Устройство для отбора донных проб Советский патент 1987 года по МПК G01N1/10 E21B25/18 

Изобретение относится к устройствам для взятия проб грунта со дна морей и океанов и может быть использовано при проведении поисково-разведочных работ. Цель изобретения - повышение надежности за счет обеспечения сохранности отобранной пробы и улучшение эксплуатационных характеристик.

На чертеже изображено устройство для отбора донных проб, общий вид.

Устройство содержит одноступенчатый направляющий цилиндр 1, установленный внутри жесткого понтона 2. К нижней части понтона 2 при помощи разрущающе- гося элемента 3 прикреплен балластный груз 4, отделяемый после взятия пробы грунта перед всплытием. Внутри направляющего цилиндра 1 установлен поршень 5 со штоком 6, жестко связанный с пробоотборником 7, снабженным подпружиненными лепестками 8. Вдоль стенок пробоотборника 7 имеются каналы 9, соединяющие отверстия па нижнем срезе пробоотборника 7 с отверстиями а в поршне 5, при этом внутренняя полость пробоотборника 7 при помощи каналов b в стенках штока 6 связана с запоршневой полостью.

Снаружи направляюп1его цилиндра 1 установлен силовой стакан 10 с поршневым к{),1ьцом И, опертый па балластный груз 4. поправляющем цилипдре 1 имеются два рчда радиа.чьны.ч каналов end, свя- В крайпем нижнем положении п() 5 со П1током 6 полость перед порпшевым кольцом 11 стакана 10 через огр, с, совмещенные с отверстиями а, с каналами пробоотборника 9 и полость за порпшевым кольцом 11 через отверстия d - с газовой полостью за штоком 6. Силовой стакан 10 в нижней части имеет радиальные каналы k и закрыт днищем 12, имеющим отверстие для прохождения пробоотборника 7. Каналы k обеспечивают связь полости за днипхем 12 стакана 10 в понтоне 2 с окружающей средой. Источником энергии является генератор 13, содержан;ий заряд 4, воспламенитель 15, сопловой пасадок 16, прорып- ную мембрану 17. На корпусе газогенератора установлен блок 18 управления. Устройство работает следуюп;им образом. Устройство сбрасывается с гклавсредства (не показано) в заданном месте водоема. Под действием веса груза 4 устройство погружается на дпо. При достижении дна е блока 18 управления подается э,:|ек- трический импульс, от которого в газог е- нераторе 13 загорается воспламенитель 15 и заряд 4. При достижепии расчетного давления прорывается мембрана 17 и газы через сопловой насадок 16 истекают в |-азоБую полость ступенчатого цилиндра I, оказывая давление па шток 6.

Под действием давления газов RITOK 6 с по М11нем 5 и пробоотборпиком 7 iie|)e- ме1цается В11из, обеспечивая внедрение иро

0

5

0

5

0

5

0

5

боотборника в грунт. При перемещении пробоотборника 7 и поршня 5 в полости цилиндра за порщнем 5 образуется разрежение и жидкость из внутренней полости пробоотборника 7 через отверстие Ь перетекает в запорщневую полость, при этом объем Va выбирается равным объему за- поршневой полости.,,

Вследствие принудительного перемещения воды из полости пробоотборника 7 отбор пробы осуществляется как за счет внедрения пробоотборника 7 в грунт, так и за счет всасывания грунта в полость пробоотборника. В конце рабочего хода штока 6 и перемещения пробоотборника 7 отверстия d в корпусе, цилиндра 1 совмещаются с газовой полостью за щтоком 6, а отверстие с в нижней части корпуса цилиндра - с отверстием а в порщне 5. При этом газы из полости за щтоком 6 через отверстие d поступают под порщне- вое кольцо 1 силового стакана 10.

Под действием давления газов под поршневым кольцом 11 стакан 10 вначале движения осуплествляет разрушение элемента 3 и отделение балластного груза 4. Затем при перемещении стакана 10 вода из полости за поршневым кольцом 11 через совмещенные отверстия с и а и каналы 9 поступает в забойное пространство, что исключает возникновение разрежения при извлечении пpoбooтбopliикa 7, гарантирует удержание грунта и уменьшает усилие, необходимое для извлечения пробоотборника из скважины.

Объем воды V2, подаваемый из полости перед поршневым кольцом 1 в забойное пространство должен быть не менее объема, освобождаемого при извлечении пробоотборника. При перемепдении пробоотборника 7 вода перед порижем 5 вытекает из зазора между пробоотборником 7 и стенками корпуса 1 через отверстия k наружу, а после окончания перемещения стакана 10 и извлечения пробоотборника 7 из грунта устройство всплывает под .аейсг- вие.м положительной плавучести, создаваемой понтоном 2.

