RU2668441C2 - Морская геологическая труба-пробоотборник - Google Patents
Морская геологическая труба-пробоотборник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2668441C2 RU2668441C2 RU2016121000A RU2016121000A RU2668441C2 RU 2668441 C2 RU2668441 C2 RU 2668441C2 RU 2016121000 A RU2016121000 A RU 2016121000A RU 2016121000 A RU2016121000 A RU 2016121000A RU 2668441 C2 RU2668441 C2 RU 2668441C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- sampling
- mass
- sampler
- tube
- Prior art date
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 12
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 7
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010013142 Disinhibition Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/16—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state with provision for intake at several levels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
- G01F11/10—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation
- G01F11/12—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation of the valve type, i.e. the separating being effected by fluid-tight or powder-tight movements
- G01F11/14—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation of the valve type, i.e. the separating being effected by fluid-tight or powder-tight movements wherein the measuring chamber reciprocates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/20—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state for flowing or falling materials
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для отбора проб донных осадков и может быть использовано при изучении литологического состава и физико-механических свойств донных отложений. Морская геологическая труба-пробоотборник состоит из трубы, низ которой снабжен грунтовым ножом. На вершине трубы закреплена масса инерционного удара и пластины стабилизатора. При этом вокруг массы инерционного удара расположена крыльчатка. Крыльчатка обеспечивает вращение трубы вокруг собственной оси. Труба подвешена на вертлюге. Грунтовой нож выполнен в виде несимметричных зубьев. Режущая поверхность зубьев грунтового ножа обращена в сторону вращения трубы. Изобретение обеспечивает повышение надежности взятия проб донных осадков, а также увеличение глубины погружения и качества пробоотбора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для отбора проб донных осадков и может быть использовано при изучении литологического состава и физико-механических свойств донных отложений.
Известна ударная прямоточная грунтовая трубка, представляющая собой колонковую трубу, снабженную в нижней части режущим башмаком (грунтовым ножом) с лепестковым клапаном (кернорвателем), предназначенным для удержания грунтового керна при извлечении трубы из осадков и подъеме на поверхность. Для увеличения массы трубы используются грузы, закрепленные в верхней части конструкции [1].
Обор проб с помощью ударной прямоточной грунтовой трубки производится с борта судна с использованием лебедки со скоростью разматывания троса не менее 1 м/с или свободного хода с полным растормаживанием лебедки. Перед внедрением в донный грунт лебедка останавливается, и трубка вывешивается в 40-50 м над морским дном. Затем, после того как колебания трубки успокоятся в течение 2-5 минут, производится растормаживание лебедки и сброс трубки свободным ходом судовой лебедки. Трубка разгоняется и внедряется в грунт. Затем трос наматывается на лебедку, трубка извлекается из грунта и поднимается на палубу судна для выемки керна донных осадков из приемной части пробоотборника.
Внедрение пробоотборника в грунтовый массив происходит в основном за счет кинетической энергии, развиваемой падающей трубкой, причем ее величина зависит в большей степени от скорости падения пробоотборника, чем от массы трубки. При больших глубинах моря торможение трубки и снижение ее скорости при движении сквозь толщу воды происходит в основном за счет трения о воду вытравленного за борт судна троса и существенным образом зависит от его длинны.
Недостатком данного устройства является высокий центр тяжести грунтового пробоотборника. Спуск пробоотбориника может происходить с раскачиванием, что приводит к наклонному входу в донный грунт, отбору керна незначительной длинны и даже к поломкам колонковой трубы [1]. Также в пробототборнике при взятии пробы используется лишь рубящий эффект. Грунтовый нож лишь прорубает осадки, что уменьшает глубину внедрения в грунт, длину и качество пробоотбора.
Вероятность заваливания пробоотборника особенно велика на наклонном дне. Заваливание трубки или скольжение по наклонному дну приводит к некачественному отбору керна донных осадков или вообще его отсутствию.
Известна также ударная прямоточная грунтовая трубка аналогичной конструкции, но дополнительно снабженная в верхней части стабилизаторами в виде четырех вертикальных симметрично закрепленных на трубе пластин [2]. Наличие стабилизаторов уменьшает эффект заваливания пробоотборника при внедрении в грунт, увеличивая надежность отбора керна. Однако, в данном пробоотборнике также используется только рубящий эффект, что уменьшает глубину внедрения в осадки. Кроме того, наличие стабилизаторов уменьшает скорость сближения пробоотборника с морским дном и, следовательно, глубину пробоотбора.
