一种用于研究电磁场对鱼类影响的装置及其应用的制作方法

本发明涉及一种用于研究电磁场对鱼类影响的装置及其应用，属于水产动物生物学研究
技术领域：
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背景技术：
：随着现代工业发展和科技进步，风能做为一种清洁可再生资源，越来越受到各国重视。海上风电是可再生能源发展的重要领域，我国海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，而陆上风能储量约为2.5亿kW，因此海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。风力发电场使用不同类型的电缆进行电力输送，这些电缆或采用内涡轮传输，或采用变压器阵列传输，以及变压器向岸上传输来实现风能和电能转换。由于通过海底电缆的电流会产生电磁场，而鱼类是海洋生态系统中重要组成部分，处在整个食物链的顶端，同时由于水生环境的特异性，在其整个生命周期中，生长、繁殖、迁徙、归巢等生理行为都受到外界环境因子影响。研究显示，在洄游性鱼类体内存在少量磁性物质，可用来识别地理磁场，协助进行空间定位。同时磁场强度的变化对鱼类游泳、摄食、呼吸等行为产生影响，此外长期处于磁暴露条件下，鱼类生理状态也会发生改变。因此，在海上风电项目建设实施过程中，都要对环境影响进行预测和评价，而评价指标中有关海洋生态环境影响，往往只涉及施工过程中对附游生物、底栖生物影响，而对风电项目建成后，产生电磁场对工程建设海域内鱼类影响和电磁生物效应则鲜有提及，其重要的原因之一就在于缺乏敏感、有效的生物效应评价装置和方法。基于此，为有效评估海上风电产生电磁效应对生态环境影响，通过模拟海上风电电磁场强度范围，构建电磁场实验平台，将为海上风电生物效应评估提供有效支撑。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种用于研究电磁场对鱼类影响的装置及其应用，该装置结构简单、体积小、便携，可用来开展磁场对鱼类卵子孵化、仔幼鱼早期发育影响研究，为海上风电项目生态项目评价提供基础性理论依据。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于研究电磁场对鱼类影响的装置，包括线圈内径模、线圈、接线端子、固定螺栓、圆柱形水槽、支撑杆、变频调压电源，其特征在于：所述线圈内径模，形状为圆柱形，上、下端均开口，并且上下端设有向内延伸的水平的端面从而形成槽状；上、下端面内壁开设有两列对称设置的螺旋孔，螺旋孔配设有所述的固定螺栓，上端面还另行开设有一个圆孔；所述的固定螺栓的内部配设有内螺纹，所述的支撑杆的杆壁设有外螺纹，支撑杆、固定螺栓通过螺纹连接方式连接在一起；固定螺栓和支撑杆配合使用，以便灵活调整线圈内径模的垂直高度；所述的圆柱形水槽，形状为圆柱形，且上端开口、下端封闭；所述的线圈内径模套设于圆柱形水槽的外围，且位于圆柱形水槽的槽壁外侧的上部，支撑杆没有与固定螺栓连接的那一端的下端与圆柱形水槽的下端位于同一水平面上；所述的线圈为一圈圈左向缠制在一起的绝缘漆包铜线，线圈的两个末端即为所述的接线端子；所述的线圈位于所述圆柱形水槽的外部和线圈内径模的槽内；线圈用来产生可控磁场，纵向穿越所述圆柱形水槽的内部，可通过调节所述线圈内径模的高度，调控线圈产生磁场的分布；所述的接线端子压接或焊接在所述的圆孔处，接线端子在通过导线与所述的变频调压电源相连接，通过调整变频调压电源输出电压幅值和频率，产生可变磁场。优选的，所述的线圈内径模，其材质为PVC材料，其直径为300mm、高50mm。优选的，所述的线圈，其绝缘漆包铜线的直径为2.7mm。优选的，所述的圆柱形水槽，其材质为透明亚克力材料，其直径200mm、高200mm。优选的，所述的支撑杆，其材料为PVC，直径16mm。优选的，所述的变频电源，规格为3KW/50HZ-300HZ/0-220V。优选的，线圈内径模的高度可通过固定螺栓和支撑杆调节，是这样调节的：固定螺栓有内螺纹、支撑杆的杆壁有外螺纹，支撑杆、固定螺栓通过螺纹连接方式连接在一起；通过旋转两个固定螺栓，可将线圈内径模固定在不同高度，从而实现线圈内径模自由升降，进而实现对磁场分布的自由调控。本发明还提供一种上述装置在用于研究电磁场对鱼类影响方面的应用。优选的，所述的电磁场对鱼类影响指的是电磁场对鱼类卵子孵化、仔幼鱼早期发育的影响。优选的，用于研究电磁场对鱼类影响时，使用方法如下：接通变频调压电源后，用电磁辐射仪检测线圈产生磁场强度，当圆柱形玻璃水槽内磁场分布均匀、磁场强度稳定后水槽内注水，将试验用鱼或者受精卵放置水槽内，通过调节变频调压电源，设定不同强度磁场。