Устройство для заглубления акустического преобразователя в водонасыщенные донные осадки

 

Использование: при геоакустических исследованиях донных осадков без существенного изменения их структуры. Сущность изобретения: устройство для заглубления акустических преобразователей содержит полую штангу 1 с преобразователем 2, ручку-толкатель 3, конусный наконечник 4, внутреннюю гибкую связь 5, внешнюю гибкую связь 6, фиксатор 7, а также складывающийся телескопический защитный корпус 8. Геометрические размеры последнего выбирают исходя из диаметра акустического преобразователя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) (5!)5 G 01 V 1/38

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4922521/25 (22) 29.03.91 (46) 07,03.93. Бюл, N 9 (75) Ю,И,Кабарухин (56) Таранов Э,С., Тюрин А.М., Сташкевич

А.П. Гидроакустические измерения в океанологии,-Л. Гидрометеоиздат,1972,с.290.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1670646, кл, G 01 V 1/38, 1990, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГЛУБЛЕНИЯ

АКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ В

ВОДОНАСЫЩЕННЫЕ ДОННЫЕ ОСАДКИ (57) Использование; при геоакустических исследованиях донных осадков без существенного изменения их структуры. Сущность изобретения; устройство для заглубления акустических преобразователей содержит полую штангу 1 с преобразователем 2, ручку-толкатель 3, конусный наконечник 4, внутреннюю гибкую связь 5, внешнюю гибкую связь 6, фиксатор 7, а также складывающийся телескопический защитный корпус

8. Геометрические размеры последнего выбирают исходя из диаметра акустического преобразователя. 2 ил.

О

О

° Ь

1800418 что исключает возможность дальнейшего

55 механического повреждения его твердыми неоднородностями, находящимися в донных осадках, при извлечении из них.

Использование нового элемента в заяввнутрь штанги 1 и соединяют гибкой связью ленном устройстве — складывающегося теИзобретение относится к устройствам, обеспечивающим надежную работу акустических преобразователей при проведении акустических измерений в вязкоупругих водонасыщенных осадках, и может быть использовано, например, при геоакустических исследованиях донных осадков без существенного изменения их структуры.

Цель изобретения — повышение надежности устройства в работе за счет устранения возможности механического повреждения акустического преобразователя при извлечении его из донных осадков.

На фиг, 1 показана конструкция устройства в сборе перед введением акустического преобразователя в донные осадки; на фиг. 2 — способ заглубления и извлечения приемника акустических колебаний, Устройство содержит укороченную полую штангу 1 с размещенным внутри нее акустическим преобразователем 2, К верхнему торцу штанги жестко крепится ручкатолкатель 3 с делениями, а нижний торец закрывают конусным наконечником 4 с выступающим фланцем, соединенным с преобразователем внутренней гибкой связью

5. Наконечник удерживается в полой штанге путем натяжения гибкой связи 6, которая одним концом прикреплена к его вершине, а вторым зажата в фиксаторе 7, расположенном на верхнем конце ручки-толкэтеля, К основанию наконечника 4 жестко крепится тонкий конец складывающегося телескопического защитного корпуса 8, полная длина которого в разложенном состоянии больше длины внутренней гибкой связи на один-два диаметра акустического преобразователя, а широкая часть снабжена фланцем, внешняя образующая которого является общей с образующей конуса конусообразного наконечника, что позволяет свести к минимуму усилия, необходимые для вдавливания штанги в грунт, несмотря на то, что диаметр фланца на широкой части склады вающегося телескопического защитного корпуса больше диаметра основания конусообразного наконечника. Внутренний диаметр широкой части защитного корпуса составляет три-четыре диаметра акустического преобразователя. Для предотвращения повреждения чувствительной части преобразователя острыми кромками выступающих фланцев наконечника 4 и широкой части корпуса 8 последние скруглены.

Устройство эксплуатируется следующим образом.

