Технология изготовления бирок для воздушных шаров для извлечения сенсорной рыбы и живой рыбы

Резюме

Представлен протокол проектирования и изготовления баллонных меток для извлечения сенсорных рыб и живых рыб, позволяющий оценить их физическое состояние и биологическую работоспособность в гидротехнических сооружениях. Этот метод оптимизирует производительность баллонов, учитывая такие факторы, как объем баллона, время надувания/сдувания, выбор компонентов и характеристики впрыскиваемой воды.

Аннотация

Рыба может получить травмы и погибнуть при прохождении через гидравлические конвейеры на плотинах гидроэлектростанций, даже если эти транспортные средства спроектированы таким образом, чтобы быть безопасными для рыбы, такие как перепускные системы ниже по течению, модифицированные водосбросы и турбины. Основными методами, используемыми для изучения условий прохода рыбы в гидротехнических сооружениях, являются прямые натурные испытания по технологии Sensor Fish и живая рыба. Данные Sensor Fish помогают определить физические факторы стресса и их расположение в среде прохода рыбы, в то время как живая рыба оценивается на предмет травм и смертности. Баллонные метки, представляющие собой самонадувающиеся воздушные шары, прикрепленные снаружи к сенсорным рыбам и живой рыбе, помогают в их восстановлении после прохождения через гидротехнические сооружения.

Эта статья посвящена разработке баллонных меток с различным количеством растворимых капсул на растительной основе, содержащих смесь щавелевой кислоты, порошков бикарбоната натрия и воды при двух разных температурах. Наше исследование показало, что баллонные метки с тремя капсулами, введенные в 5 мл воды при 18,3 °C, неизменно достигали желаемого объема баллона. Эти метки имели средний объем надувания 114 см3 со стандартным отклонением 1,2^см3. Среди баллонных меток, введенных в воду с температурой 18,3 °C, было замечено, что двухкапсульным баллонным меткам требовалось больше всего времени, чтобы достичь полного надувания. Кроме того, метки с четырьмя капсулами продемонстрировали более быстрое время начала надувания, в то время как метки с тремя капсулами продемонстрировали более быстрое время начала сдувания. В целом, такой подход доказал свою эффективность для проверки эффективности новых технологий, совершенствования конструкции турбин и принятия оперативных решений по улучшению условий прохода рыбы. Он служит ценным инструментом для исследований и полевых оценок, помогая совершенствовать как проектирование, так и эксплуатацию гидротехнических сооружений.

Введение

Гидроэнергетика является важным возобновляемым энергетическим ресурсом во всем мире. В Соединенных Штатах на долю гидроэнергетики приходится примерно 38% или 274 ТВтч электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых^{источников1} , и она может увеличить производство примерно 460 ТВтч в^год2. Однако по мере развития гидроэнергетики первостепенное значение приобретают опасения по поводу травматизма и гибели рыбы во время гидравлического^{прохода3.} Различные механизмы способствуют травмам рыб во время прохода, включая быструю декомпрессию (баротравму), напряжение сдвига, турбулентность, удары, кавитацию и ....

протокол

1. Кислотно-щелочная инкапсуляция

1. Смешайте в соотношении 1:2 по весу H2C2O4(щавелевая кислота) и NaHCO₃ (бикарбонат натрия) в чашке для смешивания (см. Таблицу материалов). Если кислотно-щелочная порошковая смесь кристаллизовалась, измельчите ее с помощью ступки и пестика (рисунок 1A).
2. Извлеките капсулы на растительной основе размера 3 и полуавтоматическую машину для наполнения капсул, чтобы начать процесс (см. Таблицу материалов).
3. Положите крышку на чистую сухую поверхность. Выровняйте лист инкапсуляции поверх лист....

Результаты

Было проведено исследование по определению оптимальных методов изготовления баллонных меток с акцентом на объем и температуру воды, впрыскиваемой в баллон. В исследовании рассматривались различные входные параметры, включая время начала надувания, время полного надувания, время нач?.......

Обсуждение

В этом исследовании был сделан вывод о том, что баллонные метки с тремя капсулами, введенные в 5 мл воды при температуре 18,3 °C, имели более медленное время начала надувания и стабильно больший объем по сравнению с баллонными метками из двух капсул и четырех капсул. Когда баллонные метки б?.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Printed Silicone Stopper Plate	NA	NA
ARC800 Sensor Fish	ATS	NA
FDM 3D printer	NA	NA
Manual Capsule Filler Machine CN-400CL (Size #3)	Capsulcn	NA
Mold Star 15 SLOW	Smooth-On	NA
Oil-Resistant Buna-N O-Ring	McMaster-Carr	SN: 9262K141
Oxalic Acid, 98%, Anhydrous Powder (C2H2O4)	Thermo Scientific	CAS: 144-62-7
Rubber Band Expansion Tool	iplusmile	NA
Separated Vegetable Cellulose Capsules (Size #3)	Capsule Connection	NA
Smiley Face YoYo Latex balloon	YoYo Balloons, Etc.	NA
Sodium Bicarbonate Powder (CHNaO3)	Sigma	CAS: 144-55-8
Spectra Fiber Braided Fishing Line (50 lbs.)	Power Pro	NA