用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统及方法，其中，系统包括大型亲鱼产卵实验水槽、冷水机、加热装置、水温测量装置和温控中心，所述冷水机和加热装置布设于实验水槽的缓流区，所述水温测量装置布设于实验水槽中的亲鱼产卵实验区，所述冷水机、加热装置和水温测量装置分别连接所述温控中心，所述温控中心在水温测量装置测量得到的水体温度低于亲鱼产卵适宜温度时，开启加热装置，在水体温度高于亲鱼产卵适宜温度时，开启冷水机。本发明专利技术可以实现大型水槽中精准的亲鱼产卵实验水温控制。

Temperature Control System and Method of Large Flume for Parent Fish Spawning Experiment

The invention discloses a temperature control system and method of a large-scale flume for spawning experiment of parent fish. The system comprises a large-scale spawning experiment flume, a water cooler, a heating device, a water temperature measuring device and a temperature control center. The water cooler and a heating device are arranged in a slow flow area of the experimental flume, and the water temperature measuring device is arranged in a spawning experiment area of parent fish in the experimental flume. The water cooler, the heating device and the water temperature measuring device are respectively connected with the temperature control center. When the water temperature measured by the temperature measuring device is lower than the suitable temperature for parent fish spawning, the heating device is opened, and the water cooler is opened when the water temperature is higher than the appropriate temperature for parent fish spawning. The invention can realize precise water temperature control of parent fish spawning experiment in large water tank.

【技术实现步骤摘要】
用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统及方法
本专利技术涉及温控技术，尤其涉及一种用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统及方法。
技术介绍
温度、流速等水环境因子对鱼类的运动和繁殖均有显著影响。在大型水槽中进行生态水利实验时，流速用水动力泵即可达到较好的控制效果，而温度的变化则易受环境和人为干扰的影响难以控制。鱼类室内模拟实验对温度控制要求较高,不仅需要严格控制温度变化范围，而且需要控制温度变化速率。申请号为201110350172.8申请文件公开了一种环道实验流体的温度控制装置，该环形水槽内设有若干加热元件，用来升高环道实验流体的温度，但在环境温度较高情况下无法实现降温控制；申请号201020136105.7的申请文件公开了一种鱼类室内实验的流水实验装置，该装置假定水流流速基本是均匀的，通过流速计反映流速与电动机调节频率之间的关系，来获得特定的水温及流速，用于考察鱼类个体在不同水温及流速下的生理和行为上的响应机制。该装置主要适用于储水(静水)实验设施，对于大型流动水槽的复杂环境达不到很好的调控效果。随着生态水利学科的发展，鱼类及其栖息地的保护越来越受到科研人员的重视。