Установка для инкубации икры и выращивания личинок рыб

 

Изобретение относится к рыбоводству. Цель изобретения - обеспечение оптимальных условий инкубации икры на разных стадиях ее развития и повышение тем самым выживаемости икры, а также возможность получения молоди с заданными морфофизиологическими параметрами

учет изменения биологических параметров икры на разных стадиях ее развития и улучшения тем самым условий ее инкубации

обеспечение инкубации пелагической икры путем ее фиксации

контроль за выживаемостью икры по побелению омертвевших икринок и изменение на основании данных контроля режимов инкубации, а также морфологический контроль за развитием икры и изменение на основании данных контроля режимов инкубации. Сигналы от датчиков 6 параметров воды, установленных в резервуаре 1, инкубационном лотке 7 и герметичном лотке 23, поступают на программируемый микропроцессорный блок, управляющий режимом работы аэратора 5, управляемых клапаном 13, через которые в систему циркуляции воды поступают из емкостей 12 буферные солевые растворы, источников 15 света, блока 16 стерилизации и приводных насосов 10 и 14. Для наблюдения за развитием и состоянием икры в лоток 23 помещают контрольную партию икры. Установка содержит оптическую систему, включающую осветитель 37, фотометрический датчик 38, микроскоп 40 и видеокамеру 41, также связанные с микропроцессорным блоком, и световолоконный жгут 39, каждый световод которого подведен к лунке для размещения икры, образованной в основании, расположенном в лотке 23. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4420476/31 — 13 (22) 04.05.88 .(46) 23.02.90. Бюл. Р 7 (71) МГУ им. М.В.Ломоносова (72) П.М.Фалков и Г.Г.Новиков (53) 639.3.041(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 978798. кл. А 01 К 61/00, 1977.

- Шельбурн Дж.Е. Искусственное разведение морских рыб. — M.: Пищевая промышленность, 1971, с. 32-33.

Мазук В.Е., Яковлев П.N., Махотин В.В., Михейкин В.Д., Фалков П.M. и Новиков Г.Г. Универсальная экспериментальная установка для инкубации икры рыб. Биологические науки, 1987, вып. 1, с. 103-109.

„„ЯО„„1544 27 А1

2 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИНКУБАЦИИ ИКРЫ И

ВЫРАП1ИВАНИЯ ЛИЧИНОК РЫБ (57) Изобретение относится к рыбоводству. Цель изобретения — обеспечение оптимальных условий инкубации икры на разных стадиях ее развития и повышение тем самым выживаемости икры, .а также возможность получения молоди с заданными морфофизиологическими параметрами учет изменения биологических параметров икры на разных стадиях ее развития и улучшение тем самым условий ее инкубации; обеспечение инкубации пелагической икры путем ее фиксации; контроль за выживаемостью икры по побелению омертвевших икринок и изменение.на основании

1544327 данных контроля режимов инкубации а также морфологический контроль за развитием икры и изменение на основании данных контроля режимов инкуба5 ции. Сигналы от датчиков 6 параметров воды, установленных в резервуаре 1,, инкубационном лотке 7 и герметичном лотке 23, поступают на программируемый микропроцессорный блок, управляющий режимом работы аэратора 5, управляемых клапанов 13, через которые в систему циркуляции воды поступают из емкостей 12 буферные солевые раство ры, источников 15 света, блока 16

Изобретение относится к Рыбовод .ству, а именно к установкам для инкубации икры и выращивания личинок

;рыб, и может быть использовано для осуществления этих процессов при замкнутой системе циркуляции воды и авто- 25 матическом управлении режимами инкубации.

Целью изобретения является обеспе-— чение оптимальных условий инкубации ,икры на разных стадиях ее развития и повышение тем самым выживаемости икры, а также, возможность получения ,молоди с заданными морфо-физиологи ческими параметрами, кроме того, учет изменения биологических параметров икры на разных стадиях ее развития и улучшение тем самым условий ее инкубации, обеспечение инкубации пелагической икры рыб путем ее фиксации, контроль зя выживаемостью икры по 40 побелению омертвевших икринок и изменения на основании данных контроля режимов инкубации, а также марфологический контроль за развитием икры и изменение на основании данных кон- 45 троля режимов инкубации.

