплоносителя через отсеки 3 включают в работу систему Ш автоматической стабилизации температуры водной среды.

Система Ш автоматической стабилизации температуры в отсеках 3 резервуара 1 устройства для выращивания водных организмов работает следующим образом (фиг. 2).

Требуемое для поддержания значение !О температуры устанавливается вручную с помощью задатчика 13 температуры, который преобразует это значение л в величину напряжения постоянного тока и подает на вход блока 14 анали- 1 за. Фактическое значение температуры в отсеках 3 резервуара 1 измеряется датчиками 11, преобразуется в амплитуду напряжения и подается на кворумэлемент 12, который усредняет ампли- 20 туду напряжений, поступающих от каждого датчика 11 для получения напряжения, соответствующего фактической температуре в резервуаре 1. Кроме того, кворум-элемент 12 контролирует 25 работоспособность системы по каждому отсеку 3. Если напряжение, поступающее от одного из датчиков 11, значительно отличается от напряжений, поступающих от датчиков 11, расположенных в других отсеках 3, то это свидетельствует либо о неисправности датчика 11, либо о неправильной работе вентилей 18 и 20.

С выхода кворум-элемента 12 напря35 жение постоянного тока, пропорциональное фактическому значению температуры в резервуаре 1, подается на блок 14 анализа, где производится его сравнение с напряжением, посту- 40 пающим от задатчика 13 температуры.

Электронная схема блока 14 анализа определяет величину и сторону отклонения фактического значения температуры в резервуаре 1 от заданного зна-45 чения. Если фактическая температура выше заданной, то на выходе блока 14 появляется сигнал рассогласования— напряжение отрицательной полярности.

Если фактическая температура ниже заданной, то сигнал рассогласования представляет собой напряжение положительной полярности. В случае равенства фактической и заданной температур выдается напряжение, равное нулю.

Сигнал рассогласования, выработанный блоком 14 анализа, подается на вход блока 15 формирбвания управляющего сигнала. Электронная ключевая схема блока 15 работает следующим образом .

При подаче на вход нулевого напряжения на ее выходах сигналы отсутствуют, т.е. холодильник 16 и электронагреватель 17 выключены. При поступлении на вход блока 15 сигнала отрицательной полярности на выходе, соединенном с холодильником 16, появляется сигнал включения, который остается до тех пор, пока фактическая температура в резервуаре 1 не понизится до. заданной, а на выходе, соединенном с электронагревателем )7, сигнал включения отсутствует. В случае поступления на вход блока 15 сигнала рассогласования положительной полярности на выходе, соединенном с электронагревателем 17, появляется сигнал включения, а на выходе, соединенном с холодильником 16, такой сигнал отсутствует °

Таким образом, в случае равенства фактической и заданной температур в резервуаре 1 жидкость циркулирует через включенные холодильник 16 и электронагреватель 17. При повышении фактической температуры в резервуаре 1 автоматически включается холодильник 16, охлаждая циркулирующую жидкость. При понижении температуры в резервуаре 1 автоматически включается электронагреватель 17, который подогревает циркулирующую жидкость до заданной температуры.

В процессе подготовки к работе устройства для выращивания водных организмов система Ш автоматической стабилизации температуры настраивается таким образом, чтобы учесть большую инерционность таких элементов, как холодильник 16 и электронагреватель 17.

После настройки режима работы системы И автоматической стабилизации температуры водной среды в сосуды 4 заливают питательную среду, сбалансированную по биогенным веществам и микроэлементам, затем в каждый из сосудов 4 вносят инокулят чистой культуры одного из видов планктонных организмов предваритеЛьно выделенных иэ природного водоема. Размеры ячеек сетчатого дна 6 должны быть меньше размеров наименьшей особи внесенного в сосуд 4 инокулята популяции одного иэ культивируемых видов. После внесе11 11 87 ния в каждый из сосудов 4 по инокуляту культивируемого вида сосуды 4 накрывают крышками 10 и при открытом вентиле 8 включают насос 7. При работающем насосе 7 питательная среда крайнего справа сосуда 4 проходит через сетчатое дно 6 и по трубопроводу насосом 7 при открытом вентиле подается во впускную воронку 9 крайнего слева сосуда 4. В этом случае в. результате создающейся разности гидростатических давлений питательная среда из крайнего слева сосуда 4 через дно 6 и дно 5 по трубопроводу самотеком поступает через впускную воронку 9 в близлежащий сосуд 4, из которого питательная среда поступает в последующий сосуд 4, образуя при работающем насосе 7 замкнутую циркуляцию водной среды, процеживая ее через 20 каждую популяцию монокультуры культивируемого в каждом сосуде 4 вида.

Скорость циркуляции водной среды через сосуды 4 регулируют производительностью работы насоса 7 и степенью25 открытия вентиля 8, Вместо питательной среды можно использовать в некоторых случаях природную и водопроводную воду.