流速自由调节的大型水槽更能的逼近自然环境状态，同时满足多样化的试验需要，对鱼类生境的模拟具有重要的意义因此，研发自由可控的大型水槽环境控制技术就显得尤为重要。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统及方法。技术方案：本专利技术所述的用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统包括：大型亲鱼产卵实验水槽、冷水机、加热装置、水温测量装置和温控中心，所述冷水机和加热装置布设于实验水槽的缓流区，所述水温测量装置布设于实验水槽中的亲鱼产卵实验区，所述冷水机、加热装置和水温测量装置分别连接所述温控中心，所述温控中心在水温测量装置测量得到的水体温度低于亲鱼产卵适宜温度时，开启加热装置，在水体温度高于亲鱼产卵适宜温度时，开启冷水机。进一步的，所述系统还包括遮布和环境温度测量装置，所述遮布搭建于实验水槽上方，所述环境温度测量装置布设于实验水槽的周边环境中，所述遮布和环境温度测量装置分别连接所述温控中心，所述温控中心在开启加热装置后，获取所述环境温度测量装置测量得到的环境温度，若环境温度低于亲鱼产卵适宜温度，则采用遮布遮住实验水槽防止热量流失，若环境温度高于亲鱼产卵适宜温度，则将遮布打开吸收环境热量，还在开启冷水机后，获取环境温度，若环境温度低于亲鱼产卵适宜温度，则打开遮布散发热量，若环境温度高于亲鱼产卵适宜温度，则将遮布遮住实验水槽防止吸收环境热量。进一步的，所述温控中心开启冷水机或加热装置后运行的时间t为：t＝V·△T·4.2×106/P式中，V为实验水槽中的水体体积，P为冷水机或加热装置的有效功率，△T为水体温度与亲鱼产卵适宜温度的差值绝对值。本专利技术所述的用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控方法包括：(1)搭建水槽温控系统，具体包括：将冷水机和加热装置布设于实验水槽的缓流区，将水温测量装置布设于实验水槽中的亲鱼产卵实验区，将温控中心分别连接所述冷水机、加热装置和水温测量装置；(2)温控中心读取水温测量装置测量得到的水体温度；(3)当所述水体温度低于预设的亲鱼产卵适宜温度时，温控中心开启加热装置；(4)当所述水体温度高于预设的亲鱼产卵适宜温度时，温控中心开启冷水机。进一步的，步骤(1)中所述搭建水槽温控系统的步骤还包括：将遮布搭建于实验水槽上方，将环境温度测量装置布设于实验水槽的周边环境中，将所述遮布和环境温度测量装置分别连接所述温控中心；步骤(3)之后还包括：温控中心获取所述环境温度测量装置测量得到的环境温度，若环境温度低于亲鱼产卵适宜温度，则采用遮布遮住实验水槽防止热量流失，若环境温度高于亲鱼产卵适宜温度，则将遮布打开吸收环境热量；步骤(4)之后还包括：温控中心获取所述环境温度测量装置测量得到的环境温度，若环境温度低于亲鱼产卵适宜温度，则打开遮布散发热量，若环境温度高于亲鱼产卵适宜温度，则将遮布遮住实验水槽防止吸收环境热量。进一步的，所述温控中心开启冷水机或加热装置后运行的时间t为：t＝V·△T·4.2×106/P式中，V为实验水槽中的水体体积，P为冷水机或加热装置的有效功率，△T为水体温度与亲鱼产卵适宜温度的差值绝对值。有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：本专利技术可以实现精准的大型水槽温度控制，使得让亲鱼产卵实验水槽一直保持在适宜温度，且操作简单，成本低廉；大型水槽中的水体可加热、可冷却，可快速调节也可以慢速调节，转换自如，为生态水利研究中的鱼类生态环境模拟研究提供了自由可控的实验环境。附图说明图1是本专利技术提供的亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统的连接示意图；图2是本专利技术的大型亲鱼产卵实验水槽的结构示意图；图3是采用本专利技术和未采用本专利技术时的水体温度变化示意图。具体实施方式实施例1本实施例提供了一种用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统，如图1所示，包括大型亲鱼产卵实验水槽、冷水机、加热装置、水温测量装置、遮布、环境温度测量装置和温控中心，实验水槽整体形状为椭圆形，如图2所示，范围为70m-110m，冷水机和加热装置布设于实验水槽的缓流区C、C＇，所述水温测量装置具体为温度传感器，布设于实验水槽中的亲鱼产卵实验区B、B＇，具体的，A、A＇为回流区；B、B＇为实验区；C、C＇、D、D＇为缓流区。