Пробоотборник для изучения процессов седиментации в придонном слое океана

624306 ластный груз 7, кинематически связанный с поплавковым модулем 2 с возможностью их санкционированного разделения. Устройство сбора и накопленияпробы снабжено гидродинаьическим крылом 12 и выполнено в виде собиранщего конуса 8 с накопительным стаканом Изобретение относится к приборам и оборудованию для отбора проб вещества в глубоководных районах океана и может быть использовано при изучении придонного слоя и контактной зоны вода - дно океана, Особый интерес представляет применение пробоотборни ка при излучении процессов седиментации в придонном слое океана, а также при проведении глубоководных геологических исследований и наблюдений.Цель изобретения - повышение ре презентативности и качества отбираемых проб вещества в придонном слое океана.На фиг. 1 представлен пробоотборник для изучения процессов седимен тации в придонном слое океана в момент отбора пробы, общ;:й вид; на фиг. 2 - узел 1 на Фиг. 1.Пробоотборник для изученияпроцессов седиментации в придонном слое океана включает пространственную раму 1, на которой закреплен поплавковый модуль 2 с системами поиска и обнаружения пробоотборника в океане, радио- и световым проблесковым маяком 40 3. Укаэанные системы преимущественно крепятся в верхней части поппавкового модуля 2. В нижней части пространственной рамы 1 посредством вертлюга 4 закреплен отрезок троса (буйреп) 5, 45 который посредством размыкателя 6 троса, например гидроакустического типа, соединен с балластным грузом 7.Таким обРазом, балластный груз 7 кинематически связан с поплавковым модулем 2 пробоотборника с возможностью их санкционированного разделения посредством раэмыкателя 6 троса. Непосредственно рабочий орган пробоотборника представляет собой устройство сбора и накопления пробы, состоящее55 из собирающего конуса 8, ориентированного вертикально линией его продольной оси. Верхняя (широкая) часть со 10, который кинематически связан сгидродинамическим крылом 12 и установлен с возможностью продольно-горизонтального перемещения относительно собирающего конуса 8, а собирающий конус расположен вертикально, 6 э,п.ф-лы, 2 ил. бирающего конуса 8 перекрыта решетчатым экраном 9Также в состав устройства сбора и накопления пробы входят накопительный стакан 10 и опорная рама 11.Дополнительно устройство сбора и накопления пробы снабжено гидродинамическим крылом 12, совмещенным с Г-образным рычагом 13, который шарнирно закреплен на указанной опорной раме 11. На своем свободном конце Г-образный рычаг 13 имеет стопорный штырь 4, посредством которого осуществляется кинематическая связь между гидродинамическим крылом 12 и накопительным стаканом 10. Особенностью пробоотборника также является наличие рабочего груза 15, соединенного гибкойтягой, например, отрезком троса )6, с накопительным стаканом 1 О. Рабочий груз 15 используется для натяжения троса 16. Нижняя часть опорной рамы 11 (ее днище) снабжена направлявшими 17, которые выполнены с возможностью санкционированного перемещения относительно них накопительного стакана 10.Дополнительно опорная рама 11 снабжена по меньшей мере двумя фиксаторами, выполненными, например, иэ растворимых вставок, которые кинематически связаны с накопительным стаканом 10 и гидродинамическим крылом 12 фиксатор 18 установлен между опорной рамой 11 и накопительным стаканом 10, а фиксатор 19 установлен между опорной ра мой 11 и гидродинамическим крылом 12, Опорная рама 11 выполнена со сквоз- ным отверстием в своем днище 20 сквозное отверстие позицией не обозначено), которое соосно с собирающим конусом 8, На указанном днище 20 на оси 21 шарнирно закреплен Г-образный рычаг 13 гидродинамического кры" ла 12.Гидродинамическое крыло 12 функционально взаимодействует с набегающим06 6ньх ст ах алов 10 сохраняется также ца дие океана до момента полного оседания и сноса придоцным течением облака взвеси, поднятой со дца океана в результате удара балластного груза 7 о донные осадки. Таким образом полностью исключается засорение отбираемой в последствии пробы посторона ними включеииями что повьпаает качество отбцраемой пробы и репрезентативность получаемой научной информации.