專利名稱：脈沖捕蝦儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種脈沖捕蝦儀，屬于一種漁業(yè)捕蝦用的輔助電子儀器。
大都數(shù)的蝦類具有晝伏夜出的習(xí)性，白天為了逃避魚類的覓食，它們匍匐在海底，為了把蝦從海底或泥沙中趕出來并跳到網(wǎng)口高度，網(wǎng)口設(shè)置一組電極，電脈沖發(fā)生器通過電極放出有一定強度但不會危害蝦類生命的脈沖電流，刺激蝦迅速跳起，由于大蝦強勁有力，首先跳起至網(wǎng)口高度，從而被拖入網(wǎng)，可以大大提高產(chǎn)量，而小蝦、幼蝦對電場感應(yīng)不明顯加上跳起無力，不會被拖入網(wǎng)，因此能捕大留小有效地保護蝦類資源的生態(tài)平衡，國內(nèi)水產(chǎn)界的科技人員對蝦類的電刺激方面的課題作了大量的研究工作，得出的結(jié)論是符合電法捕蝦的最好放電波形是接近矩形波的指數(shù)放電波，參見附圖4中的波形。
目前，電脈沖捕蝦儀上的脈沖發(fā)生器中的開關(guān)元件均采用可控硅，并有相應(yīng)的關(guān)斷回路，因脈沖發(fā)生器工作在海洋深水中，工作條件相當惡劣，不同的環(huán)境，負載工作的電流相差很大，極容易造成發(fā)生器的開關(guān)元件可控硅不能關(guān)斷，一旦出現(xiàn)，勢必損壞脈沖發(fā)生器，而對海上作業(yè)來說，一下網(wǎng)作業(yè)就是3至5小時，即使及時發(fā)現(xiàn)也會對出海作業(yè)帶來不可挽回的損失，而且受關(guān)斷回路的限制，脈沖輸出難以做到大功率。
現(xiàn)有技術(shù)中使用比較普遍的脈沖電發(fā)生電路有以下三種1)參見


圖1的電路圖，經(jīng)各種方法向脈沖發(fā)生器輸入50伏至70伏的直流電，采用可控硅SCR1和SCR2輪流導(dǎo)通來輸出脈沖電，在充電期間，SCR1導(dǎo)通向儲能電容C充電，SCR2關(guān)斷；在脈沖輸出期間，SCR1關(guān)斷，SCR2導(dǎo)通，儲能電容向網(wǎng)口電極放電；為使線路能正常工作，對控制觸發(fā)可控硅的環(huán)節(jié)和相應(yīng)的關(guān)斷回路的要求很高，二個關(guān)斷回路會互相影響，所以該電路可靠性差，線路也復(fù)雜；2)參見圖2，圖2與
圖1的主要區(qū)別是用電阻R取代了充電可控硅SCR1，僅僅是線路結(jié)構(gòu)有所簡化，但限流電阻R需要消耗能量，整機效率降低；上述二個線路的主要問題是，流過可控硅的電流很大，實施例為1000A，所以關(guān)斷回路電參數(shù)的確定碰到元器件體積大，難購到，成本高的實際問題。
3)參見圖3，與
圖1和2中的線路相比，脈沖輸出采用降壓變壓器進行阻抗匹配，在同樣負載下，流過可控硅SCR的電流為前二線路的1／N，(其中的N為匹配變壓器的變化)，降低了開關(guān)元件的開關(guān)電流，使關(guān)斷回路相對簡單，適當選取參數(shù)就可達到接近矩形波的指數(shù)放電波，但該線路的輸出功率受匹配變壓器磁路飽和及關(guān)斷回路的限制，不可能做到很大，輸出的波形受磁飽和的影響也有一些失真，其波形可參見圖5，而且受關(guān)斷可控硅電路的影響，必須待放電電壓下降到一定程度才能關(guān)斷，而很低電壓的放電波對驅(qū)蝦不起作用或作用不大，該部分的能量白白浪費，加大變壓器可改善上述波形失真的狀況，但增加的體積和重量對置于水下網(wǎng)口的儀器來說是不能接受的，安裝和密封都帶來很大的不便，而且該匹配變壓器工作在5HZ左右的工作頻率，換能效率是很低的。
對于捕蝦儀這一特殊的產(chǎn)品，除了要求體積小，密封方便外，還要求在水下工作時，負載發(fā)生變化或者網(wǎng)口電極相搭接等等惡劣情況發(fā)生時，儀器的電路能有很高的可靠性，在使用上，最好取消電纜供電，而改為水下蓄電池供電，受當前蓄電池技術(shù)水平的隈制和造價、重量等因素的考慮，要求整機換能效率高，盡可能延長蓄電池在水下工作的時間。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單，能產(chǎn)生驅(qū)趕蝦類的指數(shù)放電波，成本低，可靠性高，脈沖變換效率高，使用方便的脈沖捕蝦儀。
本實用新型的脈沖捕蝦儀，由電源，脈沖電發(fā)生器，網(wǎng)口電極組成，其特征在于脈沖電發(fā)生器包括貯能電容，脈沖形成電路，場效應(yīng)管，脈沖電發(fā)生器輸入端為電壓為50～70伏的直流電，場效應(yīng)管和網(wǎng)口電極串聯(lián)后與貯能電容并聯(lián)，脈沖形成電路接在場效應(yīng)管的控制端。