После помещения в каждый из сосу- 30 дов 4 по инокуляту культивируемых видов организмов и настройки системы циркуляции питательной среды через .сосуды 4 блок куполообразных сводов 22 устанавливают световыми лаби- з5 ринтами 25 на резервуар 1 и включают в работу систему IV автоматического, регулирования освещенности по спектральным составлякнцим.

Система IV автоматического регули-4р рования освещенности по спектральным составляющим устройства для выращивания водных организмов работает следующим образoM.

В зависимости от введенных по ка- 45 налу 41.в микропроцессор 30 программы и исходных данных система обеспечи- вает периодическое изменение во времени освещенности по трем спектральным составляющим видимой области gg .спектра. Микропроцессор 30 реализует выбранную периодическую функцию изменения освещенности: функцию синуса (косинуса), линейно изменякнцуюся функцию (пила), импульсную функцию, 55 и др., которые хранятся или могут быть введены в виде микропрограммы в БМУ 40.

828 12

В системе IV автоматического регулирования освещенности обеспечивается также широкое варьирование периода изменения освещенности от единиц секунд до суток посредством таймера 31 и счетчика 32 текущего времени.

Требуемый период изменения освещенности вводится по каналу 41 через

УОИ 38 в микропроцессор и далее автоматически поддерживается постоянным.

Изменение освещенности по спектральным составляющим (каналы 27,. 28 и 29) может быть осуществлено синхронно и синфазно, а также со сдвигом по фазе, для чего необходимо по каналу 41 ввести в микропроцессор 30 через устройство 38 требуемые значения фазовых сдвигов по каждому каналу 27, 28 и 29.

Кроме того, для работы системы IV .автоматического регулирования освещенности необходимо задаться максимальными и минимальными значениями освещенности по каждой спектральной составляющей, которые вводятся в микропроцессор 30 по каналу 41.

Операции программирования и ввода исходных данных в систему ?Ч автоматического регулирования освещенности осуществляются в процессе подготовки к работе устройства для культивирования мелких водных организмов. После пуска устройства управление освещенностью осуществляется автоматически.

Таймер 31 выдает стабилизированные по частоте .синхроимпульсы, которые поступают в микропроцессор 30 для синхронизации работы его элементов и счетчик 32 текущего времени.

Счетчик 32 преобразует синхроимпульсы в цифровое значение текущего времени, которое через УОИ 38 вводится в микропроцессор 30, В соответствии с программой, которая хранится в БМУ 40, и поступившим значением текущего времени, а также исходными данными, введенными по каналу 41 в УОИ 38, АУ 39 вычисляет значения интенсивности по всем спектральным составляющим и выдает их в УОИ 38, Рассчитанные микропроцессором 30 в соответствии с заданной функцией, фазовым сдвигом, максимальными и ми нимальнымн значениями величины интенсивности световых потоков по спект-ральным составляющим для каждого момента текущего времени с помощью устройства 38 в цифровой форме

13 11878 выдаются для реализации в соответствующие каналы 27, 28 и 29 (фиг. 4).

Работа каждого из каналов 27, 28 и 29 формирования световых потоков по спектральным составляющим происходит одинаково.

Требуемое значение интенсивности светового потока в цифровой форме по каждой спектральной составляющей иэ микропроцессора 30 поступает во 10 входной регистр 37 для хранения на время вычисления значения интенсивности светового потока для следующего момента времени, а также для блокировки каналов 27, 28 и 29 на время .перезаписи очередных значений интен сивности.

Затем значение интенсивности светового потока переписывается в регистр 36 и используется для управле- 2б ния световым потоком в канале. С.выхода регистра 36 цифровое значение интенсивности поступает на вход дешифратора 35 с последующим преобразованием в количество источников света, которые необходимо включить для создания потока света требуемой интенсивности.

Сигналы с выхода дешифратора 35, соответствующие количеству включаемых, источников 23 света, поступают на коммутатор 34, который выбирает каналы

28 14 включения, обеспечивающие равномерный световой поток для различных значений интенсивности.

С выхода коммутатора 34 сигналы включения подаются на управляющие входы бесконтактного тиристорного переключателя 33, который коммутирует силовую цепь питания искусственных источников 23 света. В соответстствии с поданными на управляющие входы переключателя 33 сигналами питающее напряжение подключается к источникам 23 света, общее количество которых создает требуемую интенсивность светового потока.

Система П воздухообмена в описанной выше экологической системе происходит путем циркуляции воздуха через щели, образованные между сосудами 4 и их крышками 10, а также через щели световых лабиринтов 25.

В процессе культивирования помещенных в сосуды 4 популяций подобранных видов организмов определяют интенсивность роста каждого вида организмов посредством количественного подсчета клеток каждого вида организмов в отдельности, а также определяют величину рН, интенсивность дыхания, первичную продуктивность и количество растворенных в воде органических веществ.

1187828

1187828

Фиг. Ф

Составитель. С.Филиппова

Редактор И.Рыбченко Техред Ч.Кузьма Корректор Е.Сирохман

Заказ 6575/5 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4