Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Пробовідбірник-дегазатор, що містить герметичний корпус з посадочними отворами у верхній і нижній частині герметичного корпусу, шток, що проходить через посадочні отвори герметичного корпусу, фланець, платформу, верхню і нижню направляючі втулки, верхній і нижній співвісні клапани, що встановлені на штоку і розташовані, відповідно, під верхнім і нижнім посадочними отворами герметичного корпусу, вантаж, встановлений на штоку, компенсатор внутрішнього тиску герметичного корпусу, пристрій для примусової зміни об'єму придонної проби, крани для відбору проб газу і води, фіксатор відкритого і закритого стану пробовідбірника-дегазатора та водозабірний пристрій з фільтром, який відрізняється тим, що верхній і нижній співвісні клапани пробовідбірника-дегазатора виконані з конусністю, а частина штока, яка їх сполучає, виконана з можливістю пружної зміни його довжини, крім того, пробовідбірник-дегазатор містить додатково пластинчаті прямокутно-трапецеїдальні консолі з бортами на своїх основах і бічних сторонах, причому довжина верхнього борту довша, ніж сторона верхньої основи, нижня основа виконана меншою, ніж верхня, у сторін з прямими кутами у верхньому і нижньому бортах пластинчатої прямокутно-трапецеїдальної консолі виконані співвісні установлювальні отвори, а подовжені частини верхніх бортів пластинчатих прямокутно-трапецеїдальних консолей встановлені між платформою і фланцем герметичного корпусу, борти сторін, які не перпендикулярні до основ пластинчатих прямокутно-трапецеїдальних консолей, закріплені пластинами або юбкою водозабірного пристрою без кріпильного пояса, в отвори верхніх і нижніх бортів пластин додатково встановлені вимірники геологічних параметрів, пробовідбірники донного ґрунту та стабілізатори вертикальної стійкості пробовідбірника-дегазатора, які закріплені до амортизаторів, що розташовані зверху бортів верхніх основ трапецеїдальних пластин і притиснуті до них кухлями або скобами.

2. Пробовідбірник-дегазатор за п. 1, який відрізняється тим, що фіксатор відкритого і закритого стану пробовідбірника-дегазатора виконаний у вигляді гака-скидача, що виконаний з можливістю вільного обертання на осі між вантажотримальними щічками, кінці яких встановлені між вантажотримальною скобою лебідки і верхнім кінцем штока, а сам гак-скидач зачеплений за вантажотримальну петлю, яка з'єднана з герметичним корпусом, причому вантажотримальні щічки додатково містять консоль, яка одним кінцем жорстко з'єднана під прямим кутом з вантажотримальними щічками, а в іншому кінці консоль містить отвір з втулкою, причому консоль розташована нижче осі, навкруги якої повертається гак-скидач, крім того, противага гака-скидача виконана окремим вантажем і сполучена з гаком-скидачем через гнучкий трос, пропущений через втулку додаткової консолі.

3. Пробовідбірник-дегазатор за п. 1, який відрізняється тим, що компенсатор внутрішнього тиску герметичного корпусу пробовідбірника-дегазатора виконаний у вигляді еластичного гофра, що сполучений одним кінцем з внутрішнім об'ємом герметичного корпусу, а з іншого кінця герметично закритий пробкою, причому гофр захищений негерметичною огорожею з кришкою і затиснутий пружиною між гофром і кришкою огорожі.

Текст

Реферат: Пробовідбірник-дегазатор містить герметичний корпус з посадочними отворами у верхній і нижній частині герметичного корпусу, шток, що проходить через посадочні отвори герметичного корпусу, фланець, платформу, верхню і нижню направляючі втулки, вантаж, встановлений на штоку, компенсатор внутрішнього тиску герметичного корпусу, пристрій для примусової зміни об'єму придонної проби, крани для відбору проб газу і води, фіксатор відкритого і закритого стану пробовідбірника-дегазатора та водозабірний пристрій з фільтром. Верхній і нижній співвісні клапани пробовідбірника-дегазатора, що встановлені на штоку і розташовані відповідно під верхнім і нижнім посадочними отворами герметичного корпусу, виконані з конусністю, а частина штока, яка їх сполучає, виконана з можливістю пружної зміни його довжини. Пробовідбірник-дегазатор містить пластинчаті прямокутно-трапецеїдальні консолі з бортами на своїх основах і бічних сторонах, причому довжина верхнього борту довша, ніж сторона верхньої основи, нижня основа виконана меншою, ніж верхня. У сторін з прямими кутами у верхньому і нижньому бортах пластинчатої прямокутно-трапецеїдальної консолі виконані співвісні установлювальні отвори. Подовжені частини верхніх бортів пластинчатих UA 114835 C2 (12) UA 114835 C2 прямокутно-трапецеїдальних консолей встановлені між платформою і фланцем герметичного корпусу. Борти сторін, які не перпендикулярні до