устройство для определения внутриульевой двигательной активности пчел

Формула изобретения

1. Устройство для определения внутриульевой двигательной активности пчел, преимущественно при сборе яда, содержащее ядоприемник, генератор импульсов напряжения, подключенный к электродам ядоприемника, и средство регистрации двигательной активности, отличающееся тем, что ядоприемник выполнен в виде по крайней мере одной ядоприемной кассеты, установленной между медовыми рамками улья, а средство регистрации двигательной активности выполнено в виде электродов, имеющих форму пластин, расположенных одна над другой и установленных с зазором относительно верхней и нижней частей ядоприемной кассеты, подключенных через усилительный блок к регистрирующему устройству.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено двумя ядоприемными кассетами и двумя парами электродов, при этом ядоприемные кассеты установлены контрлатерально между двумя крайними медовыми рамками.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что длина электродной пластины равна 0,8-1,0 длины ядоприемной кассеты, а ширина - 2,8-3,2 ширины проекции трех медовых рамок.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что усилительный блок выполнен двухкаскадным в виде дифференциального усилителя и усилителя биопотенциалов, причем вход дифференциального усилителя подключен к электродным пластинам, а выход - к входу усилителя биопотенциалов, выход которого подключен к регистрирующему устройству.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что электродные пластины отделены от объема улья сеткой, выполненной из токонепроводящего материала, с размером ячеек, обеспечивающим защиту пластин от попадания на них пчел.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пчеловодству, в частности к средствам для определения оптимальной величины электрического воздействия на пчел при сборе яда. Кроме того, изобретение может быть использовано при определении активности медосбора, подготовки к роению.

Известно устройство [1, 2], реализующее фотоэлектрический способ контроля двигательной активности пчел. Устройство содержит горизонтально установленный энтомологический садок из прозрачного диэлектрического материала. Под углом 45^o к плоскости садка сверху и снизу от него установлены электроды в виде металлической сетки с окнами в центральной части. Электроды подключены к генератору напряжения. Под центром нижней грани садка закреплен фотодиод, используемый в качестве фотодатчика. Над верхней гранью садка на одной оси с тубусом фотодиода закреплен источник света. Фотодиод подключен к входу усилителя постоянного тока, а выход усилителя - к счетчику СЭД-2. Периоды затенения и освещения фотодиода при перемещении пчел, прерывающих световой поток, преобразуются усилителем в прямоугольные импульсы. Импульсы на выходе усилителя регистрируются счетчиком.

Это устройство предназначено главным образом для лабораторного определения двигательной активности пчел. В полевых условиях оно используется в основном для изучения репеллентного действия электрического поля и оказывается малопригодным при определении внутриульевой двигательной активности пчел при сборе яда.

Известно также устройство [3], оценивающее двигательную активность пчел по амплитудно-частотным характеристикам акустических сигналов, издаваемых пчелами. Устройство содержит акустический датчик (микрофон), связанные с датчиком: усилитель электрического сигнала, записывающее устройство (магнитофон), анализатор спектра, полосовые фильтры и средство регистрации (осциллограф).

При работе устройства акустические измерения сводятся к анализу электрических процессов, так как вместо акустических величин анализируются связанные с ними определенными зависимостями электрические величины.

Недостатком известного устройства является низкая достоверность полученных результатов измерений, а следовательно, и сложность при установлении оптимальной величины электрического воздействия на пчел при сборе яда в условиях пасеки. Это связано с трудностями размещения акустического датчика непосредственно в месте ядосбора. При снятии крышки улья и установке акустического датчика над ядоприемником нарушается реальная картина двигательной активности пчел, характерная именно для процесса сбора яда. Присутствие посторонних шумов также снижает достоверность получаемых результатов.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является устройство "СПОЛОХ К" [4]. Устройство содержит генератор импульсов напряжения, ядоприемник, выполненный в виде пластины из гибкого материала. На верхней стороне пластины ядоприемника размещены электроды в виде нанесенных токопроводящих слоев. Устройство содержит также контролирующее приспособление в виде пластины из влагонепроницаемого материала с фотоэмульсионным слоем, соединенное с ядоприемником через промежуточный слой из гигроскопического материала. Электроды разделены зигзагообразным изолирующим слоем, а в пластине ядоприемника выполнены сквозные отверстия. Кроме того, гигроскопический материал промежуточного слоя пропитан веществом, нейтрализующим пчелиный яд.