По истечении заданного времени(обычно 12 ч) срабатывает фиксатор 18, растворимая вставка которого разрушаясь освобождает накопительный стаканО который под действием усилия с перемещается в положение 11(Фиг, 2) . В таком положении накопительный стакан 10 каждого из устройств сбора и накопления пробы иробоотборника находится в течение всей последующей донной постановки (фиг. 1) . Частицы твердого материала, оседающие в водной толще и достигающие дна океана, попадают в собирающий конус 8 уст" ройств сбора и накопления пробы, скользят ио его стенкам и оседают в накопительных стенках.При наличии значительных придонных течений частицы твердого материала могут вымываться из собирающих конусов 8 в результате образования вихревых иотоков, что снижает качество отбираемой пробы. Чтобы избежать этого в конструкции устройства сбора и цакоплс ния пробы используется решетчатый экран 9, которым перекрыта верхняя(шцрокая) часть каждого иэ собирающих конусов 8. О Пробоотборник для изучения процессов седиментации в придонном слое океана работает следующим образом,В снаряженном состоянии лрсбоотборник выносится за борт судна-носителя (не показано) и освобождается от судового грузоподъемцого устройства. При этом пробоотборник может быть оснащен несколькими устройствами сбо ра и накопления пробы, смонтированными на его пространственной раме 1 (на фиг.показан пробоотборцик с двумя одновременно используемыми устройствами сбора и накопления пробы), 45Под действием отрицательной плавучести (подводного веса) балластного груза 7 пробоотборник свободно погружается в водной толще со скоростью порядка 1,2-1,5 м/с до достиже ния балластным грузом 7 дца океана. При этом накопительный стакан 1 О каждого из устройств сбора и накопления пробы установлен в положении (фиг. 1), что обеспечивает проточ ность собирающего конуса 8, исключая попадание в последний вещества в процессе погружения пробоотборника в водной толще. Положениенакопитель 5 16243 потоком, а кицематическая связь между гидродинамическим крылом 12 ц пакопительцым стаканом 10, осуществляемая посредством Г-образного рычага 13 со стопорным штырем 1 ч, программно взаи5 мосвяэана с раэмыкателем 6 троса, Усилие, приложенное ца свободном конце гибкой тяги (троса 16)вычисляется по формуле ЕР=О,5 Ргде 1.Р " усилие цатжкения гибкой тяги (троса 6),Р " разрывное усилие фиксатрра18, размещенного между опорной рамой 1 (ее днищем 2 О)и накопительным стаканом 10.Причем, разрывное усилие фиксатора19, размещенного между опорной рамой 201 и гидродинамическим крылом 12, определяется иэ выраженияР Ь 2 й (2)где Р - разрывное усилие фиксатора 25между опорной рамойнгидродинамическим крылом12;В - максимальное гидродццамцческое сопротивление крыла 12,После завершения программа сбора пробы и изучения процессов седиментации в придонном слое океана на уровне отбора представительной пробы поступающего на дно океана вещества с судна-носителя по гидроакустическому каналу связи подается команда на срабатывание размыкателя 6 троса, который обеспечивает санкционированное отделение пробоотборцика от балластного груза 7. Получив положительную плавучесть 1 пробоотбориик под действием архимедовой силы поллавкового модуля 2 начинает свободное всплытие вводной толще. При этом набегающий поток Ч (фиг, 2), достигающий скорости порядка 1,5 и/с, воздействует на гидродинамические крылья 12 каждого из устрой1624306 1стн сбора и накопления пробы. Растворимая нстапка фиксатора 19, устапон"лашая между опорцой рамой 11 и гидродиаьические крылом 12, разрушает -ся одновременно с. растворимой вставкой фиксатора 18, т. е. после завершени установки пробоотборвка ца дноокеаца, Фиксатор 19 при всплытии пробоотборццка це препятствует развороту 1 Огпдродпцампческого крыла 12 относитсльцо осц 21 под воздействием набе асщсго потока воды со скоростью Ч.