основ пластинчатих прямокутнотрапецеїдальних консолей, закріплені пластинами або юбкою водозабірного пристрою без кріпильного пояса. В отвори верхніх і нижніх бортів пластин додатково встановлені вимірники геологічних параметрів, пробовідбірники донного ґрунту та стабілізатори вертикальної стійкості пробовідбірника-дегазатора. UA 114835 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до океанологічних і геологічних досліджень і призначений для відбору проб донних вод і донних відкладень в придонному шарі прісних і солоних водоймищ світового океану, з метою отримання інформації про геологічні параметри придонної області. На сучасному етапі інтенсивного розвитку науки і техніки та технологій пошуку корисних копалин проблема отримання достовірної інформації при проведенні досліджень є особливо актуальною, тому комплекси геологічних обладнань почали споряджати додатковою апаратурою, яка призначена для вимірювання додаткової інформації параметрів складу донних вод, концентрації газів, донних відкладень, ґрунту тощо. Відома, наприклад, установка для дегазації рідинних проб [1], яка призначена для кількісного визначення видалених з них газів. Вона включає герметичний пробовідбірник, пристосування для видалення розчиненого газу, газоаналізатор, причому пробовідбірник споряджений внутрішнім поршнем, штуцером для відбору і переводу проби, дистанційно керованим герметизатором проби, який виконаний у вигляді з'єднаного із штуцером клапанакрана з важелем і тросом управління, механізмом примусового збільшення об'єму камери. При цьому пристосування для видалення розчинного газу виконано у вигляді герметичної дегазаційної камери з попарно розміщеними в ній і пов'язаними механічною передачею гребними гвинтами, що встановлені назустріч один до одного із можливістю синхронного обертання у протилежні сторони. Дегазаційна камера споряджена гідравлічним пристосуванням змінення її внутрішнього об'єму, датчиками температури і тиску, штуцерами для видалення повітря і відбору виділеного газу та з'єднання внутрішньої порожнини камери з атмосферою і заповнення ії пробою. Загальними суттєвими ознаками аналога і заявленого рішення є: герметичний дегазаційний корпус, який споряджений гідравлічним механізмом зміни її внутрішнього об'єму з пробою, штуцери із затискачами Кохера, що виконують функції кранів для випуску газу і рідини. Установка дозволяє проводити дослідження з відбором проб води, дегазацію проби та отримання результатів проведених аналізів. Недоліком установки є те, що має дві герметичні камери і працює в два етапи: спочатку використовують дистанційно керований герметичний пробовідбірник з пристроєм для видалення розчиненого газу, а потім використовують іншу герметичну дегазаційну камеру. Це потребує додаткових витрат часу і створює незручності в експлуатації, у випадку зносу судна, особливо при дослідженні дна шельфу морів, що не дозволить здійснювати відбір води з великих глибин. Відомий також портативний пробовідбірник-дегазатор [2], призначений для відбору проб придонної води і вимірювання температури ґрунту, що містить дегазаційну камеру з конусними отворами, з компенсатором внутрішнього об'єму, пробовідбірник донного ґрунту, датчик температури. Крім того, пробовідбірник містить фіксатор, шток, що проходить через конусні отвори, з розміщеними на ньому співвісно вантажем і конусними клапанами, на які спирається дегазаційна камера зі стабілізаторами вертикальної стійкості, що виконані з хвостовиками. На хвостовики стабілізаторів спирається диск-стопор. Стабілізатори і пробовідбірник донного ґрунту захищені кожухом, на якому закріплений кільцевий вантаж. Захисний кожух і камера пробовідбірника-дегазатора з'єднані між собою рухомо. Такі ознаки пристрою, як герметична дегазаційна камера з конусними отворами у верхній і нижній частині та компенсатор внутрішнього об'єму з функцією примусової зміни об'єму придонної проби в герметичному корпусі, шток з розташованими на ньому, відповідно під верхнім і нижнім конусними отворами, співвісно конусними клапанами, на які спирається дегазаційна камера зі стабілізаторами вертикальної стійкості та фіксатор, кран компенсатора внутрішнього об'єму і крани для відбору проб газу і води, датчик-вимірник параметра досліджуваного середовища - співпадають з суттєвими ознаками запропонованого пробовідбірника-дегазатора. Цей пробовідбірник-дегазатор має можливість не тільки проводити відбори проб придонної води і донного ґрунту, а також надає інформацію про геологічні параметри за допомогою вбудованого датчика-вимірника. Але суттєвим недоліком аналога залишається також обмеженість роботи його на великих глибинах - не більше 200 м при дослідженні