УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЗМА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для измерения электромагнитного излучения организма сельскохозяйственных животных и может быть использована в животноводстве в технологии кормления, ветеринарной медицине и селекции сельскохозяйственных животных и птицы.
Уровень техники
Известно устройство для определения состояния живого организма по небольшому изменению электрического сопротивления биологического объекта (полиграф) (см. кн. Peter Tompkins, Cristofer Bild, - The Stcret Life of Plants, - 1976). Два транзистора, соединенных по схеме Дарлингтона в составной транзистор, образуют усилитель постоянного тока. Два электрода, помещенных на поверхность биологического объекта, изменяют балансировку усилителя посредством изменения сопротивления между электродами. В результате этого возникает электрический ток, регистрируемый микроамперметром (Нютон, С.Брага. - Электронные эксперименты, - М., 2004)
Недостатками устройства являются:
- оценка состояния биологического объекта только по величине электрического сопротивления поверхности живого организма;
- невозможность комплексного исследования состояния живых организмов;
- отсутствие универсальных средств фиксации электродов устройства на теле различных видов животных.
Известно устройство для обнаружения электрического заряда, в том числе живого организма, дистанционно (электроскоп). Устройство регистрирует изменение электрического заряда вокруг биологического объекта в зависимости от его физиологического состояния (см. кн. Нютон, С.Брага. - Электронные эксперименты, - М., 2004, с.251). Недостатками устройства являются:
- оценка состояния биологического объекта только по величине электрического заряда;
- большие затраты при обеспечении необходимой точности измерений;
- невозможность применения для работы с сельскохозяйственными животными на потоке (при большом количестве животных).
Известно устройство на основе мультиметра DV832DIGITAL и способ раннего отбора стресс-устойчивого ремонтного молодняка птицы разных генотипов для воспроизводства по величине показателей в µA или µB при наличии контакта плюс-электрода с правой ногой и минус-электрода с левой, помещенных в сосуды из диэлектрика, заполненные водой или любым дезраствором (см. пат.RU 2250071CZ, 2004; RU 2264095CZ, 2005).
Недостатками устройства являются:
- Невозможность применения для других видов сельскохозяйственных животных, кроме птицы;
- опосредованный характер определения биоэлектропотенциала (БЭП) через электрическое сопротивление живого организма;
- значительная трудоемкость определения характеристики потенциала сельскохозяйственных животных с большой живой массой и при большом количестве особей, что неприемлемо в практике.
Наиболее близким по технической сущности, достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является устройство для определения состояния живого организма по небольшому изменению электрического сопротивления поверхности биологического объекта (полиграф), состоящего из двух электродов, двух транзисторов, четырех постоянных резисторов, одного потенциометра, одного микроамперметра и батареи - источника постоянного тока (см. кн. Peter Tompkins, Cristofer Bild, - The Stcret Life of Plants,-1976; Нютон, С.Брага. - Электронные эксперименты, - М.).
Недостатками устройства являются:
- оценка состояния биологического объекта только по величине электрического сопротивления поверхности живого организма;
- невозможность комплексного исследования состояния живых организмов;
- отсутствие универсальных средств фиксации электродов устройства на теле различных видов животных.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к комплексному определению физиологического состояния живого организма через величину µA или µB прибора. Он достигается с помощью устройства, регистрирующего показатели через один электрод (сенсорный датчик) и, в совокупности дающий представление о физиологическом состоянии животного.
Технический результат достигается с помощью устройства для измерения электромагнитного излучения сельскохозяйственных животных, содержащего электрод, соединенный через первый резистор с усилителем, который состоит из двух кремниевых транзисторов обратной проводимости, мост, образованный тремя резисторами и потенциометром, микроамперметр и источник питания постоянного тока, при этом электрод выполнен в виде сенсорного датчика с возможностью исключения влияния электрического сопротивления тела живого организма, причем сенсорный датчик соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с базой первого транзистора, эмиттер которого соединен с базой второго транзистора, эмиттер второго соединен с первым выводом второго резистора и с первым выводом микроамперметра, который является детектором, причем два транзистора образуют усилитель, при этом первый вывод третьего резистора соединен с коллекторами транзисторов, а другой вывод соединен с первым выводом потенциометра причем потенциометр соединен вторым выводом с четвертым резистором, а средним выводом со вторым выводом микроамперметра, при этом четвертый резистор вторым выводом соединен со вторым выводом второго резистора и с минусовым полюсом источника питания, который установлен с возможностью заземления, а при этом положительный полюс источника питания соединен с первым выводом третьего резистора и коллекторами двух транзисторов.
