Устройство для внедрения геофизических датчиков в донные грунты Советский патент 1982 года по МПК G01V1/38 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ В ДОННЫЕ ГРУНТЫ

I

Изобретение относится к устройствам, .предназначенным для проведения геофизических работ на дне акваторий.

Известен ряд конструкций зондов, применяемых при изучении физических свойств донных грунтов и параметров электри ческого, теплового и других полей. Для изучения теплового поля Земли через дно акваторий, при выполнении замеров геотермического градиента и абсолютных температур в донйых осадках, используются конструкции термоградиентографов и тёрмозондов ПТТ-1, ПТГ-2, ПТГ-3, ПТГ-4 и др, в KOTOfjbix используются датчики температуры, которые помещены в защитные трубки небольшого диаметра и расположены конструктивно так, чтобы они не повреждались при ударе зонда о дно и его вхождении в осадки. В то же время температурный датчик располагается так, чтобы на него как можно меньшее влитше оказывали возмущения естественного теплового поля, возникающие -за счет диссипативной энергии при внедрении зонда в осадки. Известные конструкции зондов представляют собой несущую трубу, на которой датчики установлены при помощи теплоизоляционных подставок или укреплены впереди несущей трубы. В первом случае датчик ставится на 40-50 см выше конца .зонда, кроме того, сама конструкция зонда значительно уменьшает глубину внедрения датчика в донные осадки. Во втором случае дат10чик оказывается поврежденным при вхождении зонда в плотные грунты. Наилучшие результаты получаются при применении зонда с выдвинутым вперед датчиком, неповреждаемость которого частично

15 обеспечивается при пбмоищ предохрани тельной пружины tl .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, состоящее из зонда с цилиндрическим кор20пусом, представляющим собой несущую трубу и имеющим в нижнем конце направляющую, при этом внутри корпуса расположены пружина и корпус геофизического

датчика. При ударе об грунт датчик в этом зонде прячется внутри несущей трубы и остается там до тех пор, пока сила давления пружины, подпирающая : датчик, не превысит сопротивление осадков грунта Г23 .

Однако близкое расположение корпуса датчика от несущей трубы термозонда, которая при внедрении в осадки грунта создает основное тепловое возмущение, возникающее за счет трения несущей трубы об грунт при внедрении, приводит к тому, что удаление корпуса датчика от несущей трубы возможно при увеличении его длины, что уменьшает прочность конструкции.

Кроме того, при внедрении термозонда в донные осадки корпус датчика воспринимает на себя все нагрузки. При закгагаивании корпуса датчика в направляющих и заедании пружины повреждается устройство.

Цель изобретения - повьпиение надежности и эффективности работы устройства путем защиты корпуса от повреждений, увеличения глубины внедрения в грунт.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для внедрения геофизических датчиков в донные грунты, состоящие из зонда с цилиндрическим корпусом, представляющим собой несущую трубу и имеющим в нижнем конце направляющую, при этом внутри корпуса располсокены пружина и корпус геофизического датчика, дополнительно снабжено подвижной внешней трубой, охватывающей несущую трубу, на верхнем конце подвижйой внешней трубы жестко закреплен опорный диск, а нижним концом подвижная внешняя труба соединена с набегающим конусом, внутри которого расположены собачьи, установленные на несущей трубе и через вырезы в ней опирающиеся на подвижный упор с пружиной, расположенные внутри несущей трубы, при этом корпус датчика соединен с подвижным упором.

Ни фиг. 1 и 2 показано предлагаемое устройство; на фиг. 3 -узел I на фиг1 1.

Устройство имеет корпус датчика 1, направляющую 2 корпуса, присоединенный к корпусу датчика кабель 3, подвижный упор 4 пружины, пружину 5, неподвижный упор 6, несущую трубу 7 термозонда подвижную внешнюю трубу 8, набегающий конус 9, собачки Ю, кронштейны 11 собачек, ролики 12, резиновое кольцо 13 для возврата собачек, ограничитель 14

I конусе, опорный диск 15 и контейнер 16 для измерительной аппаратуры.

При достижении определенной rjry6HHbi внедрения несущей трубы термозонда корпус датчика выстреливает в донные осадки при помощи спускового механизма. Глубина внедрения датчика складывается при этом из глубины внедрения несущей трубы термозонда плюс глубина

внедрения корпуса датчика при выстреливании

Устройство работает следующим образом.

При внедрении несущей трубы термозонда в донные осадки грунт воздействует на набегающий конус 9 и опорный диск 15, жестко связанные с подвижной внешней трубой 8. Внешняя подвижная труба 8 с набегающим конусом 9 и диском 15 начинают перемещаться относительно несущей трубы 7 вверх. Конус 9 набегает на три равномерно расположенные по окружности ролика 12 и выводит из зацепления три собачки Ю. Под действием пружины 5 череа подвижный упор 4 корпусу датчика передается энергия сжатой пружины 5, и датчик внедряется в донные осадки. После окончания измерения термрзонд с датчиком извлекается

на борт судна и вновь заряжается для последующих измерений.

Применение изобретения обеспечивает . надежность работы геофизических зондов,

увеличивает глубину внедрения датчиков в осадки, что позволяет достовернее проводить измерение исследуемых параметров и уменьшает время, затрачиваемое на замер.

Формула изобретения

Устройство для внедрения геофизическях датчиков в донные грунты, состоящее; из зонда с цилиндрическим корпусом, представляющим собой несущую трубу и имеющим в нижнем конце направляющую, при этом внутри корпуса расположены пружина и корпус геофизического датчика, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы устройства путем защиты корпуса от повреждений, увеличения глубииь внедрения в грунт, оно снабжено подвижной внешней трубой, охватывающей несущую трубу, на верхнем конце подвижной внешней трубы жестко закреплен опорный диск, а нижним ко1щом подвижщим конусом, внутри которого расположены собачки, установленные на несущей трубе и через вырезы в ней опираюишеся на подвижнь1й упор с пружиной, раопопоженные внутри несущей трубы, при этом корпус датчика соединен с подвижным упором.

принятые во внимание при экспертизе

. fr

2.Там же, с. 55 (прототип).