Удержание грунта в пробоотборнике 7 обеспечивается подпружиненными лепестками 8 и ггерепадом давления в полости за 5. Пробоотборник 7 после забора пробы убирается внутрь стакана 10. который обеспечивает его защиту от sHein- них воздействий, например, при юдъеме устройства па борт п.чавсредства.

Использование одновременно для y/iep- грунта о пробоотборнике сил гидростатического давления и упруги.ч лепестков увеличивает надежность удержания грунта. Умепыпение массогабар1ггных параметров Устройства п iiOBijinienne падежяости удер- жап11Я грунта юзволяет -п| )ост11ть его эке- илугггацию, транспо Г1-и))()Вку, уменьшить массу бал.частного rpv. ia, увс.1ичить число

проб и исследуемую площадь дна в течение рейса гидрографического судна.

Формула изобретения 1. Устройство для отбора донных проб, содержащее корпус в виде жесткого понтона с балластным грузом, закрепленным на его нижнем торце, пробоотборник, на стенках которого вдоль его образующих выполнены каналы, механизм перемещения пробоотборника и механизм для его извлечения из

внутренняя полость пробоотборника соединена посредством каналов с запоршневой полостью механизма перемещения, а в направляющем цилиндре выполнены радиальные каналы, соединяющие в крайнем ниж- 5 нем положении поршня со штоком полость за поршневым кольцом стакана с зашто- ковой полостью и полость перед поршневым кольцом стакана через радиальн ые каналы в поршне и каналы вдоль образуюдонных осадков, отличающееся тем, что, 10 пробоотборника - с забойным прост- с целью повышения надежности за счет ранством. обеспечения сохранности отобранной пробы и

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что объем внутренней полости пробоотборника равен запоршневому объему меулучшения эксплуатационных характеристик, механизм перемещения пробоотборника

выполнен в виде одноступенчатого цилинд- , , ..

ра, поршня с радиальными каналами и ханизма перемещения, а объем перед порщ- штока, жестко соединенного с пробоотбор- невым кольцом силового стакана превышает

объем погруженной части пробоотборника. 3. Устройство по п. 1, отличающееся

тем, что силовой стакан в нижней части выником, а механизм извлечения пробоотборника выполнен в виде силового стакана с поршневым кольцом, причем силовой стакан установлен снаружи направляющего цилинд- 2о полнен с радиальными отверстиями, снабжен ра соосно с ним, а его торец контак- днищем с отверстием, соосным с пробоот- тирует с балластным грузом, при этом борником.

Редактор II. Гереши 3;1каз 3478/46

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по ;ie.iaM мзобретеми и открытий

1 13035, .Москва, Ж-35, Раушская наб.. .1. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. л. Проектная, 4

внутренняя полость пробоотборника соединена посредством каналов с запоршневой полостью механизма перемещения, а в направляющем цилиндре выполнены радиальные каналы, соединяющие в крайнем ниж- нем положении поршня со штоком полость за поршневым кольцом стакана с зашто- ковой полостью и полость перед поршневым кольцом стакана через радиальн ые каналы в поршне и каналы вдоль образую пробоотборника - с забойным прост- ранством.

отборника равен запоршневому объему ме , , ..

ханизма перемещения, а объем перед порщ- невым кольцом силового стакана превышает

тем, что силовой стакан в нижней части выполнен с радиальными отверстиями, снабжен днищем с отверстием, соосным с пробоот- борником.

Составитель Л. Нечипоренко Техред И. ВересКорректор .Л. Тяско

Тираж 776lIo.uiHciioe

Изобретение относится к устройствам для взятия проб грунта со дна водоемов и может быть использовано при проведении поисково-разведочных работ в морях и /б 14 океанах. Целью изобретения является повышение надежности за счет обеспечения сохранности отобранной пробы и улучшения эксплуатационных характеристик. Устройство содержит понтон 2, одноступенчатый направляющий цилиндр 1 со штоком 6 и поршнем 5, силовой стакан 10 с поршневым кольцом 11, контактирующий с балластным грузом 4. Полость перед поршневым кольцом 11 через отверстия с и d,, совмещенные с отверстиями а, соединена с каналами 9, а полость за поршневым кольцом 11 через отверстия d - с газовой полостью за штоком 6. Каналы к обеспечивают связь полости за днищем 12 с окружающей средой. Источником энергии является газогенератор 13, содержащий заряд 14, воспламенитель 15, насадок 16, мембрану 17 и блок 18 управления. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. 5 S 13 17 (D (Л со 00 D