Краткое описание чертежей.
На фиг. дано устройство для измерения электромагнитного излучения сельскохозяйственных животных, принципиальная схема.
Осуществление полезной модели
1
1
2
2
1
1
2
3
1
2
1
1
4
1
4
2
1
1
3
2
1
Устройство для измерения электромагнитного излучения сельскохозяйственных животных состоит из электрода, выполненного в виде сенсорного датчика 1, соединенного с первым выводом первого резистора R 2, второй вывод последнего соединен с базой первого транзистора T 3 и через эмиттер его соединен с базой второго транзистора T 4, эмиттер которого соединен с первым выводом второго резистора R 5 и с первым выводом микроамперметра M 6, который является детектором. Эти два транзистора - T 3 и T 4 - образуют усилитель. Резистор R 7 первым выводом соединен с коллекторами двух транзисторов T 3 и T 4, а другой вывод соединен с первым выводом потенциометра P 8. В свою очередь потенциометр P 8 соединен вторым выводом с четвертым резистором R 9 и средним выводом соединен с микроамперметром M 6. Резистор R 9 вторым выводом соединен со вторым выводом резистора R 5 и с минусовым полюсом источника питания E 10 постоянного тока, который установлен с возможностью заземления, при этом источник питания E 10 положительным полюсом соединен с первым выводом резистора R 7, коллекторами второго и первого транзисторов T4 и T 3.
1
1
3
4
Таким образом, устройство для измерения электромагнитного излучения сельскохозяйственных животных включает один сенсорный датчик, взаимодействующий с телом животного через усилитель сигналов с использованием транзисторов, например, КТ-315 3; 4 обратной проводимости (см. фиг.). Микроамперметр M 6, потенциометр P 8, резисторы R 7 и R 9 образуют схему электрического моста.
1
2
Таким образом, устройство для измерения электромагнитного излучения сельскохозяйственных животных состоит из одного электрода - сенсорного датчика 1, усилителя, состоящего из транзисторов T 3 и T 4, стандартного выпрямительного источника питания постоянного тока 10 понижающего с 220 до 9V напряжения, при этом сенсорный датчик 1 выполнен в виде петли диаметром 10 мм из медного изолированного провода, контактирующую с поверхностью тела животного.
Устройство для измерения электромагнитного излучения сельскохозяйственных животных работает следующим образом:
1
1
1
1
Электрод - сенсорный датчик 1, подсоединенный к базе кремниевого первого транзистора T 3 общего назначения обратной проводимости «n-p-n» КТ-315 3 через первый резистор R 2 100 кОм (сто тысяч Ом). Этот транзистор T 3 дает первое усиление сигнала. Резистор R 2 же определяет чувствительность всей электрической схемы: его изменение приводит к возможности измерять более мелких животных при уменьшении его параметра. Например, если поставить в схему 50 кОм (пятьдесят тысяч Ом), то чувствительность возрастет в два раза.
2
2
4
1
1
2
Второй транзистор T 4 с аналогичными параметрами создает составную часть схемы Дарлингтона, что обеспечивает двойное усиление сигнала по постоянному току. Здесь сигнал увеличивается повторно. Мост сопротивлений наряду с резисторами, R 7 с параметрами равными 1 кОм, R 9 с параметрами равными 1 кОм и потенциометром P 8 с параметрами равными 10 кОм (переменный резистор 10000 Ом с регулятором) (регулятор на фиг. не показан) обеспечивает баланс электропотенциалов для показаний стрелки детектора-микроамперметра M 6 до начала измерений. Резистор R 5 с параметрами равными 4,7 кОм является для него нагрузкой (снимается питание для прибора).
1
1
1
1
Детектор представлен чувствительным микроамперметром M 6 50÷200 µA (от пятидесяти до двухсот микроампер) и настраивается перед измерениями потенциометром P 8 номиналом 10 кОм путем установки стрелки на «ноль». Любое изменение биоэлектропоказателей животного приводит к изменению потенциала, в результате чего при разбалансировании моста через микроамперметр M 6 будет проходить ток, отличный от первоначально установленного. Это зафиксирует микроамперметр M 6. Причем стрелка прибора может отклоняться как в левую, так и в правую сторону: это зависит от направления разбалансировки электрического моста.
Разность потенциалов между землей и телом животного принята за величину электромагнитного излучения живого организма. Комплектование групп животных проводят с учетом величины биоэлектропоказателей каждой особи, зарегистрированных этим устройством.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- сокращение затрат труда и возможность оперативной оценки состояния животных вне зависимости от их количества и вида.