Цель настоящего изобретения - повышение надежности взятия проб донных осадков, увеличение глубины и качества пробоотбора. Поставленная цель достигается тем, что морская геологическая труба-пробоотборник состоит из трубы, низ которой снабжен грунтовым ножом, на вершине которой закреплена масса инерционного удара и пластины стабилизатора, согласно изобретению вокруг массы инерционного удара расположена крыльчатка, обеспечивающая вращение трубы вокруг собственной оси, труба подвешена на вертлюге, а грунтовой нож выполнен в виде несимметричных зубьев, режущая поверхность которых обращена в сторону вращения трубы.
Возможность реализации.
На чертеже - Фиг. 1 показана предлагаемая морская гравитационная геологическая труба-пробоотборник. Она состоит из колонковой трубы (1), набора грузов (2), грунтового ножа (режущего башмака) (3) и кернорвателя (лепесткового клапана) (4). Кроме того, в состав устройства входит вертлюг (5), соединяющий пробоотборник с тросом (6), и крыльчатка (7), закрепленная на грузах, расположенных в верхней части трубки. При спуске проотборника с борта судна, который выполняется по описанной выше методике, наличие вертлюга и крыльчатки вызывает вращение трубки вдоль вертикальной оси. Если использовать ударно-вращательную технологию внедрения пробоотборника в грунт, достигается несколько положительных эффектов.
Во-первых, гироскопический эффект уменьшает амплитуду раскачивания трубки на длинном тросе и обеспечивает дополнительную устойчивость трубки от опрокидывания. За счет этого же эффекта при спуске и ударе в донный грунт трубка удерживается в вертикальном положении. Во-вторых, вращение трубки обеспечивает процесс резки верхнего слоя осадков дополнительно к процессу его рубки, происходящих с помощью косых зубьев грунтового ножа, что увеличивает глубину пробоотбора. Кроме того, разрезание верхнего слоя осадков способствует повышению ненарушенности грунтового керна и качества пробоотбра.
Источники информации
1. Смолов Ю.С. Техника для отбора проб донных осадков, опыт работ и перспективы // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. №1 С. 83.
2. Дробаденко В.П., Калинин И.С., Малухин Н.Г. Методика и техника морских геологоразведочных и горных работ. М: Издательский дом «ИНФОЛИО», 2010. С. 64.
Claims (1)
- Морская геологическая труба-пробоотборник, состоящая из трубы, низ которой снабжен грунтовым ножом, на вершине которой закреплена масса инерционного удара, и пластины стабилизатора, отличающаяся тем, что вокруг массы инерционного удара расположена крыльчатка, обеспечивающая вращение трубы вокруг собственной оси, труба подвешена на вертлюге, а грунтовой нож выполнен в виде несимметричных зубьев, режущая поверхность которых обращена в сторону вращения трубы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121000A RU2668441C2 (ru) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | Морская геологическая труба-пробоотборник |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121000A RU2668441C2 (ru) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | Морская геологическая труба-пробоотборник |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016121000A RU2016121000A (ru) | 2017-11-28 |
| RU2016121000A3 RU2016121000A3 (ru) | 2018-08-14 |
| RU2668441C2 true RU2668441C2 (ru) | 2018-10-01 |
Family
ID=60580732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016121000A RU2668441C2 (ru) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | Морская геологическая труба-пробоотборник |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2668441C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2732019C2 (ru) * | 2019-01-10 | 2020-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук | Пробоотборник для выделения иловой воды из донных осадков in situ |
| RU2795338C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2023-05-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт имени В.И.Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук | Гравитационный пробоотборник и способ его использования |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU139479A1 (ru) * | 1960-11-04 | 1960-11-30 | А.Д. Варламов | Автоматический пробоотборник |