Заданное значение параметра Ропределяем ое цз выражения (2), обеспе:15чин ет пропос удерживание гидродинамичсского крьта 12 в исходном положениин панельной стадш работы пробоотборника, Последнее особенно важно н мо:епт выноса пробоотборника эа бортсудна-носителя и спуска его под воду,когда воздействия ветра и ударов волнмогут изменть требуемое положеиегцдроципамического крьла 12 и какследствие - положение накопителього стакана 10,Такпм образам запрограммированноеараб атын апие Фиксатор а 19 ца дне океац сацкьпоппронанцо освобождает гидро;днамиеское крыло 12 от его жест Окой связи с опорной рамой 11. Разворот гпдролицамического крыла 12 относительно осц 21 приводит к ацалогпппому р знороту Г-образного рычага13 и пьцзоду пз зацепления с накоги 35телььи стаканом 1 О стопорного штыря14, Последнее принодцт, в свою очередь, к перемещению накопительногостакаца 1 О под воздействием усилияЕР в положеппе 111 (1 иг, 2).Таким образом, осуществляются отсекапце отобранцой пробы и ее защита н процессе подьема пробоотборцикав водной толще от размыва и засорения,что поньшант репрезентативность и качестно научной информации о придонном слое океапа. На поверхности океана всплывший пробоотборцик обнаруживается с использованием поисковойсистемы 3, выланлинается цз воды иподнимается ца борт судна-носителя,где отобранная проба поступает наисследования н соответствующие лабораторпце Формула изобретения55 1. Пробоотборник для изученияпроцессов седыецтацип в придонном слое океана, включающий устройствосбора и накопления пробы, поплавковый модуль и балластный груз, кинематически связанный с поплавковыммодулем с возможностью их разделения, отлич ающийся тем,что, с целью повышения репрезентативности и качества отбираемых проб вещества в придонном слое океана, устройство сбора и накопления пробысцабжено гидродинамическим крыломи выполнено в виде собирающего.конуса с накопительньм стаканом, кинематически соединенным с гидродина"мическим крылом и установленным свозможностью продольно-горизонтально:го перемещения относительно: собирающего конуса, а собирающий конус рас"положен вертикально,2. Пробоотборник по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что собирающийконус снабжен опорной рамой и решетча"тым экраном, а гидродинамическое крыло и накопительный стакан устройствасбора и накопления пробы кинематически соединены Г-образным рычагом, который шарнирноэакреплен на опорной раме. 3. Пробоотборник по пп. 1 и 2, о тл и чающий с я тем, что опорная рама снабжена двумя фиксаторами, выполненными из растворимых вставок, кинематически связанных с накопительным стаканом и гидродинамическим крылом, и установленными один между накопительным стаканом и опорной рамой, а другой - между опорной рамой и гидродинамическим крылом.4. Пробоотборник по пп, 2 и 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что опорная рама снабжена направляющими а накопительный стакан установлен с возможностью продольного перемещения относительно направляющих.5. Пробоотборник по п.3, о т л ич а ю щ ц й с я тем, что накопительный стакан устройства сбора и накопления пробы снабжен гибкой тягой, свободный конец которой снабжен грузом. 6, Пробоотборник по пп, 1 и 3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что фиксатор между гидродинамическим крылом и опорной рамой собирающего конуса выполнен с регулируемьм усилием срабатывания,7. Пробоотборник по пп, 1, 2 и 6, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что гид1624106 10 ным рычагом с системой разделения поплавкового модуля и балластного грузапро боотбор ника. фиг Составитель К. КушнаревТехред И,Иоргентал, КорректорС,П 1 екмар Редактор Л. Касарда Заказ 83 ТирахВНИИПИ Государс по изобр на, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. родинамическое крыло и накопительный стакан устройства сбора и накопления пробы кинематически связаны Г-образтвенного комитета 113035, Иосква, 1 Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СС кая наб., д. 4/5