На фиг. 1 представлена структурная схема установки; на фиг. 2— блок-схема программируемого микропроцессорного блока; на фиг. 3— приспособление для размещения контрольной партии икры, оснащенное датчиком контроля параметров воды. (например, датчиком кислорода);на фиг. 4 — разрез. А-А на фиг, ; на фиг. 5 — приспособление для размеще55 ния контрольной партии икры со жгутом световодов, расположенным в крышKe ° стерилизации и приводных насосов 10 и 14. Для наблюдения за развитием и состоянием икры в лоток 23 помещают контрольную партию икры. Установка содержит оптическую систему, включающую осветитель 37, фотометрический датчик 38, микроскоп 40.и видеокамеру 41, также связанные с ьикропроцессорным блоком, и световолоконный жгут 39, каждый световод которого подведен к лунке для размещения икры, образованной в основании, расположенном в лотке 23. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Установка для инкубации икры и выращивания личинок рыб состоит из резервуара 1 для подготовки воды, оснащенного термостатирующей системой

2 с элементами 3 для подогрева и охлаждения воды, перемешивающим приспособлением 4, аэратором 5 и датчиками 6 контроля параметров воды — датчиком температуры, кислорода, солености воды, величины рН, концентрации

СО, NH<, Са, К и микроэлементов; инкубационных лотков 7, прием ого резервуара 8.с блоком 9 фильтрации и биологической очистки, насоса 1О и трубопроводов 11, соединяющих резервуары 1 и 8.и инкубационные лотки 7 в замкнутую систему циркуляции воды.

Кроме того, установка снабжена емкостями 12 с буферными солевыми растворами, которые подключены к системе циркуляции воды через управляемые клапаны 13 и дозирующие насосы 14, люминесцентными источниками 15 света для освещения инкубационных лотков 7 и блоком 16 стерилизации с бактерицидной лампой, который включен в систему циркуляции воды. Инкубационные лотки 7 имеют регуляторы 17 уровня . воды и в них также установлены датчики 6 контроля параметров воды.

Для автоматического регулирования режимов инкубации в состав установки введен программируемый микропроцессорный блок 18, при этом выходы всех датчиков 6 через блок 19 усилителей подключены к регулирующим входам 20 микропроцессорного блока 18, а выходы

21 последнего связаны соответственно . с термостатирующей системой 2 управляемыми клапанами 13, аэратором 5, 5 154 приводами насосов 10 и 14, люмигесцентными источниками 15 света и блоком 16 стерилизации. В опорном канале блока 19 усилителей установлен полупроводниковый улравляемый элемент

22, служащий для программного изменения эталонных значений регулируемых величин — -температуры кислорода, солености и т.п..

Целесообразно ввести в состав установки приспособление для размещения контрольной партии икры, которое состоит из герметичного лотка 23 со штуцерами 24 для впуска и выпуска воды, установленного внутри лотка 23 основания 25 с наклонной верхней поверхностью, в которой образованы лунки 26 сферической формы для икры, и крышки 27, образующей с лунками 26 герметичную инкубационную полость

28, при этом в торцовых стенках лотка 23 образованы вертикальные каналы

29 для сообщения полости 28 со штуцерами 24 и оборудованы кранами 30 для удаления из воды воздушных пузырей и датчиками 6 контроля параметров среды, которые через блок 19 усилителей и дифференциальный усилитель 31 подключены к входу 32 программируемого микропроцессорного блока 18.

Для обеспечения инкубации пелагической икры рыб в крышке 27 приспособления для размещения контрольных партий икры выполнены лунки 33 сферической формы, расположенные симметрично лункам 26. В лотке 23 предусмотрены перегородки 34 с отверстиями для рассекания входящей струи воды и создания тем самым равномерно распределенного потока воды в инкубационной полости 28. Подачу воды в лотки 23 осуществляют от системы циркуляции воды через распределитель

35 потока и насос 36 перестальтического действия °

Для контроля за выживаемостью инкубируемой икры по побелению омертвевших икринок установка снабжена оптической системой, включающей осветитель 37, фотаметрический датчик

38 и световалаконный жгут 39, каждое волокно которого подведено к соответствующей лунке 26 или 23. Для марфалогическага контроля за развитием икры в оптическую систему введен микроскоп 40 и видеокамера 41 (видикон) °

4327

Выходы фатаметрическаго датчика 38 и видеокамеры 41 связаны с входами

32 и 42 программируемого микропроцессорного блока 18, а выходы 43 последнего подсоединены к управляющему элементу 22, дисплею микрокомпьютера

44 для визуальных наблюдений за морфалагическим развитием объекта и сигнализаторам 45 критических отклонений параметров от заданных, а также к печатающему устройству 46.

В установке в качестве датчиков 6 могут быть использованы различные термодатчики, кондуктометрические, твердотельные и мембранные палярографические электроды, атакже стеклянные или металлизированные потенциометрические рН-электроды. Световолоконный жгут 39 располагают или в ос-. новании 25, или в крышке 27 приспособления для размещения контрольных партий икры.

Установка работает следующим об. — . разом.

