Устройство для отбора проб воды

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 15. 06. 81. Бюллетень 22Дата опубликования описания 25.06.81 С 01 М 1/10 Государстеенный комитет ло делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Б.Г.Дудко, И.М.Клименко, М.П.Малахов и Ю.И.Маслов Центральное конструкторское бюро гидрометеорологическогоприборостроения Госкомитета СССР по гидрометеорологиии контролю природной среды(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОДЫ Изобретение относится к гидрологическим исследованиям и предназначено для взятия проб воды, в частности морской, на заданных глубинах.Известно устройство для отбора5 целевых проб морской воды с любой глубины, содержащее вращающуюся на валу головку с установленными на ней батометрами и механизмами закрытия клапанов, пружину для вращения головки, электромагнит и шаговое переключающее устройство 1 .НедосТатками этого устройства являются необходимость вращения больших инерционных масс (головка с батометрами и пробами в них), для чего требуется достаточно сильная пружина, которая создает большие динамические нагрузки на детали переключающего устройства, и необходимость периодического заведения этой пружины, что ведет к снижению надежности работы устройства и к эксплуатационным неудобствам. 2Известно также устройство для отбора проб воды на заданных глубинах, содержащее основание, размещенные вокруг него пробоотборники, снабженные приспособлениями для их закрывания, шаговый электромеханический механизм управления последовательным закрыванием пробоотборников, снабженный корпусом и валом и размещенный на основании, и средства электрической и механической связи с аппаратурой управления 2 .Недостатком данного устройства является громоздкая конструкция и низкая надежность ее работы.Цель изобретения - повышение надежности работы и упрощение конструкции.Поставленная цель достигается тем, что шаговый электромеханический механизм управления снабжен упором и соосно расположенными дисками с радиальными пазами по периферии каждого диска, один из которых выполнен стромеханического механизма управления включает в себя основание 13 и крышку.14, соединенные между собойчерез уплотнительную прокладку 15(Лиг. 2), В крышке 14 установленаэластичная, например из резины,диаАрагма 16, размещенная между двумя перфорированными стенками 17,ограничивающими прогиб диаАрагмы 16,Внутри корпуса шагового электромеханического механизма управленияна основании 13 закреплен электромагнит 18, якорь 19 которого черезсистему рычагов 20 и 21 связан с храповой собачкой 22, которая взаимодействует с храповым колесом 23, жестко укрепленным на валу 24, установленном в основании 13 корпуса шагового электромеханического механизма управления на подшипниках 25 иуплотненным на выходе из основания13 резиновым кольцом 26. Внутренняяполость корпуса заполнена электроизоляционной жидкостью, например маслом,выходящей через два отверстия в основании 13 корпуса шаговог о электромеханического механизма управления, закры -тые пробками 27. На конце вала 24,выходящем из основания 13, жесткозакреплен диск 28, выполненный сбольшим диаметром, чем второй диск29, установленный соосно первому.Снизу, вплотную к диску 28, на егоступице, как на оси, установленвторой диск 29 меньшего диаметра, Внижнем диске 29 выполнено отверстие30, а в верхнем диске 28 - дугообразный паз 31 (Лиг. 3), в которыепроходит стержень 32 Аиксатора, накотором со стороны верхнего диска установлены стакан 33 с пружиной34 и закреплен колпачок 35. Размерпо дуге паза 31 в верхнем диске 28дает возможность нижнему диску 29поворачиваться относительно верхнего диска 28 на угол, равный угловому шагу вращения вала 24 шагового электромеханического механизмауправления, Снаружи на основании 13корпуса шагового электромеханического механизма управления установлен упор 36, взаимодействующий вслужебном положении со стержнем 32фиксатора, На периАерии основания 13радиально закреплены кронштейны 37,по количеству равные числу пробоотборников. На осях 38 кроггштейнов37, имеющих пружины 39 кручения, установлены двуплечие рычаги 40, Пру 3 838498фбольшим диаметром и жестко закрепленна валу, а другой снабжен Аиксатороми расположен на валу с возможностьюсвободного перемещения, диски снабжены пружиной, установленной с возможностью углового перемещения дисков, а корпус шагового электромеханического механизма управления снабжен рычагами, соединенными одними кон.