Устройство для автоматического отбора проб воды на заданных глубинах

(9) (11) а(5 Ц С 01 Ы 1 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИ описдние и АВТОРСКОМУ СВИДЕ ЬСТВУ Олейник,алов укторско-техго. гидрофи- ССР льство СССР 1976. АВТОИАТИЧЕСЗАДАННЫХ 7125, от(61) 607125(71) Специальное констрнологическое бюро Иорскзического института АН(54)(57) УСТРОЙСТВО ДДЯКОГО ОТБОРА ПРОБ ВОДЫ НАГЛУБИНАХ по авт, св. В л и ч щ е е с я тем, что, сцелью щения устройства, уменьшения г тов и повышения надежностиего, датчик закрывания крышек пробоотборников выполнен в виде импульсного трансформатора, порогового элемента и одновибратора, подключенноговыходом к входу элемента связи погружаемого герметичного контейнера, приэтом первичная обмотка импульсноготрансформатора соединена с механизмами закрывания крышек всех пробоотборников, а вторичная обмотка импульсного трансформатора соединена черезпороговый элемент с входом одновибратора.1 1142Изобретение относится к средствамавтоматического отбора проб воды назаданных глубинах и может быть использовано при гидрофизических, гидрохимических исследованиях внутреннихводоемов, морей и океанов путем непрерывного зондирования при изучениивертикальных разрезов.По основному авт. св. В 607125известно устройство для автоматического отбора проб воды на заданныхглубинах, содержащее надводный блокуправления, состоящий из блока формирования управляющих сигналов,блока цифровой индикации, элементасвязи и блока контроля срабатываниякрыпек пробоотборников, погружаемыйгерметичный контейнер, включающийдатчик глубины, блок приема управляющих сигналов, пробоотборники и механизмы закрывания их крьппек, причемкаждый из пробоотборников снабжендатчиком закрывания крышек пробоотборника, выход которого через элементы связи соединен со входом блокацифровой индикации и первым входомблока контроля срабатьвания крьппекпробоотборников, второй вход которого связан с выходом блока формирования управляющих сигналов, вход кото- ЗОрого соединен с выходом блока контро 1 ля срабатывания крышек пробоотборника И.Однако сложность известного устройства не обеспечивает необходимой 35надежности работы устройства из-затого, что каждый из пробоотборниковснабжен датчиком закрывания крьппекпробоотборника, электрическая связькоторого с блоками, размещенными40внутри прочного герметичного контейнера, осуществляется через гермовводы, являющиеся потенциально ненадежными узлами для глубоководной аппаратуры, Количество таких гврмовводов 45должно быть равно количеству пробоотборников и при большом их числеснижается надежность устройства. Применение большого числа датчиков закрывания крьппек приводит также к 50увеличению габаритов устройства,Цель изобретения - упрощениеконструкции с одновременным уменьшением габаритов и повьппением надеж"ности устройства. 5Указанная цель достигается тем,что в устройстве для автоматического отбора проб воды на заданных глу 753 2бинах датчик закрывания крьппек пробоотборников выполнен в виде импульсного трансформатора, порогового элемента и одновибратора, подключенноговыходом к входу элемента связи погружаемого герметичного контейнера,при этом первичная обмотка импульсно-го трансформатора соединена с механизмами закрывания крышек всех пробоотборников, а вторичная обмотка им.пульсного трансформатора соединеначерез пороговый элемент с входом одновибратора.На фиг, 1 представлено устройство для автоматического отбора пробводы на заданных глубинах, блок-схема; на фиг. 2 - структурная схемаподключения датчика закрывания крышек пробоотборников,Устройство состоит иэ надводногоблока 1 управления с блоком 2 формирования управляющих сигналов, блоком3 цифровой индикации, элементом связи 4, блоком 5 контроля срабатьваниякрьппек пробоотборников, погружаемого герметичного контейнера 6 с датчиком 7 глубины, блоком 8 приемауправляющих сигналов, элементом связи 9, датчиком 10 закрывания крьппекпробоотборников, механизмами 11 закрывания крышек пробоотборников 12и линии связи 13.Датчик 10 закрывания крьппек пробоотборников состоит из импульсноготрансформатора 14, первичная обмотка 15 которого включена в общую цепьпитания всех электромагнитов механизмов 11 закрывания крьппек, а вторичная обмотка 16 подключена на входпорогового элемента 17, выход которого соединен со входом одновибрато;ра 18. Выхо датчика 10 (выход одно-"вибратора 18) соединен со входомэлемента связи 9 погружаемого герметичного контейнера 6.Механизм 11 закрьвания крьппек пробоотборников состоит из электромагнита 19, расположенного внутри погружаемого герметичного контейнера би разгруженного от воздействия давления и влияния окружающей контейнерсреды (воды). Якорь электромагнита 19.связан системой тяг с крышками пробоотборника 12 и расположен вне погружаемого герметичного контейнера 6..Электромагнит 19 установлен на корпусе погружаемого герметичного контейнера б с использованием уплотняющей (герметиэирующей) прокладки.3 1142В цепь электромагнитов 19 для управления их работой включены управляемые ключи 20, например тиристоры,на управляющие входы которых подаются командные сигналы с блока приемауправляющих сигналов 8,Блок цифровой индикации 3 выполнен в виде вычислителя глубины погружения по принятым кодам глубины,имеющего память, цифровую схему 10сравнения, цифровой индикатор глубины и индикатор срабатывания пробоотборников, В качестве блока цифровойиндикации глубины погружения могутбыть использованы функциональный преобразаватель с жесткими логическимисвязями или микропроцессор, имеющиецифровой индикатор глубины любоготипа. В качестве индикатора срабатывания пробоотборников применяетсясветодиод со схемой его включения, аможет быть применена лампа накаливания, газоразрядная лампа или цифровойиндикатор, показывающий номер сработавшего пробоотборника, 25Блок 2 формирования управляющихсигналов представляет собой формирователь импульсов определенной длительности и амплитуды, например одновибратор, с устройством согласованияи схемой разрешения выдачи повторного сигнала,Блок 5 контроля срабатывания крышек пробоотборников представляет собой устройство памяти, например триггер с элементами задержки и формирователем разрешающего сигнала.