Перед заглублением акустического преобразователя 2 в вязкоупругие водонасыщенные донные осадки его помещают

5 с наконечником 4 с выступающим фланцем, который закрывает нижний срез штанги 1. Защитный телескопический корпус 8 перед заглублением складывают. Путем натяжения внешней гибкой связи 6, соединенной с вершиной наконечника 4, и закрепления ее в фиксаторе 7 происходит удержание телескопического защитного корпуса в сложенном состоянии и конусообразного наконечника 4 в полой штанге 1, Устройство в сборе вводится в осадки под углом а посредством ручки-тол кателя 3 нэ длину L, величина которой определяется необходимой глубиной по делениям на ручке толкателя, После достижения необходимой глубины погружения h внешняя гибкая связь освобождается из фиксатора 7 и полая штанга извлекается из грунта за ручку-толкатель 3, Конусный наконечник удерживается в осадках фланцем, выступающим за пределы полой штанги (даже в большей степени по сравнению с прототипом, поскольку диаметр выступающего фланца, расположенного на широкой части телескопического защитного корпуса, больше диаметра основания конусного наконечника 4, благодаря чему акустический преобразователь остается погруженным на необходимую глубину). После окончания измерений конусный наконечник и соединенный с ним внутренней гибкой связью акустический преобразователь извлекаются наружу путем натяжения внешней гибкой связи. При этом конусный наконечник поворачивается вершиной по ходу натяжения гибкой связи, в результате чего уменьшается сопротивление при его вытаскивании наружу. Благодаря силам трения и давления грунта на выступающую часть фланца, расположенного на широкой части сложенного телескопического защитного корпуса, возникающих при натяжении внешней гибкой связи, сложенный телескопический корпус раскладывается (раздвигается), при этом вынимаемый акустический преобразователь, благодаря наличию внутренней гибкой связи, длина которой на 1-2 диаметра акустического преобразователя меньше полной длины телескопического корпуса в разложенном состоянии, следует за конусным наконечником и входит в широкую часть телескопического защитного корпуса, внутренний диаметр которого составляет 3—

4 диаметра акустического преобразователя, 1800418 лескопического защитного корпуса, узкая часть которого жестко закреплена на основании конусного наконечника, а широкая часть которого снабжена выступающим фланцем, выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, поскольку повышается надежность работы акустического преобразователя за счет устранения возможности механического повреждения его при извлечении из грунта. Механическое воздействие на преобразователь неоднородностей в грунте ведет в лучшем случае к изменению или частичной потере его чувствител ьности, а в худшем случае — к разрушению преобразователя. Стоимость гидрофонов достаточно велика и составляет сотни и тысячи рублей (инвалютных рублей, например гидрофона типа 8103 фирмы

"Брюль и Къер"), не говоря уже об уникальных акустических преобразователях, изготавливаемых в крайне малых количествах. Вот почему вопросам обеспечения сохранения работоспособности и повышения надежности работы акустического преобразователя, извлекаемого из грунта, уделяется огромное внимание исследователей, поскольку это позволяет экономить огромные материальные средства, обусловленные затратами на возмещение вышедших из строя дорогих преобразователей. Кроме экономии материальных средств за счет большего по площади выступающего фланца, расположенного на широкой части защитного корпуса, возрастает точность установки акустических преобразователей в исследуемой точке акустического поля (вероятность смещения устанавливаемого гидрофона по направлению вытаскиваемой штанги вслед за ней из-за большого сопротивления грунта меньше), что ведет к большей точности и достоверности получаемой информации об акустических свойствах исследуемого грунта, Формула изобретения

5 Устройство для заглубления акустического преобразователя в водонасыщенные донные осадки, содержащее полую штангу с закрепленным внутри нее акустическим преобразователем, к верхнему торцу кото10 рой закреплена ручка-толкатель с делениями, а нижний торец закрыт конусным наконечником с выступающим фланцем, соединенным с преобразователем внутренней гибкой связью, при этом конусный

15 наконечник зафиксирован в полой штанге с помощью внешней гибкой связи, один конец которой соединен с его вершиной, а другой зажат в фиксаторе, расположенном на верхнем конце ручки-толкателя, о т л и20 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет устранения возможности механических повреждений акустического преобразователя при его извлечении из донных осадков, 25 внутрь полой штанги дополнительно введен складывающийся телескопический защитный корпус, полная длина которого в разложенном состоянии больше длины внутренней гибкой связи на один-два диа30 метра акустического преобразователя, при этом торец части телескопического корпуса со стороны внутреннего диаметра жестко закреплен на основании конусного наконечника, а его часть со стороны внешнего диа35 метра снабжена выступающим фланцем, ее внутренний диаметр составляет три-четыре диаметра акустического преобравователя, а острые кромки выступающих фланцев конусного наконечника и внешней части теле40 скопического защитного корпуса скруглены.

1800418

Составитель Ю, КаРабУхин

Техред М,Моргентал Корректор И,Муска

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1164 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5