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    电鱼逆变器的浮鱼原理

    发表时间:2013-09-01

       一 鱼类在电场内对电刺激所产生的反应行动,其表现形式因电流强度的不同而界,一般有下述三种反应行动.

    1.感电反应
    在低电压的电场中,鱼体受到电流刺激后,产生惊恐的逃避反应行动.此时,鱼的身体有轻微的颤动,鳃盖与结都掀起,呼吸频率增加,行动剧烈而无定向,并力图逃避电流刺激的作用区域.鱼类对电流刺激的这种反应称为感电反应.鱼类产生感电反应时的最小电压或临界电压,称为感电电压.

    2.趋阳反应
    在一定强度的直流电场中,鱼类受到电流刺激后,将身体转向阳极,并急速向阳极游去,甚至把电流方向转换,鱼类也会调转方向趋向阳极.在交流电场中鱼群则出现停滞不前,横截电流方向的表现形式.鱼类对电刺激的这种定向感电反应称为趋阳反应.此时,鱼体产生的抖动程度比上述感电反应过程更为剧烈.鱼类产生趋阳反应对应的最小或临界电压称为趋阳电压.

    3.麻痹反应
    当上述趋阳电场强度继续提高时,鱼类由于电流的强力刺激,开始出现昏迷麻痹状态,这种反应称为麻痹反应.此时,鱼类呼吸微弱,绝大部分停止游泳,有的鱼体翻倒,腹部朝上,随着电场强度继续加强,或电击时间的延长,鱼类最后会被电流所击毙.鱼类被麻痹或击毙时的电压称为麻痹电压. 上述鱼类对电流刺激所产生的反应行动表现形式,无论在海水还是淡水中都基本相似.但是,产生反应行动所需要的电参数,又因鱼种不同而有差异.而对于其一种类的鱼类来说,引起电刺激反应的电参数关系,一般都是感电电压小于趋阳电压,趋阳电压小于麻痹电压.例如,濒沼用泥鳅所做的试验表明,在电流为60微安时,泥鳅感电而横转身体,表现出逃离的反应;当电流增加到70微安时,鱼体腹部向上,体躯翻倒并不停地跳动,有时又翻过来,最后游向+极;当电流增加到90微安时,鱼体停止不动.通常鱼体感电反应的电压值约等于十分之一的麻痹反应的电压. 黑木对鱼类趋阳反应的原因作的试验,鱼以吻端(头部)向阳极时的感电电压是鱼的尾部向阳极时的1.5—2.0倍,用这二个电刺激反应的电压值的中值去刺激鱼体时,鱼头向阳极时.鱼不产生感电反应,而当鱼尾向阳极时,鱼就产生感电反应.这说明鱼类在电场内以头部向阳极的反应行动,是适应电流变化,减少触电痛觉的反应行动.

    二、电气捕鱼形式的确定
    在应用电气捕鱼的生产中,往往根据鱼类对电刺激的反应行动来选择捕鱼的形式.例如:
    (1)在海湾(或内河)的增养殖地区,为防止鱼虾外逃,或需要把鱼虾驱赶到指定的养殖地点,就可以利用鱼虾类的感电反应行动的特征,建立电场或用电气发生装置放电,将鱼驱还到预定的区域或预定的网具作用区域.还可以利用鱼虾感电参数的差别,在捕虾拖网上装设电气发生装置,在拖捕中放电.以达到鱼虾分离的捕捞目的.这样既提高了捕虾渔获率,又保护了幼鱼的生长繁殖.又如,养殖生产中的电栅拦鱼.
    (2)利用鱼类的趋阳反应的行动特点,在光、电、泵捕鱼中,产生趋阳电场将灯光诱集的鱼群聚集到阳极鱼泵口,以利于鱼泵吸鱼.
    (3)利用鱼类对强电刺激产生麻痹反应的特点,在海洋捕捞中对活动能力强的大型鱼类或海兽类用电流将其击昏,使其失去抵抗能力,这样不仅操作安全,而且也改善了渔获物的鲜度和质量.在淡水捕捞鱼苗过程中,浙江淡水水产研究所,对鲤鱼苗连续放电30秒钟,这样捕获的鱼苗过一段时间后全部苏醒成活,而且受电击后的鱼苗,其存活率和生长完全正常.

