Устройство для внедрения геофизических датчиков в донные грунты

Сов.з Советски кСоциалистическилРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБВЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 911408. с присоединением заявки РЙ -(5 )М. Кл. 601 Ч 1/38 Ржударотв 81 инй комитет СССР ло делам изобретений н отерьпнН(72) Д втор изобретения А, И. Лебедев Южное производственное объединение по морск геологоразвеаочным работам "Южморгеология"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ В ДОННЫЕ ГРУНТЫИзобретение относится к устройствам,;предназначенным для проведения геофизических работ на дне акваторий.Известен ряд конструкций зондов, применяемых при .изучении физических свойств донных грунтов и параметров электрического, теплового и других полей. Для изучения теплового поля Земли через дно акваторий, при выполнении замеров геотермического градиента и абсолютныхО температур в донных осадках, используются конструкции термоградиентографов и термозондов ПТГ, ПТГ, ПТГ-З, ПТГи др, в котоых используются датчики температуры, которые помещены в15 защитные трубки небольшого диаметра и расположены конструктивно так, чтобы они не повреждались при ударе зонда о дно и его вхождении в осадки, В то.же время температурный датчик располагается так, чтобы на него как можно меньшее влияние оказывали возмущения естественного теплового поля, возникающие за счет диссипативной энергии при внедренин зонда в осадки, Известные конструкции зондов представляют собой несущую трубу, на которой датчики установ лены при помощи теплоизоляционных подставок или укреплены впереди несущей трубы. В первом случае датчик ставится на 40-50 см выше конца. зонда, кроме того, сама конструкция зонда значительно уменьшает глубину внедрения датчика в донные осадки. Во втором случае датчик оказывается поврежденным при вхождении зонда в плотные грунты, Наилучшие результаты получаются при применении зонда с выдвинутым вперед датчиком, неповреждаемость которого частично обеспечивается при пбмощи предохрани тельной пружины 11Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, состоящее из зонда с цилиндрическим корпусом, представляющим собой несущую трубу и имеющим в нижнем конце направляющую, при этом внутри корпуса расположены пружина и корпус геофизического5 10 5 20 25 ЭО 40 45 50 55 3 911датчика, При ударе об грунт датчик вэтом зонде "прячется внутри несущейтрубы и остается там до тех пор, покасила давления пружины, подпирающаядатчик, не превысит сопротивление осадков грунта 23Однако близкое расположение корпусадатчика от несущей трубы термозонда,которая при внедрении в осадки грунтасоздает основное тепловое возмущение,возникающее за счет трения несущейтрубы об грунт при внедрении, приводитк тому, что удаление корпуса датчика отнесущей трубы возможно при увеличенииего длины, что уменьшает прочностьконструкции.Кроме того, при внедрении термозонда в донные осадки корпус датчика воспринимает на себя все нагрузки, Призаклинивании корпуса датчика в направляющих и "заедании" пружины повреждается устройство,Бель изобретения - повышение надежности и эффективности работы устройства путем защиты корпуса от повреждений, увеличения глубины внедрения вгрунт.1Поставленная цель достигается тем,что устройство для внедрения геофизических датчиков в донные грунты, состоящие иэ зонда с цилиндрическим корпусом, представляющим собой несущуютрубу и имеющим в нижнем конце направляющую, при этом внутри корпуса расположены пружина и корпус геофизическогодатчика, дополнительно снабжено подвижной внешней трубой, охватывающей несущую трубу, на верхнем конце подвижйойвнешней трубы жестко закреплен опорныйдиск, а нижним концом подвижная внешняя труба соединена с набегающим конусом, внутри которого расположены собачки, установленные на несущей трубе ичерез вырезы в ней опирающиеся на подвижный упор с пружиной, расположенныевнутри несущей трубы, при этом корпусдатчика соединен с подвижным упором,На фиг. 1 и 2 показано предлагаемоеустройство; на фиг. 3 -узел 1 на фиг. 1.Устройство имеет корпус датчика 1,направляющую 2 корпуса, присоединенныйк корпусу датчика кабель 3, подвижныйупор 4 пружины, пружину 5, неподвижный упор 6, несущую трубу 7 термозонда,подвижную внешнюю трубу 8, набегающийконус 9, собачки 10 кронштейны 11 собачек, ролики 12, резиновое кольцо 13для возврата собачек, ограничитель 14 408 4 конуса, опорный диск 15 и контейнер 16 для измерительной аппаратуры.При достижении определенной глубины внедрения несущей трубы термозонда корпус датчика "выстреливает в донные осадки при помощи спускового механизма. Глубина внедрения датчика складывается при этом .из глубины внедрения несущей трубы термозонда плюс глубина внедрения корпуса датчика при "выстреливании,Устройство работает следующим образом.При внедрении несущей трубы термозонда в донные осадки грунт воздействует на набегающий конус 9 и опорный диск 15, жестко связанные с подвижной внешней трубой 8. Внешняя подвижная труба 8 с набегающим конусом 9 и диском 15 начинают перемещаться относительно несущей трубы 7 вверх. Конус 9 фиабегает" на три равномерно расположенные по окружности ролика 12 и выводит из зацепления три собачки 10. Под действием пружины 5 через подвижный упор 4 корпусу датчика передается энергия сжатой пружины 5, и датчик внедряется в донные осадки. После окончания измерения термозонд с датчиком извлекается на борт судна и вновь "эаряжаетсяф для последующих измерениЯ,Применение изобретения обеспечивает, надежность работы геофизических зондов, увеличивает глубину внедрения датчиков в осадки, что позволяет достовернее проводить измерение исследуемых параметров и уменьшает время, затрачиваемое на замер. формула изобрет ения Устройство для внедрения геофизических датчиков в донные грунты, состоящее из зонда с цилиндрическим корпусом, представляющим собой несущую трубу и имеющим в нижнем конце направляющую,при этом внутри корпуса расположены пружина и корпус геофизического датчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности и эффективности работы устройства путем защиты корпуса от повреждениЯ, увеличенияглубины внедрения в грунт, оно снабженоподвижной внешней трубой, охватывающейнесушую трубу, на верхнем конце подвижной внешней трубы жестко закрепленопорный диск, а нижним концом подвиж5 911408 Ьная внешняя труба соединена с набегаю- Источники информации,щим конусом, внутри которого распопо- принятые во внимание при экспертизе жены собачки, установленные иа несущейтрубе и через вырезы в ней опирающие. Любимова Е. А., Александрова А.Л, ся на подвижный упор с пружиной, рас- Дучкова А, Д. Методика изучения тепло положенныевнутри несущей трубы, при вых потоков через дио океана. М., фНауэтом корпус датчика соединен с подвиж- каф, 1973, с. 53-54.ным упором. 2. Там же, с, 55 (прототип)едактор Р. ка Тираж 719ПИ Государственн по делам иэобрет 113035,Москва, Жаказ 1117/35ВНИИ Подписноеого комитета СССРений и открытий5, Раушская наб., д. илиап ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная Составитель ехред Л, Пе авлеваКорректор А, фер