RU2530116C1 - Device for regular water sampling from monitored ocean depths - Google Patents

Device for regular water sampling from monitored ocean depths Download PDF

Info

Publication number
RU2530116C1
RU2530116C1 RU2013121536/05A RU2013121536A RU2530116C1 RU 2530116 C1 RU2530116 C1 RU 2530116C1 RU 2013121536/05 A RU2013121536/05 A RU 2013121536/05A RU 2013121536 A RU2013121536 A RU 2013121536A RU 2530116 C1 RU2530116 C1 RU 2530116C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
float
flexible hose
winch
buoyancy
hose
Prior art date
Application number
RU2013121536/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Яковлевич Серых
Том Анатольевич Дозоров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
Priority to RU2013121536/05A priority Critical patent/RU2530116C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2530116C1 publication Critical patent/RU2530116C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring instrumentation.
SUBSTANCE: device for regular water sampling from definite ocean depths includes reinforced hose with its upper end attached to a floating unit and connected to flexible hose, and lower end attached to water collection chamber and brought to a definite depth by ballast load. The floating unit carries a tubular swivel on its top, connected to the flexible hose attached with its end to a winch mounted at the bottom of floater, and connected to axial clutch changing into bearing pipe put out on the floater top.
EFFECT: enhanced device operation reliability, extended technical capabilities.
2 cl, 2 dwg

Description

Настоящее предлагаемое изобретение относится к морской технике и может быть использовано для подъема глубинных вод на поверхность с целью комплексного изучения их физических и химических свойств. The present invention relates to marine engineering and can be used to raise deep water to the surface in order to comprehensively study their physical and chemical properties.

Известен океанический насос, использующий для подъема глубинной морской воды энергию поверхностных морских волн [1]. Устройство состоит из цилиндра с поршнем, жестко связанным посредством штока с поплавковым элементом, и трубы, прикрепленной к нижнему штуцеру, нижний конец которой опускается на заданную глубину. Насос крепится к плавучей платформе или устанавливается на якорь. На поршне и в трубе по глубине располагаются перепускные клапаны, состоящие из эластичной мембраны, перекрывающей перепускные отверстия в поршне или на диске перепускного клапана. Конструкцию дополняют ограничители хода штока и поршня.A well-known ocean pump that uses the energy of surface sea waves to lift deep sea water [1]. The device consists of a cylinder with a piston rigidly connected by means of a rod with a float element, and a pipe attached to the lower fitting, the lower end of which falls to a predetermined depth. The pump is attached to a floating platform or anchored. On the piston and in the pipe, bypass valves are located in depth, consisting of an elastic membrane that overlaps the bypass holes in the piston or on the disk of the bypass valve. The design is complemented by stroke and piston stroke limiters.

Известное устройство позволяет поднимать на поверхность глубинную воду с исследуемого объекта для анализа радиоактивности и других целей. Недостатком украинского патента является его постоянное присутствие на поверхности и в связи с этим возможность его разрушения при штормовой погоде.The known device allows you to raise deep water to the surface from the studied object for the analysis of radioactivity and other purposes. The disadvantage of the Ukrainian patent is its constant presence on the surface and, therefore, the possibility of its destruction in stormy weather.

Известно устройство для стационарного отбора воды в придонном слое, состоящее из армированного шланга, верхний конец которого закреплен на плавучести, а нижний - на водозаборной камере и с помощью балластного груза установлен на исследуемой глубине, при этом армированный шланг соединен с гибким шлангом в месте расположения плавучести [2].A device for stationary selection of water in the bottom layer, consisting of a reinforced hose, the upper end of which is fixed for buoyancy, and the lower end - on the intake chamber and using a ballast weight is installed at the studied depth, while the reinforced hose is connected to a flexible hose at the location of the buoyancy [2].

Данное устройство также имеет недостатки, которые заключаются в сложности установки водозаборной камеры в месте исследования, низкой надежности его работы и невозможности забора воды на любой глубине.This device also has disadvantages, which are the difficulty of installing a water intake chamber at the study site, the low reliability of its operation and the inability to draw water at any depth.