所述遮布搭建于实验水槽上方，所述环境温度测量装置具体为温度传感器，布设于实验水槽的周边环境中，所述冷水机、加热装置、水温测量装置、遮布、环境温度测量装置分别连接所述温控中心，所述温控中心位于水槽附近，在水温测量装置测量得到的水体温度低于亲鱼产卵适宜温度时，开启加热装置，并获取所述环境温度测量装置测量得到的环境温度，若环境温度低于亲鱼产卵适宜温度，则采用遮布遮住实验水槽防止热量流失，若环境温度高于亲鱼产卵适宜温度，则将遮布打开吸收环境热量；在水体温度高于亲鱼产卵适宜温度时，开启冷水机，并获取环境温度，若环境温度低于亲鱼产卵适宜温度，则打开遮布散发热量，若环境温度高于亲鱼产卵适宜温度，则将遮布遮住实验水槽防止吸收环境热量。其中，假设水体温度变化在△T时，需求变化的热量为△Q，冷却设备或加热设备有效工作效率为P，则△Q＝cm△T＝Pt，因此，所述温控中心开启冷水机或加热装置后运行的时间t为：t＝V·△T·4.2×106/P式中，V为实验水槽中的水体体积，P为冷水机或加热装置的有效功率，△T为水体温度与亲鱼产卵适宜温度的差值绝对值。实施例2本实施例提供了一种用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控方法，包括：(1)搭建水槽温控系统，具体包括：将冷水机和加热装置布设于实验水槽的缓流区，将水温测量装置布设于实验水槽中的亲鱼产卵实验区，将遮布搭建于实验水槽上方，将环境温度测量装置布设于实验水槽的周边环境中，将温控中心分别连接所述冷水机、加热装置、水温测量装置、遮布和环境温度测量装置；(2)温控中心读取水温测量装置测量得到的水体温度；(3)当所述水体温度低于预设的亲鱼产卵适宜温度时，温控中心开启加热装置，并获取所述环境温度测量装置测量得到的环境温度，若环境温度低于亲鱼产卵适宜温度，则采用遮布遮住实验水槽防止热量流失，若环境温度高于亲鱼产卵适宜温度，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统，其特征在于：包括大型亲鱼产卵实验水槽、冷水机、加热装置、水温测量装置和温控中心，所述冷水机和加热装置布设于实验水槽的缓流区，所述水温测量装置布设于实验水槽中的亲鱼产卵实验区，所述冷水机、加热装置和水温测量装置分别连接所述温控中心，所述温控中心在水温测量装置测量得到的水体温度低于亲鱼产卵适宜温度时，开启加热装置，在水体温度高于亲鱼产卵适宜温度时，开启冷水机。

【技术特征摘要】
1.一种用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统，其特征在于：包括大型亲鱼产卵实验水槽、冷水机、加热装置、水温测量装置和温控中心，所述冷水机和加热装置布设于实验水槽的缓流区，所述水温测量装置布设于实验水槽中的亲鱼产卵实验区，所述冷水机、加热装置和水温测量装置分别连接所述温控中心，所述温控中心在水温测量装置测量得到的水体温度低于亲鱼产卵适宜温度时，开启加热装置，在水体温度高于亲鱼产卵适宜温度时，开启冷水机。2.根据权利要求1所述的用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统，其特征在于：所述系统还包括遮布和环境温度测量装置，所述遮布搭建于实验水槽上方，所述环境温度测量装置布设于实验水槽的周边环境中，所述遮布和环境温度测量装置分别连接所述温控中心，所述温控中心在开启加热装置后，获取所述环境温度测量装置测量得到的环境温度，若环境温度低于亲鱼产卵适宜温度，则采用遮布遮住实验水槽防止热量流失，若环境温度高于亲鱼产卵适宜温度，则将遮布打开吸收环境热量，还在开启冷水机后，获取环境温度，若环境温度低于亲鱼产卵适宜温度，则打开遮布散发热量，若环境温度高于亲鱼产卵适宜温度，则将遮布遮住实验水槽防止吸收环境热量。3.根据权利要求1或2所述的用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统，其特征在于：所述温控中心开启冷水机或加热装置后运行的时间t为：t＝V·△T·4.2×106/P式中，V为实验水槽中的水体体积，P为冷水机或加热装置的有效功率，△T为水体温度与亲鱼产卵适宜温度的差值绝对值。4.根据权利要求1所述的用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控系统，其特征在于：所述实验水槽的外周长为70m-110m。5.一种用于亲鱼产卵实验的大型水槽温控方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈求稳，林育青，莫康乐，王骏，胡柳明，唐磊，高勇，姜伟，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32