устройство для определения физиологического состояния пчелиной семьи "рой"

Формула изобретения

Устройство для определения физиологического состояния пчелиной семьи, включающее микрофон, связанный с усилителем, выход которого посредством элемента с регулируемым коэффициентом передачи связан с входом блока для регистрации частотных характеристик сигнала, причем к входу последнего подключен блок индикации, отличающееся тем, что блок для регистрации частотных характеристик сигнала выполнен в виде последовательно включенных усилителя-ограничителя, управляемого генератора импульсов стабильной длительности, элемента формирования однополярных импульсов и низкочастотного фильтра, выход которого является выходом блока регистрации частотных характеристик сигнала, при этом входом последнего является вход усилителя-ограничителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам диагностики состояния пчелиной семьи.

Известно устройство для определения состояния пчелиной семьи, включающее микрофон, связанный с усилителем, выход которого подключен к низкочастотному анализатору спектра. Данное устройство позволяет по визуальной картине спектра от акустического сигнала определить отношение пчел к матке. Однако, в данном случае прибор очень материалоемок и также не позволяет оперативно диагностировать состояние улья, требуя анализа амплитуд спектральных составляющих в соответствующих диапазонах спектра.

Так же известен прибор для определения физиологического состояния пчелиной семьи, включающий микрофон, усилитель, частотные фильтры, сигнал с которых позволяет определить состояние семьи в данный момент.

Однако, в данном случае, выполнение прибора на основе интерфейса к ЭВМ и ЭВМ делает его достаточно сложным и не дает возможности использовать прибор на отдаленных пасеках.

Наиболее близким к предложенному является прибор для определения физиологического состояния пчелиной семьи, включающий микрофон, связанный с усилителем, выход которого посредством элемента с регулируемым коэффициентом передачи связан с входом блока регистрации частотных характеристик сигнала, причем, ко входу последнего подключен блок индикации. Данный прибор предназначен для мобильной регистрации параметров жизнедеятельности пчел, однако, он достаточно сложен и вследствие использования полосовых фильтров не позволяет осуществлять более точную диагностику поведения семьи.

Целью настоящего изобретения является повышение точности прибора и его информативности, а также упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что блок регистрации частотных характеристик сигнала выполнен в виде последовательно включенных усилителя-ограничителя, управляемого генератора импульсов стабильной длительности, элемента формирования однополярных импульсов и низкочастотного фильтра, выход которого является выходом блока регистрации частотных характеристик сигнала, при этом входом последнего является вход усилителя-ограничителя.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что предложенная совокупность неизвестна, т.е. она соответствует критерию "новизна".

Поскольку имеется потребность в указанном приборе, и он изготовлен из известных комплектующих, то предложенное соответствует критерию "промышленная применимость".

А так как в результате использования прибора получается новый эффект при более простом воплощении появляется возможность прямо на пасеке, используя портативный прибор, диагностировать, причем очень точно, состояние пчелиной семьи, то предложенное соответствует критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена блок-схема прибора "Рой".

Прибор включает микрофон 1, связанный с усилителем 2, ко входу которого подключен элемент 3 с регулируемым коэффициентом передачи, блок для регистрации частотных характеристик сигнала 4 включает усилитель-ограничитель 5, управляемый генератор импульсов стабильной длительности 6, элемент формирования однополярных импульсов 7, низкочастотный фильтр 8, причем, выход фильтра связан с блоком индикации 9 посредством ключа 10. Прибор также имеет стабилизатор 11 и включатель питания 12, который может быть сблокирован с элементом с регулируемым коэффициентом передачи 3 при выполнении последнего в виде переменного сопротивления со средним выводом.

При этом усилитель-ограничитель может быть выполнен в виде усилителя на транзисторе с общим эмиттером, а управляемый генератор импульсов стабильной длительности может быть выполнен на микросхеме К155АГ1. В качестве блока индикации может использоваться стрелочный прибор-микроамперметр, проградуированный предварительно с помощью эталонного акустического генератора.

Прибор работает следующим образом.

Перед измерением проводят тарировку прибора. Для этого на микрофон 1 подают акустический сигнал в диапазоне частот до 330-340 Гц, что соответствует почти крайнему положению стрелки индикатора блока индикации 9. Для практической работы включают питание, микрофон 1 устанавливают на соответствующее место в улье, например, под его крышку. Далее, увеличивая сигнал на входе блока 4, добиваются такого положения стрелки блока индикации 9, при котором указанная стрелка более не отклоняется в сторону увеличения показаний. В данном случае, акустический сигнал с микрофона 1 поступает на усилитель 2 и далее на элемент 3. Поскольку сигнал имеет стохастический характер, то в его составляющих имеется довольно широкий спектр частот. Однако, для точной регистрации необходимо выделение основной гармонической составляющей, что приводит к необходимости применения усилителя-ограничителя 5, который может быть выполнен в виде усилителя на транзисторе с общим эмиттером или аналогичной схемы. Множественность частот в спектральной характеристике при этом существенно уменьшается и сигнал с усилителя-ограничителя 5 в данном случае запускает генератор импульсов 6, с выхода которого импульсы заданной длительности поступают через элемент формирования однополярных импульсов 7 на низкочастотный фильтр 8 и через ключ 10 на блок индикации 9. Элемент 7 может быть выполнен в виде диода, а фильтр 8 в виде емкостного-резистивного фильтра. Блок индикации 9 через ключ 10 подключается либо к выходу фильтра 9, либо к источнику питания (не показан), который также связан с соответствующими электронными узлами прибора, и через стабилизатор 11 с усилителем-ограничителем 5 и генератором 6, поскольку в данном случае от стабильности характеристик данных узлов зависит точность прибора. В случае индикации прибором 200-220 Гц считают, что состояние пчелиной семьи нормальное, при 210-240 Гц роевое состояние, при частоте выше 265 Гц можно утверждать об отсутствии матки или аналогичной физиологической ситуации. Поскольку на приборе соответствующие диапазоны окрашены в соответствующий цвет, то при пользовании пчеловод не затрудняется в диагнозе. При этом, в пограничных областях между зонами частот можно делать выводы по динамике изменения частоты сигнала за заданный промежуток времени.

Для удобства пользования включатель питания 12 блокируется с элементом 3, например с ручкой потенциометра.

Применение указанного прибора позволит оперативно определять состояние пчелиных семей, экстраполировать по тенденции изменения частотного сигнала развитиe ситуации в семье и исключить ситуацию потери семьи или ее гибели.