Резервуар 1 заполняют водой, которую термостатируют при помощи элементов 3 подогрева и охлаждения, насыщают кислородом, поступающим из аэратора 5, перемешивают для создания равномерной концентрации кислорода микроэлементов и равномерной температуры и солености. После этого подготовленная вода поступает по трубопроводам 11 (шлангам) в инкубационные латки 7, пройдя предварительно через кварцевую водяную рубашку блока 16 стерилизации.

Инкубационные лотки 7 освещают люминесцентными источниками 15 света для создания в период инкубации требуемого светового режима. Вода через регулятор 17 уровня из инкубационных лотков 7 поступает в приемный резервуар 8, откуда насосом 10, предварительно пройдя через блок 9 фильтрации и биологической очистки, по трубопроводу ll вновь подается в резервуар 1. Из емкостей 12 в систему циркуляции воды поступают солевые буферные растворы, создающие в воде требуемую концентрацию микроэлементов и необходимую соленость.

В резервуар l и инкубационные лотки 7 установлены датчики 6 контроля параметров воды, сигналы которых поступают после усиления в блоке 19 усилителей в программируемый микропроцессорный блок 18 на ега

1544327 регулирующие входы 20. Обработанные сигналы датчиков 6 всех контролируемык параметров поступают на выходы

21 блока 18, который по заданной программе автоматически регулирует условия среды инкубации, включая и отключая элементы 3 подогрева и охлаждения термостатирующей системы 2 (нагреватели и холодильный компресcoD) изменяет интенсивность,аэрации, режим освещения инкубатируемой икры, режим включения блока 16 сте.риализации, поддерживает или изменяет соленость или состав воды, дозируя подачу солевык буфернык растворов через управляемые клапаны 13 и насосы 14.

Программируемый микропроцессорный блок 18 выдает сигналы всех контролируемых и вычисляемых параметров на сигнализаторы 45 критических отклонений параметров от заданных, микрокомпьютер 44 и печатающее устройство 46.

Для.того, чтобы учитывать в процессе инкубации изменения биологических параметров развивающейся икры на разных стадиях оптогенеза и корректировать тем самым условия инКубации, обеспечивая их улучшение, отбирают контрольную партию икры и размещают ее в лотках 23, куда подают подготовленную воду из резервуара 1 через распределитель 35 потока и насос 36. Поступающая вода равномерно распределяется по инкубационной полости 28.перегородкой 34, а вертикальные каналы 29 обеспечивают удаление воздуха близэлектродного пространства датчиков 6. После заполнения водой каналов 29 и удаления воздуха каналы 29 перекрывают кранами 30. Расположение лунок 26 на наклонной плоскости также способствует удалению воздуха из воды.

В случае инкубации пелагической

|лкры партию последней располагают в лотке 23 (фиг. 5). Датчики 6 контролируют параметры втекающей в лоток 23 и вытекающей из него воды.

При использовании датчиков 6 контроля по разности их показаний и колинеству икринок в контрольной партии можно определить среднюю скорость потребления кислорода одной икринкой и с учетом этого поддерживать одержание. кислорода на требуемом уровне.

30 нию характеристик светового потока осветителя 37 оптической системы. От

5

Сигналы датчиков 6, установленных в лотках 23, после предварительного усиления в блоке 19 усилителей поступают на дифференциальный усилитель 31, где вырабатывается сигнал, пропорциональный разности показаний контролируемого параметра на входе и выходе лотка 23, поступающий затем на вход 32 микропроцессорного блока 18.

В результате обработки этих сигналов на выходе 21 микропроцессорного блока 18 поступают сигналы, регулирующие параметры воды, в которой осуществляют инкубацию икры, а также режимы освещения,стериализации, аэрации.

Конструкция установки позволяет проводить контроль, не только за параметрами среды, но и за выживаемостью икры и развитием эмбриона— морфологический контроль. Определение процента выживаемости икры осуществляют оптически по партии икры, размещенной в лотке 23. В процессе инкубации часть икры погибает в силу тех или иных причин. Погибшие (омертвевшие) икринки белеют, становятся непрозрачными, что приводит к изменекаждой икринки, находящейся вотдельной лунке 26, отраженный световой луч проходит по световодам световолоконного жгута 39 и попадает на фотометрический датчик 38, который регистрирует отход по побелению икринок.

Сигнал фотометрического датчика 38 поступает на входы 32 и 42 микропроцессорного блока 18 и используется для изменения расчетных коэффициентов, лежащих в основе вычисления физиологических параметров с учетом количества живых икринок контрольной партии, расчета процента выживаемости и определения критических отклонений от нормы.

Морфологический контроль проводится также оптически и на той же контрольной партии икры в лотке 23, при этом изображение каждой икринки посредством световолоконного жгута 39 и микроскопа 40 передается на видеокамеру 41 (видикон), сигналы которой поступают на вход 42 микропроцессорного блока 18, а с его выхода 43 на д1лсплей микрокомпьютера 44 для визуального контроля за развитием икры.

