Устройство для счета молоди рыб

(51) С, Об М 11/00, А 01 К 61/ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬЕТЕН 24 выполненными в виде усеченных конусов,вершины которых направлены навстрел чу движения рыбы, и установленнымии в и между отверстиями камеры, в которыхразмещены кольцевые электроды, кажи следо- дый информационный канал снабжен сет реч- лектором полярности и элементом пая мяти, другой конец вторичной обмот 0 ки трансформатора через последователье во СССР но соединенные селектор полярности и1979. элемент памяти подключен к соответс СССР ствующему входу коммутатора, выход977 : которого соединен со счетчиком, друр ) гой конец первичной обмотки трансформатора всех информационных каналов (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА МО- , подключен к источнику тока. ЛОДИ РЫБ, содержащее счетчик и инфор. Устройство по п.1, о т л и ч а-И. Р мационный канал, выполненный из чув-ю щ е е с я тем, что селектор поствительных элементов в виде кольце-лярности содержит инвертор, детеквых электродов, один из которых под- торы, расширитель, элемент И и усиключен к источнику тока, а другой - литель, выход которого непосредствен к одному концу первичной обмотки но через первый детектор и через по трансформатора, один конец вторич- следовательно соединенные инвертор, Я ной обмотки трансформатора соединен второй детектор и расширитель подклюс шиной нулевого потенциала, о т л и- чен к входам элемента И, выход коточ а ю щ е е с я тем, что, с целью " .рого является выходом селектора повышения точности и производитель- полярности, вход усилителя является р ности устройства, в него введены входом селектора полярности. камера с отверстиями для поштучного3. Устройство по п.1, о т л и- (Д пропуска рыбы, коммутатор и дополни- ч а ю щ е е с я тем, что соотноше- ФЭ тельные информационные каналы, а ис- ние диаметра отверстий камеры для фф точник тока выполнен постоянным, ка- поштучного пропуска рыбы и высо- Ж мера с отверстиями для поштучноготы тела рыбы составляет преимущестпропуска рыбы снабжена направляющими, венно 3-4 к 1. Р 35ч, В.А.Чусо ный научно-иут озерногойства88. 8)свидетельст06 М 11/00,видетельство06 М 7/00, 1 с иИзобретение относится к рыбномухозяйству, в частности к устрой.ствам для штучного учета рыб, и может быть применено для счета предметов в .потоке проводящей жидкости. 5Известно устройство для автоматического счета мелких, объектов, содержащее отсчетную пластину с электродами, вмонтированными в ячейки 1.Однако зто устройство не нашло 10 применения в рыбном хозяйстве для поштучногб счета молоди рыб.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для подсчета рыб, состоящее из учетной камеры с двумя кольцевыми электро дами, включенными в одно плечо мостовой схемы, в диагональ которой вклю" чена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к шине нулевого потенциала, 20 источника переменного тока, порогового элемента и счетчика импульсов. При прохождении рыбы через электроды изменяется сопротивление электродов и происходит разбалансировка 25 ранее уравновешенной мостовбй схемы. Во вторичной обмотке трансформатора появляется напряжение переменного тока, от которого срабатывают пороговой элемент и счетчик регист" рирует прохождение рыбы 2 3.:Недостатками этого устройства являются: необходимость балансировки мостбвой схемы всякий раз, когда изменяется температура и удельная проводимость воды, что исключает З.35 возможность автоматического счета в реальных условиях водоемов и рыбоводных заводов, возможность штучного счета только крупных рыб и невозможность производить массовый счет 40 молоди, а также низкая точность счета из-за помех, возникающих при прохождении через учетную камеру плавающего мусора.Цель изобретения - повышение точ ности устройства, способного устойчиво работать в широком диапазоне температуры и электропроводимости воды, исключающего ошибки счета Вследствие пропуска через камеру по 50 сторонних предметов и обеспечивающего высокую производительность счета.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для счета молоди рыб, содержащее счетчик и информационный канал, выполненный из чувствительных элементов в виде кольцевых электродов, один из которых подключен к источнику тока, а другой - к одному концу первичной обмотки трансформатора, один конец вторичной обмотки трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала, ,введены камера с отверстиями для поштучного пропуска рыбы, коммутатор 65 и дополнительные информационные каналы, а источник тока выполнен постоянным, камера с отверстиями для поштучного пропуска рыбы снабжена найравляющими в виде усеченных конусов, вершины которых направлены навстречу движению рыбы, и установ-. ленными между отверстиями камеры, в которых размещены кольцевые электроды, каждый информационный канал снабжен селектором полярности и элементом памяти, другой конец вторичной обмотки трансформатора через последовательно соединенные селектор полярности и элемент памяти подключен к соответствующему входу коммутатора, выход которого соединен со счетчиком, другой конец первичной обмотки трансформатора всех информационных каналов подключен к источ- нику тока.