| SU1161842A1 (ru) * | 1983-11-30 | 1985-06-15 | Южное Производственное Объединение По Морским Геолого-Разведочным Работам "Южморгеология" | Комбинированный пробоотборник |
| RU8677U1 (ru) * | 1998-04-02 | 1998-12-16 | Закрытое акционерное общество "Ассоциация предприятий морского приборостроения" | Судно для экологического контроля водной среды |
| US6290907B1 (en) * | 1997-09-11 | 2001-09-18 | Hitachi, Ltd. | Sample handling system |
| RU2369859C1 (ru) * | 2008-05-04 | 2009-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ взятия проб конкреций с морского шельфа и устройство для его осуществления |
| US7757573B2 (en) * | 2002-07-14 | 2010-07-20 | Stiftung Alfred-Wegener-Institut Fuer Polar-Und Meeresforschung | Bed water sampling device |
| CN103454120A (zh) * | 2013-09-16 | 2013-12-18 | 金陵科技学院 | 一种分层采水器 |
-
2016
- 2016-05-27 RU RU2016121000A patent/RU2668441C2/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU139479A1 (ru) * | 1960-11-04 | 1960-11-30 | А.Д. Варламов | Автоматический пробоотборник |
| SU1161842A1 (ru) * | 1983-11-30 | 1985-06-15 | Южное Производственное Объединение По Морским Геолого-Разведочным Работам "Южморгеология" | Комбинированный пробоотборник |
| US6290907B1 (en) * | 1997-09-11 | 2001-09-18 | Hitachi, Ltd. | Sample handling system |
| RU8677U1 (ru) * | 1998-04-02 | 1998-12-16 | Закрытое акционерное общество "Ассоциация предприятий морского приборостроения" | Судно для экологического контроля водной среды |
| US7757573B2 (en) * | 2002-07-14 | 2010-07-20 | Stiftung Alfred-Wegener-Institut Fuer Polar-Und Meeresforschung | Bed water sampling device |
| RU2369859C1 (ru) * | 2008-05-04 | 2009-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Способ взятия проб конкреций с морского шельфа и устройство для его осуществления |
| CN103454120A (zh) * | 2013-09-16 | 2013-12-18 | 金陵科技学院 | 一种分层采水器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2732019C2 (ru) * | 2019-01-10 | 2020-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук | Пробоотборник для выделения иловой воды из донных осадков in situ |
| RU2795338C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2023-05-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт имени В.И.Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук | Гравитационный пробоотборник и способ его использования |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016121000A (ru) | 2017-11-28 |
| RU2016121000A3 (ru) | 2018-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109269840B (zh) | 一种海底沉积物和海洋底层水同时采集装置 | |
| CN111721575B (zh) | 应用于内波发育区的海底沙波长期观测装置及观测方法 | |
| KR100978143B1 (ko) | 해저퇴적물 채취장치 | |
| CN109163925B (zh) | 一种海洋工程用海底沉积物取样装置 | |
| Weaver et al. | Current methods for obtaining, logging and splitting marine sediment cores | |
| CN108760375B (zh) | 一种重力柱状沉积物取样器 | |
| Hvorslev et al. | Free-fall coring tube: a new type of gravity bottom sampler | |
| Mcleod et al. | Behaviour of particle‐laden flows into the ocean: experimental simulation and geological implications | |
| RU2668441C2 (ru) | Морская геологическая труба-пробоотборник | |
| Gallmetzer et al. | An innovative piston corer for large‐volume sediment samples | |
| Scanlon et al. | Pockmarks in the floor of Penobscot Bay, Maine | |
| CN105547735B (zh) | 一种浅水海域风暴沉积现场观测取样装置 | |
| CN205872372U (zh) | 一种漂浮装置牵引保护机构 | |
| Hollister et al. | A giant piston-corer | |
| Hunter et al. | Ice foot development at temperate tidewater margins in Alaska | |
| CN111721581B (zh) | 海底沙波沉积物取样装置及方法 | |
| Fisher et al. | The trenches of the Pacific | |
| KR20180093187A (ko) | 해저 대심도용 앵커 | |
| Novigatsky et al. | Multidisciplinary research in the North Atlantic and Arctic on cruise 71 of the R/V Akademik Mstislav Keldysh | |
| Lever et al. | Iceberg/seabed interaction events observed during the DIGS experiment | |
| RU2795338C1 (ru) | Гравитационный пробоотборник и способ его использования | |
| TWI652202B (zh) | 具減速翼之重力及錨體複合之深海錨錠裝置 | |
| Valent et al. | Feasibility of subseafloor emplacement of nuclear waste | |
| RU211617U1 (ru) | Пробоотборник донных отложений | |
| Lund-Hansen et al. | A new video controlled, hydraulically damped corer for sediment/water interaction studies |