АВТОНОМНЫЙ ПРОБООТБОРНИК Российский патент 1994 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к физике и, преимущественно, к проведению измерений (анализа) загрязненности водных бассейнов посредством отбора проб воды и взвесей на различных глубинах.

Известно устройство для взятия проб воды на заданных глубинах, содержащее надводные блоки управления и связи, погружаемый герметичный контейнер с датчиками глубины и блоком управляющих сигналов, пробоотборники и механизмы закрывания их по сигналам управления (патент США, N 3339417, кл. 73-425, 4, 1967 г. ).

Известно устройство для автоматического отбора проб воды на заданных глубинах, в котором надводный блок управления снабжен блоком контроля срабатывания крышек пробоотборника, а в погружаемом контейнере каждый пробоотборник снабжен датчиком закрытия крышки, выход которого через электрические связи соединен с блоком цифровой индикации и блоком контроля срабатывания крышек пробоотборника (СССР, з. 2426128/25-26, а. с. 607126, G 01 N 1/10, 1978 г. ). Недостатком этих двух устройств является необходимость использования в них электронных средств управления, усложняющих эти устройства.

Известен также батометр, содержащий сетчатый ящик с входным и выходным отверстиями и рулем, отличающийся тем, что с целью повышения представительности отбираемых проб донных наносов он снабжен сборником проб и патрубком, наклонно установленным в верхней части входного отверстия сетчатым ящиком, а днище выполнено гофрированным (СССР, з. 2543219/25-26, а. с. 685947, G 01 N 1/10, 1979 г. ). Это устройство достаточно громоздко, не приспособлено для сбрасывания и предназначено для работы только на дне.

Известен глубинный батометр (прототип), содержащий баллон с впускным клапаном, соединенным с принудительным приводом. Устройство отличается тем, что с целью сокращения сроков забора проб и уменьшения габаритов батометра баллон выполнен в виде ряда герметичных изолированных одна от другой камер, снабженных расположенными в их верхней части выпускными клапанами, соединенными с принудительным приводом, размещенным в нижних частях камер (СССР, з. 2437775/25-26, а. с. 509077, G 01 N 1/10). Это устройство не является автономным, не приспособлено для сбрасывания с авиационных средств и может использоваться лишь с принудительным приводом. Кроме того в устройстве не предусмотрены элементы сигнализации о местонахождении пробоотборника.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационно-функциональных характеристик устройства за счет обеспечения автоматического забора проб воды на заданных глубинах и возможности дистанционного обнаружения.

Указанная цель достигается тем, что устройству в исходном состоянии приданы упрочненные конструктивные характеристики, предохраняющие его от разрушения при сбрасывании с авиационных средств в воду, а также в него введены гидрореагирующие элементы, обеспечивающие автоматическое раскрытие механизма забора проб воды и последующее срабатывание системы визуального обнаружения буя по сигнальной лампе - вспышке.

Конструкция автономного пробоотборника представлена на фиг. 1; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1. Внутри корпуса 1 пробоотборника, выполненного, например, из уплотненного пенопласта, установлен металлический каркас 2, содержащий внутреннюю герметизированную полость 3 с источниками электропитания лампы-вспышки, нижнюю полость 4 с размещенным в ней пробоотборником в виде свернутой в спиралеобразный рулон цилиндрической водонепроницаемой оболочки 5, в которую вмонтированы упругие элементы 6 и поперечные водонепроницаемые перегородки 7, расположенные над отверстиями 8 в оболочке, которая закреплена одним концом на каркасе, а другим концом - к балластному грузу 9, например, из свинца, зафиксированному в стенках каркаса посредством прокладки 10 из гидрореагирующего материала.

В верхней части полости 11 каркаса 2 закреплен посредством штифтов 12 из гидрореагирующего материала разрезной конический вкладыш 13 конусообразной формы с находящейся в нем наддутой газом эластичной оболочкой 14, под которым установлены сжатые пружины 15 и лампа-вспышка 16, закрепленная на основании 17 в фокусе параболического зеркала 28 под герметичным прозрачным колпаком 18. На основании 17 закреплены лопасти 19, а верхняя часть колпака 18 и основание связаны посредством шарниров 20 и 21 с оболочкой и соответствующими частями фала 22, соединяющего наддутую оболочку 14 с корпусом пробоотборника, на котором установлен герметизированный тумблер 23. Штуцер 24 обеспечивает наддув оболочки 14.

