FI75086C - Foerfarande foer bestaemning av koenet pao fisk mognadsgraden hos rom samt anlaeggning foer utfoerande av foerfarandet. - Google Patents

Description

75086

Menetelmä kalan sukupuolen ja mädin kypsyysasteen määrittämiseksi ja laitteisto menetelmän toteuttamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä kalan sukupuolen 5 ja mädin kypsyysasteen määrittämiseksi, sukukypsän mätipus-sin talteenottamiseksi, jolloin kalat syötetään yhdensuuntaisesti hihnakuljettimelle, joka kuljettaa kalat valaisuja mittauslaitteiden kohteeksi, jäkälät valaistaan ylhäältä päin laajalla hajavalokimpulla ja otetaan valo vastaan 10 ainakin olennaisesti kuljetushihnan tasossa, ja laitteisto tämän menetelmän toteuttamiseksi.

Edellä määriteltyä tekniikan tasoa edustaa norjalainen patenttijulkaisu 90487, jonka mukaan kalan sukupuoli on tunnistettavissa sen perusteella, että maitikalat ab-15 sorboivat valon säteilyä voimakkaammin kuin mätikalat.

Sen jälkeen ei alalla ole tapahtunut edistystä, ja käytännössä kalojen sukupuoli ja mädin kypsyysaste on useimmiten määritetty siten, että kaloja on puristettu käsin, kunnes mätiä tai maitia on tullut esiin, jolloin on ollut 20 mahdollista määrittää kalan sukupuoli ja mädin kypsyysastekin jollakin tarkkuudella. Tällainen menetelmä on vielä pienemmässä mittakaavassa ja suurempien kalojen kohdalla puoltanut paikkaansa, mutta viime aikoina on esiintynyt yhä enemmän kysyntää myös pienempien kalojen, kuten sila-25 kan mädistä, erityisesti ulkomaan vientiin ja tällöin on ollut pakko etsiä tehokkaampia menetelmiä edellä esitettyjen hitaiden ja epätarkkojen mädin talteenottomenetelmien tilalle.

Keksintö esittääkin käyttöön uuden menetelmän, jol-30 le on tunnusomaista, että määrätään kullekin kalalle valon absorbtiokäyrä yli kalan leveyden, ja että kalan sukupuoli ja mädin kypsyysaste määritetään poikkileikkauskäyrän muodon perusteella.

Menetelmän toteuttamiseksi ehdotetaan laitteistoa, 35 joka käsittää laitteet kalan syöttämiseksi hihnakuljettimelle sekä valolähteen ja valonvastaanottimen kalan läpi- 2 75086 valaisua varten, jolloin valolähde on sovitettu kuljettimen yläpuolelle ja on sovitettu kohdistamaan kalaan laaja hajavalukimppu, ja valonvastaanotin on sovitettu ainakin olennaisesti kuljetushihnan tasoon, ja jolle on tunnus-5 omaista se, että määrätään kullekin kalalle valon absorbtio-käyrän yli kalan leveyden sekä kalan sukupuoli ja mädin kypsyysaste määritetään poikkileikkauskäyrän muodon perusteella .

Muut keksinnön mukaiset erityispiirteet ilmenevät 10 epäitsenäisistä vaatimuksista.

Keksintöä kuvataan seuraavassa suoritusesimerkin muodossa viittaamalla piirustukseen, jossa kuvio 1 on kaaviollinen esitys keksinnön mukaisesta laitteistosta,

15 kuvio 2 on kuvion 1 mukainen leikkauskuvanto A-A

ja kuvio 3 esittää mittaustulosten analysointiohjelman.

Erillisellä syöttölaitteella (ei esitetty piirustuksessa) kalat 11 syötetään hihnakuljettimelle 10 siten, 20 että kalat ovat samansuuntaisesti päät hihnan ulkoreunaa vasten. Kuljetinhihnassa on rako, johon on asennettu mittauskenno 13 niin, että kalan kulkiessa kennon yli, on kosketus kalan ja kennon välillä mahdollisimman hyvä. Kalan ohitettua mittauskennon analysoi mikrotietokone 16 mittaus-25 tulokset, ja tekee päätöksen kalan sukupuolesta ja kypsyys-asteesta. Mikäli kala on kypsää mätiä sisältävä, annetaan siitä tieto ohjauslogiikalle 18, joka huolehtii ko. kalan poistamisesta radalta. Koska mittauskohta 13 ja kalan pois-tokohta 21 ovat radalla eri paikassa, ja koska kuljettimen 30 10 nopeutta voidaan portaattomasti säätää, on kalan oikea- aikainen poisto kuljettimelta järjestetty erillisellä ohjelmoitavalla logiikalla 18. Logiikan siirtorekisteriohjel-ma askeltaa rata-anturin 19 tahdissa, ja mätikalan saavuttua poistokohtaan 21 antaa siitä tiedon poistolaitteelle 35 20. Muut kuin kypsät mätikalat kulkevat kuljettimen päähän ja putoavat poistokuljettimelle.