Целью настоящего предложения является увеличение надежности работы устройства и расширение его технических возможностей. The purpose of this proposal is to increase the reliability of the device and expand its technical capabilities.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, состоящим из армированного шланга, верхний конец которого закреплен на плавучести и соединен с гибким шлангом, а нижний - на водозаборной камере и с помощью балластного груза установлен на исследуемой глубине, наверху плавучести установлен трубчатый вертлюг, который соединен с гибким шлангом, конец которого закреплен на лебедке, установленной внизу поплавка, и соединен с осевой муфтой вращения, переходящей в опорный патрубок, выведенный наверх поплавка. Кроме того, привод лебедки имеет управляемую защелку и электрически соединен с гидроакустическим командным блоком, при этом командный блок и привод лебедки имеют различные источники питания.This goal is achieved by the fact that in the known device, consisting of a reinforced hose, the upper end of which is fixed to buoyancy and connected to a flexible hose, and the lower end is mounted on the water intake chamber and using ballast weight, a tubular swivel is installed at the top of the buoyancy, which connected to a flexible hose, the end of which is mounted on a winch mounted at the bottom of the float, and connected to an axial coupling of rotation, passing into the support pipe, led up to the float. In addition, the winch drive has a controlled latch and is electrically connected to the sonar command unit, while the command unit and the winch drive have different power sources.

Перечисленные отличия связаны с поставленной целью следующим образом: Соединение армированного шланга на плавучести через вертлюг с гибким шлангом, намотанным на лебедке, закрепленной на поплавке и управляемой по гидроакустическому сигналу, позволяет избавиться от присутствия поверхностных элементов водозабора и тем самым избавиться от разрушительного воздействия штормовых волн на работоспособность устройства. Различные источники питания на привод лебедки и командный блок с защелкой позволяют после долгого времени нахождения устройства в точке забора воды надежно отделять поплавок от плавучести, с целью доступа патрубка забора глубинных вод судну контроля. Энергия для операции контроля обеспечивается только срабатыванием защелки лебедки. Патрубок забора доставляется на поверхность работой поплавка.These differences are related to the goal as follows: The connection of the reinforced hose to buoyancy through a swivel with a flexible hose wound on a winch mounted on a float and controlled by a hydroacoustic signal allows you to get rid of the presence of surface water intake elements and thereby get rid of the destructive effect of storm waves on device performance. Various power sources for the winch drive and the command block with a latch allow after a long time the device is at the point of water intake to reliably separate the float from buoyancy, with the aim of access to the deep water intake pipe of the control vessel. The energy for the control operation is provided only by the actuation of the winch latch. The intake pipe is delivered to the surface by the work of the float.

Возможность практической реализации.The possibility of practical implementation.

На фиг.1 показано устройство для регулярного отбора воды с контролируемых глубин океана. Оно содержит водозаборную камеру 1, армированный шланг 2, накидную гайку 3, крепящую армированный шланг на плавучасти 4, трубчатый вертлюг 5, позволяющий не скручиваться гибкому шлангу 6, намотанному на лебедке 7, закрепленной на поплавке 8 при вращении последнего. Лебедка вращается приводом 9, электрически соединенным с гидроакустическим командным блоком 10. Привод имеет управляемую защелку (на чертеже не показана), которая разрешает вращение лебедки только в сторону намотки гибкого шлага 6. Противоположная сторона лебедки 7 соединена через муфту вращения 11 с опорным патрубком 12, выведенным наверх поплавка 8 и механически закрывающимся (для предотвращения засорения) пробкой 13. Наверху поплавка, для его подъема на борт судна, закреплена петля 14. Помимо упомянутых элементов конструкции на чертеже показан исследуемый объект 15, находящийся на дне 16.Figure 1 shows a device for regular water withdrawal from controlled depths of the ocean. It contains a water intake chamber 1, a reinforced hose 2, a union nut 3, fastening the reinforced hose to the buoys 4, a tubular swivel 5, which allows the flexible hose 6 not wound on a winch 7, mounted on the float 8 to rotate the latter. The winch is rotated by a drive 9, electrically connected to a hydroacoustic command unit 10. The drive has a controlled latch (not shown in the drawing), which allows the winch to rotate only towards the winding of the flexible hose 6. The opposite side of the winch 7 is connected via a rotation sleeve 11 to the support pipe 12, hinged up to the top of the float 8 and mechanically closed (to prevent clogging) 13. At the top of the float, to raise it aboard the vessel, loop 14 is fastened. In addition to the above-mentioned structural elements in the drawing, an object under study 15, located on the bottom 16.

