一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器及方法，属于传感器监测技术领域。具体包括：两个主传动轴、两个可调节旋钮、两个副传动轴、应变片和全桥放大模块。所述两个主传动轴分别固定在所述待监测贝的两个贝壳上；所述两个副传动轴通过所述两个可调节旋钮分别与两个所述主传动轴连接，所述副传动轴能围绕所述调节旋钮做杠杆运动；所述应变片与所述两个副传动轴连接；所述应变片连接所述全桥放大模块用于监测信号的放大输出。本发明专利技术设计较为轻便，可远程收集监控这些贝的活动指标，以此来间接判断养殖群体的健康状况，补足了双壳贝类开壳活动监控的方法。了双壳贝类开壳活动监控的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器及方法


[0001]本专利技术涉及传感器监测
，特别涉及一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器及方法。

技术介绍

[0002]生物信号采集系统是一种指利用传感器、放大器、刺激器、数模转换器等装置，观察并收集各种生物机体内或在离体器官中的生物电信号以及张力、压力、温度等生物非电信号的数据，进而实现对生物机体在不同的环境调节或病理条件下所变化的生理信号加以收集的系统设备。生物信号采集系统是研究生物机能活动的主要设备。现代生物信号采集系统借助集成化电子电路和计算机的技术优势，具有稳定性高、测量数据准确、实验数据的真实性好、数据测量方法易操作、数据处理便捷等多方面的优势，能够满足现代动物机理实验的要求。
[0003]目前市场上生物信号采集系统种类较多，在人类生命指标监控方面应用较广泛，但国内传感器技术起步较晚，发展相对落后。在农业方面，热阻测量、热电偶测量、红外测温、红外热成像测量和生物温度模型等技术已应用于植物生理研究及植物组织器官温度监测。诸多研究者利用传感技术，精准测量监控植物果实生长情况、农药残留剂量、叶片厚度、植物光合作用动态变化等生理或化学指标，快速获取植物生理指标或持续检测某些指标的动态变化过程。传感器技术在人类医学方面应用较多，在植物学研究中也出现了具针对性且已市场化的植物生理指标传感器，但在水生动物生理生态信息检测方面研究及应用尚少。
[0004]电阻应变片作为测量形变程度的工具早已应用到工程领域，多应用于设备关键部位结构健康检测及扭矩测量。衍生的应变电测技术已在生物力学研究中应用多年，为生物力学研究提供了科学的研究工具。但在水生动物生理生态信息检测方面研究尚少。水产养殖业目前现代化程度不高，尚处于粗放式养殖的阶段。工厂化养殖虽在各地已经又开始试验，但各企业间设备管理方式等都存在差异，仍然缺乏标准化的模式。无标准的行业发展现状、水产养殖动物的特性与养殖环境，也导致了目前没有成熟地相对应的水产养殖动物的生理生态信息监控技术。应变片作为测量形变程度的工具早已应用到工程领域，但在双壳贝类研究方面尚未存在基于应变片技术的行为学研究。