11 3 75086

Mittauslaitteisto koostuu tasajännitesyöttöisestä halogeenivalolähteestä 12, mittauskennosta 13, logaritmi-vahvistimesta 15, kyljentunnistuskennosta 14 ja mikrotie-tokoneyksiköstä 16.

5 Valolähteeksi 12 on valittu halogeenipolttimo, kos ka sen värispektri kattaa kyljentunnistuksen vaatiman si-nialueen (410 nm) sekä sukupuolenmäärityksen vaatiman inf-rapuna-alueen (1000...1100 nm). Jotta pystytään eliminoimaan mittauksesta vaihtojännitteen aiheuttama hurinakompo-10 nentti syötetään valolähdettä tasajännitteellä.

Valolähteen 12 säteilemä valo kohtaa kalan päältä päin sellaisenaan, laajana valokimppuna. Linssejä valovirran muokkaamiseksi tai ohjaamiseksi ei käytetä, ei edes himmentimin rajoiteta valovirtaa. Kalan pinta on suomuinen 15 ja siihen on usein vielä tarttunut ylimääräisiä irtosuomu-ja. Suomujen pinta on kiiltävä ja ohjailee tehokkaasti siihen kohdistettua valoa. Jos käytettäisiin esimerkiksi yhdensuuntaista, terävää valokimppua, niinkuin fotometriassa yleensä käytetään, mitattaisiin lähinnä suomujen ai-20 heuttamia häiriöitä valokimpun kulussa. Laajalle alalle kalan pintaa kohdistuva hajavalo antaa tällaisessa mittauksessa ehdottomasti parhaan tuloksen. Lisäksi kypsä mäti johtaa valoa sivusuuntaankin, maiti ei johda. Näin saadaan läpivalaisukäyrässä selvempi ero koiraiden ja naaraiden 25 välille. Tässä esitetty valaisumenetelmä on tulos suuresta määrästä kokeita.

Mittauskennona 13 käytetään herkkää Si-valodiodia, jonka eteen on asennettu gelatiinisuodatin näkyvän valon spektrikomponenttien eliminoimiseksi mittauksesta. Pieni 30 kala, kuten silakka imee lähes kaiken siihen kohdistetun valon. Normaalikokoisen silakan läpi menee esitetyissä mit-tausolosuhteissa alle 1/10 000 osa siihen kohdistetusta valosta. Pienikin määrä mittauskennon mittauspäähän osuvaa ympäristön hajavaloa pilaisi mittauksen, jos toimittaisiin 35 samoilla valon aallonpituuksilla, joita huoneen valaistuksessa käytetään. Siksi mittaus tehdään 1000...1100 nm aal- 4 75086 lonpituuksilla. Valokennon eteen laitettu suodatin läpäisee vain tämän aallonpituusalueen. Näillä aallonpituuksilla voidaan vielä käyttää tähän tarkoitukseen hyvin sopivia piivalokennoja. Toisaalta huoneen valaistukseen voi-5 daan käyttää sellaisia loisteputkia, jotka eivät säteile tuolla aallonpituusalueella. Näin ollen huonevalaistus ei häiritse mittausta, joten mittauskohtaa ei tarvitse suojata huonevalaistukselta. Tästä on se suuri etu, että koko ajan voidaan tarkkailla silakoiden kulkua lajittelijassa.

10 Mittauskennon mittauspäähän saattaa tarttua sila koista likaa. Se tietysti vaikuttaa valokennoon saapuvan valon määrään. Tämä olisi suuri virhelähde, jos kalojen sukupuolen tunnistaminen tapahtuisi sen perusteella, kuinka paljon kala läpäisee valoa. Keksinnön mukaisessa lait-15 teistossa tunnistus perustuu siihen, että mikrotietokone analysoi kalojen läpivalaisukäyrien sisäistä rakennetta (maksimien paikat, kaarevuus), mutta ei läpitulleen valon määrää sellaisenaan. Näin ollen mittauspään likaantuminen tai esimerkiksi kulumisesta johtuva valon vastaanottokyvyn 20 muuttuminen ei vaikuta lajittelijan toimintaan niin kauan, kuin riittävä määrä valoa yleensä pääsee lävitse.

