October 13th, 2023
Przedstawiono protokół projektowania i produkcji znaczników balonowych do odzyskiwania ryb sensorowych i żywych ryb, co pozwala na ocenę ich stanu fizycznego i wydajności biologicznej w konstrukcjach hydraulicznych. Metoda optymalizuje wydajność znacznika balonu, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak objętość balonu, czasy napełniania/opróżniania, dobór składników i charakterystyka wstrzykiwanej wody.
Badania te koncentrują się na opracowaniu i ocenie opłacalnych znaczników balonowych do badań przepławków dla ryb w konstrukcjach hydrotechnicznych. Naszym celem jest ocena skuteczności różnych konfiguracji znaczników balonowych w odzyskiwaniu ryb czujnikowych i żywych ryb po przejściu przez te struktury hydrauliczne. Opracowany przez nas protokół etykietowania balonów oferuje opłacalność, możliwość dostosowania i regulowane czasy napełniania.
Jest to tanie rozwiązanie dla badań na dużą skalę przy ograniczonym budżecie. Pomaga zrozumieć wpływ struktur hydraulicznych na ryby i może być dostosowany do różnych gatunków i środowisk. Opracowaliśmy opłacalny proces produkcji przywieszek balonowych.
Pozwoli to lepiej zrozumieć osiągi znaczników balonów w różnych warunkach, umożliwiając testowanie dostosowane do potrzeb i ułatwiając ocenę wpływu na środowisko przy opracowywaniu i eksploatacji systemów hydroenergetycznych przyjaznych rybom. Na początek w filiżance do mieszania wymieszaj kwas szczawiowy i wodorowęglan sodu, zachowując stosunek wagowy od jednego do dwóch. Jeśli mieszanina proszku na bazie kwasu stanie się krystaliczna, zmiel ją na drobny proszek za pomocą moździerza i tłuczka.
Aby napełnić kapsułki za pomocą półautomatycznej maszyny do napełniania kapsułek, umieść arkusz nakrętki na czystej, suchej powierzchni. Wyrównaj arkusz hermetyzacji z arkuszem nakrętki, oddziel górną i dolną część kapsułki, chyba że używasz wstępnie oddzielonych kapsułek. Wlej nakrętki kapsułek do arkusza kapsułkowania i delikatnie potrząśnij arkuszem okrężnymi ruchami, aby wypełnić otwory z wierzchołkami.
Zbierz resztki kapsułek do czystego kubka. Odłącz arkusz hermetyzacji od całkowicie wypełnionego arkusza nasadki i odłóż arkusz nasadki na bok. Zidentyfikuj i odwróć górne części kapsułek, które są odwrócone do góry nogami.
Następnie umieść korpus lub dolny arkusz na czystej, suchej, płaskiej powierzchni. Przymocuj arkusz hermetyzacji do dolnego arkusza i zabezpiecz wyrównanie czarnymi kołkami. Wylej spód kapsułki na arkusz kapsułki i wstrząśnij zgodnie z wcześniejszym opisem, aby wypełnić wszystkie otwory.
Następnie odlej nadmiar dna kapsułek z arkusza. Wyjmij arkusz hermetyzacji z wypełnionego dolnego arkusza. Odwróć wszystkie dna kapsułek znalezione do góry nogami.
Teraz rozprowadź mieszaninę proszku na bazie kwasowej na wypełnionym dolnym arkuszu. Za pomocą plastikowego rozsiewacza napełnij dna kapsułek proszkiem. Po umieszczeniu wypełnionego arkusza czapki na płaskiej powierzchni, zamontuj środkowy arkusz na jego górze.
Odwróć arkusz czapki przymocowany do środkowego arkusza na wypełnionym dolnym arkuszu, zapewniając prawidłowe wzajemne wyrównanie. Dociśnij delikatnie, ale równomiernie ze wszystkich stron arkusza nakrętki, aby połączyć i dopasować górę i dół kapsułek. Następnie usuń arkusz czapki i środkowy arkusz z dolnego arkusza, pozostawiając połączone góry i dolne części kapsułki.
Sprawdź każdą kapsułkę, aby upewnić się, że jej górna i dolna część są dobrze dopasowane. Jeśli nie, ręcznie dociśnij i dokręć górę i dół razem. Na koniec przenieś napełnione kapsułki do hermetycznego, zamykanego pojemnika.
Na początek wymieszaj oba komercyjne składniki silikonowego materiału formy w kubku do mieszania, zachowując stosunek wagowy jeden do jednego. Dokładnie mieszaj jednorazową łyżką przez około pięć minut, aż mieszanina stanie się jednolita. Następnie umieść wydrukowaną w 3D płytkę formy wyposażoną w taśmę pakową na arkuszu papieru.
