SU659928A1 - Устройство дл отбора проб примесей в воде - Google Patents

Description

1

Мзобретение относитс  к технике получени  и подготовки проб примесей, встречающихс  в водоемах, и может быть использовано при океанографических исследовани х , в частности дл  контрол  за загр знением глубинных вод.

Известны Т атометры в виде емкостей, опускаемых с судна па тросе с целью отбора пробы воды с заданной глубины и последуюш ,сго исследовани  отобраппой пробы . Существуют также батометры вакуумные , в которых вода засасываетс  с нужной глубины по шлангу в резервуар, в котором насосом создают вакуум .

Наиболее близким но технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  отбора проб примесей в воде, содержащее иогружаемый аннарат, включающий трубопровод , уловители примесей, двигатель с насосом, датчик глубины, электромагнитные клапаны, кабель-трос 2.

Однако это устройство имеет следующие недостатки; дл  онусканн  данного агрегата необходим не нростой трос, а специальный кабель-трос, что ограничивает диапазон рабочих глубин, носкольку кабель-трос трудно сделать работоснособным дл  больщих океанских глубин. При этом необходима еще и специальна  лебедка дл  работы с кабель-тросом, поскольку обычные

2

гидрометрические лебедки, имеющиес  на океанографических суднах, не пригодны дл  этой цели. Так как глубина погруженн  определ етс  по длине вытравленного кабельтроса , то возможны значительные ногрешности в определении рассто ни  от дна до спускаемого агрегата, что делает невозможным работы вблизи дна.

Целью изобретенн   вл етс  новышепие точности отбора путем расшнрени  диапазона рабочих глубин и определени  рассто ни  от дна до спускаемого агрегата. Это достигаетс  тем, что предлагаемое

устройство снабжено гпдроакустическим из,:1учателем, двум  мультпвпбраторами, расходомером, автономным источником электроэнергии, командным блоком, содержащим шаговый распределитель, схему

сравнеии , пускатель, причем автономный источнпк электроэнергии св зан с датчиком глубины н гидроакустическим излучателем , раснределнтель соединен с одним из входов схемы сравнени  и электромагнитными клапанами, второй вход которой соединен с выходом датчика глубины, а выход схемы сравненн  соединен с нускателем , К выходам которого подключены распределитель , двигатель насоса, один из

мультивибраторов и расходомер, выходы

3

которого св заны с вторым мультивибратором , и пускателем командного блока.

На чертеже показана схема устройства дл  отбора нроб.

Устройство содержит трубопровод 1, на входе которого установлен насос 2 с двигателем 3. На отверсти х трубопровода установлены уловители 4 нужных примесей в виде контейнеров с соответствующим сорбентом , причем на входах уловителей 4 установлены электромагнитные клапана 5, открываемые ноочередно с тем, чтобы можно было отобрать пробу на одной глубине в однн уловитель, на другой - в другой и т. д. На схеме изображены три ответвлени  с уловител ми, но при желании можно сделать их и больше - по числу точек отбора проб. Выходы всех уловителей соединены в общий выход, на котором установлен вертушечный расходомер 6, с осью которого кинематически св заны электрические контакты, срабатывающие через определенное число оборотов вертущки, т. е. после прокачки через уловитель заданного количества воды. Имеетс  также гидроакустический излучатель 7, содержащий задающий генератор в виде двух настроенных на разные частоты мультивибраторов 8 и 9, которые подключаютс  к источнику питани  ноочередно, через контакты расходомера . Спускаемый агрегат снабжен также командным блоком 10, содержащим приспособлени  дл  запуска на заданной глубине двигател  3 насоса и гидроакустического излучател  7. В число этих приспособлений вход т схема 11 еравнени , пускатель 12 и шаговый распределитель 13, к ламел м которого перед спуском подсоедин ютс  сопротивлени . Величина каждого из этих сопротивлений беретс  равной тому сопротивлению, которое будет иметь реостат датчика глубины на заданной глубине отбора нробы. Число сопротивлений соответствует числу точек, на которых предполагаетс  отбирать пробы во врем  данного спуска. Сопротивлени  подсоедин ютс  к ламел м в пор дке возрастани  глубин . Скольз щий контакт шагового распределител  13 соединен с входом схемы 11 сравненн , второй вход которой соединен со скольз щим контактом реостата датчика 14 глубины. Выход схемы 11 сравнени  соединен с входом пускател  12. К выходам пускател  12 подсоединен двигатель 3 насоса и электромагнитные клапана 5. Кроме того, пускатель 12 соединен с контактами вертушечиого расходомера 6, которые управл ют выключением пускател  после заданного числа оборотов вертушки расходомера . Имеетс  также автономный источник 15 электроэнергии дл  питани  упом нутых узлов.

Устройство работает следующим образом .