本发明装置的设计原理为：磁场强度单位为特斯拉(T)(1T＝10000高斯)，地球的磁场是一种静电场，南北极磁场强度约为60μT、方向为垂直，地球赤道磁场强度约为30μT，方向为水平。磁场由电流产生，其性质属于交流电或静电，在静电情况下磁场的存在并无电场伴随，而在交流电情况下二者并存。基于此，考虑到地球本身背景磁场，根据磁场分布和磁力效应，利用可变电流，设计一种磁场强度可调节鱼类实验平台。本发明装置的原理为：利用电流的磁效应，在所述的线圈的接线端子施加交流电压时，有交流电流通过线圈，会在其周围一定范围内产生交变磁场，方向符合安培右手定则。本发明装置，接通变频电源后，用电磁辐射仪检测线圈产生磁场强度，发现圆柱形玻璃水槽内，磁场分布均匀、磁场强度稳定，分别调节电流强度和调节线圈高度后发现，磁场强度可产生显著改变，经过调试发现此装置可模拟产生0～1000μT磁场强度；此装置结构简单、体积小、便携，可用来开展磁场对鱼类卵子孵化、仔幼鱼早期发育影响研究，为海上风电项目生态项目评价提供基础性理论依据。附图说明：图1：本发明用于研究电磁场对鱼类影响的装置的整体结构示意图；图2：本发明用于研究电磁场对鱼类影响的装置的线圈内径模示意图；其中：1、线圈内径模；2、线圈；3、接线端子；4、固定螺旋；5、圆柱形水槽；6、支撑杆；7、变频电源、8、螺旋孔、9、圆孔。具体实施方式以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述，但本发明并不限于以下描述内容：一种用于研究电磁场对鱼类影响的装置，包括线圈内径模1、线圈2、线圈端子3、固定螺旋4、圆柱形水槽5、支撑架6、变频电源7，如图1和2所示：所述线圈内径模，形状为圆柱形，上、下端均开口，并且上下端设有向内延伸的水平的端面从而形成槽状；上、下端面内壁开设有两列对称设置的螺旋孔8，螺旋孔配设有所述的固定螺栓，上端面还另行开设有一个圆孔9；所述的固定螺栓的内部配设有内螺纹，所述的支撑杆的杆壁设有外螺纹，支撑杆、固定螺栓通过螺纹连接方式连接在一起；固定螺栓和支撑杆配合使用，以便灵活调整线圈内径模的垂直高度；所述的圆柱形水槽，形状为圆柱形，且上端开口、下端封闭；所述的线圈内径模套设于圆柱形水槽的外围，且位于圆柱形水槽的槽壁外侧的上部，支撑杆没有与固定螺栓连接的那一端的下端与圆柱形水槽的下端位于同一水平面上；所述的线圈为一圈圈左向缠制在一起的绝缘漆包铜线，线圈的两个末端即为所述的接线端子3；所述的线圈位于所述圆柱形水槽的外部和线圈内径模的槽内；线圈用来产生可控磁场，纵向穿越所述圆柱形水槽的内部，可通过调节所述线圈内径模的高度，调控线圈产生磁场的分布；所述的接线端子压接或焊接在所述的圆孔9处，接线端子在通过导线与所述的变频调压电源相连接，通过调整变频调压电源输出电压幅值和频率下，产生可变磁场；所述的线圈内径模，其材质为PVC材料，其直径为300mm、高50mm；所述的线圈，其绝缘漆包铜线的直径为2.7mm；所述的圆柱形水槽，其材质为透明亚克力材料，其直径200mm、高200mm；所述的支撑架，其材料为PVC，直径16mm；所述的变频电源，规格为3KW/50HZ-300HZ/0-220V；线圈内径模的高度可通过固定螺栓和支撑杆调节，是这样调节的：固定螺栓有内螺纹、支撑杆的杆壁有外螺纹，支撑杆、固定螺栓通过螺纹连接方式连接在一起；通过旋转两个固定螺栓，可将线圈内径模固定在不同高度，从而实现线圈内径模自由升降，进而实现对磁场分布的自由调控。上述的装置在用于研究电磁场对鱼类影响，主要指电磁场对鱼类卵子孵化、仔幼鱼早期发育的影响；使用方法如下：接通变频电源后，用电磁辐射仪检测线圈产生磁场强度，当圆柱形玻璃水槽内磁场分布均匀、磁场强度稳定后进行研究实验。实施例1：当本发明装置中的变频电源的输出电流为20A时，用电磁辐射仪检测线圈产生的磁场强度为100μT。实施例2：当本发明装置中的变频电源的输出电流为50A时，用电磁辐射仪检测线圈产生的磁场强度为150μT。实施例3：当本发明装置中的变频电源的输出电流为70A时，用电磁辐射仪检测线圈产生的磁场强度为200μT。实施例4：当本发明装置中的变频电源的输出电流为95A时，用电磁辐射仪检测线圈产生的磁场强度为400μT。实施例5：当本发明装置中的变频电源的输出电流为100A时，用电磁辐射仪检测线圈产生的磁场强度为500μT。实施例6：当本发明装置中的变频电源的输出电流为120A时，用电磁辐射仪检测线圈产生的磁场强度为800μT。实施例7：当本发明装置中的变频电源的输出电流为150A时，用电磁辐射仪检测线圈产生的磁场强度为1000μT。实施例1-7的结果如下表所示：输出电流(A)20507095100120150对应磁场强度(μT)1001502004005008001000上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3