SU1340697A1 - Apparatus for investigating the movements of hydrobionts - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к биологии и направлено на увеличение достоверности регистрации двигательной активности гидробионтов или отдельных частей его тела. Дл  этого на теле гидробионта устанавливают химический источник 1 тока, у которого электрод 2 контактирует с водой, и электрохимический интегратор 3, у которого электрод 4 контактирует с водой, а электрод 5 соединен через балластное сопротивление 6 с другим электродом 7 химического источника 1 тока, который не контактирует с водой. Химический источник 1 тока, интегратор 3, балластное сопротивление 6 и сое- динительньш провода изолированы от воды. Дл  увеличени  чувствительности регистрации контактирующие с водой электроды 2 и можно выполнить из пористого материала или из металлов с различной величиной электрохимического потенциала. Контактирующие с водой электроды 2 и 4 можно установить внутри патрубка с раструбами по его оси, что позволит регистрировать движение в требуемом направлении . 4 3.п. ф-лы. 5 ил. f (Л оо о 05 со vl И/ Фиг. JThe invention relates to biology and is aimed at increasing the reliability of the registration of the motor activity of hydrobionts or certain parts of its body. To do this, a chemical current source 1 is installed on the body of hydrobiont, the electrode 2 is in contact with water, and an electrochemical integrator 3, the electrode 4 of which is in contact with water, and the electrode 5 is connected via ballast 6 to another electrode 7 of chemical current source 1, which not in contact with water. Chemical current source 1, integrator 3, ballast resistance 6, and connecting wires are isolated from water. In order to increase the sensitivity of the recording, the electrodes in contact with water 2 can also be made of a porous material or of metals with different electrochemical potential values. Water-contact electrodes 2 and 4 can be installed inside the socket with sockets along its axis, which will allow recording movement in the desired direction. 4 3.p. f-ly. 5 il. f (L oo o 05 with vl And / Fig. J

Description

Изобретение относитс  к бнолот-и- ческнм исследовани м, а именно к устройствам дл  регистрации движений рыб и других гидробионтов.The invention relates to a biolotics research, namely to devices for recording movements of fish and other aquatic organisms.

Целью изобретени   вл етс  увеличение достоверности регистрации интегральной двигательной активности гидробионта и отдельных частей его тела.The aim of the invention is to increase the reliability of registration of the integral motor activity of a hydrobiont and certain parts of its body.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство дл  исследовани  движений гидробионта, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - принцигерметик , скрепл ет между собой источник 1, интегратор 3 и сопротивление 6 с образованием блока 15 (фиг,5). При использовании в качестве интегратора 3 хлорсеребр ног о интегратора блок 15 имеет размеры 15x15,7 мм при толщине 5 мм (фиг.5).Figure 1 shows the proposed device for the study of movements of a hydrobiont, front view; figure 2 is the same, side view; in FIG. 3, a prong-type sealer, holds together source 1, integrator 3 and resistance 6 with the formation of block 15 (FIG. 5). When used as an integrator 3 leg chlorine-silver on the integrator, block 15 has dimensions of 15x15.7 mm with a thickness of 5 mm (figure 5).

Блок 15 может быть закреплен на 10 гидробионте различными способами, завис щими от вида и размера гидробионта и от задачи исследовани . Так, если задача исследовани  - измерение интегрстльной величины поступиальна  электрическа  схема устрой- 15 пательного движени  гидробионта 16, ства; на фиг.4 - вариант устройства имеющего спинной плавник 17 (рыба, , дл  регистрации движений гидробионта дельфин), то блок 15 креп т на плавили части его тела в заданном наорав- нике 17 с помощью двух пластин 18 сBlock 15 can be attached to 10 hydrobionts in various ways, depending on the type and size of the hydrobiont and on the research task. So, if the research task is to measure the integral value of the ad hoc electrical circuit of the device for the movement of hydrobiont 16; 4 is a variant of a device with a dorsal fin 17 (fish, to record movements of a hydrobiont dolphin), then block 15 is attached to the melted parts of its body in a predetermined equilibrium 17 with two plates 18 sec.