Кроме того, селектор полярности содержит инвертор, детекторы, расширитель, элемент И и усилитель, выход которого непосредственно через первый детектор и через последовательно соединенные инвертор, второй детектор и расширитель подключен к входам элемента И, выход которого является выходом селектора полярности, вход усилителя является входом селектора полярности.Кроме того, соотношение диаметра отверстий камеры для поштучного пропуска рыбы и высоты тела рыбы составляет преимущественно 3-4 к 1.На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - схема селектора по- лярности; на фиг.3 - камера с отверстиями для поштучного пропуска рыбы, вид сверху; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3.Устройство для счета молоди рыб состоит. (Фиг.1)из камеры 1 с отверстиями для поштучного пропуска рыбы с направляющими 2 и информационными каналами 3, в которых установлены чувствительные элементы 4 1 кольцевые электроды ). Электроды каждого канала соединены последовательно с первичными обмотками трансформаторов 5 и общим источником 6 тока низкого напряжения, вторичные обмотки трансформаторов подключены на вход селекторов 7 полярности, выходы которых соединены с элементами 8 памяти, выходы которых соединены с входами коммутатора 9 схема последовательного опроса каналов ), а выход последнего соединен со счетчиком 10.Селектор 7 полярности одинаков для всех информационных каналов ( Фиг.2 1. Он включает в себя усилитель 11, инвертор 12, детекторы 13 и 14, расширитель 15 и элемент И 16. При этом выход усилителя 11 соединен с входом детектора 13 и входом инвертора 12. Выход детектора 13 соединен с одним входом элемента 16 не5, Л2 1 2 Ус 41 65 посредственно, а выход инвертора 12соединен с вторым входом элемента 16через последовательно соединенные де-.тектор 14 и расширитель 15. Выходэлемента 16 соединяется с элементом8 памяти соответствующего канала. 5Селектор 7 полярности начальнойфазы биполярных импульсов не является единственным. Практически любойэлемент И может быть использован. для этой цепи, если на один из еговходов подавать прямой сигнал ( послеего усиления и приведения к стандарт-ному уровню 1, а на второй ее входподавать этот сигнал через расширитель импульсов или запоминающую ячей ку,например, на магнитных элемен, тах. Возможно также применение микропроцессора с заданием алгоритма рабо- .ты программными методами.Работа устройства происходит следующим образом. 20Для поштучного счета молодь рыбыпринудительно подается на вход камеры 1 с током воды, скорость которойвышекритической скорости учитываемойразмерно-видовой группы молоди. Ориентированные течением рыбы проходятпо одной хвостом вперед в счетныеканалы, а для устранения прижатияих к перегородкам учетной камеры служат направляющие 2 в виде, например, 30усеченных конусов, основания которых,примыкают к участкам между информационными каналами и сопрягаются с ними.При отсутствии рыбы через электроды 4, врдный промежуток и первичныеобмотки трансформаторов 5 протекаетпостоянный электрический ток, величина которого определяется выражением ОЭР +Рр 40где О - напряжение источника,Р - сопротивление растеканиязэлектродов, зависящее отудельной проводимости водыи конструкции электродов, 45Р - сопротивление первичной1 обмотки трансформатора,обычно РзРТак как Эв создает лишь незначительное постоянное подмагничивание 50трансформатора, то во вторичной егообмотке ЭДС равна "ОКогда в счетный канал попадаетрыба (или какой-либо предмет, например щепка ), то в течение короткого. 55времени изменяются сопротивлениямежэлектродного промежутка и ток в.первичной обмотке трансформатора.Это изменение тока и вызванноем изменение магнитного потока индуцирует во вторичной обмотке импульс ЭДС,величину которой можно определитьиз выражения где (А. - магнитная проницаемостьсердечника,5 - сечение сердечника,д - средний диаметр кольцевого магнитопровода,Фl Ф/ - число витков первичной игвторичной обмоток4 Э в ; зменение тока первичной обмотки за время Ь 1, определяемое скоростью движениярыбы через счетный канал.Известно, что для большинства.внутренних водоемов проводимостьтела рыб больше, а проводимость му- .