Устройство предназначено для использования в полевых условиях. Оно в виде зонда вводится в область, где будет производиться массовый сбор яда у пчел. О двигательной активности пчел судят по количеству пятен с низкой оптической плотностью, соответствующих числу ужалений, на фотоэмульсионном слое. Оптимальной считается та величина электрического воздействия, которая не приводит к дальнейшему приросту количества пятен с увеличением напряжения на электродах. Устройство является контролирующим и служит для предварительного измерения величины электрического воздействия. Массовый сбор яда производится традиционными устройствами.

Таким образом, устройство позволяет, по сравнению с вышеописанными, повысить точность при оценке двигательной активности пчел для установления оптимального значения величины электрического воздействия на них при массовом сборе яда.

К недостаткам известного устройства можно отнести:

- низкую точность в определении оптимального значения величины электрического воздействия, так как зондирование не охватывает всей области улья, используемой при массовом сборе яда;

- процедура получения и оценки результатов достаточно трудоемкая и продолжительная во времени, в связи с чем в условиях частой смены параметров окружающей среды (влажности, температуры давления) и отсутствия своевременной соответствующей корректировки значения величины электрического воздействия при сборе яда возможно травмирование и гибель пчел, а также получение яда, загрязненного их выделениями. Кроме того, несмотря на компактность самого устройства, при пользовании им требуется дополнительное фотолабораторное оборудование и материалы, наличие приспособления для избежания засветки фотоэмульсионного слоя при введении устройства в зону массового сбора яда. Неудобна при эксплуатации и оценка результатов, связанная со счетом количества пятен низкой оптической плотности; известное устройство рассчитано на одноразовое использование.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение точности определения двигательной активности пчел для установления оптимальной величины электрического воздействия на них, повышение удобства в эксплуатации и сокращение времени на определение двигательной активности.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для определения внутриульевой двигательной активности пчел, преимущественно при сборе яда, содержащем ядоприемник, генератор импульсов напряжения, подключенный к электродам ядоприемника, и средство регистрации двигательной активности, согласно изобретению ядоприемник выполнен в виде по крайней мере одной ядоприемной кассеты, установленной между медовыми рамками улья, а средство регистрации двигательной активности выполнено в виде электродов, имеющих форму пластин, расположенных одна над другой и установленных с зазором относительно верхней и нижней частей ядоприемной кассеты, подключенных через усилительный блок к регистрирующему устройству.

Кроме того, устройство снабжено двумя ядоприемными кассетами и двумя парами электродов, при этом ядоприемные кассеты установлены контрлатерально между двумя крайними медовыми рамками.

Длина электродной пластины равна 0,8-1,0 длины ядоприемной кассеты, а ширина - 2,8-3,2 ширины проекции трех медовых рамок.

Усилительный блок устройства выполнен двухкаскадным в виде дифференциального усилителя и усилителя биопотенциалов, причем вход дифференциального усилителя подключен к электродным пластинам, а выход - к входу усилителя биопотенциалов, выход которого подключен к регистрирующему устройству.

Кроме того, электродные пластины отделены от объема улья сеткой, выполненной из токонепроводящего материала, с размером ячеек, обеспечивающим защиту пластин от попадания на них пчел.

Использование в предлагаемом устройстве в качестве ядоприемника ядоприемных кассет для массового сбора яда и выполнение датчиков средства регистрации двигательной активности в виде пластинчатых электродов, охватывающих всю область размещения пчел, участвующих в процессе сбора яда, позволяет значительно повысить точность определения реальной двигательной активности пчел при сборе яда, а следовательно, и точность установления оптимальной величины электрического воздействия на них. Указанный интервал размеров электродных пластин обеспечивает, с одной стороны, выполнение вышеприведенного требования к ним, а с другой - позволяет свободно разместить их внутри улья. Повышению точности определения двигательной активности пчел способствует и выполнение усилительного блока двухкаскадным в виде дифференциального усилителя, позволяющего блокировать тестовый сигнал от генератора импульсов напряжения (устранить шум), и усилителя биопотенциалов. Сетка из токонепроводящего материала исключает погрешности при работе устройства, предотвращая попадание пчел на электродные пластины. Заявляемое техническое решение позволяет использовать в качестве регистрирующего устройства осциллограф и самописец, которые, обладая высокой информативностью и точностью определения исследуемых параметров, повышают удобство в эксплуатации. По амплитудным характеристикам кривых на экране и ленте регистрирующего устройства можно быстро и наиболее объективно с большой точностью определить двигательную активность пчел для установления оптимального значения величины электрического воздействия на них при сборе яда, а также оперативно корректировать это значение при изменении физиологического состояния пчел и параметров окружающей среды.

