Самовсплывающий пробоотборник донного грунта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСфциалистическихРеспублик еф(22) Заявлено 21.0880 (21) 2974253/23-26с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 30.07.82. Бюллетень М 28 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300782(54) САМОВСПЛЬВАЮЩИИ ПРОБООТБОРНИК ДОННОГО ГРУНТА Изобретение относится к области отбора проб, в частности к пробоот- отборникам донного грунта, предназначенным для океанографических исследований донных озчожений морей и океанов.Известен пробоотборник донного грунта, содержащий колонковую трубу с обратным клапаном в. верхней части, балластный груз и подвеску с грузовым тросом 13.Недостатками данного пробоотборника являются сложность его использования для опробования глубоководных районов морей.и океанов и недостаточно высокое качество отбираемых им проб.Наиболее близким к предлагаемому является самовсплывающий пробоотборник донного грунта, содержащий колонковую трубу с обратным клапаном в верхней части, поплавок и балластную опору с установленным на ней коаксирльно колонковой трубе цилиндром, в котором размещен прикрепленный к колонковой трубе поршень, ри этом колонковая труба пропущена черезверхнее и нижнее отверстия цилиндра, подпоршневая, полость которого сообщена с окружающей средой посредством обратного . ЗО клапана с временным устройством, анадпоршневая полость герметизированаи вакуумирована 23,Этот пробоотборник значительноудобнее в эксплуатации при исследовании особенно глубоководных районовморей и океанов, однако и он не обеспечивает получение проб высокогокачества, так как отобранная пробоотборниками при подъеме на поверхность проба частично теряется.Цель изобретения - повышение качества отбираемых проб за счетобеспечения их надежной герметизации вколонковой трубе.Укаэанная цель достигается тем,что самовсплывающий пробоотборникдонного грунта, содержащий. колонковую трубу с обратным клапаном вверхней части, поплавок и балластнуюопору с установленным на ней коаксиально колонковой трубе цилиндром,в котором размещен прикрепленный кколонковой трубе поршень, при этомколонковая труба пропущена черезверхнее и нижнее отверстия цилиндра,подпоршневая полость которого сообщена с окружающей седсй посредствомобратного клапана с временным устройством, а подпоршневая полостьгерметизирована и вакуумирована,снабжен клапаном, расположенным унижнего отверстия цилиндра и смонтированным с помощью установленныхвдоль наружной поверхности цилиндратяг и соединяющей их планки на поплавке.На фиг. 1, 2 и .3 - пробоотборникв моменты соответственно его внедре. ния в дно, отдеЛения балластной опоры и всплытия на поверхность, продольный разрез; на фиг. 4 - разрезА-А на фиг. 1.Самовсплывающий пробоотборникдонного грунта состоит из колонковой трубы 1 с обратным клапаном 2в верхней части, лепестковым клапаном 3 в нижней и поршнем 4 посредине, цилиндра 5, установленногона балластной опоре б коаксиальноколонковой трубе 1, причем колонковая труба 1 пропущена через верхнее7 и нижнее 8 отверстия цилиндра 5,поплавка 9 и соединенного с нимпосредством тяг 10 и планки 11 расположенного у нижнего отверстия 8цилиндра 5 клапана 12,Колонковая труба 1 посредствомтросов 13 связана с балластной опорой б, при этом для обрезания тросов 13 в верхней части цилиндра 5укреплены ножи 14. Внизу цилиндра 5укреплены опорные лапы 15.Тяги 10 установлены вдоль наружной поверхности цилиндра 5, в нижнейчасти они имеют П-образные пазы 16,в которых и установлен с воэможностью 35относительного перемещения клапан12, причем клапан 12 подпружинен спомощью пружины 17 относительно одной из опорных лап 15 цилиндра 5.Планка 11 вверху жестко соединяет 40между собой тяги 10 и крепится напоплавке 9. Обратный клапан 12 колонковой трубы 1 установлен с возможностью относительного перемещенияна тягах 10. 