CS212088B1 - Hlubinné vzorkovací zařízení - Google Patents

Description

(54) Hlubinné vzorkovací zařízení

Vynález se týká hlubinného vzorkovacího zařízení, náběrevého, sacího nebo jádrevecího, určeného zvláště pro odběr vzorků z mořského dna. Jeho součástí je vzorkovač upoutaný závěsným lanem na vrátku.

Stěžejní metoda geologického průzkumu mořského dna je založena na analýze sedimentárních hornin, odebíraných z mořského dna pomocí volnopádových nebo upoutaných vzorkovačů. Výhodou upoutaných vzorkovačů je jejich větší návratnost, Problémy však způsbuje přesné určení okamžiku dopadu vzorkovače na mořské dno a tím i stanovení počátku těžení vzorkovače na povrch.

I když se před spouštěním upoutaného vzorkovače změří hloubkoměrem hloubka moře v místě průzkumu a při spouštění vzorkovače se měří délka odvíjeného závěsného lana, nelze okamžik dopadu vzorkovače přesně určit, nebot upoutaný vzorkovač neklesá ke dnu přímo, ale je unášen mořskými proudy a klesá po šikmé dráze, která není určitelná. Komplikace působí i kolísání lodi na vlnách a hmotnost závěsného lana, která je mnohonásobně větší než hmotnost upoutaného vzorkovače. Pro nedostatečné určení okamžiku dopadu upoutaného vzorkovače na mořské dno se často stává, že bud je vzorkovač vytažen dříve než dopadl na dno, a tudíž prázdný, bez vzorku, nebo po dopadu vzorkovače na dno se pokračuje v odvíjení lana, které se na dně zkroutí a zasmyčkuje. Nelze přitom vyloučit ztrátu odebraného vzorku nebo zasmyknuti a utržení závěsného lana i se vzorkovačem.

212 088

Jsou známá hlubinná vzorkovací zařízení upoutaná na laně, která uvedené nevýhody odstraňují pomecí elektrických kentrelnich přístrojů, umístěných na plavidle a pomocí spínačů, umístěných na jádrevacím vzorkovači a spojených s kontrolními přístroji elektrickým vodičem. Při depadu vzerkeveče na mořské dne se uzavře elektrický ebved s kentrelním přístrojem na plavidle, zastaví se odvíjení závěsného lana z vrátku a jádrevák se zahloubí de meřskéhe dna. V koncové peleze jádrevnice se spínač vrátí de výchozí polohy a tím je dán signál k vytažení jádrovacíhe vzorkovače na povrch.

Nevýhodou známého hlubinného vzorkovacího zařízení je, že okamžik depadu vzorkovače na dne a povel k vytažení vzorkovače na povrch je signalizován pomocí kabelového elektrického spojení. Je-li elektrický vodič veden samostatně, paralelně se závěsným lanem, vznikají obtíže s kerdinevaným odvíjením závěsného lana a elektrického vodiče. Nelze přitom vyloučit přetrhnutí vodiče nebo jeho splétání s lanem, což komplikuje úkon vytahování vzorkovače.

Je-li elektrický vodič spojen s lanem v tzv. pancéřovaném kabelu, je hlubinné vzorkovací zařízení omezeno technicko-provozními podmínkami na použití pro průzkum relativně mělkých moří.Omezení způsobuje relativně malé dovolené zatížení kabelu vzhledem k velikosti jeho průměru.

Předmětem vynálezu, který odstraňuje uvedené nevýhody dosud známých zařízení je hlubinné vzorkovací zařízení, zvláště pro odběr vzorků z mořského dna, jehož součástí je vzorkovač',, upoutaný závěsným lanem na vrátku. Podstata vynálezu Spočívá v tom, že závěsné lano je vedeno přes měrnou kladku na teleskopickém třmenu, ve kterém je uspořádán tenzometrický siloměr elektricky zapojený přes stejnosměrný expansní zesiloveč na zapisovač. Větší kontroly dráhy vzorkovače se dosáhne, když měrná kladka je opatřena clenou otáčkového snímače, elektricky, spojeného přes tvarovací obvod s čítačem, na jehož výstupu je zapojen displej délky odvinutého závěsného lana.

Automatického uvedení zapisovače do provozu se dosáhne, když ve výstupu čítače je zařazen předvolbový obvod, spojený se spínačem zapisovače.

Hlavní účinek hlubinného vzorkovacího zařízení podle vynálezu spočívá v přesném stanovení okamžiku dopadu vzorkovače na mořské dno bez nutnosti elektrického kabelového spojení mezi vzorkovačem a kontrolním zařízením na palubě plavidla. Zmenší se počet nezdařených odběrů vzorků, předchází se haváriím a smyčkováné, případně přetržení závěsného lana z důvodů odvinutí jeho přebytečné délky. Hlubinné vzorkovací zařízení podle vynálezu skýtá možnost využití i ve velkých hloubkách moří.