морського дна. Після 200 м робота пробовідбірника-дегазатора ускладнюється із-за необхідності додаткового вантажу, щоб відкрити клапани на глибіні, а це закладено в його принципові дії - непроточності при зануренні пробовідбірника-дегазатора. Крім того, негативною ознакою є закладений принцип спрацювання конусних клапанів, який вимагає одночасності закриття отворів дегазаційної камери із-за жорсткого з'єднання клапанів на штоку, але вміст абразиву в отриманій пробі придонної води 1 UA 114835 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 призводить до розгерметизації із-за нерівномірного стирання їх в процесі експлуатації, що потребує додаткового регулювання їх в робочих умовах. Важливими недоліками аналога є також і його конструктивна недосконалість: по-перше, це пов'язано з тою обставиною, що для встановлення додаткової апаратури, немає місця, окрім штока, де можна розмістити лише один прилад; по-друге, пристрій має ще один додатковий вантаж - кільцевий на захисному кожуху, щоб потік, який набігає, мав змогу виходити з-під кожуха, інакше із-за парусності кожуха пристрій перевертається; по-третє, пристрій потребує захисний кожух, бо при ударі пробовідбірника-дегазатора о борт судна або дно скелястого ґрунту, наприклад, при зносі судна в морських умовах, часто відбувається руйнування різьбової частини стабілізаторів і пробовідбірників, а розташування їх біля центру погіршує стійкість пристрою при посадці на дно через конструктивне зміщення центру ваги приладу на горі. Найближчим до винаходу по сукупності ознак є батометр-дегазатор, викладений в [3] і створений як пробовідбірник-дегазатор, який містить герметичний корпус з верхнім і нижнім посадочними отворами і шток, що проходить через ці посадочні отвори. На герметичному корпусі встановлені верхня і нижня направляючі втулки, що утримують шток в центральній осі пробовідбірника-дегазатора. На штоку встановлені верхній і нижній співвісні клапани у вигляді співвісних циліндричних поршнів, які розташовані, відповідно під верхнім і нижнім посадочними отворами герметичного корпусу, вантаж. Пробовідбірник-дегазатор містить поршневий компенсатор внутрішнього тиску герметичного корпусу та пристрій для зміни об'єму придонної проби в герметичному корпусі. Пристрій складається із зовнішнього крана і еластичної камери усередині герметичного корпусу пробовідбірника-дегазатора. Еластична камера сполучається із зовнішнім краном. Герметичний корпус містить також крани для відбору проб газу і води. Пробовідбірник-дегазатор має фіксатор відкритого і закритого стану, утворений у вигляді собачки, що взаємодіє з двома поперечними канавками штока, а корпус обладнаний водозабірним пристроєм з фільтром. Загальними суттєвими ознаками прототипу і пропонованого рішення є: герметичний корпус з верхнім і нижнім посадочними отворами, шток, що проходить через ці посадочні отвори, фланець, платформу, верхню і нижню направляючі втулки, верхній і нижній співвісні клапани, які встановлені на штоку і розташовані, відповідно під верхнім і нижнім посадочними отворами герметичного корпусу та вантаж, який закріплений на штоку, компенсатор внутрішнього тиску герметичного корпусу, пристрій для зміни об'єму придонної проби в герметичному корпусі, крани для відбору проб газу і води, фіксатор відкритого і закритого стану пробовідбірникадегазатора та водозабірний пристрій з фільтром. Перевагою прототипу є його проточність і можливість здійснювати забір проби води з великих глибин без обмежень. Недоліки прототипу є наступні: конструкція клапанів у виконана у вигляді поршня в циліндрі, а надійна герметизація проби забезпечується за рахунок щільного прилягання поршня до стінок циліндричних посадочних отворів. Якщо проба придонної води дисперсна (каламутна), що часто буває при посадці приладу на ґрунт, то за рахунок вмісту абразиву в пробі, відбувається втрата герметизації корпусу - стираються ущільнення клапанів, а зменшення комірок фільтра (навіть не виключення, як вказано в прототипі) приводить к збільшенню опору для води, погіршує проточність пробовідбірника і може просто перекинутися при зануренні, бо знаходиться знизу. Для відновлення щільного прилягання клапанів виникає необхідність зміни ущільнення поршня в процесі його експлуатації, що знижує продуктивність експедиційних робіт. Цей недолік обумовлений рухомим з'єднанням циліндрів і штоків в поршневій конструкції клапанів; неможливість облаштування додатковою апаратурою, оскільки герметичний корпус пробовідбірника-дегазатора обмежений звичайною фланцевою кришкою, діаметр якої дорівнює діаметру герметичного корпусу, де додаткова апаратура просто не поміститься, а збільшення діаметра фланцевої кришки