Автоматическая гидрологическая система Советский патент 1981 года по МПК B63B21/52 

(54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

I

Изобретение относится к судостроению, в частности к автоматическим гидрологическим системам.

Известна автоматическая гидрологическая система, включающая буй с расположенными на нем источниками электроэнергии, стыковочный узел, связанный с направляющим кабель- тросом, и зонд, установленный на направляющем кабель-тросе с возможностью перемещения вдоль него, фиксатор зонда, информационно-измерительную и программно-управляющую аппаратуру, блоки которых расположены в зонде и на буе, устройство изменения плавучести зонда, содержащее камеру с переменным объемом, расположенную в зонде, клапан и источник газа, систему электропитания зонда, содержащую источники электроэнергии и подводный разъемный электрический соединитель источников электроэнергии буя и зонда 1.

Однако такая гидрологическая система обладает малой надежностью эксплуатации.

Цель изобретения - повыщение надежности эксплуатации автоматической гидрологической системы.

Поставленная цель достигается тем, что стыковочный узел автоматической гидрологической системы установлен па нижнем конце направляющего кабель-троса, камера зонда с переменным объемом выполнена в виде концентрически расположенной кольцевой полости, источник газа расположен в стыковочном узле, а подводный разъемный электрический соединитель выполнен в виде электрического разъема, при этом контакты одной из половин электрического разъема расположены в полости камеры зонда с переменным объемом, а последняя выполнена с возможностью соединения с источником

10 газа.

Кроме того, электрический разъем содержит однополюсные контактные группы, контакты которых расположены концентрично 11аправляющему кабель-тросу, при этом контакты, расположенные в камере зонда с переменным объемом, закреплены на упругих основаниях, а ответные контакты выполнены в виде цилиндрических втулок, которые закреплены на установленных в стыковочном узле штырях, внутри каждого из которых имеется осевой канал, связанный одним концом с источником газа, а другой конец упомянутого канала выполнен с возможностью соединения с камерой зонда с переменным объемом.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема гидрологической системы; на фиг. 2 - электрический разъем, совмещенный с камерой с изменяющимся газовым объемом, продольное сечение; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Гидрологическая система содержит буй 1 с расположенными на нем источниками 2, электроэнергии, .стыковочный узел 3 с прикрепленной к нему направляющей линией 4, выполненной, например, в виде кабельтроса, фиксатор 5 зонда, зонд 6, установленный на направляющей линии 4 с возможностью перемещения вдоль нее, блоки 7 и 8 информационно-измерительной и блоки 9 и 10 программно-управляющей аппаратуры, расположенные в зонде и на буе, устройство изменения плавучести зонда, содержащее камеру 11 с переменным газовым объемом клапан 12, источник 13 газа, выполненный, например, в виде газогенератора с активным веществом, и газопровод 14, систему электропитания зонда, содержащую подзаряжаемые источники электроэнергии (аккумуляторы) 15, и подводный разъемный электрический соединитель, выполненный в виде электрического разъема 16.

Камера 11 покрыта внутри электроизоляционным материалом 17, например резиной. На упругих выступах (основаниях) 18, расположенных по окружности, закреплены контакты 19 электрического разъема, установленные концентрично направляющей линии 4. Электрические проводники 20 соединяют параллельно на каждом уровне все контакты 19, а также эти контакты с аккумуляторами и соответствующей аппаратурой зонда. Контакты 21 электрического разъема, ответные контактам 19, выполнены в виде цилиндрических втулок и установлены на штырях 22 из электроизоляционного материала, которые закреплены на стыковочном узле 3 и расположены по кольцу концентрично направляющей линии 4. Электрические проводники 23 соединяют параллельно на каждом уровне все контакты 21, а также эти контакты с источниками электроэнергии и соответствующей аппаратурой буя через жилы кабель-троса 4. Каналы 24 выполнены внутри штырей 22 и соединены газопроводом 14 с источником 13 газа.

Контакты 19 и 21, расположенные на каждом из уровней, образуют однополюсную контактную группу. На фиг. 2 приведена конструкция электрического разъема с двумя контактными группами, расположенными на верхнем и нижнем уровнях. Каждая из контактных групп содержит т контактов 19 и четыре контакта 21. В общем случае число однополюсных контактных групп (уровней), расположенных вдоль направляющей линии 4 (штырей 22), может быть п 1, 2, 3, ...

Гидрологическая система работает следующим образом.

