Донный пробоотборник Советский патент 1989 года по МПК G01N1/04 E02D1/04 

(Л

С

отборнике является применение герметичной водяной полости 11, созданной за счет обжимнь х колец 7 и 8, имеющих проточки со скошенными кромками.

наличие в верхнем обжимном кольце канала 9 с шариковым клапаном 10, выполнение на торцах грунтоприемной гильзы скошенных кромок. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для отбора проб донных грунтов и может быть использовано при исследовании дна морей и океанов. Цель изобретения - увеличение области применения устройства и снижение энергоемкости процесса извлечения гильзы путем обеспечения герметичной полости в корпусе. Пробоотборник содержит корпус 1 в виде трубы, режущий башмак 2, оголовок 4 и грунтоприемную гильзу 12 из упругого материала. Новым в пробоотборнике является применение герметичной водяной полости 11, созданной за счет обжимных колец 7 и 8, имеющих проточки со скошенными кромками, наличие в верхнем обжимном кольце канала 9 с шариковым клапаном 10, выполнение на торцах грунтоприемной гильзы скошенных кромок. 1 ил.

Изобретение относится к технике отбора проб, в частности донных газо- насьш1енных отложений морей и океанов, и может быть использовано при геофизических исследованиях водоемов.

Цель изобретения - уеели -1ение об- ласти применения устройства и сниже-. ние энергоемкости процесса извлечения грунтоприемной гильзы.

На чертеже показан пробоотборник. Донный пробоотборник содержит кор- пус 1 в виде трубы, режущий башмак 2, лепестковый клапан 3, оголовок А, крьпцку-клапан 5 и грузовую скобу 6, Внутри.корпуса размещены нижнее 7 и верхнее 8 обжимные кольца, упирающие- ся соответственно.на режущий башмак и оголовок и имеющие кольцевые проточ ки со скошенной одной из кромок на обращенных друг к другу торцах. В верЛгем обжимном, кольце .выполнен ка- нал 9 с установленным в нем шариковым клапаном 10, соединяющим внутреннюю полость пробоотборника с кольцевой полостью 11, образованной корпусом 1 и грунтоприемной гильзой 12. Гильза посредством торцов со скошен ными кромками установлена в кольцевые проточки обжимных колец, делая полост 11 замкнутой и герметичной. В верхней и нижней частях гильзы вы-полнены диа- метрально расположенные отверстия 13, служащие для пропуска и закрепления концов проволоки 14, натянутой вдоль оси по внутренней поверхности гильзы.

Пробоотборник работает следующим образом.

Предварительно через отверстия в верхней и ншкней частях грун- топриемной гильзы 12 продевают отрезки проволоки, натягивают и их концы закрепляют на внешней поверхности гильзы. Далее устройство собирают. При завинчивании режущего башмака 2 и оголовка 4 навстречу друг другу перемещаются кольца 7 и 8. При этом торцы гильзы, входя в кольцевые проточки колец по скошенным поверхностям обжимаются, образуя герметичное соединение.

O

5

0 5 Q Q

е

Q

5

5

Подвешенный за скобу 6 пробоотборник опускается на дно водоема. На первых же метрах погружения под действием гидростатического давления отжимается шарик клапана 10 и вода по каналу 9 заполняет полость 11, образуя водяную рубашку. При дальнейшем погружении увеличение гидростатического давленияJ воспринимаемого гильзой, передается водяной рубашке в полости 11.

После достижения дна и заполнения грунтом пробоотборник поднимается на поверхность.

Содержащиеся в донных грунтовых пробах газовые гидраты в процессе подъема на поверхность при достижении давлений, меньших давлений диссоциации, и при повьш1ении температуры начинают разлагаться с образованием свободной газовой фазы. Так при подъеме с глубины 10 км объем пузырька может увеличиваться в 1000 раз, а его диаметр - в 10 раз.

Боевою очередь, увеличение объема грунтовой пробы приводит к возникно- вениш на контакте между поверхностью образца и пробоотборника значительных сил трения и бокового давления. При взятии проб, грунтов с большим газосодержанием и с низкой фильтрационной способностью, возникающие при подъеме пробоотборника силы трения и бокового давления столь велики, что способны деформировать, разжать гильзу, расклинив ее по внутренней поверхности пробоотборника.

В пробоотборнике рост сил трения и бокового давления воспринимает гидростатическая рубашка, образованная в полости 11.

Поднятое устройство демонтируется, гильза легко выдавливается, сохраняя структуру пробы.

Далее к концам проволочных отрезков 14 подводят расчетное напряжение и один из концов натягивают, разрезая гильзу вдоль оси. Снимают отрезанную часть гильзы, и крен передается для исследования.

Наличие герметичной полости между корпусом и грунтоприемной гильзой приводит к образованию гидростатической рубашки, воспринимающей давление расширяющегося порового газа и, таким образом, предохраняющей грунто- приемную гильзу от расклинивания по внутренней поверхности корпуса. В результате этого исключается возникновение больших сил трения и бокового давления на контакте поверхностей корпуса и грунтоприемной гильзы, что делает возможным отбор проб газона- сыщеного грунта и снижает энергоемкость извлечения гильзы.

Формула изобретения

Донный пробоотборник, включающий корпус с лепестковым клапаном, режущий башмак с кольцевой проточкой и

0

грунтоприемную гильзу из упруго-го материала, отличающийся тем, что, с целью увеличения области применения пробоотборника и снижения энергоемкости извлечения грунтоприемной гильзы, грунтоприемная гильза выполнена со скошенными торцами, установлена с образованием герметичной полости между своей внешней поверхностью корпуса и снабжена установленными на ее торцах обжимными кольцами с кольцевыми проточками, при этом кольцевые проточки выполнены со скоC шенной одной из кромок и расположены с возможностью их сопряжения со скошенными кромками торцов грунтоприемной гильзы, а верхнее обжимное кольцо выполнено с каналом и снабжено

0 установленным в нем шариковым клапа ном.