На фиг.2, иллюстрирующей применение устройства в океане, дополнительно показаны: рабочее судно 17, находящееся на морской поверхности 18, с лоцманским портом 19, через который на борт судна вносится уже упомянутый поплавок 8 на гибком шланге 6.Figure 2, illustrating the use of the device in the ocean, additionally shows: a working vessel 17, located on the sea surface 18, with a pilot port 19, through which the already mentioned float 8 on a flexible hose 6 is brought on board the vessel.

Применение устройства в океане осуществляется следующим образом. В намеченной точке контроля (глубина известна) на тросе опускают балластный груз (на чертежах не показаны). На нужной глубине (откуда намечается отбор воды) к тросу привязывается заборная камера и далее происходит синхронный спуск балласта и камеры 1 на армированном шланге 2. Не достигая дна, за 20-30 м до него, трос закрепляют на армированном шланге и на борту судна формируют накидную гайку 3, которую привинчивают к плавучести 4. Плавучесть уже соединена (через вертлюг 5) с гибким шлангом 6, намотанным на лебедке 7, длина которого превышает оставшиеся до дна метры в 2-3 раза. Этой длины должно хватить в дальнейшем для подъема поплавка 8 на борт и спуск его ниже ватерлинии внутри судна. Плавучесть 4 выносится за борт вместе с поплавком 8, трос с армированным шлангом стравливается за борт до достижения балластом дна. Дополнительно вытравливается 40-50 м троса и к нему привязывается сигнальный буй. Точка отбора воды сформирована.The use of the device in the ocean is as follows. At the intended control point (depth is known), the ballast weight is lowered on the cable (not shown in the drawings). At the required depth (from where water will be drawn), the intake chamber is attached to the cable and then the ballast and chamber 1 are synchronously lowered on the reinforced hose 2. Without reaching the bottom, 20-30 m before it, the cable is fixed on the reinforced hose and formed on board the vessel a union nut 3, which is screwed to buoyancy 4. The buoyancy is already connected (via the swivel 5) with a flexible hose 6 wound on the winch 7, the length of which exceeds the remaining meters to the bottom by 2-3 times. This length should be sufficient in the future to raise the float 8 on board and lower it below the waterline inside the vessel. The buoyancy 4 is carried overboard together with the float 8, the cable with a reinforced hose is pushed overboard until the ballast reaches the bottom. Additionally, 40-50 m of the cable is etched and a signal buoy is attached to it. Water withdrawal point formed.

Для проверки работы устройства подается гидроакустический сигнал, который вызывает отпускание защелки на приводе лебедки 7. Поплавок 8 в месте с лебедкой всплывают, гаком его цепляют за петлю 14, вносят через лоцпорт 19 внутрь судна 17 и опускают его ниже ватерлинии 18. К патрубку 12 подсоединяют небольшой компрессор разряжения, и вода, преодолев несколько десятков метров гибкого шланга 5, поступает на борт судна. Компрессор можно отсоединять, так как вода самотеком будет поступать на борт судна. При реальной скорости струи 1-2 м/с вода с глубины 5 км поступит уже через полчаса.To check the operation of the device, a hydroacoustic signal is generated, which causes the latch to be released on the winch drive 7. The float 8 in the place with the winch floats up, hooks it to the loop 14 with a hook, makes it through the port 19 into the vessel 17 and lower it below the water line 18. Connect to the pipe 12 a small vacuum compressor, and water, breaking several tens of meters of flexible hose 5, enters the ship. The compressor can be disconnected since gravity water will flow on board the vessel. At a real jet velocity of 1-2 m / s, water from a depth of 5 km will arrive in half an hour.

