Устройство для отбора проб примесей в воде

,и 659928 Союз Советских Социалнстн лсннх Реса,.1 л и н(088.8) 143) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень М 16145) Дата опубликования описания 30.04.79 ло делам изобретении и открытий(72) Авторы изобретения Б. И. Аксаментов и Е, И. Давыдов Институт экспериментальной метеорологии 171) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ПРИМЕСЕЙ В ВОДЕГосударственный комитет 123) Приоритет Изобретение относится к технике получения и подготовки проб примесей, встречающихся в водоемах, и мокст быть использовано при океанографических исследованиях, в частности для контроля за загрязнением глубинных вод.1 Лзвсстиы "батомстры в виде емкостей, опускаемых с судна на тросе с целью отбора пробы воды с заданной глубины и последующего исследования отобранной пробы. Существуют также батомстры вакуумные, в которых вода засасывается с нужной глубины по шлангу в резервуар, в котором насосом создают вакуум 1.Наиболсс близким по технической сущности к изобретению является устройство для отбора проб примесей в воде, содсржащсе иогружасмый аппарат, включающий труоопровод, уловители примесей, двигатель с насосом, датчик глубины, электромагнитные клапаны, кабель-трос 2.Однако это устройство имеет следующие недостатки: для опускания данного агрегата необходим не простой трос, а специальный кабель-трос, что ограничивает диапазон рабочих глубин, поскольку кабель-трос трудно сделать работоспособным для больших океанских глубин, При этом необходима сщс и специальная лебедка для работы с кабель-тросом, поскольку обычные гидромстричсские лебедки, имеющиеся на океанографических суднах, нс пригодны для этой цели. Так как глубина погружения определяется по длине вытравленного кабсль троса, то возможны значительные погрев- ности в определении расстояния от дна до спускаемого агрегата, что делает цевозможиьм работы вблизи дна. 10 Цс,и ю изобретения является повышениеточности о 1 бора путем расширения диапазона рабочих глуоин и определения расстояния от диа до спускаемого агрегата.3:о достигается тем, что предлагаемое 15 ссройство снабжено гидроакустическимизлучателем, двумя мультивибраторами, расходомером, автономным источником элсктроэцсрпш, командным блоком, содержащим шаговый распределитель, схему 20 сравнения, пускатель, ирпчсм автономныйисточник электроэнергии связан с датчиком глубины и гидроакустическим излуча.тслем, распределитель соединен с одним из в.,одов схемы сразцения и элсктромагнит нь:хги клапанами, второй вход которой сосдинсн с выходом датчика глубины, а выход схемы сравнения соединен с пускателем, и выходам которого подключены расп 1 кделггель, двигатель насоса, один из 30 м"льтивибраторов и расходомер, выходы)ко ГорОГО Вязаны с ьторым х( ГцтВ)(б 1) с тором ц пускателем командного олока.Иа чертеже показана схема устройства для отбора проб,Устройство содержит трубопровод 1, ця входе которого установлен насос 2 с двигателем 3. Иа с) Гве 1 ц тцях трубопрсгнода установлены уловители 4 цу)кцых црцмессй и Вцдс контЙпсров с сООтВсттВующцм сор бснтом, причем на входах уловителей 4 установлены элсктромагнитныс клапана 5, открываемые поочередно с тем, чтобы можно было отобрать пробу ца однс)й )лубццс с)дцц у(с)ВН(с,(ь, ца другой - В,(ругой и т. д. На схеме изображены три ответвления с уловителями, но при желании можно делать цх и больше - по числу точек отбора проб, Выходы всех уловителей соединены в оощий выход, на котором установлен вертушечный расходомср б, с осью которого кинематичсски связаны эг(сктричсскис контакты, срабатывающие через определенное число оборотов вертушки, т. е. после прокачки через уловитель за,таццого количества воды. Имеется тяк)кс Гцдроакуц)сский излучатель 7, одсржащци задан)щцй генератор в вцдс двух нытроенцых ца разные частоты мультивпбраторов 8 и 9, которые подкл)очаются к источнику пцтания поочередно, через контакты расхо;со.,(с 1)я. Спукясмый ЯГреГат сняожеп также )сомацдцым блоком 10, содержащим прццособления для запуска на заданной глуОццс двигателя 3 насоса и гидроакустцчссого излучателя 7. В число этих прцспооолсций входят схема 11 сравнения, пускатель 12 и шаговый распределитель 13, к ламслям которого перед пускоцодсоедцц 5 отся сопротиВГ(ения, Вели)инс кяждОГО )Гз этик сопротивлений берется равной тому сопротивлению, которос будет иметь рсосят датчика ГГ(уоины ны зяданцОЙ Г у ццс Отооря робы. Число сопротиВ.(сний соответствует числу точек, на которых предполагается отбирать прооы во время данного спуска. Сопротивления подсоединяются к ламслям в порядке возрастания глубин. Скользящий контакт шагового распределителя 13 соединен с входом схемы 11 сравнения, второй вход которой соединен со скользящим контактом реостата датчика 14 глубины, Выход схемы 11 сравнения соединен с входом пускателя 12, К выходам пускателя 12 подсоединен двигатель 3 насоса и электромагнитные клапана 5. Кроме того, пускатель 12 соединен с коипактымц вертушечцого расходомера 6, которые управляют выключением пускателя после заданного числа оборотов вертушки расходомера. Имеется так)ке автономный источник 15 электроэнергии для питания упомянутых узлов.Устройство работает следующим образом. 