Батометр Советский патент 1981 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к океанологическоЯ технике и может быть исполв эовано для отбора проб воды с различных глубин океана и других водоемов. Известно много конструкций проОоот борников воды - батометров. Наиболее близким по технической сущности и Дос тигаемому эффекту к тфедлагаемому является батометр, содержащий Хорпус, опрокидывакхцее устройство и обраткый клапан-С . Недостатком этого устройства является болыаое количество трущихся с пряженных деталей и неполное опорожнение батометра от отобранного материала, а также выполнение устрсЛства слишком тяжелым и не ис{(лючена воэ. можность привнесения вышерасположв ной воды в зону отбора проб, Цель изобретения - предотвращение загрязнения пробы вода и обеспечение возможности максимального опорожнения батометра от проб воды. иоставленная цель достигается тем, что батометр, содержащий Jcopnyc с фланцем, опрокидывающее устройство и обратный клапан, снабжен устано ленными на фланце соосно одна в другой эластичными оболОчкгили. Фланец выполнен в виде эластичной шайбы. Корпус выполнен в виде обечайки с дном, выполненным в виде чехла из гибкого материала со сквозными отверстиями. На фиг. 1 изображен батометр в сборе без заполненного зазора между эластичными оболочкамиi на фиг. 2 - батометр, подготовленный к погружению на фиг. 3 - то же, в процессе заполнения пробой воды. Батометр состоит из корпуса 1 с фланцем 2, внутрейней оболочки 3 и наружной оболочки 4. В центре внутренней оболочки установлен обратный клапан 5. Батометр заключен в чехол 6, снабжен кронштейном 7, а в верхней части его предусмотрена пробка 8. Внутренняя и наружная оболочки 3 и 4, клапан 5 и фланец 2 выполнены из эластичного материала типа резины. При этом толщины стенок этих деталей подобраны так, что сопротивление растяжению внешней оболочки превышает сопротивление растяжению внутренней обсшочки как минимум на величину силы срабатывания обратного клапана, а сопротивление растяжению фланца 2 превышает сумму сил сопротивления растяжению оболочек и обратного клапана. Например, фланец выполне в виде резиновой шайбы .толщиной свыше 4 мм со сквозными отверстиями 8 под ,пробку и 9 для заполнения и опорожнения внутренней оболочки 3. Клапан 5 аналогичен клапанам, устанавливаемым на легководолазных кос ткмах для сброса воздуха, но обращен в сторону полости оболочки 3, Крепле ние оболочек 3 и 4 и обратного клапа на 5 на фланце 2, а этого фланца на корпусе 1 можно осуществлять приклеи ванием. Пробка 8 расположена в отвер тии фланца по плотной посадке. Чехол 6 выполнен из гибкого, но н эластичного материала, например из капроновой сети, со скврэными отверстиями 10 по всей повер сности стенки Чехол закрегшен на корпусе 1 при помощи отверстий 10, через которые про пущены и завязаны меиоду хзобой смежные дели (нити} сеги. Охватывающий об ем чехла подбирают ориентировочно близким к объему оптимально заполнен ной пробой воды оболочки 3. Корпус 1 выполнен в виде обечайки с одной стороны которой крепят фланец 2, ас другой -.чехол б. На стен ке обечайки жестко установлен кронш тейн 7. Охватывагаций бъем обечайки подбирают близким к объему раствора 11, которым заполняют зазор между оболочками 3 и 4 через отверстие про ки 8. Плотность раствора 11 подбирают превышающей плотность воды, напри мер, .зазор между оболочками заполняют раствором хлористого цинка (плотность . 2 г/см J, На оси 12 батометр устанавливают в стойке 13 опрокидывающего устройст ва 14. В перевернутом положении бато метр фиксируют защелкой 15. Стойку 13 крепят .к несущег тросу 16, на Котором подвижно расположен посыпьный груз 17, Батометр работает следующим образом. Выворачивают наружу, клапан 5 и ра полагают батометр отверстием 9 вниз, При этом тяжелый раствор 11 прижимает стенки внутренней полости Эк фланцу 1, Незначительный прогиб наружу фланца 1 способствует максималь ному опорожнению оболочки 3, так как отверстие 9 выполнено по оси фланца и в таком положении батометра занимает вершину прогиба. Затем клапан 5 вводят в .полость и фиксируют перевернутое положение батометра защелкой 15, В таком попожении (фиг. 2)батометр при стравливании троса 16 погружают на заданнуюглубину. Во время погружения батометра посыльный груз 17 остается на борту судна, В процессе погружения чехол б расположен на наружной поверхности оболочки 4, которая вместе с раствором 11 занимает охватывающий объем корпуса 1 и фланца 2. Это в значитедьной мере уменьшает перенос вышерасположенной воды в зону отбора пробы, так как в батометре отсутствуют так называемые параэитшле объемы. Сферическое положение фланца 2 способствует улучшению гидродинамических характеристик батометра. Проникновение забортной воды в полость 3 и клапан 5 во время погружения исключено, так как тяжелая жидкость принимает эти элементы к фланцу 2, На заданной глубине производят опрокидывание батометра с егЬ разворотом по оси 12 при помощи посьшьного груза 17, который смещает защелку 15. Под действием веса раствора 11 наружная оболочка 4 растягивается вниз и в зазоре между оболочками возникает пониженное давление относительно забортного. Так как сопротивление растяжению стенки наружной оболочки превышает сопротивление растяжению внутренней оболочки и клапана, то последний упруго растягивается и срабатывает на положение открыто. За . счет разности Давлений забортная вода по отверстию 9 и обратному клапану 5 проникает в полость оболочки 3 , При невыполнении требований к раз личной эластичности элементов батометра процесс заполнения может быть нарушен. Например, если сопротивление растяжению наружной оболочки меньше требуемого, то клапан 5 может не сработать на положение Открыто, а наружная оболочка, растянувшаяся под действием раствора 11, принимает грушеобразную форму с сохранением первоначального объема. При выполнении поставленных требований наружная и внутренняя оболочки растягиваются до заполнения наружной оболочкой чехла 6. На фиг, 3 заполненная оболочка 3 показана с удобной для наглядного представления конфигурацией. Действительная конфигурация этой оболочки после заполнения может быть груше- или бочкоо.бразной и .занимать наиболее верхнюю часть батометра. После заполнения чехла б растяжение оболочки прекращается, давление в растворе 11 уравнокешивается с забортным и клапан 5 срабатывает на положение Закрыто, При подъеме батометра в оболочках возникает избыточное давление, которое сохраняется постоянным и равно удельной силе сопротивления растяжению наиболее эластичного элемента батометра. . Для опорожнения оболочки 3 в клапан 5 вводят штуцер и переворачивают батометр. Раствор 11 выжимает пробу из оболочки 3, По мере опорожнения этой оболочки можно извлекать штуцер с одновременным выворачиванием клапа