Автономный пробоотборник Советский патент 1982 года по МПК G01N1/04 

(5) АВТОНОМНЫЙ ПРОБООТБОРНИК

Изобретение относится к техничесКИМ средствам для взятия колонковых проб донных осадков в глубоководных акваториях и может быть использовано при проведении океанологических, океанографических и геологических разведочных работ в Мировом океане. Известен пробоотборник для взятия подводных колонковых проб донных оса ков, представляющий собой трубу с гр зом, вертикально опускаемую на тросе до дна водоема, внедряющуюся в осадки, и впоследствии поднимающуюся на поверхность на тросе с отобранной колонкой. Во избежание выпадания колонковой пробы из трубы в процессе ее подъема, труба в нижней своей части снабжена лепестковым клапаном 1 . Недостатком данного пробоотборника является низкая производительность опробования дна глубоководных водоемов, связанная с необходимостью сматывания и наматывания многокилометрового троса лебедки. Работа подобным оборудованием с дрейфующего судна не обеспечивает необходимой точности определения фактического места отбора пробы, что снижает качество пробоотбора в целом. Выполаживание троса приводит к часным его: обрывам в момент выдергивания пробоотборника лебедкой из донных осадков . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является автономный пробоотборник, включающий блок предохранительно-пусковых устройств с запускающим устройством, поплавок, силовой узел с рабочим цилиндром и поршнем, балластную обсадную трубу с аксиально расположенным. в ней керноприемником с лепестковым клапаном в нижней и замкнутым клапаном в верхней его частях, соединенный с балластной обсадной трубой при помощи фиксаторов, траверсу с тягами и щито с толкателем 2. Однако при неодновременном срабатывании ракетных двигателей возможны перекосы кермоприемника и, сле довательно, его смятие в балластной обсадной трубе, внедрившейся в и плотные донные осадки. Цель изобретения - повышение надежности глубоководного пробоотбора преимущественно при работе на вязких и плотных донных осадках, Указанная цель достигается тем, что силовой узел снабжен газогенератором, совмещенным с силовым узлом, р.аёочий цилиндр силового узла соеди нен через траверсу и тягу с керноприемником, а рабочий поршень через щиток и толкатель кинематически связан с балластной обсадной трубой и выполнен подпружиненным, а газогенератор соединен с блоком предохранительно-пусковых устройств, запускающий элемент которого кинематическ связан с поплавком, причем газогене ратор и блок предохранительно-пусковых устройств снабжены корпусами, а |рабочий поршень силового узла снабжен профильным клапаном. На фиг. 1 представлен пробоотборник, общий вид. на фиг. 2 - узел 1 н фиг.1, Автономный пробоотборник АПГ состоит из поплавка 1, закрепленного на центральной штанге 2 посредством сое динительной детали 3 таким образом, что он представляет единое целое с несущей рамой Ц и цилиндром 5, предназначенным для укладки троса 6. Трос закреплен одним концом на поплавке 1 , а другим входит в кольцо 7 запускающего элемента 8 блока предохранительно-пусковых устройств (БППУ), который помещен в прочный корпус и закреплен в несущей раме k также с помощью кронштейна 9- В несущей раме также закреплен переходник 10, в который встроен корпус газогенератора И. Нижняя часть переходника 10 образует рабочий цилиндр 12 силового узла, соединенный через траверсу 13 и тяги 1 с верхне частью трубы керноприемника 15. При это тяги 1 проходят через сквозные отверс.тия в толкателе 16.