Пристрій для моделювання сигналів, які передують сейсмічним явищам

Реферат: Пристрій належить до галузі біотехнології, екології, охорони довкілля та може бути використаний для провіщення сейсмічних явищ, в т.ч. землетрусів. Пристрій для моделювання сигналів, які передують сейсмічним явищам, що виникають при пластичній деформації земної кори, сприйманих біологічними провісниками землетрусів, за які застосовують деякі види риб, складається з об’єму, в якому знаходиться біологічний провісник землетрусів, конденсатора, що винесений за вказаний об’єм та заряджається від джерела живлення до необхідної напруги, дроту, зануреного у вказаний об’єм, який є випромінювачем сигналів, та замикаючого контакту, що утворює ланцюг з конденсатором і дротом. У пристрій додана також котушка індуктивності, розташована навколо об'єму, у якому знаходиться біологічний провісник землетрусів, і підключена паралельно дроту. Технічним результатом є отримання різних по формі сигналів, спільна характеристика яких більш корельована з хвилями пластичної деформації, які виникають перед сейсмічними явищами, тобто підвищити вірогідність вироблення біологічним провісником релевантних сигналів, які можуть бути сприйняті людиною чи датчиками для провіщення землетрусів. UA 98603 C2 (12) UA 98603 C2 UA 98603 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пристрій належить до біотехнології, екології, охорони довкілля і може бути використаний в галузі провіщення сейсмічних явищ, в т.ч. землетрусів, для моделювання сигналів, що виникають при пластичній деформації земної кори, що сприймаються біологічними провісниками землетрусів. З відомих пристроїв найбільш близьким до пристрою, що заявляється, є пристрій для моделювання сигналів, описаний у роботі: Зелінський І.П., Ханонкін О.А. та ін. Доповіді Національної Академії Наук України. -1999. - № 7. - С. 157-160, де показано вплив чинників модельованих землетрусів на електричну активність і поведінку гідробіонтів, моделювання умов, які передують зміщенню земної кори і дослідження реакцій різних видів риб на хвилі пластичної деформації, згенеровані пропусканням імпульса струму з силою 300 мА та терміном -2 10 с через дріт. Даний пристрій вибрано як прототип. Недоліками прототипу є те, що він не дозволяє змоделювати зміну характеристик середовища, зокрема, забезпечити зворотний зв'язок, що витікає з загальноприйнятої моделі описання сейсмічних процесів на підставі використання теорії та методів нелінійної динаміки. Це пов'язано з тим, що середовище, в якому знаходиться дріт, мало впливає на його характеристики, отже ланцюг, що утворюється при замиканні контакту - конденсатор-дріт - має стабільні електричні параметри, і тому форма та амплітуда струму і, отже, випромінюваних дротом сигналів, не будуть істотно змінюватись. Хвилі пластичної деформації, які випромінюються перед землетрусом, можуть значно відрізнятися як між собою, так і від хвиль, які випромінюються дротом в пристрої за схемою прототипу. Тому можлива помилка провісника, як відсутність реакції на процеси, які передують землетрусу. В основу винаходу поставлена задача створити такий пристрій для моделювання сигналів, що дозволить змоделювати зміну характеристик середовища, зокрема, забезпечити зворотний зв'язок, шляхом створення впливу середовища на форму струму через дріт і, отже, зміни форми випромінюваних дротом сигналів. Поставлена задача вирішується пристроєм для моделювання сигналів, які передують сейсмічним явищам, що виникають при пластичній деформації земної кори, сприйманих біологічними провісниками землетрусів, за які застосовують деякі види риб, який складається з об’єму, в якому знаходиться біологічний провісник землетрусів, винесеного за об’єм конденсатора, що заряджається від джерела живлення до необхідної напруги, дроту, який занурений у вищевказаний об’єм та є випромінювачем сигналів, та замикаючого контакту, що утворює ланцюг з конденсатором і дротом, та з метою моделювання характеристик середовища, що змінюються, додатково обладнаний котушкою індуктивності, що розташована навколо об'єму, у якому знаходиться біологічний провісник землетрусів, та підключена паралельно дроту. Таке виконання пристрою дозволяє створити вплив середовища на форму випромінюваного дротом сигналу. На кресленні зображено структурну схему пристрою. Пристрій працює таким чином. В ролі провісника використовується риба вуалехвіст 1 (сімейство коропові). Особливість поведінки коропових полягає в тому, що вони періодично захоплюють ротом дрібні предмети (у т.