лении; на фиг.5 - вариант креплени  устройства на гидробионте.lenia; Fig. 5 shows a variant of mounting a device on a hydrobiont.

Устройство дл  исследовани  движений гидробионта содержит химический источник 1 тока дл  креппени  на теле гидробионта, у которого электрод 2 контактирует с водой, а также закрепл емый на гидробионте электрохимический интегратор 3, у которого электрод 4 контактирует с водой, а электрод 5 соединен через балластное сопротивление 6 с другим электродомA device for investigating the movements of a hydrobiont contains a chemical source of current 1 for mounting on the body of a hydrobiont, in which the electrode 2 is in contact with water, as well as an electrochemical integrator 3 attached to the hydrobiont, and the electrode 4 in contact with water, and the electrode 5 is connected via ballast resistance 6 with a different electrode

7химического источника 1 тока, который не контактирует с водой, при этом последний, интегратор 3, сопротивление 6 и соединительные провода7 chemical current source 1, which is not in contact with water, with the latter, integrator 3, resistance 6 and connecting wires

8изолированы от воды.8 insulated from water.

Кроме того, с целью увеличени  чувствительности электроды 2 и 4 могут иметь пористую поверхность и быт выполнены, например, в виде пористой пластины или изготовлены из металлов с различной величиной электрохимического потенциала (при этом они также могут иметь пористую поверхность).In addition, in order to increase the sensitivity, the electrodes 2 and 4 may have a porous surface and are, for example, made in the form of a porous plate or made of metals with different electrochemical potential (they may also have a porous surface).

Дл  регистрации движений гидробионта или части его тела в заданном направлении электроды 2 и 4 могут быть установлены внутри патрубка 9 с раструбами 10 по его оси 0-0, котора  ориентирована в заданном направлении (фиг.4).To register the movements of a hydrobiont or part of its body in a given direction, the electrodes 2 and 4 can be installed inside the nozzle 9 with sockets 10 along its axis 0-0, which is oriented in a given direction (figure 4).

Дл  облегчени  считывани  показаний при использовании хлорсеребр ног интегратора 3 от электрода 5 может быть сделана отпайка 11, на которую надет чехол 12 из изол ционного материала (фиг.1).To make it easier to read the readings using integrator 3's chloro-silver feet from electrode 5, a spigot 11 can be made on which the cover 12 is made of insulating material (figure 1).

Чехол 12 закреплен на отпайке 11 зажимом 13. Изол ци  14, напримерThe cover 12 is fixed on the tap-off 11 by the clip 13. Isolate 14, for example

отверсти ми 19, установленных поholes 19 installed on

обе стороны плавника 17, и капронового шнура 20. Дл  креплени  блока 15 можно также использовать жесткий луч спинного плавника (у леща, карпа и т.д.), прошива  его капроновойboth sides of the fin 17, and the nylon cord 20. To fix the block 15, you can also use the hard beam of the dorsal fin (in bream, carp, etc.), stitching it with a nylon

нитью. На рыбе весом более 200 грамм блок 15 можно закрепл ть и на других част х тела (жаберной крышке, хвостовом плавнике) дл  регистрации движений частей тела. Тем более это относитс  к морским млекопитающим больших размеров.thread. On fish weighing more than 200 grams, block 15 can also be fastened to other parts of the body (gill cover, caudal fin) for recording movements of body parts. This is all the more true for large marine mammals.

Хлорсеребр ный интегратор 3 имеет рабочий электрод 21 из серебра и вспомогательный электрод 22, на который нанесен хлорид серебра; этот интегратор используют при сравниггель- но непродолжительных измерени х двигательной активности гидробионта - от одного часа до нескольких суток,The silver chloride integrator 3 has a working silver electrode 21 and an auxiliary electrode 22 on which silver chloride is deposited; this integrator is used for comparatively short-term measurements of the aquatic activity of a hydrobiont — from one hour to several days,