Торец толкателя 16 упирается в верхний торец балластной обсадной трубы 17, которая посредством замкового устройства 18, взамодействующего с пазом 19 балластой обсадной трубы 17, обеспечивает е соединение с несущей рамой k прооотборника. Толкатель 16 соединен о штоком 20, проходящем через отвертия в траверсе 13 внутрь рабочего илиндра 12. В верхней части штока 0 имеется рабочий поршень 21 с употнением 22, поджимаемый пружиной 3. В нижней части штока имеется залечико, между которым и верхним тором толкателя 1б предусмотрен зазор Д . Внутри рабочего поршня 21 устаовлен профильный клапан 2, который помощью уплотнения 25 и пружины 26 ерметизирует сопло-выход из внутенней камеры корпуса газогенератора 11.Внутри корпуса газогенератора 11 помещены пороховой заряд 27 и воспламенитель 2Ь с инициирующим устройством 29. Для свободного прохода окружающей воды и выхода пороховых газов в корпусе рабочего цилиндра имеется ряд отверстий 30. В верхней части -центральной штанги 2 установлено устройство 31 для поиска и обнаружения пробоотборника в океане (в данном случае пассивный уголковый отражатель), а также штормовой захват 32 для остропки и подъема пробоотборника на борт судна. Автономный пробоотборник АПГ работает следующим образом. После его спуска с борта судна под действием веса балластной обсадной трубы 17 пробоотборник погружается на дно океана, в осадки которого внедряется. При этом срабатывает замковое устройство 18, разобщая бал- . ластную обсадную трубу 17 от несущей рамы k, одновременно с этим начинается всплытие поплавка 1, вытягивающего трос 6 из цилиндра 5. Рывок троса 6 через кольцо 7 запускает БППУ, от которого поступает электрический импульс на инициирующее устройство 29, вызывающее срабатывание воспламенитепя 28, который, в свою очередь, зажигает, пороховой заряд 27. Образующи2СЯ пороховые газы под высоким давлением открывают профильный клапан 2k 1 через сопло заполняют внутренний объем рабочего цилиндра 12 над рабочим поршнем 21. Под их воздействием рабочий поршень 21 перемещается вниз, а переходник 10 - вверх. При этом выбирается зазор А и усилие рабочего поршня 21 передается на толкатель 1б, вызывая его движение вниз. Уси5лие, перемещающее переходник 10 вве через корпус рабочего цилиндра 12, траверсу 13 и тяги Н передается на трубу керноприемника 15. Таким обра зом обеспечивается принудительное взаимное перемещение балластной обсадной трубы 17 и трубы керноприемника 15. Керн осадков удерживается в керноприемнике 15 лепестковым клапаном (не показан). После извлечения трубы керноприемника 15 из балластно обсадной трубы 17 происходит всплытие пробоотборника под действием поплавка 1 на поверхность океана, где он обнаруживается, выдавливается и поднимается на борт судна. Формула изобретения 1. Автономный пробоотборник, вклю чающий блок предохранительно-пускового устройства с запускающим устройством, поплавок, силовой узел с рабочим цилиндром и поршнем, балласт ную обсадную трубу с аксиально расположенными в ней керноприемником с лепестковым клапаном в нижней и загн тым клапаном в верхней его частях, соединенный с балластной обсадной трубой при помощи фиксаторов, траверсу с плечами и тягой и щиток с то кателем, отличающийся 3 что, с целью повышения надежности подводного пробоотбора, преимущественно при работе на вязких и плотных донных осадках, силовой узел снабжен газогенератором, совмещенным с силовыми узлом,рабочий цилиндр силового узла соединен через траверсу и тягу с керноприемником, .а рабочий поршень через щиток и толкатель кинематически связан с балластной обсад ° трубой и выполнен подпружинен2.Пробоотборник по П. 1, о т л И чающийся тем, что газогенератор соединен с блоком предохранительно-пусковых устройств, запускающий элемент которого кинематически связан с поплавком. 3.Пробоотборник по пп. 1 и 2, (Отличающийся тем, что газогенератор и блок предохранительнопусковых устройств снабжены корпусами, а рабочий поршень силового узла снабжен профильным клапаном. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Савельев В. И. Техника морских геологических исследований. М., Недра, 1978, с. 19-21, рис, 2. 2.Авторское свидетельство СССР., по заявке № 2725833/26, кл. G 01 N l/Qit, 12.02.79.