Автономный электрооптический преобразователь с изменяющейся цветностью излучения для подкормки рыбы
Владельцы патента RU 2444188:
Государственное научное учреждение Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии) (RU)
Изобретение относится к области рыбоводства, в частности к обогащению прудов личинками комаров, которые служат живым кормом для рыбы. Электрооптический преобразователь содержит стойку, блок питания и корпус. В корпусе размещена плата управления и датчик температуры окружающего воздуха. Излучатель выполнен на трех RGB-светодиодах, цветность излучения которых автоматически регулируется в зависимости от измеренной температуры воздуха. Автономность работы установки обеспечивается с помощью платы управления с микроконтроллером и блока питания на основе аккумуляторной батареи, заряжающейся днем от солнечного модуля, который также используется в качестве датчика уровня естественной освещенности. Изобретение обеспечивает повышение эффективности подкормки рыбы личинками комаров. 1 ил.
Изобретение относится к области рыбоводства, в частности к обогащению прудов личинками комаров, которые служат живым кормом для рыбы, и может быть использовано в рыбоводных хозяйствах при выращивании товарной рыбы.
Известно устройство для концентрирования фито- и зоопланктона [1], содержащее сосуд со сливом и источник света с отражателем и фокусирующей линзой. Также оно снабжено диафрагмой для регулирования освещенности, сменными светофильтрами, последовательно расположенными между источником света и фокусирующей линзой, и фотодиодом с дополнительным источником света.
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, невозможность плавного автоматического регулирования: цветности привлекающего излучения, низкая эффективность привлечения живых организмов.
Известна электрооптическая установка для уничтожения насекомых [2], которая их привлечение осуществляет смесью оптических излучений с разной цветностью. Устройство содержит стойку, поражающий орган, блок питания и источник привлекающего оптического излучения, выполненный в виде последовательно соединенных лампы накаливания и люминесцентной лампы, причем параллельно первой включен конденсатор, параллельно второй - стартер.
Недостатками данного устройства являются невозможность регулирования цветности привлекающего излучения, не учтена оптимальная цветность излучения с точки зрения положительного фототаксиса для комаров, низкая эффективность их привлечения, действие устройства направлено на уничтожение привлеченных насекомых.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электрооптический преобразователь для подкормки рыбы [3], в котором для привлечения комаров используется цветовой стимул насекомых. Устройство содержит стойку, блок питания, фотореле и корпус, в котором расположен источник привлекающего излучения, состоящий из одного красного (с доминантной длиной волны λД=624 нм), двух зеленых (λД=522 нм), двух синих (λД=469 нм) и одного ультрафиолетового светоизлучающих диодов (СИД). Смесь излучений светодиодов настроена на оптимальные координаты цветности x=0,22943 и у=0,23662 (на диаграмме цветности МКО 31), которые соответствуют максимуму привлекающего эффекта для комаров [3].
Недостатки данного устройства заключаются в том, что не учтено влияние температуры окружающего воздуха на оптимальные координаты цветности привлекающего комаров излучения, недоиспользован цветовой стимул источника света на комаров, как следствие - низкая эффективность их привлечения. Применение в качестве источника питания аккумуляторной батареи связано с периодической ее заменой или подзарядкой от стороннего источника напряжения, что ведет к дополнительным эксплуатационным затратам.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности подкормки рыбы за счет увеличения количества личинок комаров в рыбохозяйственных водоемах путем автоматического регулирования цветности привлекающего комаров излучения в зависимости от температуры окружающего воздуха при автономном режиме работы установки.
Для выполнения указанной задачи предлагается автономный электрооптический преобразователь с изменяющейся цветностью излучения для подкормки рыбы, использующий цветовой стимул для насекомых, содержащий стойку, блок питания, корпус, внутри которого размещена плата управления и датчик температуры окружающего воздуха, излучатель, выполненный на трех RGB-светодиодах, цветность излучения которых автоматически регулируется в зависимости от измеренной температуры воздуха в соответствии с выражениями [4]
где хОПТ и уОПТ - оптимальные координаты цветности привлекающего комаров излучения, соответственно x и y на диаграмме цветности МКО 31;
θB - температура окружающего воздуха, °С,
автономность работы установки обеспечивается с помощью платы управления с микроконтроллером и блока питания на основе аккумуляторной батареи, заряжающейся днем от солнечного модуля, который также используется в качестве датчика уровня естественной освещенности.