так как накопительна  емкость интегратора равна 400±40 мКл. Дп  более длительных измерений двигательной активности гидробионта используют ртутный капилл рный кулометр. Этотsince the storage capacity of the integrator is 400 ± 40 µL. Dp of longer measurements of the aquatic activity of a hydrobiont use a mercury capillary coolometer. This

интегратор позвол ет производить измерени  в течение недели - мес ца без сн ти  блока 15 с животного. В этом интеграторе столбики ртути в стекл нном капилл ре с делени ми разделены промежутком электролита длиной 0,4-0,5 мм, который перемещаетс  от катода к аноду, когда через интегратор течет посто нный ток; по перемещению промежутка электролитаthe integrator allows measurements to be made within a week — a month without removing unit 15 from an animal. In this integrator, the mercury columns in the glass capillary with divisions are separated by an electrolyte gap of 0.4-0.5 mm in length, which moves from the cathode to the anode when a direct current flows through the integrator; by moving the gap electrolyte

за определенное врем  суд т о коли-t честве протекщего электричества, кога ток через интегратор посто нен.for a certain time, the amount of leaking electricity is judged as the current through the integrator is constant.

Электроды 2 и 4 могут быть изготовены из металлов с различной величиiidii тлсктрохнмического потенциала, например электрод 2 - из меци, электрод А - из цинка; они могут быть соединены между собой изолированной от воды перемычкой в виде интег рато- ра 3 (фиг.4), содержап1его участки пути тока с электронной и ионной проводимостью . Это сама  проста  конструкци  предлагаемого устройства, в которой роль источника 1 тока выполн ют электроды из меди и цинка, соединенные изолированной от воды пе pe ычкoй, в варианте устройства (фиг.4) электроды 2 и 4 и интегратор 3 установлены в полости патрубка (из изол ционного материала ) с зазорами, величина которых определ ет гидродинамическое сопротивление потоку воды через патрубок 9. Патрубок 9 может быть изогнутым , иметь колена, направленные к оси 0-0 под пр мым углом, например в одной плоскости и в разные стороны что облегчает установку устройства на животном.Electrodes 2 and 4 can be made of metals with different magnitudes of tlsktrokhnmichesky potential, for example, electrode 2 - from methium, electrode A - from zinc; They can be interconnected by a bridge isolated from water in the form of an integrator 3 (FIG. 4) containing sections of the current path with electronic and ionic conductivity. This is the simplest structure of the device in which the role of the current source 1 is performed by copper and zinc electrodes connected by a barrier isolated from water, in the device variant (FIG. 4) electrodes 2 and 4 and integrator 3 are installed in the nozzle cavity ( insulating material) with gaps, the magnitude of which determines the hydrodynamic resistance to the flow of water through the nozzle 9. The nozzle 9 can be bent, have knees directed to the 0-0 axis at a right angle, for example in the same plane and in different directions, which facilitates installation ku apparatus on the animal.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В воде ток течет через интегратор 3, при этом в воде вокруг устройства (блока 15) создаетс  поле электротока с силовыми лини ми, одна из которых показана пунктиром на фиг.2 и 3. Дл  источника 1 тока нагрузкой  вл ютс  интегратор 3, сопротивление 6 и сопротивление воды, в которое вход т омическое сопротивление воды и сопротивление пол ризации электродов 2 и 4. Сопротивление пол ризации (концентрационной) электродов 2 и 4 зависит от скорости относительного перемещени  этих электродов и воды; при наличии этого перемещени  сопротивление пол ризации электродов 2 и 4 уменьшаетс  и ток через интегратор увеличиваетс  пропорционально скорости относительного перемещени . Если знать величину тока через интегратор в конкретной воде, устройства, изображенного на фиг.З, в любой воде так как в этом устройстве ток через интегратор 3 определ етс  лишь величиной балластного сопротивлени  6 и сопротивлением пол ризации, а не омическим сопротивлением воды, которое сравнительно мало из-за близости электродов 2 и 4 друг к другу, то по показанию интегратора за определенно врем  можно определить величину.In water, the current flows through the integrator 3, and an electric field with power lines is created in the water around the device (block 15), one of which is shown by a dotted line in Figures 2 and 3. For the current source 1, the load is the integrator 3, resistance 6 and the resistance of water, into which the ohmic resistance of water and the polarization resistance of electrodes 2 and 4 enter. The polarization resistance (concentration) of electrodes 2 and 4 depends on the speed of the relative movement of these electrodes and water; with this movement, the polarization resistance of the electrodes 2 and 4 decreases and the current through the integrator increases in proportion to the speed of the relative movement. If you know the amount of current through the integrator in a particular water, the device shown in Fig. 3 in any water, since in this device the current through integrator 3 is determined only by the magnitude of the ballast resistance 6 and the polarization resistance, and not the ohmic resistance of water, which is relatively because of the proximity of the electrodes 2 and 4 to each other, then according to the readings of the integrator, the value can be determined in a definite time.

