Автоматическая гидрологическая система Советский патент 1984 года по МПК B63B21/52 

С0

Изобретение относится к технике подводных измерений, в частности, к автоматическим гидрологическим системам.

По основному авт. св. № 893678 известна автоматическая гидрологическая система, которая содержит буй с расположенными на нем источниками электроэнергии, стыковочный узел, связанный с направляющим кабель-тросом, и зонд, установленный на направляющем кабель-тросе с возможностью перемещения вдоль него, фиксатор зонда, информационно-измерительную и программно-управляющую аппаратуру, блоки которых расположены в зонде и на буе, устройство изменения плавучести зонда, содержащее камеру с переменным объемом, расположенную в зонде, клапан и источник газа, систему электропитания зонда, содержащую источники электроэнергии и подводный электрический соединитель источников электроэнергии буя и зонда, в которой стыковочный узел установлен на нижнем конце направляющего кабель-троса, камера зонда с переменным объемом выполнена в виде концентрически расположенной кольцевой полости, источник газа расположен в стыковочном узле, а подводный электрический соединитель выполнен в виде электрического разъема, при этом контакты одной из половин электрического разъема расположены в полости камеры зонда с переменным объемом, а последняя выполнена с возможностью соединения с источником газа 1.

Недостатком известной гидрологической системы является повыщенный расход источника газа в режиме использования автоматической гидрологической системы, когда деятельный слой океана зондируется чаще, а более глубокие слои - реже. При многократных зондированиях в таком режиме срок автономной эксплуатации гидрологической системы уменьщен из-за повыщенного расхода газа.

Целью изобретения является увеличение срока автономной работы гидрологической системы (увеличения числа зондирований) путем снижения расхода газа.

Поставленная цель достигается тем, что автоматическая гидрологическая система снабжена имеющими возможность вертикального перемещения дополнительными зондами и дополнительными стыковочными узлами, установленными вдоль направляющего кабель-троса на соответствующих уровнях, а также пневматическими разъемами, состоящими из верхней и нижней частей каждый, причем каждый стыковочный узел включает в себя накопитель газа и дополнительный фиксатор зонда, каждый зонд содержит дополнительную камеру с переменным объемом и дополнительный клапан, при этом верхняя часть каждого пневматического разъема установлена с

возможностью соединения с нижней частью соответствующего стыковочного узла и с накопителем газа, а нижняя его часть установлена с возможностью соединения с верхней частью зонда и через основной клапан с дополнительной Камерой с переменным объемом, которая через дополнительный клапан соединена с основной камерой с переменным объемом.

Кроме того, верхняя часть пневматического разъема выполнена в виде полого кольца, расположенного коаксиально направляющему кабель-тросу, а нижняя его часть выполнена в виде трубки.

На фиг. I изображена принципиальная

5 схема автоматической гидрологической системы; на фиг. 2 - схема расстановки ее узлов вдоль кабель-троса.

Гидрологическая система содержит буй 1 с расположенными на нем источниками 2 электроэнергии, стыковочные узлы 3, каж0 дый из которых прикреплен к направляющей линии, выполненной, например, в виде кабель-троса 4, и содержит фиксаторы зонда основной 5 и дополнительный 6, источник 7 газа, контакты одной из половин подводного

5 электрического разъема 8, верхнюю часть пневматического разъема 9, выполненную, например, в виде полого кольца, расположенного коаксиально направляющему кабельтросу 4, и накопитель 10 газа, зонды 11, каждый из которых установлен на кабель0 тросе 4 с возможностью перемещения вдоль него и содержит основную камеру 12 с переменным объемом, вторую часть подводного электрического разъема 8, дополнительную камеру 13 с переменным объемом, основной 14 и дополнительный 15 клапаны,

нижнюю часть пневматического разъема, выполненную, например, в виде трубки 16, установленной на верхней части зонда 11, систему электропитания зонда, содержащую подзаряжаемые источники электроэнергии

0 (аккумуляторы) 17 и электрический разъем 8, блоки 18 и 20 информационно-измерительной и блоки 19 и 21 программно-управляющей аппаратуры, расположенной в зонде и на буе.

Автоматическая гидрологическая система работает следующим образом.