4

На борту судна-носител  перед спуском агрегата к ламел м шагового распределител  подключают сопротивлени , соответствующие глубинам отбора проб. Устройство 5 переключени  контактов расходомера устанавливаетс  на нужное чнсло оборотов вертушки , т. е. на подачу сигнала после прокачки задаиного количества воды. С борта судна на глубину 20-50 м опускаетс  гид0 рофон-приемник сигналов гидроакустического излучател . Затем спускаемый агрегат с помощью гидрологичеекой лебедки опускаетс  в воду. Но достижению иервой заданной глубины, когда сопротивление реостата датчика 14 глубины сравниваетс  с сопротивлением, подключенным к первой ламели шагового распределител , схема 1I сравнени  начинает генерировать импульсы , которые через тиристорный усилитель включают пускатель 12. Нускатель 12, самоблокиру сь через контакты расходомера 6, подает питание на двигатель 3 насоса и мультивибратор 8 задающего генератора гидроакустического излучател  7, который

5 начинает излучать сигналы с определенной частотой. На борту судна-носител  при по влении сигналов немедленно нрекращают спуск. Одновременно через один из контактов пускател  12 на катушку шагового распределител  13 подаетс  импульс, который передвигает ротор шагового распределител  на один шаг. Нри этом на вход схемы 11 сравнени  подключаетс  сопротивление , которым определ етс  глубина отбора следующей пробы. Схема И сравнени  перестает генерировать импульсы, однако пускатель 12 остаетс  включенным, самоблокиру сь через контакты расходомера 6. Одновременно через контакты нуска0 тел  12 и ламели шагового распределител  13 подаетс  питание на од14н из нескольких электромагнитных клапанов 5, открыва  доступ воде в один из уловителей 4. Нройд  через уловитель, вода поступает в

5 вертушечный расходомер 6, с осью которого через шестеренчатую передачу св зана контактна  группа, управл юща  самоблокировкой пускател  12 и работой мультивибраторов 8 и 9. Через заданное число

0 оборотов вертушки контактна  группа переключаетс , разрыва  цепь самоблокировки пускател  12. При этом отключаетс  питание двигател  3 насоса, электромагнитного клапана 5 и мультивибратора 8. Одновременно контактна  группа расходомера подает питание на мультивибратор 9. При этом гидроакустический излучатель начинает подавать сигналы с другой частотой, сигнализиру  тем самым на борт судна об окончании отбора пробы. После опускани  агрегата на следующую глубину цикл повтор етс , при этом вода прокачиваетс  через следующий уловитель примесей. На судне-носителе акустические сигналы со

спускаемого агрегата принимаютс  гидрофоном и поступают в акустическую систему , котора  преобразует ультразвуковые сигналы в слышимые звуки. Одновременно сигнал поступает в измерительную систему, котора  измер ет врем  между приходами пр мого и отраженного сигналов, по которому определ ют рассто ние от спускаемого агрегата до дна, причем более точно, чем это делалось в прототипе с помощью кабель-троса, который может быть изогнут , н за счет этого глубина будет определена неточно.

Таким образом, за счет снабжени  спускаемого агрегата автономным источником питани  удалось обойтись обычным тросом вместо специального кабель-троса, что увеличило диапазон рабочих глубин и позволило использовать имеющиес  на судах гидрометрические лебедки, в противном случае прищлось бы налаживать производство специального кабель-троса и лебедок дл  него. За счет введени  расходомера, датчика глубины и командного блока, а также за счет уном нутого выше особого выполнени  излучател  удалось автоматизировать работу насоса и получать более точную информацию о глубинах погружени  аппарата и работе его узлов, необходимую дл  управлени  устройством без кабел -троса . В результате предложенное устройство позвол ет работать на больщих глубинах и притом на -меньщих рассто ни х от дна, чем при работе с известным устройством.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  отбора нроб примесей в воде, содержащее погружаемый аппарат,

   включающий трубопровод, уловители нри .месей, двигатель с насосом, датчик глубины , электромагнитные клапаны, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности отбора нутем расошрени  диапазона рабочих глубин и определени  рассто ни  от дна до спускаемого агрегата, оно снабжено гндроакустнческим излучателем, двум  мультивибраторами, расходомером, автономным источником электроэнергии, командным блоком, содержащим шаговый раснределитель, схему сравнени , пускатель , причем автономный источник электроэнергии св зан с датчиком глубины и гидроакустическим излучателем, раснределитель соединен с одним из входов схемы сравнени  и электромагнитными клапанами , второй вход которой соединен с выходом датчика глубины, а выход схемы сравнени  соединен с нускателсм, к выходам

   которого подключены распределитель, дви1-атель насоса, один из мультивибраторов и расходомер, выходы которого св заны с вторым мультивибратором и пускателем командного блока.

   Источники информации,

   прин тые во внимание прн экспертизе 1. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. Гидрометеоиздат , 1971, с. 141.
2. 2. Патент США Л 3409771, кл. 250-83, 1968.