[实用新型]一种自动化鱼类游泳能力测试装置

说明书

本实用新型涉及一种自动化鱼类游泳能力测试装置，所述测试装置包括试验水槽和测试系统；所述的试验水槽包括水箱、“U”型水槽、过滤网、整流装置、拦鱼栅、隔音减震棉；所述隔音减震棉设置在水箱一侧；所述的“U”型水槽设有进水端、导流板、出水端；所述进水端通过调速泵与水箱连接；所述出水端通过拦鱼栅与水箱连接；所述导流板一端通过过滤网与进水端连接，另一端通过整流装置与出水端连接；所述的测试系统包括电源模块、流速控制模块、温控模块、增氧模块、摄像模块、疲劳检测模块、上位机和微控制器；其优点表现在：实现试验水温可调控、水体溶氧可补充以及试验过程自动化等功能。

技术领域

本实用新型涉及鱼类行为试验研究技术领域，具体地说，是一种鱼类游泳能力测试装置，可以用于测试不同鱼类在不同温度条件下的游泳能力。

背景技术

游泳行为是鱼类的一种本能行为，研究鱼类游泳行为对于提高捕捞作业效率、改善水产养殖系统、改进鱼道设计和研发新型水下推进器等有着重要的意义。游泳能力是描述鱼类游泳行为的重要参数指标，通常以游速和游泳时间来表征。

测试鱼类游泳能力的方法有多种，如圆形水缸旋转条纹试验、PTI标记放流试验、室内水槽试验和数学模拟等。其中，室内水槽试验是最常用的方法。现有的室内水槽试验装置主要为一个能够产生均匀流场的密闭水槽，水槽整体呈环形，截面为矩形。水槽中的水流由变频电机带动水中的螺旋桨转动产生，水流速度由变频器控制变频电机的转速决定。试验前，试验人员先手动调节变频器控制水流速度小于1cm/s，并将试验鱼放置于水槽中进行适应性训练0.5～1h。接着开始正式试验，试验人员每间隔固定时间(20～60min)须迅速调节变频器增加设定增量的流速。过程中试验人员还须时刻注意观察试验鱼的状态以判断其是否疲劳，一旦发现试验鱼疲劳则结束试验，并记录试验结束时的最大流速以及最大流速下试验鱼的游动时间，再结合设定的流速增量和预设的时间间隔手动计算出试验鱼的临界游速。

然而，现有技术中关于鱼类游泳试验装置存在以下不足和缺陷：

鱼类游泳能力试验过程持续数小时，使用现有的试验装置不仅需要人为定时控制水流速度，还需要试验人员密切观察试验鱼是否疲劳以判断试验状态并记录试验结束时的最大流速和最大流速下试验鱼的游动时间。过程中不仅耗费试验人员大量的精力，且无法保证试验操作的准确性。

现有的试验装置中水温易受外界环境温度变化的影响，无法在长时间试验过程中保持恒温状态，可能对试验结果产生影响；另外，不同种类试验鱼的最适温度不同，目前的试验装置无法调控水温，造成了其使用的局限性。

密闭水槽中的溶氧在试验过程中不断被消耗，溶氧量降低对试验鱼的游泳行为产生影响，从而影响试验结果的准确性。针对此问题，虽已有学者设计了一种沉水开放式测试装置，利用试验水槽与外界水体的不断交换解决水槽内溶氧量下降的问题，但此种方案在外界水体因低气压等因素造成的本身溶氧量低的情况下则无效。

中国专利文献CN201410499965.X，申请日20140926，专利名称为：一种鱼类游泳能力测定装置，公开了一种鱼类游泳能力测定装置，它包括循环水箱，循环水箱上面设有外水箱，外水箱内嵌套设有内水箱，外水箱和内水箱在底部通过进水管与循环水箱连通，进水管一端与水泵连接；内水箱的尺寸小于外水箱的尺寸，内水箱、外水箱在一侧与游泳水槽连通，游泳水槽两侧设有侧板，侧板的一端与游泳水槽连接、另一端与滑竿连接，滑竿两端与支架固定，游泳水槽的末端位于循环水箱的上方，在内水箱外围和外水箱内围的区域内且在外水箱的底部与循环水箱连通，摇杆的一端穿过外水箱上的条形孔与内水箱的外侧抽板连接。

上述专利文献能很好的解决现有的鱼类游泳能力测定装置中产生的水流流态不稳定、容易发生震荡以及流速分布不均的问题。但是关于一种实现试验水温可调控、水体溶氧可补充以及试验过程自动化的技术方案则无相应的公开。

综上所述，需要一种自动化鱼类游泳能力测试装置及方法，实现试验水温可调控、水体溶氧可补充以及试验过程自动化等功能。而关于这种自动化鱼类游泳能力测试装置及方法目前还未见报道。