Способ получения проб донного грунта в океане и устройство для его реализации

Авторы патента:

Римский-Корсаков Николай Андреевич (RU)

G01N1/10 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

E21B49/02 - взятие проб грунта механическими средствами (устройства для получения ненарушенных кернов E21B 25/00; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00)

Владельцы патента RU 2752524:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН (RU)

Изобретение относится к способу получения проб донного грунта в морских исследованиях, заключающемуся в погружении пробоотборной трубки в грунт и подъеме ее на поверхность вместе с содержимым, причем в грунт внедряют вращающуюся спираль, затем под давлением внедряют трубку, равную диаметру спирали, на глубину, большую на 1-2 см, чем внедрилась спираль, и поднимают трубку на поверхность вместе со спиралью, а также к устройству для осуществления способа получения проб донного грунта в морских исследованиях, содержащему раму на тросе с закрепленными на ней трубкой, балластом и видеокамерой, причем на раме установлено несколько трубок, в каждой из которых находится пробоотборная спираль, закрепленная на профильной оси, проходящей сквозь привод вращения, и на верху которой находится фиксатор, с массой, определяющей усилие внедрение спирали в дно. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее предлагаемое изобретение относится к морской геофизике.

Известно множество способов и устройств с помощью которых получают пробы донного грунта при морских исследованиях (1-3). Все они имеют общий недостаток, который заключается в том, что в процессе подъема пробы на поверхность, ее геометрия нарушается, или она частично вымывается водой из пробоотборника. Известен способ получения пробы в морских исследованиях, заключающийся в погружении отборной трубки в дно, и закрытии ее верха крышкой, а низа гибкими пластинам (4). Устройство, реализующее получение грунта чрезвычайно сложно, работа его не надежна.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и достоверности получения проб.

Поставленная цель в способе достигается тем, что в грунт внедряют вращающуюся спираль, затем под давлением внедряют трубку, равную диаметру спирали на глубину больше на несколько сантиметров, чем внедрилась спираль, и поднимают трубку вместе со спиралью и содержимым трубки.

Поставленная цель в устройстве, содержащим раму с балластом, видеокамерой и пробоотборной трубкой, закрепленных на тросе, достигается тем, что, на раме установлено несколько трубок, в каждой из которых находится пробоотборная (ножевая) спираль, закрепленная на профильной оси, проходящей сквозь приводное устройство вращения и на верху которой находится фиксатор, с массой, определяющей усилие внедрения спирали в дно. Кроме того, каждая из трубок снабжена приводов вертикального внедрения в виде зубчатой линейки, закрепленной снаружи трубки.

Возможность практической реализации.

На чертежах фиг. 1 и фиг. 2 показано устройство для получения проб донного грунта. Оно содержит раму-1, подвешенную на тросе-2, с закрепленной на ней видеокамерой-3 и балластом-4 в виде кольца. На раме установлены, с возможностью вертикального перемещения, трубки-5 с помощью привода, состоящего из зубчатой линейки-6 (фиг. 2),закрепленной снаружи трубки-5 и приводной шестерни-7. Зубчатая линейка имеет стопор-8, ограничивающий ее перемещение по вертикали.

На фиг. 2 показано устройство пробоотборной трубки-5. Внутри трубки находится пробоотборная спираль-9, нижний конец которой заточен для облегчения проникновения в грунт. Спираль закреплена на стержне-10, имеющим квадратное сечение. Стержень скользит внутри привода вращения-11 (показан условно), передающего вращательный момент на спираль-9, и обеспечивающий внедрение спирали в грунт. На конце стержня-10 имеется фиксатор его вертикального перемещения-12, который в тоже время является грузом, определяющим усилие внедрения спирали-9 в донный грунт.

Расстояние-L между фиксатором-12 и приводом-11 должно быть равно длине спирали, а расстояние между осью шестерни привода-7 и стопором-8 должно быть на несколько сантиметров больше-L, что позволит исключить вымывание донного грунта при подъеме пробоотборника на поверхность.

Работа пробоотборника. Пробоотборник опускается за борт на кабель-троссе-2. По достижении дна, оператор с помощью видеокамеры-3 выбирает место отбора пробы, и опускает пробоотборник до касания дна. Трубки-5 поднимаются вверх (шестерни-7 без включения вертикального привода вращаются свободно), а нижние концы спиралей-9 погружаются в слой ила под действием веса фиксаторов-12. Их масса может меняться в зависимости от предполагаемой плотности осадков в месте работы. Можно усовершенствовать (один из вариантов устройства) пробоотборник, применив вместо фиксаторов магнитные сердечники с обмотками, током в которых можно регулировать усилие внедрения спиралей в дно.