1) 59928111 Я б 01) ГГ ),(ц)Ноц)Р )я ц 1)Р. сц кагрегаты к ламслям шагово)о распределителя подключают сопротцвг(ения, соогвет(- Ву)оц)цс глубинам отбора цроо. УстроВО цсрск;почения контактов расходомера устанавливается на пужпос число оборотов вс)ртушкц, т. с. ца подачу сигнала после прока(кц задцпоГО кГ).(итВЯ ВО,сс. С 601)тя судна ца глуб)гну 20 -50 м опускается и д О рофон-приемник сигналов гидроакустич(. ского излучателя. Затем спускаемый ягрс ат с помснцьюцдро,)огцчской лебедки опу - кс)(я В Воду. ПО,(0 тцжсцц(0 цсрвс)й заданной (лубицы, к(цдя соцротцвлсццс рсо тата датчика 14 глуоцны сравццвастся ссопротивлс.цисм, подключенным к первой ламсли шагового распределителя, схема 11 сравнения начинает Генерировать импульсы, которые через тцристорный усилитель 20 включают пускатель 12. Пускатель 12, самоблокцруясь через контакты расходомсра 6, подаст питание на двигатель 3 насоса и мультивиоратор 8 задающего генератора гидроакустического излучателя 7, ко)орыц 25 начинает изу 1(ы) сигналы Оцрсдлсцш)йчас)0Ой. 11( борту сцгдцы-НОптсг(5 И 1) ц ц 05(ВЛ(Нцц ИГпя(ОВ цсмсд,(сино прскрящс)- ют спуск. Одноврсмс.нцо через один цз ксшГактог. цукатсля 12 ца катушку гпыгово 0 30 распределителя 13 подастся импульс, который передвигает ротор шагового распр- делителя ца один шаг. Прп этом ца вход схемы 11 сравнения подключается сопротивление, которым определяется Глуби)а 35 отбора следующей пробы. Схема 11 сравнения перестает генерировать импульсы, однако пускатель 12 остается включенным, амоблокцруясь через контакты расходомсра б. Одновременно через контакты пуска теля 12 и ламели шагового распределителя 13 подастся питание на один цз цсско(ив ких электромагнитных клапанов 5, открывая доступ воде в один из уловителей 1.Пройдя через уловитель, вода поступает В 45 Всртушсчный расходомер 6, с осью которого чсрсз шстсренчатую передачу связана контактная группа, управляющая самоблокцровкой пускателя 12 и работой х)ут( тивибраторов 8 и 9, Через заданное чило 50 оборотов вертушки контактная группа переключается, разрывая цепь самоблокировкц пускателя 12. При этом отключается питание двигателя 3 насоса, электромагнитного клапана 5 ц мультивиоратора 8, Одно Временно контактная группа расходомераполает питание на муль(ивибратор 9, П )и этом гидроакустический излучатель начинает подавать сигналы с другой частотсй, сигнализируя тем самым на борт судна об 60 окончании отбора пробы, После опусканияагрегата на следующую глубину цикл псвторяется, при этом вода прокачивастся чсрсз следующий уловитель примесей. Е 4 я судне-носителе акустические сигналы соспускаемого агрегата принимаются гидро- фоном и поступают в акустическую систему, которая преобразует ультразвуковые сигналы в слышимые звуки. Одновременно сигнал поступает в измерительную систему, которая измеряет время между приходами прямого и отраженного сигналов, по которому определяют расстояние от спускаемого агрегата до дна, причем более точно, чем это делалось в прототипе с помощью 10 кабель-троса, который может быть изогнут, и за счет этого глуоина будет определена неточно,Таким образом, за счет снабжения спус каемого агрегата автономным источником питания удалось обойтись обычным тросом вместо специального кабель-троса, что увеличило диапазон рабочих глубин и позволило использовать имеющиеся на судах 20 гидр ометр ические лебедки, в противном случае пришлось бы налаживать производство специального кабель-троса и лебедок для него. За счет введения расходомсра, датшка г оины и командноо олока, а 25 также за счет упомянутого выше особого выполнения излучателя удалось автоматизировать работу насоса и получать более точную информацию о глубинах погружения аппарата и работе его узлов, нсобходи- ЗО мую для управления устройством оез кабеля-троса. В результате предложенное устройство позволяет работать на больших глубинах и притом на меньших расстояниях от дна, чем при работе с известным З 5 устройством. Формула изобретения Устройство для отбора проб примесей в воде, содержащее погружаемый аппарат, включающий трубопровод, уловители примесей, двигатель с насосом, датчик глубины, электромагнитные клапаны, отл ич аю щ е с с я тем, что, с целью повышения точности отбора путем расширения диапазона рабочих глубин и определения расстояния от дна до спускаемого агрегата, оно снабжено Гидроакустическим излучате;ю 1, двумя мультпвпбраторами, расходомером, автономным источником электроэнергии, командным блоком, содержащим шаговый распределитель, схему сравнения, пускатель, причем автономный источник электроэнергии связан с датчиком глубины и гидроакустическим излучателем, распределитель соединен с одним из входов схемы сравнения и электромагнитными клапанами, второй вход которой соединен с выходом датчика глуоипы, а выход схемы сравнения соединен с пускателем, к выходам когорого подк,почсны распределитель, двигатель насоса, олин из мультивибраторов и расходомср, выходы которого связаны с вторым мультивпбратором и пускателем коман,ного блока.Источники информации,прпнятыс во внимание при экспертизе 1, Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. Гидрометеоиздат, 1971, с. 141.2. Патент СШЛ Лд 3409771, кл, 250 - 83, 1968.Заказ 834/7 Изд. Мз 319 Тираж 1089 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2