сора меньше проводимости воды, поэтому при входе в счетный канал рыбыизменение тока имеет один знак, апри входе мусора - другой. При выходе рыбы или мусора из счетного канала характер изменения тока меняется на противоположный. Соответственно, выходной, сигнал Е 2 будетиметь форму биполярного импульса, полярность начальной фазы которогоопределяется объектом счета. Этопозволяет с помощью селектора 7полярности не учитывать проходящийчерез счетный канал мусор. В общемслучае устройство не регистрируетвсе объекты, удельная проводимостькоторых равна или больше (меньше)проводимОсти потока проводящей жидкости.Анализ показывает, что Е 2 малозависит от удельной проводимостиводы, температуры и процессов электролиза, так как медленное изменение этих факторов сказывается лишьна величины начального тока трансформатора 5. Путем выбора параметровтрансформатора(р,5,д,Ф,Ф )и электродов при определенной скорости те-.чения воды можно получить требуемуюамплитуду сигнала, что обеспечивает высокую чувствительность датчика в широком диапазоне электропроводимости и температуры воды.Сигнал с вторичной обмотки трансформатора в виде биполярного импульса подается на селектор 7, где усиливается усилителем 11,и поступаетна детектор 13 и инвертор 12. Последетектирования прямой сигнал подается на первый вход элемента 16, асигнал, инвертированный инвертором 12, подается яа детектор 14 и снего на расширитель 15, который висходном состоянии поддерживает навтором входе элемента 16 разрешающийсигнал. Прохождению рыбой счетногоканала соответствует положительная полярность начальной фазы нмпульса. Тогда, при проходе рыбы положительный импульс после усиления попадает через детектор 13 на первыйвход элемента И 16, а инвертированный импульс не проходит через детектор 14 и на обоих входах элемента И 16 оказывается разрешающий сигИспользование устройства длясчета молоди рыб только на рыбоводных заводах позволит производить автоматический поштучный учет молодинезависимо от изменения температуры или удельной проводимости воды,35 повысить надежность, производительность и точность счета, заменить трудоемкий ручной счет, создавать предпосылки для автоматизациипогрузо-разгрузочных работ, избежать4 О травмирования рыб в процессе сче-.та,нал. На выходе элемента 16 формиру- . ется импульс, которыйзапоминается элементом 8.Отрицательная же полу- волна сигнала после инвертирования инвертором 12 проходит через детектор 14 на расширитель 15, который Формирует запрещающий сигнал на втором входе элемента 16, Сигнал запрета имеет длительность больше, чем длительность сигнала датчика.Однако поскольку он сформирован после прохождения положительной полуволны, то его наличие уже не изменит состояние элемента И 16.При проходе через датчик мусора начальная фаза сигнала отрицательна, схема расширителя формирует запрещающий сигнал на,втором входе элемента 16 и приход разрешающего сигнала на первый вход элемента 16 (после появления положительной по.луволны сигнала 1,не вызывает изменения ее состояния, импульс на выходе отсутствует.Наличие элементов 8 памяти обеспечивает сохранность информации при одновременном прохождении рыб через несколько каналов. Все элементы 8 памяти поочередно спрашиваются коммутатором 9 и информация о количестве прошедших через камеру 1 рыб подается на вход счетчика 10 в виде последовательности стандатных импульсов. Одновременно со считыванием информации в элементах 8 памяти производится и ее стирание ( установка. нуля ). Частота опроса ячеек памяти (частота коммутации)Юопределяется длиной тела рыбы Ер, скоростью течения воды Ч и числом счетных каналов Я из условия1) -Чйер Число счетных каналов зависит отразмеров рыб, величины критическойскорости и расхода воды, Выполненныеэкспериментальные исследования показали, что для успешного разделениярыб по каналам диаметр счетного канала не должен превышать 3-4 высоты тела рыбы. Следовательно, для создания необходимой скорости теченияводы через учетную камеру количест во отверстий (каналов /должно быть таково, чтобы их суммарная эффективнаяплощадь сечения обеспечивала пропускзаданного расхода воды. 15 При заводском разведении рыб, какправило, в каждой емкости содержится молодь примерно равного размера.С целью счета молоди разных размерных групп учетная камера может быть выполнена сменной, с соответствующими размерами счетных каналов,Расчетное быстродействие счетчикапри счете молоди, выпускаемой из35 бассейна, составляет (без учетавремени на переключение устройства содного бассейна на другой / до300 тыс. штук в 1 час.филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная аз 7341/54ВНИИПИ Госу по делам иэ 113035, Мос Тираж 706дарственного комитетаобретений и открытийква, Ж, Раушская н одписноеССР д. 4/5