Устройство для счета и дозирования планктонных организмов

Устройство для счета и дозирования планктонных организмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК. (19) (И) ц)) 4 А Ol K 61/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3774173/28-13 (22) 23.07.84 (46) 23.01.86. Бюл. ¹ 3 (71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт по охране вод и Харь" ковский ордена Трудового Красного

Знамени и ордена Дружбы народов государственный университет им. А.М.Горького (72) В.В.Емельяненко, И.Е.Губин, В.И.Мацкивский и Г.Г.Поликарпов (53) 639.51(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1068085, кл. А 01 К 61/00, 1982.

Строганов Н.С., Колосова Л.В.

Ведение лабораторной культуры и определение плодовитости дафний в ряде поколений. — Методики биологических исследований по водной токсикологии. М.: Наука, 1971, с. 210-216.

Paul E. Bertram and Arthur

S.Brooks. Chamber for Maintaining

AcLu1t Daphniа ancL Separating the

Joung. — Progressive Fish Culturist.

V. 44, 1982, ¹ 4, р. 144-145. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧБТА

И ДОЗИРОВАНИЯ ПЛАНКТОННЫХ ОРГАНИЗМОВ, преимущественно дафний, содержащее резервуар из светонепроницаемого материала, разделенный планктонной сеткой на камеру обитания планктонных организмов и камеру отделения планктонных организмов, сосуд для сбора планктонных организмов и источник света, о т л и— ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения эффективности и точности дозирования, оно снабжено эрлифтом, двумя дополнительными источниками света, системой счета планктонных организмов, включающей счетчик им пульсов с фотоприемником, блок сравнения, коммутатор, контакты которого включены в цепь питания источников света, и блок памяти, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, а также световодами, торец одного из которых оптически связан с фотоприемником, а торцы других — с источниками света, сетка укреплена в резервуаре вертикально, эрлифт смонтирован в камере отделения планктонных организмов, его верхний конец расположен над камерой и сообщен с сосудом для сбора планктонных организмов, а нижний выполнен из светопроницаемого материала, один световод, оптически соединенный с источником света, размещен в камере обитания планктонных организмов, а другие — в камере отделения планктонных организмов, при этомторец одного световода расположен под нижним концом эрлифта, а торцы двух других, соединенных соответственно с источником светаи фотоприемником, установлены один напротив другого в районе участка эрлифта, выполненного из светопроницаемого материала так, что их общая оптическая ось размещена по диаметру эрлифта.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диаметр . ячеек планктонной сетки выбирают по соотношению d D, где d — диаметр ячейки планктонной сетки, мм;

D — внутренний диаметр нижней части эрлифта, мм.

Изобретение относится к культивированию и содержанию живых планктонных организмов, в частности к лабораторному содержанию дафний, и может быть использовано для их ко— личественной подачи из резервуаров для содержания в резервуар для опытов.

Цель изобретения — повышение эффективности и точности дозирования.

При использовании изобретения достигается возможность автоматизации счета и дозирования планктонных организмов, причем эффективность счета повышается при увеличении численности дозируемой группы организмов.

Кроме того, устройство дает хорошую воспроизводимость численности дозируемой группы планктонных организмов и пригодно к использованию в качестве автономного блока в автоматизированных системах контроля токсичности воды.

На фиг. 1 изображено устройство для счета и дозирования планктон-ных организмов; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1.

Устройство для счета и дозирования планктонных организмов с.о- держит выполненный из светонепроницаемого материала резервуар 1, который установленной на нем вертикально планктонной сеткой 2 разделен на камеру 3 обитания планктонных организмов и камеру 4 отделения планктонных организмов. Резервуар 1 имеет крышку 5.

В камере 3 обитания размещен све.товод 6, второй торец которого оптически соединен с источником 7 света.