Шарнир 21, включающий в себя металлический шарик 25, размещенный на конусообразной металлизированной поверхности 26 стенки, выполненной, например из текстолита, служит также для подвода тока к лампе 16. Поэтому через фал к шарику 25 и далее через поверхность 26 подключен один полюс тока, а через контакт-пружину 29 и металлизированную поверхность 27 - другой полюс тока. Контакты лампы 16 соответственно электрически связаны с металлизированными поверхностями 26 и 27.

Изобретение выполняется следующим образом.

Автономный пробоотборник включает плавающий корпус и водозаборник в виде изолированных друг от круга камер. Корпус снабжен балластным грузом и каркасом, разделенным на три полости, верхняя из которых снабжена основанием с горизонтально установленными лопастями, параболическим зеркалом и лампой вспышкой. Эта лампа установлена в фокальной плоскости параболического зеркала и снабжена герметичным прозрачным колпаком, нижним шарниром и фалом.

Центральная полость выполнена герметичной и снабжена источниками электропитания, электрически связанными через нижний шарнир и фал с лампой - вспышкой.

Нижняя полость снабжена водозаборником в виде свернутой в спиралеобразованый рулон цилиндрической водонепроницаемой оболочки с отверстиями в ее стенках под водонепроницаемыми перегородками. Внутри образованных в оболочке камер установлены упругие элементы, распирающие стенки оболочки, жестко закрепленной одним концом к корпусу, а другим к балластному грузу, снабженному жестко установленной в каркасе прокладкой из гидрореагирующего материала. При этом верхняя полость каркаса снабжена закрепленным посредством штифтов из гидрореагирующего материала подпружиненным разрезным конусообразным вкладышем с размещенной в нем наддутой газом эластичной оболочкой, шарнирно связанный с основанием.

Таким образом, положительный эффект обеспечивается прочностью конструкции при ударе пробоотборника о воду, его положительной плавучестью, автоматическим раскрытием систем устройства в воде и, соответственно, забором проб воды с различных глубин. Кроме того лампа-вспышка обеспечивает обнаружения пробоотборника с расстояния в несколько километров. Испытания данной конструкции успешно проведены ЦНИИМАШем в акваториях Черного моря и центральной части Тихого океана.

Использование: отбор проб воды на различной глубине. Сущность изобретения: автономный пробоотборник содержит плавающий корпус и водозаборник в виде изолированных друг от друга камер. В корпус введен каркас, разделенный на три полости, из которых центральная герметичная полость содержит источники электропитания лампы-вспышки, нижняя полость содержит водозаборник в виде свернутой в спиралеобразный рулон цилиндрической водонепроницаемой оболочки с отверстиями в ее стенках под водонепроницаемыми перегородками и установленными внутри камер упругими элементами, распирающими стенки оболочки, которая одним концом закреплена к корпусу, а другим к балластному грузу, зафиксированному в каркасе посредством прокладки из гидрореагирующего материала. При этом верхняя полость каркаса содержит закрепленный посредством штифтов из гидрореагирующего материала подпружиненный разрезной конусообразный вкладыш с находящейся в нем надутой газом эластичной оболочкой, шарнирно связанной с платформой, снабженной в горизонтальной плоскости лопастями, на которой под герметичным прозрачным колпаком в фокальной плоскости параболического зеркала установлена лампа-вспышка, электрически связанная через нижний шарнир и фал с источниками электропитания. 3 ил.

АВТОНОМНЫЙ ПРОБООТБОРНИК, включающий плавающий корпус и водозаборник в виде изолированных одна от другой камер, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационно-функциональных характеристик путем обеспечения автоматического забора проб воды на заданных глубинах и возможности его дистанционного обнаружения, корпус снабжен балластным грузом и каркасом, разделенным на три полости, верхняя из которых снабжена основанием с горизонтально установленными лопастями, параболическим зеркалом, лампой-вспышкой, установленной в фокальной плоскости параболического зеркала и снабженной герметичным прозрачным колпаком, нижним шарниром и фалом, центральная полость выполнена герметичной и снабжена источниками электропитания, электрически связанными через нижний шарнир и фал с лампой-вспышкой, а нижняя полость снабжена водозаборником в виде свернутой в спиралеобразный рулон цилиндрической водонепроницаемой оболочки с отверстиями в ее стенках под водонепроницаемыми перегородками и установленными в образованных в оболочке камер упругими элементами, распирающими стенки оболочки, жестко прикрепленной одним концом к корпусу, а другим - к балластному грузу, снабженному жестко установленной в каркасе прокладкой из гидрореагирующего материала, при этом верхняя полость каркаса снабжена закрепленным посредством штифтов из гидрореагирующего материала подпружиненным разрезным конусообразным вкладышем с размещенной в нем наддутой газом эластичной оболочки, шарнирно связанной с основанием.