技术实现思路

[0005]本专利技术基于电阻应变片技术，结合成本较低且防水耐用的亚力克材料，设计了一款用于监控双壳贝类开壳行为的传感器。为传感器监控技术在水生动物生物信号采集方面提供了新工具与新思路，具备成本低易于操作的特点。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提出了一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器，所述传感器安装在待监测贝的贝壳上，包括：两个主传动轴、两个可调节旋钮、两个副传动轴、应变片和全桥放大模块；
[0007]所述两个主传动轴分别固定在所述待监测贝的两个贝壳上；
[0008]所述两个副传动轴通过所述两个可调节旋钮分别与两个所述主传动轴连接，所述副传动轴能围绕所述可调节旋钮做杠杆运动；
[0009]所述应变片与所述两个副传动轴连接，用于监测开壳行为；
[0010]所述全桥放大模块连接所述应变片用于监测信号的放大输出。
[0011]进一步的，所述主传动轴形状为矩形框，通过玻璃胶固定在所述贝壳上，其长轴平行于最大开壳点与开壳相对不动位置点所连接的直线。
[0012]进一步的，所述副传动轴形状为L形，所述副传动轴的长轴与所述主传动轴的长轴通过所述可调节旋钮连接，所述应变片通过玻璃胶固定在所述两个副传动轴的短轴上。
[0013]进一步的，在所述贝壳完全闭合状态时，调整并固定所述两个可调节旋钮，使所述应变片处于无形变状态。
[0014]进一步的，所述应变片和所述全桥放大模块表面均由聚乙烯防水薄膜覆盖，全身防水且减少水流变化带来的噪音干扰。
[0015]进一步的，所述两个主传动轴和两个副传动轴均使用亚克力板材料。
[0016]本专利技术还公开了一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控方法，基于上述的用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器，包括如下步骤：
[0017](1)将待监测贝的贝壳上水分擦净，并找到开壳最大位置点A 及开壳相对不动位置点B，刺激所述待监测贝，使其处于完全闭壳状态；
[0018](2)调节两个可调节旋钮，使两个副传动轴处于可自由活动的状态；
[0019](3)将传感器的两个主传动轴用玻璃胶分别固定在所述待监测贝的两个贝壳上，使得所述主传动轴的长轴平行于直线AB；
[0020](4)调整并固定所述两个可调节旋钮，使应变片处于无形变状态；
[0021](5)将所述待监测贝放入水中，开始监控，监控数据将通过全桥放大模块输出给软件以时间—电压图的形式显示，以监测开壳活动的变化。
[0022]进一步的，所述应变片通过玻璃胶固定在所述两个副传动轴的短轴上。
[0023]进一步的，所述应变片和所述全桥放大模块表面均由聚乙烯防水薄膜覆盖，全身防水且减少水流变化带来的噪音干扰。
[0024]进一步的，所述两个主传动轴和两个副传动轴均使用亚克力板材料。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]本专利技术设计较为轻便，远程收集监控这些贝的活动指标，以此来间接判断养殖群体的健康状况，补足了双壳贝类开壳活动监控的方法。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器结构示意图。
[0028]图2是本专利技术实施例主传动轴俯视图。
[0029]图3是本专利技术实施例副传动轴俯视图。
[0030]其中：1、主传动轴，2、副传动轴，3、可调节旋钮，4、全桥放大模块，5、应变片。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0032]如图1所示，一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器，其安装在待监测贝的贝壳上，包括：两个主传动轴1、两个可调节旋钮3、两个副传动轴2、应变片5和全桥放大模块4。两个主传动轴1 为矩形框，通过玻璃胶固定在待监测贝的两个贝壳上，其长轴平行于最大开壳点与开壳相对不动位置点所连接的直线；两个副传动轴2形状为L形，其长轴通过两个可调节旋钮3分别与两个主传动轴1的长轴连接，可围绕可调节旋钮3做杠杆运动；应变片5通过玻璃胶固定在两个副传动轴2的短轴上；在贝壳完全闭合状态时，调整并固定两个可调节旋钮3，使应变片5处于无形变状态；应变片5与全桥放大模块4连接，将开壳行为引起的电压变化放大并输出，通过数模传化器将采集到的物理信号转化为电信号，最终以时间——电压变化图的形式展示开壳活动的变化。
[0033]应变片5和全桥放大模块4表面均由聚乙烯防水薄膜覆盖，因此传感器全身防水，可适应实验室养殖水环境及大部分双壳贝类自然栖息环境。同时为应变片5提供一个与水隔绝的工作环境，也减少了因环境水流变化带来的噪音干扰。本实施例所用物理传感器为对微小形变敏感的应变片，配合较轻较薄的亚克力板作为主体结构材料，对监控生物的影响很小并且可捕捉到微小变化。
[0034]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器，所述传感器安装在待监测贝的贝壳上，其特征在于，包括：两个主传动轴(1)、两个副传动轴(2)、两个可调节旋钮(3)、应变片(5)和全桥放大模块(4)；所述两个主传动轴(1)分别固定在所述待监测贝的两个贝壳上；所述两个副传动轴(2)通过所述两个可调节旋钮(3)分别与所述两个主传动轴(1)连接，所述副传动轴(2)能围绕所述可调节旋钮(3)做杠杆运动；所述应变片(5)与所述两个副传动轴(2)连接，用于监测开壳行为；所述全桥放大模块(4)连接所述应变片(5)，用于监测信号的放大输出。2.根据权利要求1所述的一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器，其特征在于：所述主传动轴(1)形状为矩形框，其通过玻璃胶固定在所述贝壳上，其长轴平行于最大开壳点与开壳相对不动位置点所连接的直线。3.根据权利要求1所述的一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器，其特征在于：所述副传动轴(2)形状为L形，所述副传动轴(2)的长轴与所述主传动轴(1)的长轴通过所述可调节旋钮(3)连接，所述应变片(5)通过玻璃胶固定在所述两个副传动轴(2)的短轴上。4.根据权利要求1所述的一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器，其特征在于：在所述贝壳完全闭合状态时，调整并固定所述两个可调节旋钮(3)，使所述应变片(5)处于无形变状态。5.根据权利要求1所述的一种用于双壳贝类开壳行为数字化监控的传感器，其特征在于：所述应变片(5)和所述全桥放大模块(4)表面均由聚乙烯防水薄膜覆盖，全身防水且减少水流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王有基，陈翔，胡梦红，高天，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：