Изобретение поясняется схемой электрической принципиальной, представленной на фиг.1.
Включение установки осуществляется переключателем SA1. В дневное время суток, когда напряжение солнечного модуля FC1 превышает напряжение аккумуляторной батареи GB1, происходит ее зарядка через диод VD1. В качестве источников-аттрактантов используются три RGB-светодиода VD2-VD4, в каждом из которых имеются три светоизлучающих кристалла различного цвета свечения: R - красного, G - зеленого, В - синего. Изменение цветности суммарного излучения RGB-светодиода достигается путем широтно-импульсного модулирования (ШИМ) токов каждого светоизлучающего кристалла с помощью драйверов светодиодов D2-D4. Измерение температуры окружающего воздуха осуществляется с помощью цифрового датчика температуры D6. В качестве датчика уровня естественной освещенности использован солнечный модуль FC1, напряжение которого через делитель R1, R2 сравнивается компаратором микроконтроллера D5 с заданным уровнем напряжения на делителе R3, R4. Микросхема D1 выполняет роль стабилизированного источника напряжения для питания микроконтроллера и датчика температуры.
В соответствии с измеренной температурой воздуха микроконтроллер D5 платы управления формирует управляющие ШИМ сигналы, которые подаются на драйверы светодиодов, в результате чего координаты цветности излучения СИД устанавливаются оптимальными, с точки зрения положительного фототаксиса для комаров, соответствующими выражениям (1).
Микроконтроллер осуществляет также функции управления установкой в целом, обеспечивая ее автономную работу: включение светодиодов излучателя в вечерние и утренние часы активного лета комаров на свет; отключение СИД при температурах воздуха за пределами диапазона температур активного лета комаров.
В соответствии с электротехнологией подкормки рыбы личинками комаров привлеченные оптическим излучением насекомые подлетают к его источнику, расположенному над поверхностью воды, и опускаются на плавающую раму, на которую уложена тонким слоем скошенная наземная растительность. Плавающая рама создает комарам благоприятные условия для кладки яиц, из них через 2-3 суток выклевываются личинки, которые впоследствии становятся кормом для рыбы.
Применение предлагаемого устройства позволяет существенно увеличить количество личинок комаров в рыбохозяйственных водоемах, значительно повысить тем самым эффективность подкормки рыбы.
Источники информации
1. Авт. св. СССР №824920, А01К 61/00, 1979 г.
2. Авт. св. СССР №1722343, МПК5 А01М 1/08, 1990 г.
3. Патент Российской Федерации С1 2250609 RU 7, А01К 61/00, №2004109737/12, опубл. 27.04.2005 (прототип).
4. Патент Российской Федерации С1 2384054 RU, А01К 61/00 (2006.01), №2008135075/12, опубл. 20.03.2010.
Автономный электрооптический преобразователь с изменяющейся цветностью излучения для подкормки рыбы, использующий цветовой стимул для насекомых, содержащий стойку, блок питания, корпус, отличающийся тем, что внутри корпуса размещена плата управления и датчик температуры окружающего воздуха, излучатель выполнен на трех RGB-светодиодах, цветность излучения которых автоматически регулируется в зависимости от измеренной температуры воздуха в соответствии с выражениями
где хОПТ и уОПТ - оптимальные координаты цветности привлекающего комаров излучения, соответственно х и у на диаграмме цветности МКО 31;
θВ - температура окружающего воздуха, °С,
автономность работы установки обеспечивается с помощью платы управления с микроконтроллером и блока питания на основе аккумуляторной батареи, заряжающейся днем от солнечного модуля, который также используется в качестве датчика уровня естественной освещенности.