ч. неїстівні, потім їх випльовують). Цю особливість використовують для вироблення у них умовного рефлексу. Звичайно вуалехвоста годують, накладаючи в годівницю 3 сухий корм. Коли риба захоплює кульку 2, підвішену на кронштейні 9, її стимулюють, додаючи живого корму. Таким чином у першій фазі виробляють умовний рефлекс на кульку. У другій фазі виробляють умовний рефлекс на хвилі пластичної деформації. Конденсатор 6 через замикаючий контакт 7 заряджається від джерела живлення 10. Коли конденсатор заряджається до необхідної напруги, його відключають від джерела живлення, і він готовий до підключення до ланцюга розряду через дріт 4. Замикаючим контактом 7 створюють ланцюг з конденсатором 6 і дротом 4. Конденсатор розряджається на дріт, і в останньому здійснюється процес електропластичної деформації. Хвилі пластичної деформації із дроту розповсюджуються у навколишнє середовище. У цій фазі рибу стимулюють тільки у випадку наявності її реакції на хвилі пластичної деформації. Таким чином створюється умовний рефлекс на хвилі пластичної деформації, який здійснюється як збільшення інтенсивності та/або характеру захвату кульки. Відомо, що хвилі пластичної деформації - це найбільш вагомий чинник із сприйманих біологічними провісниками, що передують землетрусу та іншим сейсмічним явищам. Таким чином, аналізуючи поведінку вуалехвостів, які мають умовний рефлекс на хвилі пластичної деформації, можна оцінити вірогідність сейсмічної активності. В третій фазі, розширюється спектр хвиль пластичної деформації, на які реагує провісник. 1 UA 98603 C2 5 10 15 20 На стінці акваріума ззовні розташовується котушка індуктивності 5, що підключена паралельно дроту 4, який є випромінювачем сигналів. Індуктивність котушки залежить від положення риби в акваріумі, отже, змінюється з часом. Тому змінюються характеристики ланцюга конденсатор - котушка - дріт, внаслідок цього змінюється форма струму через дріт, і тому змінюється амплітуда і форма хвиль пластичної деформації, випромінюваних у середовище. Провісника стимулюють як і в другій фазі - живим кормом, при захваті кульки після сигналу. Наявність котушки дозволяє розширити спектр сигналів, на які реагує провісник, зосереджуючи стимул на тій їх складовій, яка більш співпадає з аналогічною складовою сигналів, які передують сейсмічним явищам. Окрім того, котушка - це елемент, який реагує на поведінку провісника, тому це дає можливість забезпечити зворотний зв'язок, що витікає з загальноприйнятої моделі описання сейсмічних процесів на підставі використання теорії та методів нелінійної динаміки. Таким чином, в процесі здобуття умовного рефлексу на хвилі пластичної деформації вуалехвіст отримує різні по формі сигнали, спільна характеристика яких більш корельована з хвилями пластичної деформації, які виникають перед сейсмічними явищами. Це дозволяє вирішити проблему помилки провісника, як відсутності реакції на процеси, які передують землетрусу, тобто підвищити вірогідність вироблення провісником релевантних сигналів, які можуть бути сприйняті людиною чи датчиками для провіщення землетрусів. Таким чином, сполучення відомих і нових ознак пристрою дозволяє змінювати форму випромінюваних дротом сигналів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 Пристрій для моделювання сигналів, які передують сейсмічним явищам, що виникають при пластичній деформації земної кори, сприйманих біологічними провісниками землетрусів, за які застосовують деякі види риб, що складається з об'єму, в якому знаходиться біологічний провісник землетрусів, конденсатора, що винесений за вказаний об'єм та заряджається від джерела живлення до необхідної напруги, дроту, зануреного у вказаний об'єм, який є випромінювачем сигналів, та замикаючого контакту, що утворює ланцюг з конденсатором і дротом, який відрізняється тим, що у пристрій додана котушка індуктивності, розташована навколо об'єму, у якому знаходиться біологічний провісник землетрусів, і яка підключена паралельно дроту. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2