Příklad konstrukce hlubinného vzorkovacího zařízení jo anázorněn na přiložených výkresech, kde obr. 1 představuje schéma celého zařízeni a obr. 2 představuje blokové schéma elektrického zapojení kontrolního přístroge.

Součástí hlubinného vzoi'kovacího zařízení podle vynálezu je vzorkovač 1 upoutaný závěs* ným lanem 2, na vrátku viz obr. 1. Závěsné lano 2 je vedeno přes měrnou kladku 4, zavěšenou, na teleskopickém třmenu 6 a opatřenou clonou 2· Uvnitř teleskopického třmenu 6, sestávající- ’ ho ze závěsu £ a táhla 8 je uspořádán tenzometrický siloměr % s tenzemetry 10. K závěsu 2 j^e v úrovni měrné kladky upevněn otáčkový snímač 13. Tenzemetry 10 jsou prvým vodičem 11 elektricky spojeny s kontrolním přístrojem 14. Druhým vodičem 12 je s ním spojen otáčkový sní212 088

V kontrolním přístroji 14, viz obr. 2, je uspořádán stejnosměrný expsnsní zesilovač lj) s tárevacím veličem 16,, přes který jsou tenzometry 10 elektricky spojeny se zapisovačem 17. vybaveným spínačem 18. ^romě toho je v kontrolním přístroji 14 uspořádán i tvarovací obvod 19. přes který je elektricky spojen otéčkový snímač 13 s čítačem 20. Na výstupu čítače 20 jo zapojen jedna displej 21 pečtu otáček měrné kladky 4, jednak číslicový předvolbový obvod 23. ovládající spínač 18 zapisovače 17. Kontrolní přístroj 14 je napájen ze sítě nebo napájecím zdrojem 24.

Před spouštěním vzorkovače 1 z plavidla na mořské dno se změří např. echolotem hloubka moře a naměřený údaj v metrech se nastaví ne číslicovém předvolbovém obvodu 23.

Rychlostí vypočtenou pro volný pád vzorkovače 1 ve vodě se odvíjí z vrátku 3 závěsné lano

2. Měrná kladka £ se otáčí a při každém průchodu clony £ otáčkevým snímačem 13 vyšle otáčkový snímač 13 elektrický impuls, který upraven v tverovacím obvodu 19 je registrován v čítači 20. Displej 21 kontinuálně indikuje délku odvinutého závěsného lana 2. Když počet metrů odvinutého závěsného lana 2 dosáhne hodnoty nastavené v číslicovém předvolbovém obvodu 23. sepne se spínač 18, který uvede v činnost zapisovač 17. Vzorkovač 1 klesá k mořskému dnu po šikmé dráze, která je delší než hloubkový údaj naměřený echelotem. Hmotnost vzorkovače 1 a kontinuálně vzrůstající hmotnost odvinutého závěsného lana 2 vyvolává vzrůstající zatížení měrné kladky £, které se přenáší táhlem 8 na tenzometrický siloměr 2· Elektrickésignály z z tenzemetrů 10 jsou zesíleny stejnosměrným expansním zesilovačem 15 a graficky zobrazeny zapisovačem 17. Počátek zobrazení lze stanovit tárevacím voličem 16. Liniový záfis vykazuje stále vzrůstající třená, úměrně se zvětšováním zatížení tenzometrického siloměru 2· Když vzorkovač 1 dopadne na mořské dno, zatížení tenzometrického siloměru 9, se zmenší, což se projeví výrazným poklesem křivky zaznamenávané zapisovačem 17. Pokles záznamové křivky podle vynálezu indikuje obsluze okamžik, kdy je nutno obrátit chod vrátku 3 a vytahovat vzorkovač 1 na povrch. Pokud zapisovač 17 neindikuje vyšší hodnotu zatížení než byla zaznamenána před jeho poklesem, znamená té, že vzorkovač 1 není naplněný a je třeba odběrový manévr opakovat.

Zařízení podle vynálezu je využitelné i pro dodatečný odběr vzorků z pečvy průzkumných geologických vrtů.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Hlubinné vzorkovací zařízení, zvláště pro odběr vzorků z mořského dna, jehož součástí je vzorkovač upoutaný závěsným lanem na vrátku, vyznačené tím, že závěsné lano (2) je vedeno přes měrnou kladku (4), Zavěšenou na teleskopickém třmenu (6), ve kterém je umístén tenzometrický siloměr (9), elektricky zapojený přes stejnosměrný expsnsní zesilovač (15) na zapisovač (17).
2. 2. Hlubinné vzorkovací zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že měrná kladka (4) je opatřena clonou (5) otéčkového snímače (13), elektricky spojeného přes tvarovací obvod (19) s čítačem (20), na jehož výstupu je zapojen displej (21) délky odvinutého závěsného lana (2).
3. 3. Hlubinné vzorkovací zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že na výstupu čítače (20) je zařazen číslicový předvolbový obvod (23), spojený se spínačem (18) zapisovače (17).