цами с приспособлениями для закрывания пробоотборников, а другими концами с дисками, при этом с дискомменьшего диаметра соединен один изрычагов, Кроме того, корпус шагового электромеханического механизмауправления снабжен перфорированнымистенками и расположенной между нимиэластичной диаАрагмой. Величина смещения радиальных пазов в обоих дискахравна угловому шагу вращения вала 20шагового электромеханического механизма управления.На корпусе шагового электромеханического механизма управления ло периАерии радиально установлены и двуплечих рычагов, одно плечо которыхнагружено приспособлениями для закрывания пробоотборников, другое плечопдвуплечих рычагов прижато к диску большего диаметра, а одного двуплечего рычага - к диску меньшегодиаметра,На Аиг. 1 изображено устройстводля отбора проб воды, общий вид; нафиг. 2 - шаговый электромеханическиймеханизм управления, продольный разрез; на Аиг, 3 - то же, вид сверху,Устройство для взятия проб водына заданных глубинах содержит цилиндрическое полое открытое основание 401, снаружи на нем радиально установлены пробоотборники 2, имеющие клапаны 3 на обоих концах, например кранового типа. На осях кранов установлены рычаги 4 и 5, соединенные друг с 45другом закрывающей пружиной 6 и тягой 7, обеспечивающей одновременноеоткрытие или закрытие обоих крановпри повороте рычага на одном из них.На верхнем рычаге 4 закреплена петля 8. В верхней части цилиндрического полого основания 1 установленшаговый электромеханический механизм9 управления. Устройство имеет ограждение 10 для защиты его от механических поврЕждений, в верхней частикоторого имеется рым 1 для механического крепления устройства на кабель-тросе 12. Корпус шагового элекО В исходном состоянии все пробоотборники открыты. Петли 8 всех про оотборников 2 зацеплены за малые плечи рычагов 40, к ним приложено усилие от закрывающих пружин 6. При этом боль. шие плечи прычагов 40 прижаты к верхнему большему диску 28, а удлиненное большее плечо одного рычага 40 прижато к нижнему меньшему диску 29 и находится напротив радиального паза 43 большего диска 28 (фиг. 3). Бла. годаря действию пружины 45 растяжения и выбранной величине дугообразного паза 31, радиальные пазы 43 и 44 на обоих дисках 28 и 29 сдвинуты друг относительно друга на один угловой шаг жины 39 кручения стремятся прижатьвнутренние большие плечи рычагов 40к основанию 13 корпуса шагового электромеханического механизма управления. За меньшие плечи рычагов 405зацеплены петли 8, к которым приложено усилие от элементов закрытияпробоотборников, Под действием этого усилия на меньшие плечи рычагов40 удлиненное большое плечо одногорычага 40 прижимается снизу к диску 29, а большее плечо остальныхрычагов 40 прижимается к диску 28,сбоку в основании 13 корпуса шагового электромеханического механизма 5управления имеется штепсельная розетка 41 для соединения с герморазъемом 42, установленным на кон,це кабель-троса 12, соединяющимшаговый электромеханический механизмуправления с бортовой аппаратурой,На периферии обоих дисков 28 и 29выполнены радиальные пазы 43 и 44(фиг. 3), Ширина радиальных пазов43 и 44 выбирается оптимальной для 25обеспечения прохождения плечей рычагов 40, но не более одного углового шага вала 24. В прорезях дисков28 и 29 установлена пружина 45 растяжения, закрепленная одним концом на З 0диске 28, а другим концом - на диске29, Под действием пружины 45 растяжения диск 29 повернут относительнодиска 28 на угол, определяемый длинойдугообразного паза 31 на диске 28, з 5равный угловому шагу поворота вала 24и ограниченный стержнем 32 фиксатора,При этом радиальные пазы 43 и 44обоих дисков 28 и 29 полностью перекрыты по ширине. 