Послe отбора воды поплавок 8 выносится за борт, подается команда на включение лебедки и он опускается до плавучести 4. Устройство готово к следующему отбору.After taking the water, the float 8 is carried overboard, a command is given to turn on the winch and it descends to buoyancy 4. The device is ready for the next selection.

Гидроакустический командный блок должен иметь ответчик, который при запросе с судна позволит четко фиксировать нахождение поплавка 8 и избежать запутывания троса сигнального буя и гибкого шланга 6 при всплытии поплавка. Для этого достаточно при подходе судна к точке отбора взять сигнальный буй на борт, противоположный нахождению плавучести с поплавком.The hydroacoustic command unit must have a transponder, which, when requested from the vessel, will clearly fix the location of the float 8 and avoid tangling the signal buoy cable and flexible hose 6 when the float emerges. To do this, when approaching the vessel to the sampling point, it is enough to take a signal buoy on board, the opposite of finding buoyancy with a float.

Современные источники питания позволяют гидроакустический канал держать работоспособным 1-2 года. За это время судно контроля определенно посетит точку отбора и при всплытии поплавка батареи будут заменены. Штормовая погода в точке установки устройства не повредит его. Маленький сигнальный буй не вызовет раскачки притопленной плавучести 4, т.к. она должна поддерживать вертикальность армированного шланга. Даже при его отрыве устройство сохранит работоспособность и современные средства навигации позволят его эксплуатировать сколь угодно долго.Modern power sources allow the sonar channel to keep workable for 1-2 years. During this time, the control vessel will definitely visit the sampling point and when the float emerges, the batteries will be replaced. Stormy weather at the installation point of the device will not damage it. A small signal buoy will not cause a buildup of submerged buoyancy 4, because it must maintain the verticality of the reinforced hose. Even with its separation, the device will remain operational and modern navigation aids will allow it to operate for any length of time.

Источники информацииInformation sources

1. Патент Украины №84713, регистр. 25.11.2008.1. Patent of Ukraine No. 844713, register. 11/25/2008.

2. Патент России №2440561, регистр. 20.01.2012.2. Russian patent No. 2440561, register. 01/20/2012.

Claims (2)

1. Устройство для регулярного отбора воды с контролируемых глубин океана, состоящее из армированного шланга, верхний конец которого закреплен на плавучести и соединен с гибким шлангом, а нижний - на водозаборной камере и с помощью балластного груза установлен на исследуемой глубине, отличающееся тем, что на верху плавучести установлен трубчатый вертлюг, который соединен с гибким шлангом, конец которого закреплен на лебедке, установленной внизу поплавка, и соединен с осевой муфтой вращения, переходящей в опорный патрубок, выведенный на верх поплавка.1. A device for regular water withdrawal from controlled depths of the ocean, consisting of a reinforced hose, the upper end of which is fixed to buoyancy and connected to a flexible hose, and the lower end - on the intake chamber and is installed with a ballast weight at the studied depth, characterized in that at the top of the buoyancy, a tubular swivel is installed, which is connected to a flexible hose, the end of which is fixed to a winch installed at the bottom of the float, and is connected to an axial coupling of rotation, turning into a support pipe, brought to the top x float. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод лебедки имеет управляемую защелку и электрически соединен с гидроакустическим командным блоком, при этом командный блок и привод лебедки имеют различные источники питания. 2. The device according to claim 1, characterized in that the winch drive has a controlled latch and is electrically connected to the sonar command unit, while the command unit and the winch drive have different power sources.
RU2013121536/05A 2013-05-07 2013-05-07 Device for regular water sampling from monitored ocean depths RU2530116C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013121536/05A RU2530116C1 (en) 2013-05-07 2013-05-07 Device for regular water sampling from monitored ocean depths

