Батометр Советский патент 1985 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к гидрофиз ческим исследованиям и предназначено для отбора проб воды на различны глубинах любых водоемов. По основному авт. св. № 851165 известен батометр, содержащий корпус, верхнюю и нижнюю подвижные крышки с уплотнителями, механизмы закрывания крышек и спусковое устройство, в котором каждый механизм закрывания выполнен в виде двух коромысел и расположенного между ними шатуна, шарнирно соединенных между собой,при этом одно коромысло шарнирн соединено с корпусом.и снабжено пружи.ной, а другое снабжено шарнирно соединенной с ним крышкой, верхняя крышка выполнена с отверстием и снабжена эластичным компенсатором ll. Однако известное устройство не обеспечивает достоверность отбираемых проб из-за недостаточной надеж ности при работе в среде с резко из меняющимися параметрами (t°, солено ти, давления). Это объясняется тем, что металл для корпуса батометра непригоден, так как вступая в реакцию с 0, рас воренным в морской воде, уменьшает его содержание в отбираемых пробах, тем самым искажает достоверность про Поэтому корпус батометра обычно выполнен из пластмассы (например поли или поликарбоната), у которой наблюдается нестабильность размеров во времени в различных условиях. На пример, на борту судна температура воздуха 35-40°С, а при опускании на глубины до 6000 м - 4°С).. Геометрическая форма гнезда корп са батометра и межцентровое рассто яние механизма закрывания изменяютс из-за чего надежность (-герметичност закрывания крьшек нарушается и не ,обеспечивается достоверность проб воды. Решение этой задачи возможно изготовлением более совершенных матер алов: пластмасс, эластичной резины, а также выполнением уплотняющихся поверхностей с высоким классом точности, что ведет к нежелательному удорожанию конструкции. Цель изобретения - обеспечение достоверности и повышение надежноети работы устройства в любой среде. Поставленная цель достигается тем, что в батометре внутренняя поверхность уплотнения крышки выполнена сферической, а наружная поверхность крышки выполнена конической, с образованием зазора между этими поверхностями, при этом коромысло механизма закрывания в шарнирном соединении с шатуном выполнено с овальным отверстием, а шатун снабжен цапфами с резьбовыми отверстиями, сопря-. женными с концами шатуна. Выполнение соединения с компенсатором, с зазором позволяет устранить неточность изготовления гнезда и изменения формы гнезда в процессе эксплуатации. Наличие овального отверстия в шарнире коромысла и регулируемой длины шатуна обеспечивает дополнительный ход механизму закрьшания при изменении формы гнезда крышки и его межцент.рового расстояния. Таким образом, совокупность признаков связана между собой функционально для решения задачи повышения надежности работы в любой среде и обеспечивает устройству новое свойство - возможность герметичной самоустановки крьш1ки в гнездо при одновременной компенсации неточностей изготовления и деформации в процессе эксплуатации. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I .на фиг. 1 Скоромысло с овальным отверстием и шатун, пунктиром указан дополнительный запас хода); на фиг. 3 узел II йа фиг. 1 (уплотнение крьш1ки с корпусом). Батометр содержит корпус 1 с гнездами 2 и установленным с обоих концов механизмом закрывания 3. Механизм закрывания 3 выполнен в виде четырехзвенного шарнирного двухкоромыслового механизма. На одном из его коромысел 4 посредством шарнира 5 установлена крьрка 6 с компенсатором 7, выполненным заодно с уплотнением. Кран 8 установлен в нижней, а пробка 9 - в верхней частях корпуса 1. Коромысла 4 и 10 закреплены на шарнирах 5, 11 на корпусе 1 и соединены посредством шйрниров 12 и 13 с шатуном 14. На оси шарнира 11 надета пружина 15, На корпусе установлен рычаг 16 спускового устройства, взаимодействующий с якорем 17 электромагнита 18. Шнур 19 одним концом закреплен петлей на рычаге 16, а другим - на коромысле 10, Шатун снабжен выступом 20, взаимодействующим при закрывании с выступом 21 на коромысле 10.

В коромысле 10 выполнено овальное отверстие 22 для обеспечения дополнительного хода крышки при запирании.

Уплотнение - компенсатор 7 имеет внутреннюю сферическую поверхность 23, а крьшка 6 - коническую поверхность 24, образуя зазор между этими поверхностями, тем самым обесцечива- ется возможность принятия уплотнением формы гнезда корпуса, при этом дополнительный ход обеспечивается овальным отверстием 22, в шарнире коромысла 10 с шатуном 14.

Регулируемая длина шатуна 14 обеспечена выполнением его в виде цапф 25 и 26 с резьбовыми отверстиями. Цапфы соединены шпилькой 27.

Батометр работает следующим образом.

При открытых крьш1ках (на фиг. 1 нижняя крышка) батометр опускают на заданную глубину. По электрическому сигналу с борта корабля электромагнит 18 притягивает якорь 17 и выводит его из зацепления с рычагом 16 рычаг поворачивается и под действием пружины 15 коромысло 10 поворачивается до взаимодействия выступов 20 и 2 Крышка в этот момент посредством шатуна 14 с регулируемой длиной герметично закрывается.

В процессе работы батометр находится в разных условиях, например, на борту судна он может прогреться в зависимости от t воздуха до 40°С, а при опускании на глубину до 6000 м он охлаждается до . Так как корпус батометра выполнен из пластмассы полиамида или поликарбоната, имеющей нестабильные размеры во времени в

различных условиях, то происхбдит изменение геометрической формы гнез-да корпуса батометра и межцентровых расстояний механизма закрывания батометров. За счет зазора между конической поверхностью крьшжи и сферической поверхностью уплотнения уплотнение автоматически принимает форму гнезда, а дополнительный ход крьш1ки обеспечивается овальным отверстием 22 и регулируемой длиной шатуна 14, так как пружина 15 стремится повернуть коромысло 10 до тех пор, пока крышка с уплотнением полностью не войдет в гнездо 2.

Когда под действием пружины 15 коромысло 10 еще поворачивается на какой-то угол, а шатун 14 упирается своим выступом 20 в выступ 21, (фиг. 2 пунктирХ коромысло 10 занимает положение, автоматически обеспечивающее дополнительный ход крьшки и жесткое фиксирование ее в гнезде 2 батометра.

По сравнению с прототипом использование изобретения позволяет повысить надежность герметизации батометра и обеспечить достоверность пробы при использовании недефицитных материалов, например уплотнения из любой по жесткости резины и пластмассы с нестабильными размерами в эксплуатации, и уменьшить точность изготовления их.

Надежность герметизации достигается тем, что за счет зазора между уплотнением и крьш1кой уплотнение принимает автоматически форму гнезда корпуса батометра, а регулируемая длина шатуна и овальное отверстие дает возможность обеспечить дополнительный ход крьш1ке в момент ее закрывания и ее жесткую фиксацию.

БАТОМЕТР по авт. св. №851165, отличающийся тем, что, с целью обеспечения достоверности проб и повьшения надежности его работы-в любой среде, в нем внутреняя поверхность уплотнения крьшжи вьтолнена сферической, а наружная поверхность крышки выполнена конической с образованием зазора между ними, при этом коромысло механизмов закрывания в шарнирном соединении с шатуном выполнено с овальным отверстием, а шатун снабжен цапфами с резьбовыми отверстиями, сопряженными с концами шатуна.