В исходном положении зонд 6, имеющий отрицательную плавучесть, состыкован со стыковочным узлом 3, расположенным на нижнем конце направляющей линии 4. Фиксатором 5 зонд 6 удерживается в состыкованном положении, упираясь в стыковочный узел 3. Контакты 19 на каждом из уровней механически соединены с ответными им контактами 21. По команде программно-управляющей аппаратуры 10 от источника 13 га;за через газопровод 14 и каналы 24 в камеру 11 зонда подается газ, вытесняющий из нее воду. Газ, заполнивший камеру 11, устраняет закорачивание между однополюсными контактными группами и придает зонду 6 положительную плавучесть, под действием которой зонд стремится отстыковаться и всплыть. Фиксатор 5 удерживает зонд в состыкованном положении. После заполнения камеры 11 газом программно-управляющая аппаратура 9 и 10 подключает к контактам 19 и 21 через проводники 20и23

источники электроэнергии и блоки аппаратуры зонда и буя. Так, контактная группа верхнего уровня соединяет для подзарядки аккумуляторы 15 зонда с источниками 2 электроэнергии, расположенными на буе, через кабель-трос 4, а контактная группа нижнего уровня соединяет для обмена электрическими сигналами блоки информационноизмерительной и программно-управляющей аппаратуры 7 и 9 зонда с соответствующими блоками 8 и 10 буя через кабель-трос 4. После полной зарядки аккумулятора 15 и обмена информационными и командными сигналами между аппаратурой зонда и буя фиксатор 5 по команде от программно-управляющей аппаратуры 10 отпускает зонд 6 и он под действием положительной плавучести всплывает. На поверхности открывается клапан 12, через который из камеры 11 выходит газ, вытесняемый водой, окружающей зонд 6. После заполнения камеры 11 водой зонд приобретает отрицательную- плавучесть и опускается по направляющей линии 4 вниз к стыковочному узлу 3. Во время всплытия-спуска блок 7 информационно-измерительной аппаратуры зонда 6 осуществляет преобразование физических воздействий гидрологических параметров (температуры, электропроводности и др.) в электрические сигналы, которые запоминаются в блоке 7. После стыковки информации с блока 7 зонда передается в блок 8 буя через контакты электрического разъема.

При стыковке зонда 6 со стыковочным узлом 3 щтыри 22 входят в кольцевые зазоры, образованные на каждом из уровней контактами 19. Когда корпус зонда 6 упирается в стыковочный узел 3, контакты 19 и 21 на всех уровнях совмещаются и происходит их механическое соединение. Так как

0 контакты 19 образуют ш-секторный круговой контакт, а контакты 21 установлены концентрично ему, то происходит соедине ние контактов 19 и 21 независимо от разворота зонда 6 вокруг направляющей линии 4. Соединение контактов электрического разъема, не требующего ориентации зонда при стыковке, является одним из преимуществ предлагаемого устройства.

Контакты 19 и 21 электрического разъема изготавливаются из материала химически стойкого к морской воде, например из никеля, что исключает их коррозию. Кроме того, при относительных перемещениях зонда и стыковочного узла происходит самозачистка контактирующих поверхностей контактов 19 и 21 за счет трения между последними. Все это обеспечивает номинальное переходное сопротивление между соединенными контактами 19 и 21 и, следовательно, надежность электрического соединения источников электроэнергии буя и зонда через подводный разъемный электрический соединитель. Кроме того, в предлагаемом устройстве при относительных перемещениях зонда 6 и стыковочного узла 3 даже до десятков миллиметров контакты 19 и 21 остаются соединенными, так как высота 1 :онтактных втулок 21 обеспечивает эту возможность. Следовательно, в отличие от известного в предлагаемом устройстве относительные перемещения зонда и стыковочного узла не изменяют электрические параметры подводного разъемного электрического соединителя источников электроэнергии буя и зонда, что повыщает надежность энергоснабжения зонда. Формула изобретения 1. Автоматическая гидрологическая система, включающая буй с расположенными на нем источниками электроэнергии, стыковочный узел, связанный с направляющим кабель-тросом, и зонд, установленный на направляющем кабель-тросе с возможностью перемещения вдоль него, фиксатор зонда, информационно-измерительную и программно-управляющую аппаратуру, блоки которых расположены в зонде и на буе, устройство изменения плавучести зонда, содержащее камеру с переменным объемом, расположенную в зонде, клапан и источник газа, систему электропитания зонда, содержащую источники электроэнергии и подводный разъемный электрический соединитель источников электроэнергии буя и зонда, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности эксплуатации, стыковочный узел установлен на нижнем конце направляюНцего кабель-троса, камера зонда с переменным объемом выполнена в виде концентрически расположенной кольцевой полости, источник газа расположен в стыковочном узде, а подводный разъемный еЩический соединитель выполнен в вйдё:Ш %рического р ъема, при этом контаюпурсй ной из половин электрического разъема-{Расположены в полости камеры зонда с переменным объемом, а последняя выполнена с возможностью соединения с источником гйза. 2. Система по п. I, отличающаяся тем, что электрический разъем содержит однополюсные контактные группы, контакты которых расположены концентрйчно направляющему кабель-тросу, при этом контакты, расположенные в камере зонда с переменным объемом, закреплены на упругих основаниях, а ответные контакты выполнены в виде цилиндрических втулок, которые закреплены на установленных в стыковочном узле щтырях, внутри каждого из которых имеется осевой канал, связанный одним концом с источником газа, а другой конец упомянутого канала выполнен с возможностью соединения с камерой зонда с переменным объемом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Отчет по НИР «Разработка и усовершенствование приборов для океанографических и биологических исследовании. М., ВНТИЦ, 1971, инв. № 182412, с. 19-23 (прототип).