В камере 4 отделения планктонных организмов установлен эрлифт

8, верхняя часть которого расположена над крышкой 5 резервуара 1 и соединена с сосудом 9 для сбора планктонных организмов, а нижняя— под патрубком ввода воздуха часть эрлифта 8 выполнена из светопроницаемого материала и под ее нижним концом в непосредственной близости размещен торец световода 10, второй торец которого оптически соединен со своим источником 11 света. В непосредственной близости к светопроницаемой части эрлифта

8 размещены один против другого торцы световодов 12 и 13, причем

1205849 2 размещены они так, что их общая оптическая ось размещена по диаметру поперечного сечения эрлифта 8. Второй торец световода 12 оптически соединен со своим источником 14 света.

Устройство снабжено системой счета планктонных организмов, включающей счетчик 15 импульсов с фотоприемником 16, блок 17 сравнения, коммутатор 18, выходные контакты которого включены в цепь питания источников 7, ll и 14 света, а также блок 19 памяти, выход которого соединен с вторым входом блока 17 сравнения.

Второй торец световода 13 оптически соединен с фотоприемником 16.

Диаметр ячеек планктонной сетки

2 выбирают по соотношению и Ь D, где

d. — — диаметр ячейки планктонной сетки, мм; D — внутренний диаметр нижней части эрлифта, мм.

Выбранное соотношение обеспечивает повышение эффективности работы устройства. Несоблюдение этого соотношения может вызывать закупоривание зрлифта 8 прн попадании в зону всасывания организма, размеры которого превышают внутренний диаметр нижней части эрлифта, Таким образом обеспечивается повышение точности дозирования планктонных организмов.

В качестве источников 7, ll и 14 света используют светоизлучающие диоды, а в качестве фотоприемника 16 может быть использован фотодиод.

В качестве счетчика 15 импульсов используют счетный регистр, включающий цепочку последовательно соединенных триггеров и многоразрядный знаковый индикатор.

В качестве блока 17 сравнения используют двухвходную схему И, в качестве блока 19 памяти можно использовать счетный регистр, включающий цепочку последовательно соединенных триггеров с клавишным управлением и многоразрядный знаковый индикатор, а в качестве коммутатора 18 может быть применено электромагнитное реле, с элементом ручного управления.

Устройство для счета и дозирования планктонных организмов работает следующим образом.

Заполняют резервуар 1 чистой аэрированной водой и в камеру 3 обитания помещают планктонные организмы. Плотность посадки зависит от ви.

1О!

25

35

45

55

3 да организмов. Для дафний оптимальная плотность посадки составляет

1 экз 10 мл .

Включают питание электрической схемы устройства, при этом выходные контакты коммутатора 18 обеспечивают включение источника 7 света, который находится в оптическом контакте со световодом 6. Свет проходит по световоду 6 и свободно излучается торцом последнего, разме-. щенным в камере 3 обитания. Планктонные организмы, привлеченные светом, концентрируются в камере 3 обитания в области торца световода 6. Посредством клавишей блока

19 памяти набирают число, соответствующее точному числу планктонных организмов, которое необходимо отобрать из резервуара 1 и дозированно ввести.в сосуд 9. Набранное посредством клавишей число высвечивается на табло многоразрядного знакового индикатора и сохраняется до окончания дозирования.

Посредством элемента ручного управления переключают выходные контакты коммутатора 18 так, чтобы источник 7 света был отключен, а источники 11 и 14 света были включены. Одновременно с этим начинают подачу сжатого воздуха через патрубок ввода воздуха эрлифта 8.

Подача воздуха вызывает поступление воды в полость эрлифта 8 через его нижнюю часть. В непосредственной близости от-нижней части эрлифта 8 и на некотором удалении формируется зона всасывания. т.е ° зона, в пределах которой любая взвешенная частица, в т.ч. планктонный организм, увлекается токами воды и втягивается в полость эрлифта.

Размеры зоны всасывания зависят от конструктивных особенностей эрлифта 8 и скорости подачи возду.ха. Оптимальные размеры зоны всасывания подбирают при регулировке устройства.