由于水下脈沖變換器的開關(guān)元件采用功率場效應(yīng)管，取代了現(xiàn)有技術(shù)中的可控硅和相應(yīng)的關(guān)斷回路，所以本實用新型的脈沖捕蝦儀，電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性高，脈沖變換效率高，節(jié)能效果好，特別對水下式捕蝦儀，節(jié)省整機的體積和重量，脈寬和放電周期控制方便，擴展功率容易，可適于各種工作形式的捕蝦儀，通用性大，該脈沖電發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖為適于驅(qū)趕蝦類的指數(shù)放電波。
為詳細介紹本實用新型的脈沖捕蝦儀，
以下結(jié)合附圖進行詳細說明
圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)中捕蝦器的脈沖發(fā)生電路結(jié)構(gòu)圖；圖2是另一種現(xiàn)有技術(shù)中捕蝦器的脈沖發(fā)生電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是又一種現(xiàn)有技術(shù)中捕蝦器的脈沖發(fā)生電路結(jié)構(gòu)圖；圖4是驅(qū)蝦的最優(yōu)脈沖波形圖；圖5是圖3的線路結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的脈沖波形圖；圖6是現(xiàn)有技術(shù)的捕蝦儀的安裝結(jié)構(gòu)簡圖；圖7是本實用新型的捕蝦儀的電路結(jié)構(gòu)圖圖8是本實用新型的脈沖電發(fā)生器發(fā)出的脈沖波形。
圖6所示為現(xiàn)有技術(shù)的捕蝦器的結(jié)構(gòu)安排，其中有電源1，電纜絞車2，電纜3，脈沖電發(fā)生器4，網(wǎng)口電極5，網(wǎng)口電極5安在網(wǎng)6的各個部位。
由于本實用新型的主要改正在于捕蝦儀中的脈沖發(fā)生電路和捕蝦儀中各部分組成之間為適應(yīng)于上述的電路改正而相應(yīng)的改變，而這些改變均可在現(xiàn)有技術(shù)的范圍內(nèi)實現(xiàn)，故未在圖中詳細示出線路結(jié)構(gòu)。
參見圖7，本實用新型的脈沖捕蝦儀，由電源1，脈沖電發(fā)生器4，網(wǎng)口電極5組成。其特征在于脈沖電發(fā)生器包括貯能電容41，脈沖形成電路42，場效應(yīng)管43，脈沖電發(fā)生器輸入端為電壓為50～70伏的直流電，場效應(yīng)管43和網(wǎng)口電極5串聯(lián)后與貯能電容41并聯(lián)，脈沖形成電路42接在場效應(yīng)管43的控制端，場效應(yīng)管43上接有一個空載時的偏置電阻44，其發(fā)出的波形可參見圖8，在圖4，5，8中，橫軸為時間軸，縱軸為電壓軸。
脈沖形成電路42可為現(xiàn)有技術(shù)的集成塊，例如555集成塊，也可用分離元件搭成。
脈沖電發(fā)生器是實現(xiàn)本實用新型的捕蝦儀的關(guān)鍵，其可靠性和變換效率對整機來說是至關(guān)重要的，由于脈沖放大環(huán)節(jié)采用功率場效應(yīng)管，因場效應(yīng)管具有正溫度系數(shù)，無二次擊穿的機理，使開關(guān)器件的可靠性比使用可控硅大大提高，又無可控硅SCR的關(guān)斷回路，結(jié)構(gòu)更加簡單，上述的場效應(yīng)管可以多個并聯(lián)進行電流的放大，并直接輸出到網(wǎng)口電極，只要設(shè)定場效應(yīng)管的棚極電壓，就可實現(xiàn)輸出電流可控，避免了可控硅回路中，因瞬時負載增大，可控硅的過流損壞，擴展脈沖輸出功率非常方便，現(xiàn)有技術(shù)中的可控硅不但不能并聯(lián)使用，而且換用大功率的可控硅后，還應(yīng)相應(yīng)改變關(guān)斷回路的電路參數(shù)，該電路直接輸出的效率高，損耗小，這一點對于采用方便使用的全水下式捕蝦儀來說是十分有利的。
本實用新型可有多種電源可供選擇，每種電源的方式對應(yīng)于不同的應(yīng)用方式其一是采用船上直流電源，一般電壓為24V，為節(jié)省電纜輸電的損耗，與現(xiàn)有技術(shù)一樣，采用升、降壓的公知方式輸電，所以電源和脈沖電發(fā)生器之間分別裝有升壓裝置，輸電電纜，降壓裝置，其中的升壓裝置為公知的開關(guān)電源，把直流電轉(zhuǎn)換成400V左右的低頻或高頻交流電，降壓裝置為公知的降壓變壓器和把交流變?yōu)橹绷麟姷恼?、濾波電路，這種方式為半水下式捕蝦儀，轉(zhuǎn)換成高頻(例如20KHZ)電在輸電電纜中傳輸，可使升壓和降壓變壓器的體積小，轉(zhuǎn)換效率高。