чи юбки водозабірного пристрою для розміщення додаткової апаратури збільшує водяний опір при зануренні пробовідбірника-дегазатора і він може просто перекинутися. Також, якщо застосовувати додатково звичайні консолі, то вони при жорсткій посадці на ґрунт зігнуться або зруйнуються в місці кріплення; крім того, конструкція фіксатора прототипу відкритого і закритого стану пробовідбірникадегазатора забезпечує спрацьовування клапанів тільки в положенні, близькому до вертикального, оскільки виконується по вертикальних стійках датчика торкання дна. В робочих умовах при зносі судна або похилому дні водоймищ, прилад лягає на бік, при цьому датчик торкання дна заклинюються і клапани не спрацьовують. В основу винаходу поставлена задача удосконалити пробовідбірник-дегазатор з забезпеченням автоматичної герметизації корпуса пробовідбірника-дегазатора в умовах 2 UA 114835 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 підвищеної каламутності та отримання додаткової інформативності і надійності роботи в умовах складної геометрії дна при геологічних дослідженнях. Задача вирішується за рахунок введення конусності клапанів і особливої їх послідовності взаємодії з посадочними отворами герметичного корпуса при підйомі пристрою, за рахунок введення додаткових пластинчатих консолей і особливого забезпечення їх жорсткості, за рахунок гнучкого з'єднання противаги пристрою фіксації відкритого і закритого стану з його гаком, які забезпечують нові технічні властивості пристрою - автоматичну герметизацію корпуса пробовідбірника-дегазатора в умовах підвищеної каламутності (навіть при частковому стиранні ущільнень клапанів), за рахунок можливості встановлення додаткової апаратури і отримання додаткової інформативності, за рахунок стабілізації зусилля виходу з зачепу фіксатора відкритого і закритого станів забезпечується закриття пробовідбірника-дегазатора на дні. Нові властивості обумовлюють досягнення технічного результату винаходу - підвищення достовірності проб придонної води і розчинених в ній газів, завдяки гнучкої модульної конструкції і отримання більш широкої інформативності згідно поставлених задач а також підвищення надійності спрацьовування пробовідбірника-дегазатора при досягненні дна складної геометрії. Поставлена задача вирішується тим, що в пробовідбірнику-дегазаторі, який містить герметичний корпус з посадочними отворами у верхній і нижній частині герметичного корпусу, шток, що проходить через посадочні отвори герметичного корпусу, фланець і платформу, верхню і нижню направляючі втулки, верхній і нижній співвісні клапани, що встановлені на штоку і розташовані, відповідно, під верхнім і нижнім посадочними отворами герметичного корпусу, вантаж, встановлений на штоку, компенсатор внутрішнього тиску герметичного корпусу і пристрій для примусової зміни об'єму придонної проби в корпусі, крани для відбору проб газу і води, фіксатор відкритого і закритого стану пробовідбірника-дегазатора та водозабірний пристрій з фільтром, згідно з винаходом, верхній і нижній співвісні клапани пробовідбірникадегазатора виконані з конусністю, а частина штока, яка їх сполучає, виконана з можливістю пружної зміни його довжини, крім того, пробовідбірник-дегазатор додатково містить пластинчаті прямокутно-трапецеїдальні консолі з бортами на своїх основах і бічних сторонах, причому довжина верхнього борту довша, ніж сторона верхньої основи, нижня основа виконана меншою, ніж верхня основа, а у сторін з прямими кутами у верхньому і нижньому бортах пластинчатої прямокутно-трапецеїдальний консолі виконані співвісні установлювальні отвори, при цьому подовжені частини верхніх бортів пластинчатих прямокутно-трапецеїдальних консолей встановлені між платформою водозабірного пристрою і фланцем герметичного корпусу, а борти сторін, які не перпендикулярні до основ пластинчатих прямокутно-трапецеїдальних консолей, закріплені пластинами або юбкою водозабірного пристрою без кріпильного пояса, причому в отвори верхніх і нижніх бортів пластин додатково встановлені вимірники геологічних параметрів, пробовідбірники донного ґрунту та стабілізатори вертикальної стійкості пробовідбірника-дегазатора, які закріплені до амортизаторів, що розташовані зверху бортів верхніх основ трапецеїдальних пластин і притиснуті до них кухлями або скобами. Винахід характеризується уточнюючими відмінними ознаками: фіксатор відкритого і закритого стану пробовідбірника-дегазатора виконаний у вигляді гака-скидача, що вільно обертається на осі між його вантажотримальними щічками, кінці яких встановлені між вантажотримальною скобою лебідки і верхнім кінцем штока, а сам гак-скидач зачеплений за вантажетримальну петлю, яка з'єднана з герметичним