Mittauksesta saatava virtaviesti johdetaan logarit-mivahvistimelle 15, jonka ulostulosta saadaan tulovirtaan logaritmisesti verrannollinen jännite. Logaritmivahvisti-25 men lähtöjännite viedään mikrotietokoneelle 16, jossa se muutetaan A/D-muuntimella digitaaliseen muotoon analysointia varten.

Kalan analysointiohjelma tarvitsee myös tiedon kalan asennosta kuljettimella 10, ts. kulkeeko kala mittaus-30 kennoon 13 nähden vatsa- vai selkä edellä. Asennon tunnistus perustuu kalan vatsaosasta heijastuvan valon mittaamiseen kyljentunnistinkennolla 41, jossa on jyrkkä sinisen valon alueella oleva kaistasuodatin ja Si-diodi.

Kalan vatsapuoli heijastaa sinistä valoa useita kym-35 meniä kertoja paremmin kuin selkäpuoli. Täten voidaan selvittää, kummalla kyljellään kala makaa kuljetusradalla.

Il 75086 Tätä tietoa tarvitaan kalan läpivalaisukäyrän analysoinnissa. Tämä kyljentunnistukseen käytetty valokenno on kuljetusradan 10 ja kalojen 11 yläpuolella, eikä kosketa kaloja. Tässä asemassa siihen pääsee huoneen hajavaloja, 5 mutta se ei häiritse. Tässä mitataan kalan pinnasta heijastuvaa, voimakkaan halogeenipolttimon valoa ja sitähän on varsin paljon huoneen yleisvalaistukseen verrattuna. Huonevalaistukseen käytettävät loistelamput eivät säteile kovin paljon lyhytaaltoista sinistä valoa. Lisäksi kalan 10 vatsa- ja selkäpuolien valonheijastuskyky on niin paljon erilainen, ettei suurta mittaustarkkuutta tarvita.

Kuviossa 3 esitetään mittaustulosten analysointiohjelma.

Analysointia varten otetaan kalaan absorboitunees-15 ta infrapunasäteilystä näytteitä koko kalan leveyssuunnassa. Kun kala on poistunut mittauskennolta 13, lasketaan otetusta näytemäärästä kalan suhtellinen leveys. Leveyden ja kyljentunnistimelta 14 saadun tiedon perusteella lasketaan parametrit, joiden perusteella analysointiohjelma te-20 kee päätöksen kalan sukupuolen ja mädin kypsyysasteesta.

Analysointiohjelma koostuu kolmesta erillisestä testiohjelmasta, joista ensimmäinen tutkii: onko kala koiras, toinen: onko kala jo kutenut tai epämuodostunut ja kolmas: onko naaraskalan mäti riittävän kypsää.

25 Ensimmäisessä testiohjelmassa tutkitaan, onko mitat tu absorptiohuippu kalan vatsaosassa. Jos huippu on vatsa-osassa, on kala koiras. Kala hylätään, ja ohjelma hyppää alkuun odottamaan uutta kalaa. Jos huippua ei vatsaosassa ole siirrytään toiseen testiin.

30 Toisessa testiohjelmassa tutkitaan kalan selkäran gan muodostaman käyrän osan paikkaa suhteessa koko kalan leveyteen. Mikäli vatsapeitteen ja selkärangan välinen osuus koko kalasta on liian pieni, kala on joko kutenut tai epämuotoinen, jolloin kala hylätään, ja ohjelma hyppää 35 alkuun odottamaan uutta kalaa. Jos toinen testi ei hylkää kalaa, siirrytään kolmanteen testiin.

75086

Kolmas testiohjelma tutkii, onko kalan vatsaosan absorptiokäyrän kaarevuus laskettujen arvojen rajoissa. Mikäli mittaustulos tältä osin ylittää lasketut arvot, kalassa oleva mäti on liian raakaa. Kala hylätään, ja ohjel-5 ma hyppää alkuun odottamaan uutta kalaa. Jos mittaustulos täyttää lasketut vaatimukset, on kala kypsä naaras, ja se hyväksytään. Tieto hyväksytystä kalasta viedään ohjelmoitavalle logiikalle 18, jonka siirtorekisteriohjelma askeltaa rata-anturin 19 tahdissa ja antaa käskyn hyväksytyn 10 kalan poistamiseksi radalta 10. Käskyn toteuttamiseen voidaan kuvion 1 mukaisesti käyttää esimerkiksi moottorin 22 pyörittämää, edullisesti puoliympyrän muotoista harjaa 2°, joka pyyhkäisee kalan radan sivulle, kun taas hylätty kala jatkaa radan loppuun ja putoaa siitä alas. Kun kolmas 15 testiohjelma on luovuttanut tiedon naaraskalasta logiikalle, hyppää ohjelma alkuun odottamaan uutta kalaa.