Сжатый воздух не должен содержать биологически вредных веществ, а для его получения может быть ис. пользовано любое известное устройство, например микрокомпрессор (на чертеже не показан). Свет от источника 11 света проходит по световоду 10 с которым он находится в оптическом контакте, и, свободно излучаясь торцом световода

849 4

10, образует освещенную зону в непосредственной близости под концом нижней части эрлифта 8. Свет от источника 14 света проходит вначале по световоду 12, с которым он на- ходится в оптическом контакте, затем сквозь стенки нижней светопроницаемой части эрлифта 8 и далее идет по световоду 13, торец которого размещен напротив торца световода 12 так, что они имеют общую оптическую ось. В конечном итоге свет падает на фотоприемник 16, оптически соединенный с другим торцом световода 13.

Планктонные организмы активно перемещаются по направлению к освещенной зоне в камере 4 отделения и при этом встречают на своем пути планктонную сетку 2. Сквозь ячейки последней могут пройти организмы определенной возрастной группы, например дафнии, не старше 7-дневного возраста, более крупные организмы задерживаются сеткой и остаются в камере 3 обитания. Таким образом, на данном этапе происходит отделение организмов требуемой возрастной группы от организмов старших возрастных групп. Организмы, прошедшие сквозь планктонную сетку 2 и камеру 3 обитания, концентрируются в области максимальной освещенности, т.е. вблизи торца световода

10, а так как торец этого световода 10 размещен в непосредственной близости под нижним концом эрлифта

8, то область максимальной освещенности является в то же время и зоной всасывания эрлифта 8. Организмы, находящиеся в зоне всасывания, увлекаются токами воды и поступают к входному отверстию на конце нижней части эрлифта 8. Размеры отверстия позволяют проходить в него в каждый момент времени лишь одному организму, поэтому внутри полости эрлифта. 8 организмы движутся поочередно, образуя своего рода цепочку. Начиная с момента всасывания .и до попадания s сосуд 9 для сбора планктонных организмов, имеет место пассивный транспорт организмов в отличие от активнога движения самих организмов в области высокой освещенности в силу присущего им фототаксиса.

При движении дафний по эрлифту

8 вверх каждая ив них пересекает

1205849 луч света, выходящий из торца световода 12 и падающий на торец световода 13. При этом интенсивность . света, падающего на фотоприемник

16, уменьшается, что вызывает срабатывание счетчика 15 импульсов.

Общее число импульсов, зарегистрированное счетчиком 15, соответст- вует числу организмов, пересекших луч света, прохбдящий между торцами световода 12 и световода 13. Это число запоминается и высвечивается на табло многоразрядного. знакового индикатора счетчика 15 импульсов.

Перемещение организмов по эрлифту

8 приводит к попаданию их в сосуд

9 для сбора планктонных организмов. .Таким образом число, высвеченное на табло знакового индикатора счетчика 15 импульсов, соответствует точному числу организмов, поданных в сосуд 9е. В мбмент, когда число организмов, пересекших луч света- проходящий между торцами световодов 12 и

13, станет равным числу, запомненному блоком 19 памяти, на выходе блока 17 сравнения появится сигнал, Который поступает на вход коммутатора 18. При этом коммутатор 18 отключает. питание источника II света и включает источник 7 света, Организмы активно перемещаются по

1 направлению к свету, исходящему из торца световода 6, и при этом уходят из зоны всасывания эрлифта .8.

Продолжая движение организмы проходят сквозь ячейки планктонной сет10 ки 2 и возвращаются в камеру 3 обитания. Сжатый воздух продолжают подавать через патрубок ввода воздуха эрлифта 8 для того, чтобы все организмы, находящиеся в полости эр-!

5 лифта 8, подать в сосуд 9. Продолжительность последней операции зависит от конструктивных особенностей эрлифта 8 и скорости подачи воздуха. Практически подачу воздуха, 211 прекращают через 2-4 мин после отключения источника 11 света. Источник 14 света отключают вручную и на этом .цикл счета и дозирования планктонных организмов считают

2s законченным. В сосуде 9 находятся организмы, точное число которых известно и значится на табло знаково- . го индикатора счетчика 15 импульсов.. Сосуд 9 отсоединяют от верхней щ части эрлифта 8 и содержащиеся в нем организмы используют по назначению.

li 05849

Составитель С.Филиппова

Редактор С.Патрушева ТехредT,äóáHHöä Корректор А. 3имокосов

Заказ 8564/3

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

12

1Ô