корпусом, причому вантажотримальні щічки додатково містять консоль, яка одним кінцем жорстко з'єднана під прямим кутом з вантажотримальними щічками, а з іншого кінця консоль містить отвір з втулкою, причому консоль розташована нижче осі, навкруги якої повертається гак-скидач, крім того, противага гака-скидача виконана окремим вантажем і сполучена з ним через гнучкий трос, пропущений через втулку додаткової консолі, крім того, компенсатор внутрішнього тиску герметичного корпусу пробовідбірника-дегазатора виконаний у вигляді еластичного гофра, що сполучений одним кінцем з внутрішнім об'ємом герметичного корпусу, а з іншого кінця герметично закритий пробкою, при цьому гофр захищений негерметичною огорожею з кришкою і затиснутий пружиною між гофром і кришкою огорожі. Відмінності заявленого пристрою від прототипу належать до наступних конструктивних особливостей. Пластинчата конструкція додаткових консолей дозволила встановлювати не тільки пристрої для отримання інформації про ґрунт, але і стабілізатори вертикальної стійкості, розміщених від центру пробовідбірника-дегазатора на відстані, достатньому для запобігання його перекиданню. Крім того кріплення додаткових консолей з водозабірним пристроєм дозволяє не тільки 3 UA 114835 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зміцнити їх жорсткість, але і спростити водозабірний пристрій, або взагалі замінити окремими пластинами. Встановлення амортизаторів в консолі, дозволило пом'якшити удар електронних вимірників об ґрунт, а стабілізатори вертикальної стійкості від руйнування, оскільки відсутнє їх жорстке різьбове з'єднання з приладом, як в аналогу. Крім того, з'явилася можливість розгойдувати герметичний корпус з пробою, прикладаючи менше зусиль, при дегазації. Конусність клапанів суттєво зменшує рух між стінками отворів герметичного корпуса і клапанами. Несинхронне (почергове) закриття верхнього і нижнього посадочних отворів герметичного корпусу завдяки пружному розтягненню середньої частини штока дозволило автоматизувати регулювання клапанів при їх зношуванні безпосередньо в процесі експлуатації пробовідбірника-дегазатора. Противага гака-скидача, що відокремлена від гака, але пов'язана з ним гнучким з'єднанням, що дозволяє витягати гак-скидач із зачеплення з вантажотримальною петлею при будь-якому положенні приладу на дні водоймища. Виконання компенсатора внутрішнього тиску герметичного корпусу пробовідбірникадегазатора у вигляді еластичного гофра, забезпечує уникнути негативного впливу абразивних дисперсних придонних вод і автоматизувати процес видавлювання газу у віалу, завдяки постійному тиску пружини на гофр. Додатковими технічними результатами винаходу є: 1) заощадження дорогих нержавіючих матеріалів та технологічних витрат шляхом можливості застосування як конусних клапанів, так і циліндричних з торцевим ущільненням (при конусності, що прагне до нескінченності), за рахунок зменшення висоти циліндричних клапанів і товщини посадочних отворів, які обмежується товщиною матеріалу корпусу. 2) спрощення водозабірного пристрою - юбка стягує консолі, щоб не гнулися, тому їй кріпильний пояс (як в прототипі) не потрібен. Крім того, замість юбки можливе використання звичайних трапецеїдальних пластини, тому спеціально вигнута юбка водозабірного пристрою не потрібна, а все ж виконують її функцію - водозабір; 3) підвищити інерцію обертання приладу за рахунок парусності пластинчатих консолей, що значно зменшує вірогідність закручування троса при заглибленні і підйомі пробовідбірникадегазатора; 4) дозволяє застосувати противагу не тільки негативної плавучості, але і позитивної, наприклад якійсь буй, за рахунок гнучкого з'єднання противаги з гаком-скидачем, що важливо в морських умовах, як що противага гака-скидача загубиться. У джерелах патентної і технічної інформації не виявлено нових ознак, які характеризують заявлений пробовідбірник, в саме таких, що забезпечують надійність проведення геологічних досліджень умовах каламутності і складної геометрії дна, автоматичної герметизації корпуса пристрою та отримання додаткової інформації про досліджуване середовище. Тобто рішення, що пропонується, відповідає критерію "новизна", а ознаки відмінності забезпечують нові властивості, а саме: підвищення надійності і спрощення робіт та досяжності місць досліджень. Суть винаходу пояснюється за допомогою креслень, де представлені: на фіг. 1 - загальний вигляд пробовідбірника-дегазатора з виривом, на фіг. 2 - схема компенсатора внутрішнього тиску, на фіг. 3 - схема середньої частини штока. Пробовідбірник-дегазатор, зображений на фіг. 1, містить герметичний корпус 1 з посадочними отворами у верхній 2 і нижній 3 частинах герметичного