проггорционалттную двигательной активности животного или части его тела, на которой установлен блок 15. Эта величина равна разности между протекшимproggorionaltstny motor activity of an animal or part of its body, on which the block 15 is installed. This value is equal to the difference between the leaked

через И1ггегратор количеством электричества (интегралом по току за врем  т) и произведением тока через интегратор в неподвижной воде на врем  Т. (Q| - I T), где К - коэффициент пропорциональности; Q| Sdidt; i - текущее значение тока через интегратор , установленный на животном; I - ток через интегратор в неподвижной воде. Дл  устройства, изображенного на фиг.5, дл  получени  достоверных результатов измерени  требуетс  термостатирование воды, в которой плавает животное, т.е. область применени  такого устройства ограничена по сравнению с устройством, изображенным на фиг.З.through I1ggerator by the quantity of electricity (current integral over time t) and the product of current through the integrator in still water by time T. (Q | - I T), where K is the proportionality coefficient; Q | Sdidt; i is the current value of the current through the integrator installed on the animal; I - current through the integrator in still water. For the device shown in Fig. 5, temperature control of the water in which the animal swims, i.e. the scope of such a device is limited compared to the device shown in FIG.

Предлагаемое устройство может примен тьс  дл  измерени  времени нахождени  сухопутного животного в воде, при этом величина балластного сопротивлени  6 должна в 100 раз превосходить сумму сопротивлений интегратораThe proposed device can be used to measure the time a land animal is in water, while the magnitude of the ballast resistance 6 must be 100 times greater than the sum of the resistances of the integrator

3 и воды, в которую погружаетс  животное , например, во врем  купань  или перехода через водные преграды.3 and the water into which the animal sinks, for example, during bathing or crossing water obstacles.

При выполнении электродов 2 и 4 с пористой поверхностью сопротивление пол ризации особенно сильно зависит от относительной скорости перемещени , что обеспечивает увеличение чувствительности..Изготовление электрода 2 из меди (анод) и электрода 4 из цинка (катод) также увеличивает зависимость сопротивлени  пол ризации от относительной скорости перемещени , что увеличивает чувствительность регистрации движени When electrodes 2 and 4 are made with a porous surface, the polarization resistance is particularly strongly dependent on the relative speed of movement, which provides an increase in sensitivity. The production of the copper electrode 2 (anode) and the zinc electrode 4 (cathode) also increases the dependence of the polarization resistance on the relative travel speeds that increase the sensitivity of motion detection

животного по сравнению с устройством, у которого электроды 2 и 4 изготовлены из одного металла с гладкой поверхностью . Дл  химического источника тока в виде электрода 2, изготов-animal compared to a device in which the electrodes 2 and 4 are made of the same metal with a smooth surface. For a chemical current source in the form of an electrode 2,

ленного из меди, электрода 4, изготовленного из цинка, и перемычки (интегратора З), изолированной от воды, нагрузкой  вл етс  интегратор 3, а сопротивление .воды - внутреннимcopper, electrode 4, made of zinc, and a jumper (integrator 3), isolated from water, the load is the integrator 3, and the resistance of the water is internal

сопротивлением. Поток воды по стрелке (фиг.4) уменьшает сопротивление пол ризации и внутреннее сопротивление этого источника, от чего увеличиваетс  ток через интегратор 3.resistance. The flow of water along the arrow (Fig. 4) reduces the polarization resistance and the internal resistance of this source, which increases the current through the integrator 3.