另一種方式為全水下式，最簡單的方案是采用蓄電池，特別是采用全封閉的蓄電池，一般蓄電池的電壓為12V或24V，而脈沖電發(fā)生器需要的電壓為50至70伏，所以對于低壓的直流電，在電池的輸出端接一個電源變換裝置，該裝置把低壓直流電通過公知的開關(guān)電路轉(zhuǎn)換后交流電，再升壓并整流和濾波處理，其中必然有一個能起隔離作用的變壓器，所以也稱為電源隔離變換器，由于前述的捕蝦儀工作環(huán)境的原因，隔離環(huán)節(jié)的存在是十分必要的，它能避免脈沖電發(fā)生器在非正常工作狀況下的損壞，對于能提供50至70伏的蓄電池，再好也通過開關(guān)電源電路進行隔離。另一種方案是在水下安置發(fā)電機，包括靠漁船拖動使水中水輪機轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機發(fā)出的直流或交流電的方案，對于交流電，則應(yīng)相應(yīng)地進行升或降壓后進行整流和濾波處理，對于直流電，則與上述的采用蓄電池的方案作相同的處理，最終接入脈沖發(fā)生器。
加上在脈沖變換器的輸入回路中采用隔離變換電路后，使輸入電源和脈沖變換環(huán)節(jié)之間無電流回路，電路結(jié)構(gòu)更加合理、可靠，對于不同電壓的電源，可分別采用升壓或等壓或降壓隔離。
本實用新型的最佳實施例為電源采用12伏或24伏的蓄電池，全密封后放置在網(wǎng)口，隔離變換裝置為開關(guān)電源，首先變蓄電池的低壓直流電為高頻交流電，經(jīng)變壓器升壓，再經(jīng)整流和濾波后輸入脈沖電發(fā)生器，其中的隔離變換裝置既可以與蓄電池封裝在一起，也可以與脈沖電發(fā)生器封裝在一起，后一方案可使電池適于更換，造價低，電池與隔離變換裝置和脈沖電發(fā)生器之間電連通。
權(quán)利要求1.一種脈沖捕蝦儀，由電源，脈沖電發(fā)生器，網(wǎng)口電極組成，其特征在于脈沖電發(fā)生器包括貯能電容，脈沖形成電路，場效應(yīng)管，脈沖電發(fā)生器輸入端為電壓為50～70伏的直流電，場效應(yīng)管和網(wǎng)口電極串聯(lián)后與貯能電容并聯(lián)，脈沖形成電路接在場效應(yīng)管的控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖捕蝦儀，其特征在于上述的電源為船上直流電源，電源和脈沖電發(fā)生器之間分別裝有升壓裝置，輸電電纜，降壓裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖捕蝦儀，其特征在于上述的電源為水下50～70伏的蓄電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖捕蝦儀，其特征在于上述的電源為水下低于50伏的蓄電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖捕蝦儀，其特征在于上述的電源為水中的發(fā)電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的脈沖捕蝦儀，其特征在于上述的電源與脈沖電發(fā)生器之間裝有一電源隔離變換裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈沖捕蝦儀，其特征在于上述的電源隔離變換裝置為開關(guān)電源電路。
專利摘要本實用新型涉及一種脈沖捕蝦儀，由電源，脈沖電發(fā)生器，網(wǎng)口電極組成，脈沖電發(fā)生器包括貯能電容，脈沖形成電路，場效應(yīng)管，場效應(yīng)管和網(wǎng)口電極串聯(lián)后與貯能電容并聯(lián)，脈沖形成電路接在場效應(yīng)管的控制端，該捕蝦儀電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性高，脈沖變換效率高，節(jié)能效果好，特別對水下式捕蝦儀，節(jié)省整機的體積和重量，脈寬和放電周期控制方便，擴展功率容易，可適于各種工作形式的捕蝦儀，通用性大。
文檔編號A01K79/00GK2208787SQ94236338
公開日1995年10月4日 申請日期1994年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月28日
發(fā)明者江振翔, 張碧清 申請人:江振翔, 張碧清