Батометр Советский патент 1980 года по МПК G01M1/10 

1

Изобретение относится к устройствам для отбора проб, в частности к батометрам, т. е. устройствам, обеспечивающим отбор проб воды из водоемов, морей и океанов при проведении гидрохимических, геохимических, биологических и других видов исследовательских работ.

Известен батометр, содержащий цилиндрический сосуд с клапаном, управляющий механизм и трос с грузом 1.

Недостатком известного, так называемого непроточного батометра является то, что в нем возможен захват пробы воды с уровней, на которых опробование не ведется, а это снижает представительность отбираемой пробы воды.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является батометр, содержащий цилиндрический сосуд, размещенные внутри него пробки со сквозными отверстиями и подпружиненными клапанами, причем одна из пробок закреплена в цилиндрическом корпусе, а другая соединена с ним с возможностью относительного перемещения, управляющий механизм и трос с грузом 2.

В этом батометре в пробках выполнены сквозные отверстия для промывания внутренней полости цилиндрического сосуда водой при его спуске. Закрытие этих отверстий подпружиненными клапанами в момент отбора пробы воды на заданной глубине осуществляется с помощью груза, перемещающегося по тросу и воздействующего на управляющий механизм.

Недостатком такого батометра является его низкая надежность при проведении про0 боотбора воды из придонных слоев и непосредственно из зоны контакта с дном водоема, что связано с трудностями точного определения расстояния до дна водоема, особенно на значительных глубинах, и низкая производительность пробоотбора, обус15ловленная значительными затратами времени на опускание и подъем батометра.

Целью изобретения является повыщение надежности и производительности отбора проб.