После фиксации пробоотборника на месте работы, включаются приводы вращения спиралей, и они входят в осадки на глубину L (длина спирали). После внедрения спиралей в дно, включаются шестерни-7, их вращение приводит к погружению трубок в осадки на величину чуть большую (на 1-2 см), чем глубина внедрения спиралей в дно. Трубки-5 надежно отделяют содержимое между витками спирали-9 от окружающих пробу осадков. Оператор подает команду на подъем пробоотборника, и он вместе с содержимым трубок идет на поверхность.

Благодаря предлагаемым способу и конструкции пробоотборника, после подъема полученные пробы не вымываются потоками воды в процессе поднятия, и их геометрия остается не нарушенной, что повышает достоверность данных, также, как и пространственное дублирование точек взятия проб.

В целях экономии времени взятия проб, можно организовать срабатывание только одной из трубок пробоотборника в одном погружении, что позволит исследовать большую площадь дна, не тратя времени (например, при большой глубине) на спускоподъемные операции. Можно увеличить количество трубок.

Источники информации

1. Патент России №2251092.

2. – " – №2429460.

3. – " – №2669868.

4. – " – №2045753.

1. Способ получения проб донного грунта в морских исследованиях, заключающийся в погружении пробоотборной трубки в грунт и подъеме ее на поверхность вместе с содержимым, отличающийся тем, что в грунт внедряют вращающуюся спираль, затем под давлением внедряют трубку, равную диаметру спирали, на глубину, большую на 1-2 см, чем внедрилась спираль, и поднимают трубку на поверхность вместе со спиралью.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее раму на тросе с закрепленными на ней трубкой, балластом и видеокамерой, отличающееся тем, что на раме установлено несколько трубок, в каждой из которых находится пробоотборная спираль, закрепленная на профильной оси, проходящей сквозь привод вращения, и на верху которой находится фиксатор с массой, определяющей усилие внедрения спирали в дно.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждая из трубок снабжена приводом вертикального внедрения в виде зубчатой линейки, закрепленной снаружи трубки, и шестерни привода, установленной на балласте.

Изобретение относится к морской геофизике. Раскрыто устройство для взятия проб донного грунта, содержащее раму, опускаемую на кабель-тросе с судна сопровождения, с установленными на ней ножами, обеспечивающими снятие поверхностного слоя.

Способ и устройство для измерения концентрации газа // 2752286

Изобретение, раскрытое в данном документе, относится к способу измерения концентрации газа в контейнере, имеющем стенку с, по меньшей мере, одной деформируемой частью. Предложен способ 100 измерения концентрации газа в контейнере 20, имеющем стенку с, по меньшей мере, одной деформируемой частью, при этом газ поглощает электромагнитное излучение, по меньшей мере, в определенном спектральном диапазоне.

Портативная лаборатория для проведения растительной химической диагностики // 2752096

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения потребности растений в элементах питания по фотохимической активности хлоропластов в полевых условиях и условиях теплиц. Портативная лаборатория для проведения растительной химической диагностики включает портативный фотоколориметр, химическую посуду и принадлежности, набор химических реактивов с красителем, помещенные в жесткую упаковку.

Измерения барьерной функции // 2752085

Изобретение относится к способу in vitro для определения модулирующего влияния исследуемого соединения на барьерную функцию эпителия, который включает стадии а) обеспечения микрофлюидной системы, содержащей множество полых микрофлюидных каналов, при этом указанная система содержит по меньшей мере один канал, который по меньшей мере частично заполнен гидрогелем; b) введения эпителиальных клеток в указанный микрофлюидный канал и обеспечения приведения указанных эпителиальных клеток в контакт с указанным гидрогелем; c) культивирования указанных эпителиальных клеток, которые были введены в указанный микрофлюидный канал, тем самым позволяя указанным клеткам образовывать на гидрогеле слой клеток с апикальной и базолатеральной стороной; d) обеспечения указанных эпителиальных клеток в указанном микрофлюидном канале зондом и указанным исследуемым соединением, при этом указанный зонд и указанное исследуемое соединение независимо обеспечивают с апикальной стороны, с базолатеральной стороны или как с апикальной, так и базолатеральной стороны; e) определения в различные моменты времени сигнала, обеспечиваемого указанным зондом в указанном микрофлюидном канале или в указанном гидрогеле или как в указанном микрофлюидном канале, так и в указанном гидрогеле, и, тем самым, определения модулирующего влияния исследуемого соединения на барьерную функцию эпителия.