Изобретение поясняется графическим материалом - схемой устройства для определения внутриульевой двигательной активности пчел.

Устройство содержит ядоприемные кассеты 1, установленные контрлатерально между двумя крайними медовыми рамками. Электроды ядоприемных кассет 1 подключены к генератору импульсов напряжения 2, состоящему из последовательно включенных электростимулятора 3 и блока питания 4. Устройство снабжено средством регистрации двигательной активности, выполненным в виде двух пар электродов 5, подключенных через усилительный блок 6 к регистрирующему устройству 7.

Электроды 5 имеют форму прямоугольных пластин, размеры каждой из которых по длине составляют 0,8-1,0 длины ядоприемной кассеты 1, а ширина - 2,8-3,2 ширины проекции трех медовых рамок. Электроды 5 каждой пары установлены с зазором относительно соответственно верхней и нижней частей ядоприемной кассеты 1. Электроды 5 отделены от объема улья сеткой (на схеме не показана), выполненной из токонепроводящего материала, с размером ячеек, обеспечивающим защиту электродных пластин от попадания на них пчел.

Усилительный блок состоит из последовательно включенных дифференциального усилителя 8 и усилителя биопотенциалов 9. Выход биопотенциалов 9 подключен к регистрирующему устройству 7 в виде осциллографа 10 и самописца 11.

Работа устройства основана на изменении разности потенциалов между двумя электродами при внесении в межэлектродное пространство движущегося заряженного объекта. При включении устройства между двумя пластинчатыми электродами 5, расположенными друг над другом, наводится разность потенциалов. При перемещении пчел в межэлектродном пространстве в области ядоприемной кассеты 1 и крайних медовых рамок - месте расположения пчел, у которых полностью сформировалась ядовитая железа и ее резервуар и которые используются при массовом сборе яда (матка, расплод, молодые пчелы занимают 4-8 рамок в центре гнезда), меняется разность потенциалов между электродами 5. Изменение разности потенциалов подается в виде сигнала на дифференциальный усилитель 8, основная функция которого заключается в блокаде тестового сигнала, идущего от электростимулятора 3. Сигнал с дифференциального усилителя 8 подается на усилитель биопотенциалов 9 и регистрируется в виде кривых на экране осциллографа 10 и движущейся ленте самописца 11. По амплитуде кривых судят о двигательной активности пчел, непосредственно связанной с выходом яда. Максимальная амплитуда кривых на экране и ленте регистрирующего устройства соответствует наибольшей двигательной активности пчел, оптимальному значению величины электрического воздействия, максимальному выходу яда на ядоприемные кассеты 1. Дальнейшее увеличение выходного сигнала от электростимулятора 3 обладает репеллентным действием, амплитуда регистрируемых кривых снижается, а выход яда уменьшается.

Таким образом, заявляемое устройство, обладая высокой точностью определения внутриульевой двигательной активности пчел, удобно в эксплуатации и позволяет сократить время при установлении оптимального значения величины электрического воздействия на них при сборе яда, а также оперативно корректировать эту величину при изменении физиологического состояния пчел и параметров окружающей среды. За счет повышения точности определения двигательной активности заявляемым устройством, при сборе яда уменьшается травмирование рабочих пчел, повышается качество яда, увеличивается его выход.

Источники информации

1. Еськов Е.К. Экология медоносной пчелы. М.: Росагропромиздат, 1990, с. 181.

2. Еськов Е.К., Золотев В.В. Современные методы эколого-физиологических исследований. Учебное пособие. Рязань, 1982, с. 63-66.

3. Еськов Е.К., Золотов В.В. Современные методы эколого-физиологических исследований. Учебное пособие. Рязань, 1982, с. 23-24.

4. Авторское свидетельство СССР 1658946, МПК А 01 К 55/00, опубл. 1991 г. - прототип.