Элементы связи 4 и 9 могут бытьлюбого типа в зависимости от выбранной системы связи и метода разделе 40ния сигналов от датчика давления,управляющих сигналов и сигналов ответа, Они могут включать генераторыс разнесенными частотами, модуляторы, резонансные усилители с соответствующими формирователями.45Блок 8 приема управляющих сигналов представляет собой распределитель с соответствующими согласующимист ойствамиу р50Устройство работает следующим образом.Перед зондированием для отбора проб воды крышки пробоотборников 12 открываются (взводятся механизмы 1 55 закрывания крьппек). Погружаемый герметичный контейнер 6 опускается под воду с помощью одножильного 753 1бронированного кабель-троса, который используется одновременно в качестве информационной и силовой линии г" связи 13. Информация с датчика 7 глубины (давления) через элементы связи 9, 4 и линию связи 13 поступает на вход блока 3 цифровой индикации, где преобразуется в значение глубины и высвечивается на цифровом табло. При достижении контейнером б первой заданной глубины из блока 3 цифровой индикации на блок 2 Формирования управляющих сигналов поступает единичный разрешающий сигнал. В блоке 2 формирования управляющих сигналов формируется команда, которая поступает в блок 5 контроля срабатывания крьпнек пробоотборников для запоминания и через элементы связи 4 и 9 - в блок 8 приема управляющих сигналов герметичного контейнера б. С выход блока 8 приема управляющих сигналов на управляющий вход соответствующего управляемого ключа 20 поступает открывающий ключ импульс. Импульс тока в обмотке электромагнита 19 создает магнитное поле, втягивающее якорь в отверстие сердечника электромагнита 19. Поступательное движение якоря через систему тяг закрывает крышки пробоотборника 12.При прохождении через электромагнит 19 механизма 11 закрывания крышек, а следовательно, и через первичную обмотку 15 импульсного трансформатора 14, импульса тока, во вторичной обмотке 16 возникает импульс напряжения, который подается на вход порогового элемента 17, где. сравнивается с заданным уровнем и при его превьппении на выходе порогового элемента 17 формируется импульс, по переднему фронту которого одновибратор 18 формирует импульс определенной длительности, поступающий на элемент связи 9. Далее сигнал через линию связи 13 и элемент связи 4 поступает на вход блока цифровой индикации 3 и блок 5 контроля срабатывания крышек пробоотборников и подтверждает срабатывание пробоотборника 12 по команде, ранее выданной с блока формирования управляющих сигналов 2.Дальнейшая работа устройства автоматического отбора проб воды пов-торяется при достижении следующихзаданных глубин, на которых должны закрыться,пробоотборники.Если по некоторым причинам (например в результате отсутствия контакта в токосъемнике кабельной лебед ки, помехи наводок в линии связи и т.п.) по посланной команде через электромагнит 19 не прошел импульс тока, т.е. не сработал механизм 11 закрывания крышек пробоотборника 12, датчик 10 не вырабатывает сигнала- ответа о .срабатывании пробоотборника и, следовательно, он не поступает на блок 5 контроля срабатывания крышек. В этом случае отсутствует 15 индикация е срабатывании пробоотборника на блоке 3 цифровой индикации, на что оператор обращает внимание, а с блока 5 контроля срабатывания крышек, пробоотборников на блок 2 Фор мирования управляющих сигналов поступает разрешающий сигнал на формирование повторной команды для управ,ления механизмом 11 закрывания крышек пробоотборников. Если повторные И командные сигналы вызывают срабатывание механизма 1 1 закрывания крышек пробоотборников, индикатор в блоке 3 цифровой индикации сигнализирует об этом, а блок 5 контроля запрещает Формирование повторных команд,Повторное незакрытие нескольких пробоотборников подряд свидетельствует о возникновении неисправностей в работе устройства и может служить сигналом для прекращения зондирования, подъема устройства на борт судна, выявления и устранения неисправностей устройства. В этом случае производится экономия забортного времени за счет "исключения зондирования неисправным устройством.Если пробоотборник 12 срабатывает не по команде с блока 2 формирования управляющих сигналов, а от помех, то сигнал с. датчика 10 срабатывания крышек пробоотборников через элементысвязи 9 и 4 поступает в блок 3 цифровой индикации, по табло которого оператор фиксирует глубину, на которой произошло ложное срабатывание.Применение изобретения позволяет сократить эксплуатационные расходы и повысить достоверность результатов. опробования путем устранения пропусков во взятии проб на отдельных горизонтах.1142753,Заказ 710/38 . Тираж 897 Под ВНИИПИ Государственного комитеТа СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4сно Ужгород, ул. Проектн ал ППП "Патент" Составитель Н, РоманниковаРедактор Н. Горват Техред А.Бабинец Корректор Е. Ро