корпусу, через які пропущений шток 4, платформа 5 і фланець 6 нижньої частини герметичного корпусу з нижньою направляючою втулкою 7, яка розташована на платформі 5 і верхню направляючу втулку 8, яка розташована на верхній частині герметичного корпусу. Шток 4 утримується в центрі приладу за допомогою нижньої 7 і верхньої 8 направляючих втулок. На штоку також встановлені верхній 9 і нижній 10 співвісні конусні клапани, які розташовані, відповідно під верхнім 2 і нижнім 3 посадочними отворами герметичного корпусу. Шток 4 складається з трьох окремих частин: середня, яка з'єднує клапани 9 і 10, нижня, яка вставлена в клапан 10 знизу і верхня, яка вставлена в клапан 9 зверху і на ньому встановлений вантаж 11. Пробовідбірник-дегазатор містить також компенсатор внутрішнього тиску 12 герметичного корпусу 1, пристрій 13 для зміни об'єму придонної проби в герметичному корпусі, кран 14 для відбору проби газу і кран 15 для відбору проби води, фіксатор 16 відкритого і закритого стану пробовідбірника-дегазатора. Герметичний корпус 1 обладнаний водозабірним пристроєм 17 з фільтром 18. Середня частина штока 4 виконана у вигляді пристрою 19, який забезпечує пружну зміну довжини середньої частини штока 4 при підйомі пробовідбірника-дегазатора. Герметичний корпус 1 додатково забезпечений трапецеїдальними пластинчатими консолями 20 з бортами на своїх сторонах. Своїми основами вони розміщені радіально навкруги нижнього посадочного отвору 3 герметичного корпуса. Сторони з прямими кутами трапецеїдальних пластинчатих консолей 20 4 UA 114835 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 конструктивно встановлені оддалік від герметичного корпусу. Протилежні сторони трапецеїдальних консолей 20 встановлені гострим кутом ближче до посадочного отвору 3 у фланці 6 нижній частині герметичного корпусу. Кінці верхніх бортів пластинчатих консолей встановлені між платформою 5 водозабірного пристрою і фланцем 6 нижньої частини герметичного корпусу 1. Верхні і нижні борти пластин 20 мають отвори 21, в які встановлені стабілізатори 22 вертикальної стійкості пробовідбірника-дегазатора, вимірники геологічних параметрів 23 та пробовідбірники донного ґрунту 24, що закріплені до амортизаторів 25 зверху бортів верхніх основ пластин 20. Амортизатори 25 притиснуті до бортів пластин 20 кухлями або скобами 26. Стабілізатори 22 вертикальної стійкості і пробовідбірники донного ґрунту 24 пробовідбірника-дегазатора можуть бути виконані так само, як і в аналогу [2] із загострених сталевих стрижнів і труб. Вимірники геологічних параметрів 23 можуть бути виконані так само аналогічно пристрою для вимірювання температури води і донних відкладень [4], що складається з порожнинного циліндрового корпусу з датчиками, достатньо тонкого, щоб зануритися в донні відкладення і контейнера-реєстратора геологічних параметрів. Фіксатор відкритого і закритого стану пробовідбірника-дегазатора виконаний у вигляді гакаскидача 16, що вільно обертається на осі 27 між вантажотримальними щічками 28. Кінці вантажотримальних щічок 28 гака-скидача встановлені між вантажотримальною скобою 29 лебідки і верхнім кінцем штока 4. Сам гак-скидач зачеплений за вантажотримальну петлю 30, сполучену з герметичним корпусом 1 безпосередньо або через елемент конструкції пробовідбірника-дегазатора, причому вантажотримальні щічки 28 додатково містять консоль 31, одним кінцем яка під прямим кутом жорстко сполучена з вантажотримальними щічками 28. В іншому кінці консоль містить отвір з втулкою 32, причому консоль розташована нижче за вісь 27, навкруги якої повертається сам гак. Противага гака-скидача виконана у вигляді окремого вантажу 33 і сполучена з гаком-скидачем 16 через гнучкий трос 34, який пропущений через втулку 32 додаткової консолі 31. До речі гак-скидач може бути використаний від дночерпальника бентосного ДЧ-0,025 [5], але із запропонованими удосконаленнями. Водозабірний пристрій 17 пробовідбірника-дегазатора може бути виконаний у вигляді окремих пластин, закріплених на бортах бічних сторін трапецеїдальних пластинчатих консолей біля нижнього клапана 10 пробовідбірника-дегазатора шпильками або болтами, чи у вигляді юбки, як в прототипі, але без кріпильного пояса. Компенсатор 12 внутрішнього тиску герметичного корпусу пробовідбірника-дегазатора, зображений на фіг. 2, виконаний у вигляді еластичного гофра 35. Один кінець гофра 35 сполучається з внутрішнім об'ємом герметичного корпусу 1, а інший кінець гофра 35 герметично закритий пробкою 36. Огорожа 37 прикриває гофр 35 від пошкоджень і має отвори 38 для сполучення з досліджуваним рідким середовищем. Усередині огорожі 37 знаходиться пружина 39, яка встановлена між гофром 35 і кришкою