Стадии развития икры определяют по со1544327 отношению средней площади, занимаемой эмбрионом в икринке, степени дифференциации внутренних областей (структуры) эмбриона с учетом процес-.

5 са дыхания. Используя полученные данные изменяют программы режимов инкубации.

По результатам обработки сигналов входа 42 микропроцессорного блока 18 вырабатываются сигналы, поступающие на выходы 43, один из которых связан с управляемым элементом 22 опорных каналов блока 19 усилителей. При изменении уставок опорных каналов усилителей датчиков 6 контролируемых параметров воды микропроцессорный блок . 18 переходит на новый режим регулирования, соответствующий сцедующему этапу развития икры. 20

Использование предлагаемой установки позволяет создавать оптимальные условия в комплексах инкубации икры и выращивания Личинок и перейти к полной автоматизации данного 25 процесса, что приведет к значительному снижению энергозатрат и позволит повысить выживаемость икры и личинок.

Регулирование всех параметров во- 30 ды, изучение развития икры на разных стадиях онтогинеза и степени ее устойчивости к изменяющимся параметрам среды поз воля ет выработать оптимальные условия ее содержания и получить

35 молодь с наперед заданными морфофизиологическими параметрами, приспо- собленную к жизни в воде с теми или иными показателями температуры, солености, состава по микроэлементам 40 и т.д. формулаизобретения

1. Установка для инкубации икры . и выращивания личинок рыб, содержащая 45 инкубационные лотки, резервуар для подготовки воды, оснащенный аэратором, термостатируюп ей системой и элементами подогрева и охлаждения, перемешивающим приспособлением и датчи- 50 ками контроля температуры и кислорода, приемный резервуар с блоком филь."трации и биологической очистки воды с и насос с трубопроводами, соединяющими лотки и резервуары с образованием замкнутой системы циркуляции воды, отличающая с я тем, что, с целью обеспечения оптимальных условий инкубации икры на разных стадиях ее развития и повышения тем самым выживаемости икры, а также возможности получения молоди с заданными морфофизиологическими параметрами, она дополнительно оснащена емкостями с солевыми буферными растворами, подключенными к системе циркуляции воды через управляемые клапаны и дозирующие насосы, датчиками контроля солености воды, величины рН, концентра- ции растворенных CO, NH, Ca, К и микроэлементов, люминесцентными источниками света для освещения лотков с икрой, включенным в систему циркуляции воды блоком стерилизации с бактерицидной лампой и программируемым микропроцессорным блоком, при этом выходы всех датчиков через блок усилителей, имеющих в опорном кана- . ле полупроводниковый управляемый элемент, подключенный к регулирующим входам ь.икропроцессорного блока, а выходы последнего связаны соответственно с термостатирующей системой, управляемыми . клапанами емкостей с солевыми буферными растворами, блоком стерилизации, источниками света, приводами насосов и аэратором.

2. Установка по.п. 1, о т л ич а ю щ а я с я .тем, что, с целью учета изменения биологических параметров-икры на разных стадиях ее развития и улучшения тем самым условий ее инкубации, она снабжена приспособлением для размещения контрольной партии икры, состоящим из герметичного лотка со штуцерами для впуска и выпуска воды, установленного в лотки основания с наклонной верхней поверхностью, в которой образованы лунки сферической формы для размещения икры, и крышки, образующей с лунками герметичную инкубационную полость, при этом в торцовых стенках лотка образованы вертикальные каналы для сообщения штуцеров с инкубационной полостью, а в последних установлены краны для удаления из воды воздушных пузырей и датчики контроля параметров воды, которые через блок усилителей и дифференциальный усилитель подключены к входу программируемого микропроцессорного блока.

Установка по и. 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения инкубации пелагической икры рыб путем ее фиксации, на ниж11 1544327 ней поверхности крышки выполнены к лунки сферической формы, расположенные симметрично лункам основания.

4. Установка по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью контроля за выживаемостью икры по побелению омертвевших икринок и изменения на основании данных контроля режимов инкубации, она содержит оптическую систему, включающую осветитель, фотометрический датчик и световолоконный жгут, каждое волокно оторого подведено к соответствующей унке для размещения икры.

5. Установка по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью морфологического контроля за развитием икры и изменения на основании данных контроля режимов инкубации, и она содержит оптическую систему, 10 включающую осветитель, микроскоп, видеокамеру и световдлоконный Жгут, каждое волокно которого подведено к соответствующей лунке для размещения икры.

1544327

Составитель С.Филиппова

Редактор И.Шулла Техред M.Ходаниц Корректор 0 .Ципле

Заказ 447 Тираж 437 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101