При использовании хлорсеребр ного интегратора ток в интеграторе во врем  регистрации в воде течет от электрода 21 к электроду 22, при этом хлорид серебра переноситс  в об- ратном направлении. Когда накопительна  емкость интегратора приближаетс  к номинальной (400 мКл), блок 15 снимают -с гидробионта и считывают пока зание интегратора; дл  этого снимают чехол 12 и подключают электроды А и 5 к прибору дл  считывани  показаний , пропуска  ток считывани  от электрода 22 к электроду 21. При использовании ртутного капилл рного интегратора дл  считывани  показаний с него снимают слой лака со стекл нного капилл ра и отмечают перемещение столбика электролита внутри капилл раWhen using a chlorine-silver integrator, the current in the integrator during registration in the water flows from electrode 21 to electrode 22, while silver chloride is transferred in the opposite direction. When the accumulator capacitance of the integrator approaches the nominal (400 mCl), block 15 removes the hydrobiont and reads the integrator's reading; to do this, remove the sheath 12 and connect the electrodes A and 5 to the meter reading device, skip the reading current from electrode 22 to the electrode 21. When using a mercury capillary integrator to read it, remove the lacquer layer from the glass capillary and note the movement of the bar electrolyte inside the capillary

после чего вновь покрывают лаком стек-20 чающеес  тем, что, с цельюafter which they re-varnish the stack-20, in order to

ной активности гидробионта и отдельных частей ei o тела, оно снабжено электрохимическим интегратором дл  креплени  на теле гидробионта, при этом один электрод интегратора контактирует с водой, а другой электрод соединен проводами через балластное сопротивление с электродом химического источника тока, не контактирующим с водой, при этом химический источник тока, интегратор, балластное сопротивление и соединительные провода изолированы от воды.activity of hydrobiont and separate parts of the body ei o, it is equipped with an electrochemical integrator for mounting on the body of hydrobiont, while one electrode of the integrator is in contact with water, and the other electrode is wired through a ballast resistance to the electrode of a chemical current source that is not in contact with water, while chemical current source, integrator, ballast resistance and connecting wires are isolated from water.

2.Устройство по п.1, о т л и - чающеес  тем, что, с целью увеличени  чувствительности, контактирующие с водой электроды имеют пористую поверхность.2. The device according to claim 1, about tl and it is of course that, in order to increase the sensitivity, the electrodes in contact with water have a porous surface.

3.Устройство по п.1, о т л и л нный капилл р.3. The device according to claim 1, about tl and lnny capillary r.

Изобретение обеспечивает увеличение чувствительности, регистрацию движений гидробионта или части его тела в заданном направлении, а также облегчение считывани  показаний в случае использовани  электрохимическо го хлорсеребр ного интервала.The invention provides an increase in sensitivity, the recording of movements of a hydrobiont or part of its body in a given direction, as well as facilitating the reading of indications in the case of using the electrochemical chlorine-silver interval.

Формула изобреFormula invented

1.Устройство дл  исследовани  движений гидробионта, содержащее химический источник тока дл  креплени  на гидробионте, у которого по крайней мере один электрод контактирует с водой , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  достоверности регистрации интегральной двигатель251. A device for studying the movements of a hydrobiont containing a chemical current source for mounting on a hydrobiont, in which at least one electrode is in contact with water, characterized in that, in order to increase the accuracy of registration of the integral motor 25

увеличени  чувствительности, контактирующие с водой электроды изготовлены из металлов с различной величиной электрохимического потенциала.increases in sensitivity; water-contacting electrodes are made of metals with different electrochemical potential values.

4.Устройство по п.1 и 3, о т - ли чающеес  тем, что, с целью регистрации движений гидробионта или части его тела в заданном направлении, контактирующие с водой4. The device according to claim 1 and 3, whether or not, in order to register the movements of a hydrobiont or part of its body in a given direction, in contact with water

тени  30 электроды установлены в патрубке с раструбами по его оси.shadow 30 electrodes are installed in the socket with sockets along its axis.