огорожі 40. Еластичним гофром 35 може бути застосований автомобільний пильовик. Пристрій 19 (фіг. 1) забезпечує пружну зміну довжини частини штока, що з'єднує клапани 9 і 10 та може буде виконаний, наприклад, як зображений на фіг. 3, де у відрізок труби 41 із зовнішньою різьбою на кінцях встановлена пружина 42. Усередині пружини, головкою вниз, через шайбу 43, вставлений болт 44, а його тіло з різьбою пропущено через концентричний отвір кришки 45, яка утримує пружину з болтом усередині труби за допомогою різьбового з'єднання. Пристрій 19, який забезпечує можливість пружного віддалення один від одного співвісних клапанів 9 і 10, встановлений між цими клапанами за допомогою різьбових з'єднань, як середня частина штока 4, герметичного корпусу 1. Болт 44 може бути вкручений або в торець штока 4, як показано на фіг. 3, або у верхній клапан 9, як показано на фіг. 1. Пристрій 19 виконаний так, щоб відстань між клапанами 9 і 10 була менше, ніж відстань між посадочними отворами 2 і 3. Пристрій для зміни об'єму придонної проби, який розташований усередині герметичного корпусу 1, виконаний у вигляді еластичної камери 13 і крана 46, розташованого зовні герметичного корпусу, і сполучені між собою. Замість еластичної камери може бути використана гумова камера від футбольного або баскетбольного м'яча. Запропонований пробовідбірник-дегазатор працює таким чином. Заздалегідь, на борту судна, закривають крани 14, 15, 46. Гак-скидач фіксатора 16 пробовідбірника-дегазатора зачіплюють за вантажотримальну петлю 30 і лебідкою виводять пробовідбірник-дегазатор за борт судна. В цьому стані герметичний корпус 1 пробовідбірникадегазатора висить на гаку-скидачі фіксатора 16 відкритого і закритого стану, а шток 4 разом з клапанами під дією своєї ваги і ваги вантажу 11 опиняється в крайньому нижньому положенні, утримуючи герметичний корпус 1 пробовідбірника-дегазатора відкритим. В такому положенні пробовідбірник-дегазатор залишається до моменту торкання дна. В процесі занурення 5 UA 114835 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 пробовідбірника-дегазатора здійснюється захоплення потоку води, який набігає через водозабірний пристрій 17, у порожнину герметичного корпусу 1, а випуск потоку води відбувається через верхній посадочний отвір 2. Таким чином, на дні в герметичному корпусі 1 опиняється придонна вода, завдяки його промиванню. Досягнувши дна, стабілізатори 22 вертикальної стійкості пробовідбірника-дегазатора, датчик-вимірник геологічних параметрів 23, пробовідбірники донного ґрунту 24 занурюються в ґрунт. У цей момент трос лебідки послаблюється і гак-скидач фіксатора 16 пробовідбірника-дегазатора під дією ваги вантажу 33 виходить із зачеплення з вантажотримальною петлею 30. Після чого починають підйом пробовідбірника-дегазатора. В процесі підйому зусилля лебідки прикладається до штока 4, через вантажотримальні щічки 28 і шток 4 переміщається в посадочних отворах 2 і 3 герметичного корпуса 1 вгору. Через різницю відстаней між клапанами 9 і 10 та посадочними отворами 2 і 3, закривається спочатку нижній отвір клапаном 10 герметичного корпусу 1. Під дією ваги пробовідбірника-дегазатора пружина 42 (фіг. 3) починає стискатися і збільшує довжину частини штока 4, що знаходиться між клапанами 9 і 10. Після цього клапан 9 досягає верхнього посадочного отвору 2 і закриває його. В цьому стані герметичний корпус 1 пробовідбірника-дегазатора висить на клапанах 9 і 10. забезпечуючи його закритий стан в процесі всього часу підйому пробовідбірника-дегазатора на палубу судна. Відбір отриманих проб і інформацію при цьому можна отримати, зафіксувавши пробовідбірник-дегазатор до борту судна у висячому положенні, або можна виконати також, встановивши його на палубі, але зафіксувавши шток 4 сервісним пристроєм (на фігурах не показано) між вантажем 11 і верхньою направляючою втулкою 8, як наприклад, в аналогу [2]. Обробку проб ґрунту, води, газу і заміряної інформації проводять по алгоритму обслуговування приладу відповідно галузевій науковій методиці. В цілому запропонований винахід забезпечує надійне отримання результатів досліджень, які стосуються складу проб придонних шарів води та параметричної інформації, що набагато ефективніше і продуктивніше в порівнянні з існуючими пробовідбірниками. Запропонований пробовідбірник-дегазатор в порівнянні з прототипом забезпечує підвищену достовірність та ефективність робот за рахунок збільшення комплексу інформативних даних, які характеризують придонне середовище глибоководних водоймищ, крім того, пристрій може бути використаний для вирішення екологічних та інших задач. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР №1243764, СССР, МКИ В01D 19/00, Е21В 49/08 Установка для дегазации жидкостных проб/ В.