Глубинный пробоотборник Советский патент 1980 года по МПК G01N1/10 

(54) ГЛУБИННЫЙ ПРОБООТБОРНИК

1

Изобретение относится к гидрологическим исследованиям и предназначено для отбора придонных герметично за- крытых проб воды с целью изучения объема и состава газовой фазы этих S проб. Кроме того, изобретение может быть использовано в морской гео.логии, при гидробиологических, гидрохигшческих и океанологических исследованиях а также при исследовании степени и 10 характера загрязненности различных водных бассейнов.

Известно устройство, содержащее приемную емкость с плотно, нaдeты ли на ее концы резиновыми трубками, метично прижимаемыми згикимным устройством l.

Недостатком этого устройства является невозможность отбора проб воды непосредственно у дна (придонные про- 20 бы). .

Известен глубинный пробоотборник, содержащий цилиндрический тубус, управляющий механизм с жестким элементом и стропом с грузом-разведчиком. Касани-25 ем дна грузом-разведчиком нарушается равновесие поворотного рычага и под действием груза цилиндрического корпуса происходит опускание рамы с корпусом до упора в днище и фиксацией в 30

конечном положении, т.е. происходит взятие пробы придонной воды 2.

Однако для этого пробоотборника характерна недостаточная представитель ность отобранной пробы.

Цель изобретения - повышение представительности пробы воды.

Поставленная цель достигается тем, что управляющий механизм снабжен кронштейном с отверстием и регулировочным винтом с гайкой, установленным в отверстии кронштейна, один конец жесткого; элемента снабжен упругой тягой, а другой конец снабжен кольцом для крепления стропа с грузом-разведчиком, целесообразно строп выполнить разъемным в виде отрезков троса переменной длины.