20 Указанная цель достигается тем, что батометр снабжен поплавком, обечайкой, расположенной в нижней части цилиндрического сосуда и соединенной с ним с возможностью относительного перемещения, и подпружиненным штифтом, установленным в цилиндрическом сосуде в месте расположения обечайки и соединенным с одним из подпружиненных клапанов, а управляющий механизм укреплен на обечайке и выполнен в виде размещенных в корпусе подпружиненных эксцентриков, установленных с возможностью поворота на горизонтальных осях и контактирующих с тросом груза. Кроме того, подпружиненные клапаны соединены между собой посредством тяги с хвостовиком и подпружиненных защелок. На фиг. 1 показан предлагаемый батометр; на фиг. 2 - то же, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б фиг. 3; на фиг. 5 - кинематическая схема батометра в снаряженном состояНИИ перед спуском в воду; на фиг. 6 - кинематическая схема батометра в закрытом состоянии в момент касания грузом грунта; на фиг. 7 - узел I фиг. 2; на фиг. 8 - разрез В-В фиг. 7; на фиг. 9 - узел II фиг. 2, в снаряженном состоянии батометра; на фиг. 10 - то же, в закрытом состоянии батометра. Батометр состоит из цилиндрического сосуда 1 для отобранной пробы воды, поплавка 2 с системой 3 обнаружения и устройством 4 для спуска и подъема батометра, обечайки 5, при помощи которой на тягах 6 крепится управляющий механизм 7, и троса 8 с грузом 9. Цилиндрический сосуд 1 соединен в верхней части с кожухом 10, выполненным с отверстиями 11 для поступления воды, а внутри него установлены пробки 12 и 13 со сквозными отверстиями, причем пробка 12 установлена жестко, а пробка 13 с возможностью перемещения, ограниченного кольцами 14 и 15. Клапаны 16 и 17, подпружинены. Клапан 16 закреплен на штоке 18, -установленном в муфтах 19 и 20, на кронщтейнах 21 и 22, соединенных с пробкой 13, и подпружинен посредством пружины 23 относительно пробки 13, а клапан 17 закреплен на штоке 24, имеющем кольцевую проточку, в которую упирается одним концом подпружиненный штифт 25, проходящий через муфту 26, закрепленную на кронштейнах 27, и подпружинен относительно пробки 12 посредством пружины 28. Подпружиненные клапаны 16 и 17 соединены между собой при помощи тяги 29 с хвостовиком 30, укрепленной на одном клапане 17 и подпружиненных посредством пружин 31 защелок 32, установленных в сцепной муфте 33, закрепленной на кронштейнах 34, с возможностью поворота на осях 35 и выполненных с возможностью взаимодействия с фланцем 36, закрепленным на другом клапане 16. Управляющий механизм 7 выполнен в виде корпуса 37, в котором на осях 38 установлены с возможностью поворота эксцентрики 39, подпружиненные относительно корпуса 37 посредством пружин 40. Обечайка 5 также подпружинена относительно цилиндрического сосуда посредством пружин 41. Для слива пробы воды из батометра цилиндрический сосуд 1 выполнен с отверстием, которое снабжено пробкой 42. Работа батометра осуществляется следующим образом. Перед сбросом батометра с борта судна-носителя его приводят в рабочее состояние, для чего перемещают пробку 13 до упора в нижнее ограничительное кольцо 14. Затем, перемещая клапан 16 приводят в зацепление фланец 36 с подпружиненными защелками 32 и хвостовиком 30 тяги 29. При этом щток 24 фиксируется одним концом штифта 25, входящим в кольцевую проточку штока 24, а другой конец щтифта 25 ограничен в перемещении обечайкой 5, передвижению которой под действием пружин 41 противодействует вес груза 9. Трос 8 зажимают под действием веса груза 9 подпружиненные эксцентрики 39. После спуска батометра за борт он начинает погружаться благодаря отрицательной плавучести, сообщаемой ему грузом 9 до момента касания последнего дна водоема. При движении батометра вода беспрепятственно протекает через внутреннюю полость цилиндрического сосуда 1 и выбрасывается через отверстия 11 кожуха 10. В момент достижения грузом 9 дна водоема натяжение троса 8 ослаблаяется, и эксцентрики 39, поворачиваясь под действием пружин 40 на осях 38, освобождают трос 8 с грузом. 9. При отсутствии веса груза 9 обечайка 5 вод действием пружии 41 перемещается отиосительно цилиндрического сосуда 1 и освобождает подпружиненный штифт 25, который выходит из кольцевой проточки штока 24. Под действием пружины 28 клапан 17 прижимается к пробке 12, а тяга 29, перемещаясь вместе с клапаном 17, нажимает хвостовиком 30 на подпружиненные защелки 32, которые освобождают фланец 36 клапана 16. После этого клапан 16 прижимается пружиной 23 к пробке 13, причем щток 18 фиксирует клапан 16 от боковых смещений. После закрытия клапанов 16 и 17 проба воды находится во внутренней полости цилиндрического сосуда 1 барометра. При отсутствии груза 9 батометр под действием подъемной силы, создаваемой поплавком 2, начинает всплывать. При этом снижение внешнего гидростатического давления вызывает выделение растворенных в пробе воды газов и повышение давления во внутренней полости цилиндрического сосуда 1 батометра. Это вызывает перемещение пробки 13 по внутренней поверхности цилиндрического сосуда 1, в результате чего сохраняется неизменным газовый состав извлекаемой пробы. После всплытия батометра на поверхность он обнаруживается с помощью системы обнаружения и извлекается на борт судна при помощи устройства 4 для спуска и подъема. Отобранная проба воды извлекается из батометра через отверстие, из которого выннмают пробку 42.

Формула изобретения

. Батометр, содержащий цилиндрический сосуд, размещенные внутри него пробки со сквозными отверстиями и подпружипенными клапанами, причем одна из пробок закреплена в цилиндрическом сосуде, а другая соединена с ним с возможностью относительного перемещения, управляющий механизм и трос с грузом, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и производительности отбора проб, он снабжен поплавком, обечайкой, расположенной в нижней части цилиндрического сосуда и

соединенной с ним с возможностью относительного перемещения и подпружиненным щтифтом, установленным в цилиндрическом сосуде в месте расположения обечайки и соединенным с одним из подпружиненных клапанов, а управляющий механизм укреплен на обечайке и выполнен в виде размещенных в корпусе подпружиненных эксцентриков, установленных с возможностью поворота на горизонтальных осях и контактирующих с тросом груза.

2. Батометр по п. 1, отличающийся тем, что подпружиненные клапана соединены между собой посредством тяги с хвостовиком и подпружиненных защелок. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Труды Института Океанологии

АН СССР. Т. XIX, М. 1956, с. 167, рис. 1.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 446791, кл. G01N1/10, 1972 (прототип)

А-А

гт.

2S

L

Б-В

2 2В

27

Фиг.

,/7

2« /2

тле / f

2J

39

39

-8

Фиг.

Фиг.б

2934

Фиг. to

37