Устройство для отбора проб взвешенных наносов в придонном слое на морском шельфе

 

опислние

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„855441

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.11.79 (21) 2835684/22-26 (5!) M. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

G 0 I N 5/04

Государствеивый комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 7.08.81 (53) УДК 620.115. .2 .55 I .46.07./

/08 (088.8) по делам кзобретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

Р. Д. Косьян и А. П. Филиппов

Ф

Г ! !

Южное отделение Института океанологии им. П. П. риюва (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

ВЗВЕШЕННЫХ НАНОСОВ В ПРИДОННОМ СЛОЕ

HA МОРСКОМ ШЕЛЬФЕ!

Изобретение относится к исследованию физических свойств суспензий, а именно к измерению концентраций взвешенных твер-. дых частиц в жидкости и может быть использовано для исследования динамики морских наносов на шельфе.

Известно изобретение батометр-наносонакопитель. Этот батометр представляет собой емкость, устанавливаемую в потоке на длительное время и собирающий взвешенные в воде частицы. В качестве накопителей используются бамбуковые шесты с отверстиями в отдельных естественных секциях (1) .

Данные посты имеют целый ряд недостатков, основным из которых является небольшая глубина установки шестов (не более 10-ти м), трудоемкость и сложность процесса извлечения собранной пробы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является автономный измерительный пост, состоящий из металлической треноги, к боковым ребрам которой с помощью консольных державок крепятся наносонакопители. Конструкция накопителей предусматривает возможность их фиксации в oTKphlToM для доступа взвеси и в закрытой

2 положении. Установка на дио и снятие треног проводится с борта легкого катера, а открытие и закрытие накопителей водолазами (2).

Недостатком данных накопителей является необходимость использования водолазного труда, что ограничивает возможность постановки данного измерительного поста доступными водолазом глубинами. Это значит, что уже при работе на глубинах больше

12-ти м обслуживающее судно должно быть снабжено дорогостоящей реком прессионной камерой, а глубже 45-ги м н спуско-подъемным устройством (водолазным колоколом).

Цель изобретения — увеличение глубины постановки измерительного поста до ста и более метров при полном исключении дорогостоящих водолазных работ.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для отбора проб взвешенных наносов в придонном слое на морском шельфе, содержащее кассету батометров-наносонакопителей; имеющих радиальные сквозные

26 отверстия, снабжено цилиндрическим корпусом с грузом в нижней части, вьюшкой с тросом и прикрепленным к корпусу гидроакустическим размыкателем с буй!тепом длтт

855441 соединения с буем, при этом кассета батомстров-наносонакопителей установлена в цилиндрическом корпусе с зазором, а корпус выполнен со сквозными отверстиями, размещенными но высоте соответственно отверстиям кассеты. Кассета батометров-наносинакопителей имеет направляющий продольный паэ и помещена с зазором 23 мм в цилиндрический корпус, имеющий ответный направляющий выступ. В донной части корпуса размещены элемент временной задержки н штифты, ограничивающие ход кассеты батометров-наносонакопителей. В верхней части корпус снабжен заглушкой с центральным отверстием для связи кассеты батометров-наносонакопителей с вьюшкой, трос которой прикреплен к бую. Диаметр сквозных отверстий равноотстоящих по периметру, выполненных на боковых поверхностях корпуса на 2-4 мм больше диаметра отверстий кассеты батометров-наносонакопителей.

1-1а фиг. 1 изображен батометр-наносонакопитель, общий вид; на фиг. 2 — верхняя часть устройства с вьюшкой и нижняя часть устройства с грузом, приспособлением временной задержки, штифтами; на фиг. 3— устройство для отбора проб взвешенных наносов в придонном слое на морском Шельфе, общий вид; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг. 2.

Устройство содержит батометры-наносонакопители 1, соединенные при помощи резьбы в кассету любой, необходимой по условиям опыта длины, направляющий продольный паз 2, выполненный на батометрахнаносонакопителях, цилиндрический корпус .3, «а боковых поверхностях которого на равном расстоянии друг от друга расположены равноотстоящие по периметру круглые сквозные отверстия 4, направляющий продольный выступ 5, расположенный на внутренней стенке корпуса, который при сборке устройства входит в продольный паэ 2 кассеты батометров-наносонакопителей, чем обеспечивается полное совпадение отверстий в начале работы батометров-наносонакопителей. На дне корпуса 3 расположены штифты 6, служащие для ограничения хода кассеты батометров-наносонакопителей, Заглушка 7 с отверстием в центре, рас - положенная в верхней части корпуса, ограничивает сверху свободный ход кассеты батометров-наносонакопителей. Вьюшка 8 представляет собой свободно вращающийся барабан с намотанным на него тросом, длина которого определяется глубиной постаиавкн устройства. Болт 9, свободно проходя через отверстие в заглушке, связывает кассету батометров-наносонакопителей с вьюшкой.

Элемент 10 для временной задержки открытия отверстий 11 батометров-наносонакопижлей устанавливается на дне корпуса между штифтами и представляет собой химическое вещество спрессованное в цилиндр определенной длины, растворяющееся в мор ской воде за известное, определяемое усло виями опыта время. Устройство крепится к металлическому рыму 12 буя 13 буйрепоа и тросом вьюшки. В верхней части корпуса установлены гидроакустический размыкатель 14 и крюк !5. В нижней части корпуса установлен груз.