40Устройство работает следующим образом,поворота вала шагового электромеханического механизма управления. В этомсостоянии устройство для взятия пробы воды опускается в воду и на нужной глубине, определяемой по длиневытравленного кабель-троса 12 илилюбым другим методом, по кабель-тросу 12 на электромагнит 18 подаетсяэлектрический сигнал. Электромагнит18 через рычаги 20 и 21, храповуюсобачку.22 и храповое колесо 23поворачивает вал 24 и закрепленныйжестко на нем диск 28 на один шаг,Под действием пружины 45 растяжения,соединяющей диски 28 и 29, диск 29также поворачивается на один шаг. Приэтом повороте большее плечо первого по ходу вращения рычага 40 попадает в радиальный паз 43 на диске28. Под действием усилия со сторонызакрывающей пружины 6 на меньшее плечо первого рычага 40, он поворачивается, петля 8 соскакивает с меньшего плеча рычага,и краны пробоотборников закрываются. Пружина 39 .кручения не препятствует повороту рычага 40, так как ее усилие значительно слабее усилия закрывающей пружины6, и она служит только для возвращения рычага 40 в нижнее положение, Устройство перемещается далее и на нужных глубинах подаются сигналы на электромагнит 18,и закрываются краны соответствующих пробоотборников, отсекая в них пробы с этих глубин. Припоступлении на электромагнит 18 предпоследнего, по числу пробоотборников,сигнала большее. плечо предпоследнего(и) рычага 40 попадает в радиальныйпаз 43 верхнего большего диска 28,Одновременно с ним удлиненное большее плечо последнего и рычага 40попадает в радиальный паз 44 нижнего диска 29 и прижимается уже кверхнему диску 28, так как оба радиальных паза 43 и 44 сдвинуты,наодин угловой наг, а стержень 32фиксатора упирается в упор Зб.При поступлении на электромагнит 18поспеднего сигнала стержень 32 фиксатора препятствует вращению диска29. Вал 24, растягивая пружину 45,поворачивает диск 29 еще на одинугловой шаг. В этом положении обарадиальных паза 43 и 44 совмещаются и удлиненное большее плечо рычага 40 попадает в радиальный паз 43на верхнем диске 28. Последний ры 838498Формула изобретения 1. Устройство для отбора проб воды на заданных глубинах, содержащее основание, размещенные вокруг него пробоотборники, снабженные приспособлениями для их закрывания, шаговый электромеханический механизм управления последовательным закрыванием пробоотборников, снабженный корпусом и валом и размещенный на основании, и средства электрической и механической связи с аппаратурой управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции, шаговый электромеханический механизм управления снабжен упором и соосно 20 25 ЗО чаг поворачивается и краны последнего пробоотборника закрываются.После подъема на поверхность устройства для взятия проб воды и извлечения проб на пробоотборников, нажатием на колпачок 35 стержень 32 фик атора отводится от упора 36, диск 29 под действием пружины 45 поворачивается относительно диска 28 и перекрывает радиальный паз 43 в нем. По сле зацепления петель 8 эа меньшие плечи соответствующих рычагов 40 устройство готово для дальнейшей работы. расположенными дисками с радиальными пазами по периферии каждого диска, один из которых выполнен с большим диаметром и жестко закреплен навалу, а другой снабжен фиксатороми расположен на валу с возможностьюсвободного перемещения, диски снабжены пружиной, установленной с возможностью углового перемещения дисков, а корпус шагового электромеханического механизма управления снабжен рычагами, соединенными однимиконцами с приспособлениями для закрывания пробоотборников, а другими концами с дисками, при этом с дискомменьшего диаметра соединен один изрычагов.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что корпусснабжен перфорированными стенками ирасположенной между ними эластичнойдиафрагмой.3, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что величинасмещения радиальных пазов в обоихдисках равна угловому шагу вращениявала шагового электромеханическогомеханизма управления.. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ 0 2,049125,кл. 6 01 Н 1/12, 1972,2. Патент С 1 А В 3.489 П 12,кл, С 01 М 1/10, 1973.34/с Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектна