Устройство для автоматического отбора проб воды на заданных глубинах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОТБОРА ПРОБ ВОДЫ НА ЗАДАННЫХ ГЛУБИНАХ по авт. св. № 607125, от личающееся тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения габаритов и повышения надежности его, датчик закрывания крьшгек пробоотборников выполнен в виде импульсного трансформатора, порогового элемента и одновибратора, подключенного выходом к входу элемента связи погружаемого герметичного контейнера, при этом первичная ойротка импульсного трансформатора соединена с механизмами закрывания крышек всех пробоотборников , а вторичная обмотка импульсного трансформатора соединена через пороговый элемент с входом одновиб- , ратора.

COOS COBETGHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (1Ц

4(5() G 01 Н 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 607125 (21) 3586236/23-26 (22) 27.04.83 (46) 28.02.85. Бюл. Ф 8 (72) П. А. Арбузов, А.В. Олейник, В.В. Холкин и Ю.И. Шаповалов (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского. гидрофизического института АН УССР (53) 620.113.52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 607125, кл. С 01 К 1/10, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОТБОРА ПРОБ ВОДЫ НА ЗАДАННЫХ

ГЛУБИНАХ по авт. св. 9 607125, о .т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения габаритов и повышения надежности его, датчик закрывания крышек пробоотборников выполнен в виде импульсного трансформатора, порогового элемента и одновибратора, подключенного выходом к входу элемента связи погружаемого герметичного контейнера, при этом первичная обмотка импульсного трансформатора соединена с механизмами закрывания крышек всех пробоотборников, а вторичная обмотка импульсного трансформатора соединена через пороговый элемент с входом одновибратора.

1 1142

Изобретение относится к средствам автоматического отбора проб воды на заданных глубинах и может быть использовано при гидрофизических, гидрохимических исследованиях внутренних водоемов, морей и океанов путем непрерывного зондирования при изучении вертикальных разрезов.

По основному авт. св. - 607125 известно устройство для автоматического отбора проб воды на заданных глубинах, содержащее надводный блок управления, состоящий из блока формирования управляющих сигналов, блока цифровой индикации, элемента связи и блока контроля срабатывания крыпек пробоотборников, погружаемый. герметичный контейнер, включающий датчик глубины, блок приема управляющих сигналов,-пробоотборники и механизмы закрывания их крьппек, причем каждый из пробоотборников снабжен датчиком закрывания крышек пробоотборника, выход которого через элемен ты связи соединен со входом блока цифровой индикации и первым входом блока контроля срабатывания крьппек пробоотборников, второй вход которого связан с выходом блока формирования управляющих сигналов, вход кото- ЗО рого соединен с выходом блока контро1ля срабатывания крышек пробоотборника P1) . !

Однако сложность известного устройства не обеспечивает необходимой 3$ надежности работы устройства из-за того, что каждый из пробоотборников снабжен датчиком закрывания крьппек пробоотборника, электрическая связь которого с блоками, размещенными,, 40 внутри прочного герметичного контейнера, осуществляется через гермовводы, являющиеся потенциально ненадежными узлами для глубоководной аппаратуры. Количество таких гврмовводов 45 должно быть равно количеству пробоотборников и при большом их числе снижается надежность устройства. Применение большого числа датчиков закрывания крьппек приводит также к 50 увеличению габаритов устройства.

Цель изобретения — упрощение конструкции с одновременным уменьшением габаритов и повьппением надеж" ности устройства. 5S

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического отбора проб воды на заданных глу753 2 бинах датчик закрывания крьппек пробоотборников выполнен в виде импульсного трансформатора, порогового элемента и одновибратора, подключенного выходом 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 соединена через пороговый элемент с входом одновибратора.

На фиг. 1 представлено устройство для автоматического отбора проб воды на заданных глубинах, блок-схема; на фиг. 2 — структурная схема подключения датчика закрывания крышек пробоотборников.