В исходном положении зонды 11, имеющие отрицательную плавучесть соединены со стыковочными узлами 3, расположенными

0 вдоль направляющего кабель-троса 4 на различных уровнях. Каждый из зондов 11 удерживается фиксатором 5 в стыкованном (ении, упираясь в стыковочный узел 3. Контакты обеих половин подводного электрического разъема 8 механически соединены

5 между собой. По команде программно-управляющей аппаратуры 21 от источника 7 газа через накопитель 10 газа в камеру 12 любого зонда подается сжатый газ, вытесняющий из нее воду. Газ, заполнивший камеру 12, устраняет закарачивание водой разнополярных электрических контактов и придает зонду 11 положительную плавучесть, под действием которой зонд стремится отсоеднйиться и всплыть. Фиксатор 5 удерживает зонд в состыкованном положении. После заполнения камеры 12 зонда газом программно-управляющая аппаратура 19 и 21 подключает к контактам электрического разъема 8 источники электроэнергии и, блоки аппаратуры зонда и буя. При этом через кабель-трос 4 соединяются источники 2 буя с аккумуляторами 17 зонда для их подзарядки и блоки информационноизмерительной и программно-управляющей аппаратуры 18 и 19 зонда с соответствующими блоками 20 и 21 буя для обмена электрическими сигналами. После полной зарядки аккумуляторов 17 зонда и обмена информационными и командными сигналами между аппаратурой зонда и буя, газ из камеры 12 необходимо переместить в камеру 13 зонда. Для этого по команде от программноуправляющей аппаратуры открывается клапан 15, через который газ перемещается в камеру 13, а вода, вытесняемая газом, перетекает в камеру 12. После перемещения заданного объема газа клапан 15 закрывается, герметизируя камеру 13. Далее по команде программно-управляющей аппаратуры фиксатор 5 отпускает зонд 11 и он под действием положительной плавучести всплывает. На последующем уровне зонд сочленяется со стыковочным узлом 3 через пневматический разъем 9 и удерживается фиксатором 6. По команде от программно-управляющей аппаратуры 19 открывается клапан И и газ из камеры 13 через трубку 16 поступает и

выдавливает жидкость из полости разъема 9 и поступает далее в накопитель 10 газа. Сбрасываемый из зонда газ расширяется в объеме, так как давление газа Р в камере 13, введенного в зонд на предыдущем уровне, больше, чем давление Р жидкости в полости разъема 9 на последующем уровне. Расширение газа пропорционально отношению Ц/Р. После выравнивания давлений окружающей среды и оставшегося в камере 13 газа, по команде открывается клапан 15. При этом окружающая вода замещает газ в камере 13, придавая зонду отрицательную плавучесть. По команде фиксатор б отпускает зонд и он опускается на свой нижний уровень. Во время. всплытия-спуска блок 18 информационно-измерительной аппаг ратуры зонда осуществляет преобразование физических воздействий гидрологических параметров (температуры, электропроводности и др) в электрические сигналы, которые запоминаются в блоке 18. После стыковки информация с блока 18 зонда передается в блок 20 буя через контакты электрического разъема 8, и кабель-трос 4. Описанный цикл, включающий ввод газа и вытеснение жидкости из камеры каждого зонда с переменным объемом, подзарядку аккумуляторов, зонда, обмен сигналами между аппаратурой зонда и буя, всплытия зонда, сброс газа с возможностью увеличения в объеме и замещение газа жидкостью для придания зонду отрицательной плавучести, сбор и запоминание гидрологической информации при всплытии-погружении зонда, повторяется на каждом из уровней.

Система обладает увеличенным сроком автономной работы за счет снижения расхода газа.

1. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА по авт. св. № 893678, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока автономной работы путем снижения расхода газа, она снабжена имеющими возможность вертикального перемещения дополнительными зондами и дополнительными стыковочными узлами, установлеинымн вдоль направляющего кабельтроса на соответствующих уровнях, а также пневматическими разъемами, состоящими из верхией и нижней частей каждый, причем каждый стыковочный узел включает в себя накопитель газа и дополнительный фиксатор зонда, каждый зонд содержит дополнительную камеру с переменным объемом и дополнительный клапан, при этом верхняя часть каждого пиевматического разъема установлена с возможностью соединения с нижней частью соответствующего стыковочного узла н с накопителем газа, а нижняя его часть установлена с возможностью соединения с верхней частью зонда и через основной клапан с дополнительной камерой с переменным объемом, которая через дополнительный клапан соединена с основной камерой с переменным объемом. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что верхняя часть пиевматического разъема выполнена в внде полого кольца, расположенного коаксиально направляющему кабель-тросу,, а нижияя часть выполнена в виде трубки.