Снабжение механизма управления кронштейном с отверстием и регулироВОЧ1ШМ винтом с гайкой, установленным в отверстии кронштейна, и жестким элементом с упругой тягой на одном конце и с кольцом на другом для крепления стропа с грузом-разведчиком способствует мгновенному отбору пробы воды и предотвращает,отбор недостоверных проб за счет мгновенного хода жесткого э.лемента под действием соединенной с последним упругой тяги. Выполнение сгропа разъемным в виде отрезков троса переменной длины позволяет точно определить глубину отбора проб (или знать высоту отбора над днэп бассейна). На фиг, 1 схематически изображен глубинный пробоотборник, общий вид; на фиг. 2 - зажимной и управляющей механизмы; Глубинный противоотборник содержит цилиндрический тубус 1, на оба конца которого плотно надетЕ эластичные трубки 2 и 3, внутренний диаметр которых равен внутреннему диаметру тубуса 1. На тубусе 1 имеется штуцер 4,на ,котор лй надет резиновый компенса тор 5 с пробкой G и штуцер 7 дегазации с резиновой трубкой 8 с зажимом , 9. Цилиндрический тубус вкладывается в зажимной механизм и крепится к нему хомутами 10 и гaйкa Ш 11. Хомуты 10 соединены с держателями 12, прикрепленными к планке 13. Зажимной механизм (фиг. 2) состоит из верхней 14 и нижней 15 пластин, жестко соединенных ме)хду собой планкой 13. Плас тины 14 и 15 имеют стойки 16, на кото рых помещены вращающиеся на осях 17 скобы 18 (фиг. 1), Прижимная сторона зажимных скоб 18 имеет отверстия. Ко цы скоб 18 имеют вырезы 19 (фиг. 1). Пластины 14 и 15 имеют прорези 20, в которые свободно входят концы скоб 18. К пластинам 14 и 15 (фиг. 1) кре пятся конусообразные трубки 21 с отверстиями в их теле у вершин. В вершине трубок 21 имеются шайбы 22 с отверстиями, в которые входят винты 23 и гайки 24. Последние соединены с пружинами 25, прикрепленными к скобам 18. Пластины 14 и 15 имеют тросовые зажимы 26 с винтаг 1и 27 и .гайками 28, предназначенными для кре ления пробоотбор П1ка к тросу. К нихсн пластине 15 (фиг. 2) крепится управляющий механизм, который содержит же кий элемент 29, проходящий сквозь прорези в тросовых зажимах 26 и в де жателях 12 и имеющий на верхнем кон це выступ 30 с прорезью и кольцо 31. Нижним концом жесткий элемент 29 посредством упругой тяги 32 соединен с винтом 33 гайкой 34. Винт 33 свободн входит в отверстие кронштейна 35, пр крепленного к пластине 15. Пластины 14 и 15 имеют прорези 36 (фиг. 2), в которых гайками крепятся упоры 37, н которые надеты планки 38.. Пластины 14 и 1.5 имеют центральные прорези, в которые свободно входят оси 39. На пластине 15 имеется рычаг 40 сброса, вращающийся на оси 41, прикрепленной к пластине 15. К пробоотборнику прилагаются груз срабатывания с прикрепленной к нему проволокой с петлей, груз-разведчик 42 и строп 43, представляющий собой соединенные друг с другом с возможностью разъема отрезки троса перемен НОЙ длины. Такая конструкция .стропа необходима для регулировки его длины, что позволяет точно знать расстояние отбора проб воды от дна, и для выяснения вертикальных границ распространения вод подводных источников, так как химический состав последних разительно отличается от состава вод самого бассейна, а также вызвано тем, что невозможно определить указанные границы вод подводных источников отсчетом сверху вниз по счетчику на лебедке судна, так как при наличии сильных течений или дрейфа судна трос спущенный в воду, направлен не перпендикулярно ко дну, а расположен под некоторым углом (иногда до 45.) к нему и длина троса по- счетчику при этом больше расстояния по перпендикуляру от судна до дна. Для зарядки пробоотборника имеется зарядный ключ, представляющий собой П-образно изогнутый пруток, свободные-концы которого загнуты- в одну сторону, перпендикулярно к общей плоскости ключа. На кронштейн 35 наносится несмываемой краской отметка, которая определяется экспериментально. После 25-30-ти кратного использования пробоотборника положение отметки 50 корректируется. . Устройство работает следующим образом. Перед отбором проб воды пробоотборник проверяют на герметичное пережатие эластичных трубок 2 и 3 (фиг. 1). Для этого вращением винтов 23 натягивают пружины 25 до плотного пережатия эластичных трубок 2 и 3. Затем, открыв зажим 9, к резиновой трубке 8 подключают через вакуумметр вакуумный насос и создают внутри цилиндрического тубуса 1 вакуум. После этого, перекрыв линию вакуумного насоса,систему цилиндрический тубус - вакуумметр оставляют на 1,5-2 ч. Если по истечении этого времени значение вакуума не измен-ится, то пережатие резиновых трубок 2 и 3 считается герметичным. Винты 23 остаются в том же положении. Подготовка пробоотборника к работе для отбора проб придонной воды заключается в следующем.Пробоотборник тросовыми зажимами 26 крепится к самому нижнему концу несущего троса в положении, как указано на фиг. 1. Вращение гайки 34 полностью устраняют натях ение упругой тяги 32, и, потянув за кольцо 31 приводят жесткий элемент 29 в крайнее нижнее положение. При этом надо следить, чтобы планки 38 не перекрывали прорези 20. Затем, введя в отверстия зажимной скобы 18 пластины 14 концы зарядного ключа, производят подъем зажимной скобы 18 до тех пор, пока она вырезами 19 не войдет в прорези 20 и вырезы 19 не войдут с обратной стороны пластины 14. По лостижении

этого в вырезы 19 вводят плаики 38, предотвращая этим возврат скобы 18 а положение пережатие эластичной трубки . То же самое проделывают и при зарядке зажима пластины 15. После этого к кольцу 31 (фиг. 1) крепится строп 43 необходимой длины с грузом-разведчиком 42, а вращением гайки 34 нижний конец винта 33 устанавливают на 4-5 мм от отметки 50 в направлении стрелки Д (дно). Значение хода винта 33 и Соответственно положение отметки 50 Определяется таким образом. В заряженном положении производят вращение гайки 34 до тех пор, пока достаточно легкого удара по выступу JO жесткого элемента 29 и пробоотборник срабатывает и после чего рядом с концом винта 33 делают отметку 50 со стрелками Д (дно) и У (уровень).

После установки нижнего конца винта 33 на 4-5 мм выше отметки 50

Д

сила упв направлении стрелки

ругой тяги 32 превосходит значение нагрузки от трения вырезов 19 с планками 38 плюс вес жесткого элемента 29 со стропом 43, а сама упругая тяга 32 играет роль срабатывателя. С друго стороны, груз-разведчик 42, имеющий вес гораздо больше, чем сила упругой тяги 32, препятствует срабатыванию устройства, т.е. достаточно исчезнуть весу груза-разведчика (лечь на дно бассейна или его консуться), как пробоотборник срабатывает.