Устройство состоит иэ надводного блока 1 управления с блоком 2 формирования управляющих сигналов, блоком

3 цифровой индикации, элементом связи 4, блоком 5 контроля срабатывания крьппек пробоотборников, погружаемого герметичного контейнера 6 с датчиком 7 глубины, блоком 8 приема управляющих сигналов, элементом связи 9, датчиком 10 закрывания крьппек пробоотборников, механизмами 11 закрывания крышек пробоотборников 12 и линии связи 13.

Датчик 10 закрывания крьппек пробоотборников состоит из импульсного трансформатора 14, первичная обмотка 15 которого включена в общую цепь питания всех электромагнитов механизмов 11 закрывания крьппек, а вторичная обмотка 16 подключена на вход порогового элемента 17, выход кото рого соединен со входом одновибрато;ра 18. Выхо датчика 10 (выход одно-" вибратора 18) соединен со входом элемента связи 9 погружаемого герметичного контейнера 6.

Механизм 11 закрывания крьппек пробоотборников состоит из электромагнита 19, расположенного внутри погружаемого герметичного контейнера б и разгруженного от воздействия давления и влияния окружающей контейнер среды (воды). Якорь электромагнита 19связан 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 1142

В цепь электромагнитов 19 для управления их работой включены управляемые ключи 20, например тиристоры, на управляющие входы которых подаются командные сигналы с блока приема управляющих сигналов 8.

Блок цифровой индикации 3 выполнен в виде вычислителя глубины погружения по принятым кодам глубины, имеющего память, цифровую схему 10 сравнения, цифровой индикатор глубины и индикатор срабатывания пробоотборников. В качестве блока цифровой индикации глубины погружения могут быть использованы функциональный пре- 15 образаватель с жесткими логическими связями или микропроцессор, имеющие цифровой индикатор глубины любого типа. В качестве индикатора срабатывания пробоотборников применяется светодиод со схемой его включения, а может быть применена лампа накаливания, газоразрядная лампа или цифровой индикатор, показывающий номер сработавшего пробоотборника. 25

Блок 2 формирования управляющих сигналов представляет собой формирователь импульсов определенной длительности и амплитуды, например одновибратор, с устройством согласования и схемой разрешения выдачи повторного сигнала.

Блок 5 контроля срабатывания крышек пробоотборников представляет собой устройство памяти, например триггер с элементами задержки и формирователем разрешающего сигнала.

Ъ

Элементы связи 4 и 9 могут быть любого типа в зависимости от выбранной системы связи и метода разделе40 ния сигналов от датчика давления, управляющих сигналов и сигналов ответа. Они могут включать генераторы с разнесенными частотами, модуляторы, резонансные усилители с соответствующими формирователями.

Блок 8 приема управляющих сигналов представляет собой распредели(тель с соответствующими согласующими ст ойствами у р

Устройство работает следующим образом.

Перед зондированием для отбора проб воды крышки пробоотборников 12 открываются (взводятся механизмы 11 закрывания крьппек). Погружаемый герметичный контейнер 6 опускается под воду с помощью одножильного

753 1 бронированного кабель-троса, который используется одновременно в качестве информационной и силовой линии <" 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 6 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 íа 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 пробаотборника t2 по команде, ранее выданной с блока формирования управляющих сигналов 2.

Дальнейшая работа устройства автоматического отбора проб воды пов- торяется при достижении следующих

1142753 заданных глубин, на которых должны закрыться,пробоотборники.

Если по некоторым причинам (например в результате отсутствия контакта в токосъемнике кабельной лебед- 5 ки, помех и 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 сигналаответа 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- 2о мирования управляющих сигналов поступает разрешающий сигнал на формирование повторной команды для управ,ления механизмом 11 закрывания кры- . шек пробоотборников. Если повторные командные сигналы вызывают срабатывание механизма 1 1 закрывания крышек пробоотборников, индикатор в блоке 3 цифровой индикации сигнализирует об этом а блок 5 контроля запреща ет 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 элементы связи 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

1142753, Составитель Н. Романникова

Редактор Н. Горват Техред А.Бабинец Корректор Е, Рошко

Заказ 710/38 . Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитеТа СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4