Способ получения проб донного грунта в морских исследованиях // 2751875

Изобретение относится к морской геофизике. Раскрыт способ получения проб донного грунта в морских исследованиях, заключающийся в погружении на дно механического устройства, обеспечивающего взятие с поверхности дна в точке отбора некоторого объема грунта, и поднятии его на поверхность.

Способ диагностики нейропатии малых волокон у больных саркоидозом // 2751700

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии и пульмонологии. Раскрыт способ диагностики нейропатии малых волокон у больных саркоидозом, характеризующийся тем, что проводят оценку выраженности неврологических симптомов у пациентов по количеству баллов в тесте по шкале SFN-SL, при их значении, равном 2 и более баллов, осуществляют биопсию кожи латеральной поверхности голени с дальнейшим выполнением иммунофлуоресцентного исследования биоптата и при плотности нервных волокон ниже 4,4 IENF/mm диагностируют нейропатию малых волокон.

Датчик для квазиодновременного измерения пропускания, и/или рассеяния вперед, и/или диффузного отражения и для одновременного измерения пропускания и рассеяния вперед или пропускания и диффузного отражения жидкого образца // 2751443

Настоящее изобретение относится к датчику для квазиодновременного измерения пропускания, и/или рассеяния вперед, и/или диффузного отражения и для одновременного измерения пропускания и рассеяния вперед или пропускания и диффузного отражения жидкого образца, способу квазиодновременного измерения пропускания, и/или рассеяния вперед, и/или диффузного отражения и одновременного измерения пропускания и рассеяния вперед или пропускания и диффузного отражения жидкого образца с помощью датчика согласно изобретению, и к применению датчика согласно изобретению для квазиодновременного измерения пропускания, и/или рассеяния вперед, и/или диффузного отражения и для одновременного измерения пропускания и рассеяния вперед или пропускания и диффузного отражения жидкого образца для определения цветовых характеристик лакокрасочных материалов, таких как лаки и краски, пасты и пигменты или их разбавленные растворы.

Способ определения тактики ведения пациенток, которые составляют группу риска обнаружения плоскоклеточных интраэпителиальных поражений шейки матки // 2751288

Изобретение относится к области медицины, в частности к акушерству и гинекологии, и предназначено для определения тактики ведения пациенток, которые составляют группу риска обнаружения плоскоклеточных интраэпителиальных поражений шейки матки. У пациенток с ВПЧ-положительным тестом и отсутствием цитологических изменений или с цитологическими заключениями типа ASC-US дополнительно проводят оптикоэлектрическое исследование с использованием системы LuViva.

Установка для экспериментальной оценки распределения концентраций аэрозоля примесей вредных веществ в воздухе крупногабаритной вентилируемой камеры // 2751157

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим возможность взятия проб воздуха. Установка для экспериментальной оценки распределения концентраций аэрозоля примесей вредных веществ в воздухе крупногабаритной вентилируемой камеры, состоящая из стационарного каркасного объекта с внутренним объемом 1620 м3, выполненного в форме параллелепипеда с двухскатной крышей, с тремя окнами на боковой стене и двумя воротами на торцевых стенах, отличающаяся тем, что содержит устройства для отбора проб воздуха, закрепленные хомутами на устройствах для высотного размещения средств технического контроля, и четыре фильтровентиляционных устройства, закрепленных болтами с гайками на стенах камеры, позволяющих осуществлять заданные режимы вентиляции.

Разбавление пробы // 2750990

Группа изобретений относится к анализу проб различной природы. Анализатор проб для анализа раствора пробы, включающий в себя реактор для термического разложения отмеренной пробы анализируемого раствора, причем реактор имеет инжекторный порт для введения пробы в реактор, по меньшей мере одну емкость для хранения раствора внутри устройства и подвижное инжекторное приспособление, расположенное между емкостью для хранения раствора и реактором, для приемки пробы из емкости для хранения раствора и введения пробы в инжекторный порт на реакторе.

Ручной пробоотборник почвы // 2714348

Изобретение относится к устройствам для отбора проб почв с целью проведения лабораторных исследований для определения абразивной составляющей. Ручной пробоотборник почвы включает полый цилиндр с радиусом полости R и заостренной нижней кромкой с двумя рукоятями, закрепленными к нему диаметрально, причем на поверхность цилиндра навита и жестко закреплена внешняя спираль с ненулевым шагом, а внутри цилиндра размещена внутренняя спираль радиуса r<R, выполненная жесткой с ненулевым шагом и заостренной в окончании с возможностью соединения с поперечиной, временно закрепленной сверху на полом цилиндре, причем внешняя и внутренняя спирали имеют одинаковое направление закручивания.