После вышеуказанных операций пробоотборник спускают в воду до дна. При касании грузом-разведчиком дна снимается нагрузка от его веса с жесткого элемента 29 и под действием упругой тяги 32 жесткий элемент движется вверх совместно с закрепленными на нем осями 39. При этом концы планок 38, надетые на оси 39 также пойдут вверх, а свободные концы планок 38 изза наличия упоров 37 - вниз, в результате чего планки 39 выйдут из вырезов 19 зажимной скобы 18 и освободившаяся зажимная скоба под действием пружины 25 займет положение пржатие эластичной трубки 2 и 3. Пережатие эластичных трубок 2 и 3 происходит одновременно на пластинах 14 и 15. В процессе вышеуказанных действий происходит надежное герметичное закрытие цилиндрического тубуса 1 с отобранной пробой придонной воды. После этого пробоотборник поднимается на борт судна, к резиновой трубке 8 подсоединяется отвод применяемого для исследований прибора (например дегазатор) , открывается зажим 9 и производится исследование отобранной пробы придонной воды.

Кроме того, можно производить отбор проб воды с различных уровней глубины (например с глубин 25, 50 и 75 м при глубине моря 100 м). Для этого после полготовки первого пробоотборника для отбора проб придонной воды производят под1отовку и крепление к несущему тросу через Е1еобходимый интервал метров второго пробоотборника.

Подготовка пробоотборника, предназначенного для отбора проб воды с различных уровней глубиЕ заключается в следующем.

Пробоотборник ставят в горизонтальное положение (на головки винтов 23) и производят зарядку зажигюв пластин 14 и 15 аналогично вышеописанной. Посfie этого вращением гайки 34 производя 1звижение винта 33 и натяжение упругой тяги 32. Конец винта 33 устанавливают либо на самой отметке 50, либо на 1-2 мм от нее в направлении стрелки У (уровень). В данном случае упругая тяга 32 npHHViMaeT на себя большую часть нагрузки, возникающей от трения вырезов 19 с планками 38 и для срабатывания устройства достаточно легкого удара о выступ 30 жесткого элемента 29.

После этих операций пробоотборник тросовым зажимом 9 крепят к несущему тросу в положении верх кольцом 1, а несущий трос вкладывают в прорезь выступа 30 жесткого элемента 29. В таком положении пробоотборник опускают в воду и после необходимого интервала метров подготавливает и крепят к несущеглу тросу третий пробоотборник пoдгoтoвлeнf ый для отбора проб с различных глубин. После крепления третьего пробоотборника рычаг 40 сброса накладывается на концы зажимной скобы 18, выступающие с обратной стороны пластины 15, На рычаг 40 сброса надевается петля проволоки груза срабатывания, заведенного на несущий трос таким образом, что может скользить в свободном состоянии по последнему до следующего, ниже закрепленного пробоотборника.

С последующими пробоотборниками проделываются те же самые операции.

Гирлянда пробоотборников, сформированная таким образом, спускается в воду по достижении дна самого нижнего пробоотборника. При этом груз-разведчик, прикрепленный к самому нижнему пробоотборнику, ложится на дно и тут же срабатывает пробоотборник, предназначенный для отбора пробы придонной воды.

После этого спуск троса прекращается, с борта судна на несущий трос заводится груз срабатывания и последний посылается по тросу в воду. Груз срабатывания, скользя по тросу, достигает первого сверху пробоотборника и бьет по выступу 30 жесткого элемента 29.. При этом срабатывает пробоотборник, причем pfcj4ar 40 сброса соскакивает. с зажимной скобы 18, петля проволоки соскальзывает с рычага 40 сброса и освободившийся груз срабатывания скользит до нижеследуюцего пробоотборршка, достигая до второго снизу пробоотборника.

Применение предлагаемого изобретения способствует повышению представительности проб придонной воды, и различных уровней глубин водного бассейна, что способствует .значительному повышению качества гидрологических исследований Мирового океана.

Формула изобретения

повышения представительности пробы, управляющий механизм снабжен кронштейном с отверстием и регулировочным винтом с гайкой, установленным в отверстии кронштейна, один конец жестк го элемента снабжен упругой тягой, а другой конец снабжен кольцом для крепления стропа с грузом-разведчиком. 2. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что, строп выполнен разъемным в виде отрезков троса переменной длины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 4946-47, кл. G 01 N 1/10, 197G.