В. Ягодкин, С.П. Зубайраев и др. - № 3785102/2326; опубл. 15.07.86, Бюл. №26, 1986 г. 2. Декл. пат. на корисну модель № 2641 Україна, МКИ C02F 1/20, В01D 19/00 Портативний пробовідбірник-дегазатор/ І.Д. Багрій, A.M. Кізлат (Україна) - № 2003065643/UA; Заявлено 18.06.2003, опубл. 15.07.2004, Бюл. № 7, 2004 р. 3. Пат. № 94487 Україна, МКИ B01D 19/00, G01N 1/10 Батометр-дегазатор донних вод/ Ю.І. Шаповалов, В.М. Карпюк, І.Д. Багрій, А.М. Кізлат (Україна) - № a200906069/UA; Заявлено 18.06.2003, опубл. 15.07.2004, Бюл. № 7, 2004 р, - прототип. 4. Пат. на корисну модель № 64223 Україна, МКИ G01V 9/00 Пристрій для заміру температури води та донних відкладів/ І.Д. Багрій, А.М. Кізлат, Ю.І. Шаповалов (Україна) - № u201108883/UA; Заявлено 15.07.2011, опубл. 25.10.2011, Бюл. №20, 2011 р. 5. Леонов А.В., Пищальник В.М., Мелкий В.А. Методы исследований параметров морской среды: учебное пособие / А.В. Леонов, В.М. Пищальник, В.А. Мелкий - Южно-Сахалинск: СахГУ, 2010. - 160 с. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Пробовідбірник-дегазатор, що містить герметичний корпус з посадочними отворами у верхній і нижній частині герметичного корпусу, шток, що проходить через посадочні отвори герметичного корпусу, фланець, платформу, верхню і нижню направляючі втулки, верхній і нижній співвісні клапани, що встановлені на штоку і розташовані, відповідно, під верхнім і нижнім посадочними отворами герметичного корпусу, вантаж, встановлений на штоку, компенсатор внутрішнього тиску герметичного корпусу, пристрій для примусової зміни об'єму придонної проби, крани для відбору проб газу і води, фіксатор відкритого і закритого стану пробовідбірника-дегазатора та водозабірний пристрій з фільтром, який відрізняється тим, що верхній і нижній співвісні клапани пробовідбірника-дегазатора виконані з конусністю, а частина штока, яка їх сполучає, виконана з можливістю пружної зміни його довжини, крім того, пробовідбірник-дегазатор містить додатково пластинчаті прямокутно-трапецеїдальні консолі з 6 UA 114835 C2 5 10 15 20 25 бортами на своїх основах і бічних сторонах, причому довжина верхнього борту довша, ніж сторона верхньої основи, нижня основа виконана меншою, ніж верхня, у сторін з прямими кутами у верхньому і нижньому бортах пластинчатої прямокутно-трапецеїдальної консолі виконані співвісні установлювальні отвори, а подовжені частини верхніх бортів пластинчатих прямокутно-трапецеїдальних консолей встановлені між платформою і фланцем герметичного корпусу, борти сторін, які не перпендикулярні до основ пластинчатих прямокутнотрапецеїдальних консолей, закріплені пластинами або юбкою водозабірного пристрою без кріпильного пояса, в отвори верхніх і нижніх бортів пластин додатково встановлені вимірники геологічних параметрів, пробовідбірники донного ґрунту та стабілізатори вертикальної стійкості пробовідбірника-дегазатора, які закріплені до амортизаторів, що розташовані зверху бортів верхніх основ трапецеїдальних пластин і притиснуті до них кухлями або скобами. 2. Пробовідбірник-дегазатор за п. 1, який відрізняється тим, що фіксатор відкритого і закритого стану пробовідбірника-дегазатора виконаний у вигляді гака-скидача, що виконаний з можливістю вільного обертання на осі між вантажотримальними щічками, кінці яких встановлені між вантажотримальною скобою лебідки і верхнім кінцем штока, а сам гак-скидач зачеплений за вантажотримальну петлю, яка з'єднана з герметичним корпусом, причому вантажотримальні щічки додатково містять консоль, яка одним кінцем жорстко з'єднана під прямим кутом з вантажотримальними щічками, а в іншому кінці консоль містить отвір з втулкою, причому консоль розташована нижче осі, навкруги якої повертається гак-скидач, крім того, противага гака-скидача виконана окремим вантажем і сполучена з гаком-скидачем через гнучкий трос, пропущений через втулку додаткової консолі. 3. Пробовідбірник-дегазатор за п. 1, який відрізняється тим, що компенсатор внутрішнього тиску герметичного корпусу пробовідбірника-дегазатора виконаний у вигляді еластичного гофра, що сполучений одним кінцем з внутрішнім об'ємом герметичного корпусу, а з іншого кінця герметично закритий пробкою, причому гофр захищений негерметичною огорожею з кришкою і затиснутий пружиною між гофром і кришкою огорожі. 7 UA 114835 C2 8 UA 114835 C2 9 UA 114835 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: B01D 19/00, C02F 1/20, G01N 1/10, E21B 49/08

Мітки: пробовідбірник-дегазатор

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-114835-probovidbirnik-degazator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пробовідбірник-дегазатор</a>

Подібні патенти