    三、电场捕鱼电功率的核算
    随着科学技术的发展,电能直接应用于捕捞生产的途径越来越广泛,因此.如何根据鱼类的行动,确定理想捕鱼电场的电功率的问题就提出来了. 众所周知;海水是良导体.根据测定,在盐度为16.28%(即沿岸咸谈水交界处的盐度)至盐度为34.34%(相当于远洋、外诲地区的盐度)的范围内,海水电阻变动在8.4一9.34欧姆范围内;淡水的电阻变动在5000一10000欧姆范围内;而鱼体电阻变动的平均值为200一400欧姆,正好在海、淡水电阻值范围之间,它是淡水电阻小的1/25—1/50,而比海水电阻大20一40倍,因此,在海水中建立电场捕鱼,耗电量实在太可观了从电流对鱼体的作用来看,在淡水中由于水的电阻比鱼体电阻大,因此,用较小的功率所产生的电场强度就能将鱼击昏.那么,在海水中由于海水电阻小,建立同样强度的电场就需要消耗比淡水多40多倍的电能才能特鱼击昏实际测试结果表明,一台电压为220一380伏特,电流为16—20安培的交流发电机,它所能产生的捕鱼电场范围仅为60平方米,也就是说仅能建立一个半径为4.5米左右的电场.如用直流发电机效果就更差了.美国的麦克米伦工程师对建立海水捕鱼所需电功率的计算是很说明同题的.他说,建立一个具有半径为10米的趋阳电场,捕捞平均体长为50厘米的鱼群,(鱼体形状电压为1伏特;海水电阻系数为o.3)所要的功率为7225千瓦.由此可知,用交流电建立趋阳电场捕鱼,在经济上是极不合算的.

    四、脉冲电流捕鱼
    为了发展海洋电气捕鱼生产,现在已经提出了采用脉冲电流代替交流或直流电的比较经济的技术措施.根据计算,建立上述情况的电场,如采用脉坤电流的话,只需要电功率100千瓦就够了.因此,用脉冲电流捕鱼.为发展电气捕鱼找到了新的途径.
    (一)鱼类在脉冲电流电场中的反应行动
    鱼类在脉冲电流的电场中,对于电流刺激的反应与直流电场中的反应基本相似,也是低电压时颤动;升高到定向感电反应电压时就趋向阳极;最后鱼体不动呈现麻痹状态.但是,鱼类对脉冲电流刺激的反应还与脉冲电流的波形,脉冲电流的频率有密切关系.
    1.鱼类对脉冲电流频率变化的反应
    通常是个体大的鱼对低频率脉冲电流的反应灵敏;而个体小的鱼则需要脉冲频率稍高些,才能产生同样的趋电反应.例如,对体长23—26厘米的蝶鱼,放出每秒30次的脉冲电就可以使它产生电麻痹反应,而体长铰小的16—20厘米的蝶鱼却需要放出40赫兹的脉冲电流,才能使其处于麻痹反应状态. 鱼类产生趋阳反应所需要的脉冲频率数可比产生麻痹反应所需要的频率少10赫兹左右.但是,用较高频率的脉冲电流刺激鱼体时,往往不能得到有效的趋阳反应.通常使鱼类产生趋阳反应效果最适宜的脉冲电流频率为40赫兹左右.例如,鳀形小沙丁鱼趋阳脉冲频率为25—45赫兹;小鳍脂眼鲱为25—4E赫兹:日本鳀为25—45赫兹;刺鲳为35赫兹;鲽鱼为20一40赫兹;鲤鱼为45—50赫兹等.试验结果表明,电容器放电的脉冲电流发生器所放出的脉冲电流频率正好在30—l00赫兹范围内,因此用电容器放电可以引起很多鱼类的趋阳反应.
    2.鱼类对脉冲电流波形变化的反应
    用电流波形急速增长和缓慢减弱的脉外电流刺激鱼体时,鱼会立即产生趋阳反应.这种电流增长得越快,则鱼类产生趋阳反应所需要的值就越低.如果用电流波形缓慢增长和急速减弱的脉冲电流刺激鱼体时,由于电流缓慢增长时鱼的神经对电流产生适应变化,因而出现电刺激不起作用的现象.因此,根据鱼类对脉冲电流放形变化的反应效果,一般都采用电流急速增强和缓慢减弱的脉冲破形.通常采用电容器放电都可以获得这种波形.
    3.鱼类对脉冲电流周期(宽度)变化的反应
    根据试验结果指出.将脉冲电流的周期缩短到十分之一时,脉冲电流对鱼类所引起的生理效应仍然不变.脉冲周期缩短到十分之一,也就是放电时间减少了十分之九,这就意味着节约能源消耗十分之九.根据神经生理学的阐述,电刺激使神经产生反应所需要的电流强度与电流放电的周期之间存在一个最小极限.由于这种极限已能产生所要求的效应,所以任何附加的电流强度和电流放电的时间部是多余的.
    大量的实验表明,作用于鱼体的电刺激强度越大,放电的时间就可以大大缩短.因此,通过实验求得各种鱼类趋电反应的最佳脉冲周期是设计电气捕鱼放电装置的重要参数.脉冲周期的长短取决鱼的种类和仍你的大小.通常鱼类趋电的脉冲周期都控制在低于2毫秒的范围以内.例如,淡水电捕鱼采用的脉冲周期为1.5—3毫秒;驱逐脉冲周期为0.5—1毫秒,专捕鲆鲽的电拖网中使用的惊吓器的脉冲周期为0.7毫秒.




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