Сборка устройства осуществляется на берегу или на палубе судна и происходит следующим образом: из отдельных батометров-наносонакопителей собирается кассета необходимой, по условиям опыта, длины.

Внутрь корпуса 3 между штифтами б устанавливается элемент 10 временной задержки, затем вставляется кассета батометров-нано35 сонакопителей таким образом, чтобы продольный паз 2 и выступ 5 совпали. В отверстие заглушки 7 вставляется болт 9 и заглушка закрепляется в корпусе 3. К болту 9 присоединяется вьюшка 8 с тросом и йрикрепленным к тросу эа рым 12 буем 13.

Буйреп буя через механический захват гидроакустического размыкателя 14 соединяют с корпусом 3, Гидроакустический раэмыкатель удерживает буй от преждевременнога всплытия.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается на дно в выбранной. точке на нужную глубину при помощи небольшой ручной или корабельной лебедки. Зацепив трос с лебедки за крюк 15 можно опустить устройство на дно. При зо достижении дна натяжение троса ослабевает и легко соскальзывает с крюка. Через заданное время элемент временной задержки растворяется и кассета батометров-наносонакопителей под собственной тяжестью проседает и отверстия 11 батометров-наносонакопителей совпадают с отверстиями 4 в корпусе. Совпадение отверстий 4 и 11 обусловлено наличием ограничивающих штифтов и продольных направляющих паза и выступа. Попадающая сквозь отверстия взвесь начинает оседать и накапливаться в батометрах. По окончании работы с борта судна подается сигнал на гидроакустический размыкатель 14, захват которого освобождает буй. Всплывая на поверхность, буй разматывает за собой намотанный на барабан вьюшки трос. Буй, окрашенный в яркий цвет легко обнаружить в море, и, затем эа трос поднять устройство на борт судна, Во время подъема отверстия батометровнаносонакопителей закрыты. Это осуществ59 ляется за счет того, что устройство поднимают за кассету батометров-наносонакопи-, телей тогда как корпус под собственной тяжестью проседает. В результате происходит сдвиг труб (корпуса и кассеты) относительно друг друга уже в обратном направлении, что позволяет закрыть отверстия батометров-наносонакопителей. Этим исключается утечка пробы иэ батометров-наносо накопителей во время подъема устройства яа поверхность.

855441

Изобретение обеспечивает возможность получать подробную информацик> о распределении взвеси по вертикали придонного слоя произвольной толщины, возможность изменять подробность исследования и толщину изучаемого слоя, осреднять полученную информацию за любой интересующий исследователя срок, значительно удешевляет научно-исследовательские экспедиционные работы за счет отказа от дорогостоящ пг водолазных работ, кроме того, позволяет использовать устройство для отбора проР взвешенных частиц по всему шельфу (глубина постановки постов определяется расчетом .веса груза, длиной троса, грузоподъемностью буя, надежностью гидроакустического размыкателя), значительно упрощается обслуживание измерительных постов, за счет чего повышается производительность исследовательских работ, надежность отыскивания поста, при полном отсутствии дополнительных маркировочных буев на поверхности, фиксирующих местонахождение рабочего поста, определяется только надежностью срабатывания гидроакустического раэмыкателя. При наличии хороших размыкателей вероятность обнаружения и обслуживания устройства стопроцентная, а также обеспечивается простота изготовления, работы и обслуживания самой конструкции, При этом сохраняется высокая надежность устройства в работе на больших глубинах.

Формула изобретения !. Устройство для отбора проб взвешенных наносов в придонном слое на морском шельфе, содержащее кассету батометров35 наносонакопителей, имеющих радиальные сквозные отверстия, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности установки

его на любых глубинах зоны шельфа и простоты обс..уживания, оно снабжено цилиндрическим корпусом с грузом в нижней части, вьюшкой с тросом и прикрепленным к корпусу гидроакустическим размыкателем с буйрепом для соединения с буем, при этом кассета батометров-наносонакопителей установлена в цилиндрическом корпусе с зазором, а корпус выполнен со сквозными отверстиями, размещенными по высоте соответственно отверстиям кассеты.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кассета батометров-наносонакопителей и цилиндрический корпус выполнены с направляющими соответственно пазом

И выступом;

3. Устройство по пп. I н 2, отличающееся тем, что цилиндрический корпус снабжен элементом временной задержки и штифтами ограничения хода кассеты батометров-наносонакопителей, установленными в его верхней части, а также заглушкой, имеющей центральное отверстие, установленное в его нижней части.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диаметр отверстий корпуса больше диаметра отверстий кассеты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Fukushima Н., Mirogushi 1. Field investigation of suspended littera! duff. «Coastal Engineering in Japan», ч. 1, 1958.

2. Анциферов С. М., Косьян P Д., Онищенко Э. Л. К методике натурных исследований движения взвешенного обломочного материала. «Океанология», т. Х У, вып. 2, l975, с. 296 — 301.

85544 I

Составитель Л. Горяйнова

Редактор Н. Воловик Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

3agga 6893/58 Таран 907. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб. ° д. 4/5

Филяал ППП «Патент». г. Ужгород, ул. Проектная. 4