45 Подпоршневая полость 18 цилиндра 5 сообшена с окружающей средой через канал 19 и обратный клапан 20, имеющий временное устройство (не показа.но), обеспечивающее срабатывание обратного клапана 20 через определенный промежуток времени после внедрения пробоотборника в исследуемые донные отложения.Надпоршневая полость 21 цилиндра 55 5 герметиэирована с помощью установленных в верхнем отверстии 7 цилиндра И поршне 4 уплотнительных элементов 22 (аналогичные элементы установлены в нижнем отверстии 8 цилинд ра 5) и вакуумирована.Длина тяг 10 соответствует длине колонковой трубы 1, а площадь поршня 4 превышает площадь сечения колонковой трубы 1.65 Пробоотборник работает следующимобразом.Приведенный в исходное положение(Фиг. 1 и 4) пробоотборник сбрасыва.1 ют в воду, Обладающий отрицательнойплавучестью и удерживаемый поплавком9 в вертикальном положении пробоотборник ускоряется.в воде, приобретаякинетическую энергию, достаточнуюдля внедрения в грунт на заданнуюглубину колонковой трубы 1. Поступающая в колонковую трубу 1 пробагрунта (керн) приподнимает обратныйклапан 2 и выталкивает иэ трубы 1воду в окружающую гидросферу, Череззаданный промежуток времени послепогружения колонковой трубы 1 покоманде временного устрбйства срабатывает обратный клапан 20 и вода изокружающей гидросферы по каналу 19поступает в подпоршневую полость 18цилиндра 5. Под давлением воды цилиндр 5 смещается вниз по направлению к балластной опоре б, а поршень4 вместе с колонковой трубой 1вверх. При этом ножи 14 срезают тросы 13, отделяя балластную опору бот колонковой трубы 1. Далее опорные лапы 15 цилиндра 5 упираются вбалластную опору 6 и колонковая трубаизвлекается из грунта. Во времяизвЛечения колонковой трубы 1 обратный клапан 2 находится в закрытомположении, способствуя отрыву пробыгрунта от массива и удержанию ее вколонковой трубе 1 (Фиг. 2).При смещении поршня 4 в верхнееположение колонковая труба 1 полностью вытягивается внутрь цилиндра5, освобождая клапан 12. Последнийпод действием пружины 17 перемещается в П-образных пазах 16 и перекрывает нижнее отверстие 8 цилиндра 5.При дальнейшем перемещении. поршня 4обратный клапан 2 упирается в планку 11, поднимая ее, а вместе с нейтяги 10 и клапан 12, который такимобразом плотно прижимается к цилиндру 5, герметично закрывая его нижнее отверстие 8 (фиг. 3) и обеспечивая надежную герметизацию отобранной пробы грунта.Пробоотборник, приобретший послесброса балластной опоры б положительную плавучесть, всплывает наповерхность воды. Обратный клапан20 препятствует выходу воды иэ подпоршневой полости 18 цилиндра 5,благодаря чему усилие прижима клапанов 2 и 12 при подъеме пробоотборника на поверхность остаетсяпочти неизвеменным,Формула изобретенияСамовсплывающий пробоотборник донного грунта, содержащий колонковуютрубу с рбратным клапаном в верхней части, поплавок и балластную опору с установленным на ней коаксиально колонковой трубе цилиндром, в котором размещен прикрепленный к колонковой трубе поршень, при этом колон ковая труба пропущена через, верхнее и нижнее отверстия цилиндра, подпоршневая полость которого сообщена с окружающей средой посредством об. ратного клапана с временным устрой ством, а надпоршневая полость герметизирована и вакуумирована, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества отбираемых проб за счет обеспечения их надежной герметизации в колонковой трубе,он снабжен клапаном, расположенныму нижнего отверстия цилиндра и смонтированным с помощью установленныхвдоль наружной поверхности цилиндратяг и соединяющей их планки на поплавке. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 623128, кл. С 01. М 1/04,В 21 В 49/02, 1977.2. Авторское свидетельство СССРР 714828, кл. 6 01 й 11/00, 1973