Technika produkcji przywieszek balonowych do odzyskiwania ryb z czujnikami i żywych ryb
13 października 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.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie koncentruje się na opracowaniu kostoeffektywnych znaczników balonowych do badań nad przejściem ryb w budowlach hydraulicznych. Protokół umożliwia odzyskanie ryb-sensorów oraz żywych ryb, co pozwala na ocenę ich stanu fizycznego i wydajności biologicznej.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Badania nad przejściami dla ryb
- Budowle hydrauliczne
- Ocena wydajności biologicznej
Wprowadzenie
- Zrozumienie wpływu obiektów hydrotechnicznych na ryby jest kluczowe.
- Znaczniki balonowe mogą być dostosowane do różnych gatunków i środowisk.
- W badaniach na szeroką skalę niezbędne są rozwiązania efektywne kosztowo.
- Czasy nadmuchiwania oraz konfiguracje znaczników są istotne dla ich odzyskania.
Cel badania
- Ocena skuteczności konfiguracji znaczników balonowych.
- Opracowanie niskokosztowego rozwiązania służącego do odzyskiwania ryb.
- Ocena stanu fizycznego ryb po przejściu przez budowle hydrauliczne.
Zastosowane metody
- Projektowanie znaczników balonowych z regulowanym czasem nadmuchiwania.
- Wytwarzanie kostutecznych znaczników balonowych.
- Testowanie różnych konfiguracji w celu uzyskania optymalnej wydajności.
- Ocena odzyskiwania sztucznych ryb z czujnikami oraz żywych ryb.
Główne wyniki
- Opracowano konfigurowalny protokół znakowania balonowego.
- Wykazano opłacalność metody w przypadku badań na szeroką skalę.
- Uzyskano informacje na temat wydajności biologicznej ryb.
- Zoptymalizowano działanie znaków balonowych w oparciu o różne czynniki.
Wnioski
- Protokół znakowania balonami jest skuteczny w badaniach nad odzyskiwaniem ryb.
- Konfigurowalne znaczniki mogą być dostosowane do konkretnych środowisk.
- Metoda ta pomaga w zrozumieniu wpływu budowli hydraulicznych na ryby.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla Przemysłu
Niezawodne odzyskiwanie ryb z sensorami oraz żywych ryb ma kluczowe znaczenie dla walidacji bezpieczeństwa i wpływu biologicznego obiektów hydroenergetycznych w badaniach i rozwoju środowiskowym. Technika produkcji znaczników balonowych umożliwia ustandaryzowane i kosztowo efektywne odzyskiwanie, wspierając rzetelne gromadzenie danych w celu mechanistycznego ograniczania ryzyka i optymalizacji operacyjnej. Możliwość ta zwiększa pewność prognostyczną w badaniach nad przechodzeniem ryb i dostarcza informacji niezbędnych do podejmowania decyzji dotyczących infrastruktury z uwzględnieniem ryzyka w całym portfolio hydroenergetycznym.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia precyzyjną ocenę stresorów fizycznych oddziałujących na modele biologiczne podczas przechodzenia przez systemy techniczne.
- Wspiera walidację funkcjonalną modyfikacji konstrukcyjnych przyjaznych dla ryb poprzez zapewnienie spójnego odzyskiwania próbek.
- Ułatwia mechanistyczną redukcję ryzyka poprzez izolację zmiennych środowiskowych wpływających na obrażenia i śmiertelność ryb.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Zapewnia ustandaryzowany odzysk ryb-sensorów oraz żywych ryb do późniejszych analiz obrażeń i śmiertelności.
- Poprawia powtarzalność i porównywalność ilościowych danych o obrażeniach w różnych warunkach testowych.
- Umożliwia skalowalne i kosztowo efektywne wdrożenie w szeroko zakrojonych badaniach przesiewowych środowiska.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Dostosowuje protokoły odzyskiwania do rzeczywistych warunków w elektrowniach wodnych w celu zapewnienia relewantności translacyjnej.
- Wspiera ciągłość procesu od kontrolowanej walidacji laboratoryjnej po oceny wpływu na środowisko w skali terenowej.
- Zmniejsza ryzyko biologiczne podczas oceny przedklinicznej nowych technologii hydroenergetycznych.
Integracja potoków i przepływów pracy
Technika znakowania balonami integruje się z cyklem badawczo-rozwojowym w zakresie ochrony środowiska, od wczesnych etapów odkrywania po walidację terenową modyfikacji obiektów hydroenergetycznych.
- Biologia odkrywcza: Umożliwia testowanie hipotez dotyczących bezpieczeństwa przejścia ryb oraz mechanizmów powstawania obrażeń.
- Przesiewanie: Standaryzuje proces regeneracji w celu uzyskania powtarzalnych pomiarów obrażeń i śmiertelności.
- Analityka: Dostarcza ilościowych wskaźników inflacji i deflacji do porównania wydajności znaczników oraz warunków środowiskowych.
- Badania translacyjne: Łączy wyniki laboratoryjne z decyzjami operacyjnymi w skali terenowej dla systemów hydroenergetycznych.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje dostosowywalny i skalowalny protokół, który można zaadaptować do różnych gatunków i środowisk hydraulicznych.
Wpływ operacyjny i organizacyjny
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognoz w ocenach bezpieczeństwa przejść dla ryb.
- Wartość operacyjna: Zapewnia kosztowo efektywny i powtarzalny odzysk w badaniach na dużą skalę.
- Wartość strategiczna: Dostarcza informacji niezbędnych do podejmowania decyzji o realizacji lub rezygnacji z projektów w zakresie konstrukcji i zmian operacyjnych elektrowni wodnych.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację modyfikacji infrastruktury i walidację technologii z uwzględnieniem ryzyka.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w przygotowaniu kapsułek, montażu balonów oraz w protokołach testów środowiskowych.
- Wymagany dostęp do sprzętu do napełniania kapsułek, narzędzi do formowania silikonu oraz infrastruktury do pomiarów ilościowych.
- Wymagana standaryzacja międzyzespołowa w celu zapewnienia spójnego odzyskiwania próbek i porównywalności danych.
- Metoda jest możliwa do dostosowania do różnych gatunków ryb i środowisk hydraulicznych poprzez modyfikację protokołu.
- Wydajność może różnić się w zależności od temperatury wody i konfiguracji kapsułek, co wymaga optymalizacji empirycznej.