Wlej mieszaninę silikonu do każdego otworu korka, upewniając się, że wszystkie otwory są wypełnione. Za pomocą gumowej ściągaczki równomiernie rozprowadź silikon w każdym otworze korka, zanim usuniesz resztki silikonu. Pozostaw gumowe korki do wyschnięcia na cztery godziny.
Gdy korki całkowicie się utwardzą, na co wskazuje całkowite wyschnięcie i stwardnienie mieszanki silikonowej, zdejmij taśmę z tyłu płyty formy i wyciągnij korki z formy. Na koniec wyczyść nadmiar silikonu przymocowany do korków. Aby rozpocząć montaż zawieszki balonowej, ostrożnie włóż narzędzie do przekłuwania do silikonowego korka.
Następnie włóż narzędzie do przekłuwania przymocowane do korka do igły strzykawkowej o rozmiarze 15. Następnie wyjmij narzędzie do przekłuwania z silikonowego korka, pozostawiając tylko igłę osadzoną w korku. Wytnij sześciocalowy kawałek z 50-funtowej żyłki wędkarskiej.
Włóż kawałek żyłki do silikonowego korka przez igłę o rozmiarze 15, trzymając razem korek i żyłkę. Ostrożnie wycofaj igłę z korka, pozostawiając żyłkę wewnątrz korka. Następnie włóż dwie kapsułki wypełnione proszkiem na bazie kwasu do lateksowego balonu.
Za pomocą narzędzia do rozszerzania gumki, takiego jak szczypce do kastracji, delikatnie rozszerz otwór balonu. Następnie ostrożnie włóż jeden silikonowy korek do otworu balonu, upewniając się, że oba końce żyłki znajdują się na zewnątrz balonu. Umieść dwa O-ringi na narzędziu do rozszerzania gumki i rozwiń je.
Przepchnij szyjkę balonu lateksowego przez dwa rozszerzone O-ringi. Ostrożnie odciągnij dwa O-ringi od narzędzia do rozprężania gumowej opaski, pozostawiając je ciasno owinięte wokół szyjki balonu wyśrodkowane na korku. Przełóż jeden koniec żyłki przez jeden z małych otworów w nasadce czujnika i przeciągnij go przez duży otwór pośrodku.
Zwiąż ze sobą oba końce żyłki, pozostawiając odstęp od 0,5 do jednego cala od górnej części nasadki do podstawy balonu. Trzymaj dodatkową żyłkę wędkarską przymocowaną, ponieważ przecięcie jej zbyt blisko węzła może spowodować jej rozwiązanie. Badanie średniego czasu napełniania dla znaczników balonowych z różnymi objętościami wody w dwóch różnych temperaturach wykazało, że pełna inflacja następowała szybciej przy użyciu wody o temperaturze 18,3 stopni Celsjusza w porównaniu do 12,7 stopni Celsjusza.
Wolniejsze rozpuszczanie się kapsułek w niższych temperaturach powodowało opóźnioną inflację. Wśród badanych warunków trzy zawieszki balonowe kapsuły, którym wstrzyknięto pięć mililitrów wody o temperaturze 18,3 stopni Celsjusza, wykazywały stałą wielkość przy średniej objętości 114 centymetrów sześciennych. W temperaturze 18,3 stopnia Celsjusza cztery zawieszki balonowe kapsuły wykazały szybszy czas startu napełniania.
Jednak pełne czasy napompowania dla dwóch zawieszek balonowych kapsuły i czterech kapsuł były prawie identyczne. Najpierw zaczęła opróżniać się zawieszka z trzema balonami kapsuły, następnie z czterema kapsułami, a na końcu z dwoma balonami kapsuły.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
To badanie koncentruje się na opracowaniu niskobudżetowych znaczników balonowych do badań nad przejściami ryb przez obiekty hydrauliczne. Protokół umożliwia odzyskanie ryb z czujnikami i żywych ryb, ocenę ich stanu fizycznego i wydajności biologicznej.
Reliable recovery of sensor fish and live fish is critical for validating the safety and biological impact of hydropower structures in environmental R&D. The balloon tag manufacturing technique enables standardized, cost-effective retrieval, supporting robust data collection for mechanistic de-risking and operational optimization. This capability strengthens predictive confidence in fish passage studies and informs risk-adjusted infrastructure decisions across the hydropower portfolio.
The balloon tag technique integrates into the environmental R&D continuum from early discovery through field validation of hydropower modifications.