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013121536/05A RU2530116C1 (en) 2013-05-07 2013-05-07 Device for regular water sampling from monitored ocean depths

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2530116C1 true RU2530116C1 (en) 2014-10-10

Family

ID=53381550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013121536/05A RU2530116C1 (en) 2013-05-07 2013-05-07 Device for regular water sampling from monitored ocean depths

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2530116C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3841156A (en) * 1972-12-14 1974-10-15 Gulf Research Development Co Combined depth indicator and water sampler
SU887983A1 (en) * 1980-02-11 1981-12-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектный И Конструкторский Институт Горного Дела Цветной Металлургии Sampler
UA78305C2 (en) * 2004-11-02 2007-03-15 State Entpr Ukrainian Scient R Device for taking the water assays
RU2315277C1 (en) * 2006-03-06 2008-01-20 Ильдар Зафирович Денисламов Arrangement for selection of deep-laid samples of liquid
RU2440561C1 (en) * 2010-05-24 2012-01-20 Учреждение Российской академии наук Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Apparatus for stationary collection of water in ocean bottom layer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3841156A (en) * 1972-12-14 1974-10-15 Gulf Research Development Co Combined depth indicator and water sampler
SU887983A1 (en) * 1980-02-11 1981-12-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектный И Конструкторский Институт Горного Дела Цветной Металлургии Sampler
UA78305C2 (en) * 2004-11-02 2007-03-15 State Entpr Ukrainian Scient R Device for taking the water assays
RU2315277C1 (en) * 2006-03-06 2008-01-20 Ильдар Зафирович Денисламов Arrangement for selection of deep-laid samples of liquid
RU2440561C1 (en) * 2010-05-24 2012-01-20 Учреждение Российской академии наук Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Apparatus for stationary collection of water in ocean bottom layer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108189969B (en) Deep sea anchor system subsurface buoy system based on satellite communication data real-time transmission
CN102582794B (en) Buoyant device and floating system
CN109835438A (en) A kind of lift buoy device
CN206327541U (en) Complex environment sampling of water quality ship
CN101360646A (en) Underwater equipment recovery
CN102047853B (en) Deepwater net cage submarine anchoring and floating device
CN104908890A (en) Real-time analysis and transmission drifting buoy system for ambient sea noise profile data
RU86231U1 (en) MARINE CENTER FOR INDEPENDENT OIL, semi-submersible floating drilling platforms, marine mining RACK pumping oil, offshore ice-resistant floating platforms for enhanced oil, ice-resistant floating reservoirs for the collection and storage of oil, ANCHOR FOR FLOATING STRUCTURES AT SEA
CN104792452B (en) A kind of automatic lifting without cable formula deep-sea floor pore water pressure long-term observation device
KR101140163B1 (en) Location confirmation system for Sinking vessel
KR20140125955A (en) Marine floating structures of self buoyancy control device
WO2022252771A1 (en) Remotely-deployed intelligent submersible buoy towed by unmanned boat
BR102012007706A2 (en) COSTA AFOL ATOL SYSTEM AND RELATED METHODS OF USE
CN107917702B (en) Ocean hydrology visualizer for ocean wind power planning
CN203247560U (en) Solid float type rubber floating debris obstructing row
CN208043487U (en) A kind of floating-bridge type water acquisition sampler
CN106005260B (en) A kind of ship mooring method and device
RU2440561C1 (en) Apparatus for stationary collection of water in ocean bottom layer
CN110274580A (en) A kind of preventing seabed base
CN208887631U (en) A kind of de- silt preventing seabed base of New type rotary formula
RU2530116C1 (en) Device for regular water sampling from monitored ocean depths
CN109596108B (en) Novel rotary desilting seabed base
KR101602174B1 (en) Buoy Apparatus
CN203428000U (en) Blindage type anti-dragging subsurface buoy detection device
CN102953366A (en) Monitoring device for foundation of floating hydraulic structure in shallow sea area

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200508