Kuten edellisestä on käynyt ilmi, suoritetaan lajittelun perustana oleva valonmittaus kuljetushihnan 10 tasossa, valolähteen 12 alapuolella. Valokennon 13 tai linssi-20 järjestelmän sijoittaminen tähän paikkaan kuljetusradalla ei kuitenkaan ole paras mahdollinen ratkaisu, koska paikassa on yleensä lähes 100 % suhteellinen kosteus ja lisäksi siinä esiintyy mekaanista tärinää. Mittaus- eli valokennon valonvastaanottoelimeksi ehdotetaan lasikuitu- eli valokaa-25 pelin päätä, joka edullisesti on hieman, noin 0,5 mm, koholla kuljetusradan pinnasta, jolloin kalan alapinta joutuu hyvään kosketukseen kaapelin pään kanssa kalan kulkiessa sen yli. Hyvä erotuskyky kalan yksityiskohdista saadaan, jos kaapelin pään halkaisija on enintään n. 5 mm.

30 Tämän ratkaisun merkittävänä etuna on se, että valokaapelin pää on helppo tehdä täysin vedenpitäväksi, ja vaikka kalojen ylikulku kuluttaakin valokaapelin päätä, tästä ei ole haittaa. Valokaapeli johtaa valon varsinaiselle mittauskennolle, eli ilmaisimelle 13, joka voi olla käyttövar-35 muuden kannalta turvallisen välimatkan päässä kuljetusradalta .

Il

Claims (5)

75086 7

1. Menetelmä kalan sukupuolen ja mädin kypsyysasteen määrittämiseksi, sukukypsän mätipussin talteenotta- 5 mistä varten, jolloin kalat syötetään yhdensuuntaisesti hihnakuljettimelle, joka kuljettaa kalat valaisu- ja mittauslaitteiden kohteeksi, ja kalat (11) valaistaan ylhäältä päin laajalla hajavalokimpulla (12) ja otetaan valo vastaan ainakin olennaisesti kuljetushihnan (10) tasossa, 10 tunnettu siitä, että määrätään kullekin kalalle valon absorptiokäyrä yli kalan leveyden, ja että kalan sukupuoli ja mädin kypsyysaste määritetään poikkileikkaus-käyrän muodon perusteella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-15 n e t t u siitä, että valaisulaitteen valolähde (12) säteilee kalan läpivalaisuun käytettävää infrapunavaloa ja lisäksi kyljen tunnistuksessa käytettävää sinistä valoa kalan asennon määrittämiseksi kuljetushihnalla (10).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että kalan (11) asento kuljetus- hihnalla (10) määritetään mittaamalla kyljentunnistimella (14) kalan kuljetushihnalla (10) edellä kulkevasta reunasta heijastuvan sinisen valom määrä.

4. Laitteisto kalan sukupuolen ja mädin kypsyysas-25 teen määrittämiseksi, sukukypsän mätipussin talteenotta- mista varten, joka laitteisto käsittää laitteet kalan (11) syöttämiseksi hihnakuljettimelle (10) sekä valolähteen ja valonvastaanottimen kalan läpivalaisua varten, jolloin valolähde (12) on sovitettu kuljettimen (10) yläpuolelle ja 30 on sovitettu kohdistamaan kalaan laaja hajavalokimppu, ja valonvastaanotin (23) on sovitettu ainakin olennaisesti kuljetushihnan (10) tasoon, tunnettu siitä, että valonvastaanottimen yhteyteen on sovitettu laitteet (13, 15, 16, 18) valon absorptiokäyrän määräämiseksi yli kalan 35 leveyden sekä kalan sukupuolen ja mädin kypsyysasteen määrittämiseksi valon absorptiokäyrän muodon perusteella. 75086

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kuljettimen yläpuolelle on lisäksi sovitettu kalasta heijastuneen valon perusteella toimiva kyljentunnistuskenno (14). Il 9 Patentkrav 750 8 6