5.Устройство по П.1, о т л и- чающеес  тем, что, с целью обеспечени  считывани  показаний при5. The device according to Claim 1, which is based on the fact that, in order to ensure reading

35 использовании в качестве электрохимического интегратора хлорсеребр ного интегратора, его электрод, не контактирующий с водой, имеет отпайку с чехлом из изол ционного материала.When used as an electrochemical integrator, a chlorine-silver integrator, its electrode, which is not in contact with water, is sealed with a cover made of an insulating material.

;зh

NTNT

12.12.

8eight

8eight

1one

фиг. FIG.

J 4«J 4 "

ISIS

15мм15mm

Редактор Т.ПарфеноваEditor T. Parfenova

Составитель А.Ушаков Техред М.ХоданичCompiled by A. Ushakov Tehred M. Khodanych

Заказ 4365/5Тираж 627ПодписноеOrder 4365/5 Circulation 627 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

- -- - ----- - - - - --- --. - --.-. - .-.- - - - - --. - - - - ---.- ™. - . ..- в, «,,.«,,. - - - ----- - - - - --- -. - --.-. -. -. - - - - - -. - - - - ---.- ™. -. ..- at, ",,.",,.

Пpoизвoдcтвeннo-пoлиГpaфичefcкoe предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4MANUFACTURING AND POLICY GRAPHICS COMPANY, Uzhgorod, Proektna str., 4

Фиг.55

Корректор А.Т скоProofreader A.T. sko

Claims (5)

Формула изобретенияClaim 1.Устройство для исследования движений гидробионта, содержащее химический источник тока для крепления на гидробионте, у которого по крайней мере один электрод контактирует с водой, отличающееся тем, что, с целью увеличения достоверности регистрации интегральной двигатель ной активности гидробионта и отдельных частей его тела, оно снабжено электрохимическим интегратором для крепления на теле гидробионта, при этом один электрод интегратора контактирует с водой, а другой электрод соединен проводами через балластное сопротивление с электродом химического маточника тока, не контактирующим с водой, при этом химический источник тока, интегратор, балластное сопротивление и_соединительные провода изолированы от воды.1. A device for studying the movements of a hydrobiont, containing a chemical current source for mounting on a hydrobiont, in which at least one electrode is in contact with water, characterized in that, in order to increase the reliability of recording the integral motor activity of the hydrobiont and its individual parts, it equipped with an electrochemical integrator for mounting on the body of the hydrobiont, while one integrator electrode is in contact with water, and the other electrode is connected by wires through ballast with an electric native chemical liquor current, not in contact with water, the chemical current source integrator ballast i_soedinitelnye wires insulated from water. 2. Устройство по п.1 , о т л и чающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности, контактирующие с водой электроды имеют пористую поверхность.2. The device according to claim 1, wherein the, in order to increase sensitivity, the electrodes in contact with water have a porous surface. 3. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности, контактирующие с водой электроды изготовлены из металлов с различной величиной электрохимического потенциала.3. The device according to claim 1, wherein the, in order to increase the sensitivity, the electrodes in contact with water are made of metals with different electrochemical potentials. 4. Устройство по п.1 и 3, о т ли чающееся тем, что, с целью регистрации движений гидробио нта или части его тела в заданном направлении, контактирующие с водой электроды установлены в патрубке с раструбами по его оси.4. The device according to claim 1 and 3, characterized in that, in order to register the movements of the hydrobiont or part of its body in a given direction, the electrodes in contact with water are installed in the pipe with sockets along its axis. 5. Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что, с целью обеспечения считывания показаний при использовании в качестве электрохимического интегратора хлорсеребряного интегратора, его электрод, не контактирующий с водой, имеет отпайку с чехлом из изоляционного материала.5. The device according to claim 1, characterized in that, in order to ensure readings when using silver-silver integrator as an electrochemical integrator, its electrode, which is not in contact with water, has a tap with a cover of insulating material. Фиг.5Figure 5