Подводная пусковая система для погружных автономный измерительных устройств

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ) 536454

Своз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.04.74 (21) 2017711/25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 14.01.77 (51) М.Кл. G 01 V 1/38

Государстееииый коелитат

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 550.838 (088,8) (72) Авторы изобретения

Б. C. Романов, И. В. Артеменко, О. Н. Баханов, В, H. Наумов и Л. Д. Немцов (71) Заявитель (54) ПОДВОДНАЯ ПУСКОВАЯ СИСТЕМА

ДЛЯ ПОГРУЖНЫХ АВТОНОМНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ

УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к измерительной аппаратуре для подводных (донных) исследований, а более конкретно — к устройству систем запуска автономной измерительной аппаратуры, размещаемой в погружных контейнерах, устанавливаемых на дне водоема с целью производства измерений элементов физических полей.

Известны различного рода автономные устройства, применяемые для измерений на дне моря элементов электромагнитного или гравитационного полей, солености воды, ее электропроводности, и направления и скорости течения, температуры и т, д. с использованием,погружных контейнеров положительной и отрицательной плавучести с применением кабелей, тросов., буйков, якорей и пр.

Известно устройство, состоящее из радиогидроаку стическото буя, кабель-троса и якоря (1). Важным элементом, установленным в якорном устройстве, управляющим работой механизма, вытравливания троса и выбросом дополнительного якоря, является инерционный элемент. Инерционный элемент срабатывает в момент удара якоря о дно, что приводит к выбрасыванию дополнительного якоря и прекращению вытравливания троса из якорного .устройства и его закреплению, Применение инерционного элемента в якорных устройствах с названными целями несомненно полезно, так как якорное устройство не только не боится ударов, но и рассчитано на срабатывание от сильного удара о дно. Однако применение инерционного элемента в качестве пускового устройства, обеспечивающего запуск автономной геофизической или океанографической аппаратуры, невозможно, так как запуск ап паратуры на дне должен производиться не вследствие удара контейнера о дно, а в результате его мягкой посадки при значительном снижении скорости погружения вблизи дна. Кроме того, если бы удалось применить для запуска инерционный элемент, рассчитанный на срабатывание при низких значениях ускорений, то в этом случае неизбежно появляется возможность его преждевременного срабатывания при спуско-подъемных операциях у поверхности воды даже в условиях полного штиля.

Известна также подводная, пусковая система для погружных автономных измерительных устройств, содержащая источник звуковых сигналов и .функциональную схему, состоящую из приемника звуковых сигналов и

25 электронной схемы (2). Эта система дает возможность управлять подводными установками ,и контролировать их работу. Система не предполагает наличия кабельной связи с управляемой аппаратурой, находящейся на дне, так зо как управление осуществляется путем передачи кодированных гидроакустических сигналов. Недостатком этой системы в случае ее применения для запуска измерительной геофизической или океанографической аппаратузы является, прежде всего, ее сложность, а, следовательно, и дороговизна и, кроме того, применение этой системы исключает автономность ра боты донной аппаратуры.

Цель изобретения — обеспечение запуска измерительного устройства, например автоматического гравиметра, размещенного в погружном контейнере, в момент посадки на дно водоема.

Достигается это тем, что источник звуковых сигналов, выполненный в виде герметичного двигателя со стартскопным и ударным механизмами, установлен на внешней поверхности контейнера в его донной части, а функциональная схема размещена внутри погружного контейнера, причем акустическим каналом связи между источником и приемником звуковых сигналов функциональной схемы служит корпус контейнера.

На фиг. 1 — схема подводной пусковой системы для погружных автономных измерительных устройств; на фиг. 2 — функциональная схема подводной пусковой системы.

В подводной пусковой системе источник звуковых сигналов представляет собой размещенный в,маслонаполненном корпусе 1 пружинный двигатель 2 многосерийного действия со старт-стопным 8 .и ударным 4 мех",êèçмами для возбуждения звуковых кол"баний производством серии ударов по корпусу ко.. тейнера 5 в момент, посадки е10 на грунт.

Старт-стопный механизм 8 име:-т подпружи,ненный шток б, которому обесп чена возможность возвратно-поступательного движения по вертикали. Нижний конец этого штока через сальниковое уплотнение 7 в корпусе 1 выведен наружу для взаимодействия, например, через какую-то площадку, с .грунтом при посадке контейнера. На другом конце штока 6 перпендикулярно к нему на оси 8 установлена собачка 9, один конец которой закреплен пружинкой 10, а второй находится в зацеплении с одним плечом удерживаемого в исходном .положении пружиной 11 поворотного двуплечего рычага-фиксатора 12. Рычаг-фиксатор 12 с другим своим плечом 18 входит в фиксирующий паз 14 зубчатой шестерни 15.

Шестерня 15 находится в зацеплении с зубчатой шестерней 1б, жестко посаженной на валик пружинного двигателя 2.

В свою очередь шестерня 16 через зубчатую передачу 17 с передаточным числом, оп.ределяющим число ударов в серии, связана с кулачком 18, имеющим форму, определяемую в плане площадью, ограниченной витком Архимедовой спирали, и приводящим при его вращении в возвратно-поступательное движение ударный механизм 4 через ролик 19, установленный на подпружиненном толкателе 20 с ударником 21. Конец ударника 21 через сальниковое уплотнение 22 выведен наружу с целью осуществления ударного контакта с поверхностью погружного контейнера 5.

В функциональной схеме подводной пусковой системы в качестве приемного устройства звуковых колебаний применен пьезоэлектрический датчик давления 28.

Каскад формирования прямоугольных импульсов состоит из схем предварительного широкополосного усилителя 24 и формирователя

10 прямоугольных импульсов 25, схемным решением которого является усилитель-ограничите.чь.

Блок ключевого устройства состоит из реле времени, собранного по схеме одновибратора

15 2б, лз формирователя коротких импульсов, пр.дставляющего собой ждущий мультивибратор 27, а также сооственно ключа 28.

Пересчетное устройство 29 представляет собой два последовательно включенных триггера, выход его подключен к входу усилителя мощности 80. Усилитель мощности 80, собранный на интегральной схеме, подключен к исполните.чьному устройству, представляющему собой ти ристорную переключающуюся схему.

Устройство работает следующим образом.

В момент посадки контейнера на дно водоема в результате взаимодействия с грунтом подпружиненный шток 6 утапливается внутрь маслонаполненного корпуса 1, при этом соба ка 9 одним своим плечом поворачивает подпружиненный двупл чий рычаг-фиксатор

12, выводя его,плечо 18 из фиксирующего паза 14 зубчатой шестерни 15. Как только плечо

18 рычага-фиксатора 12 выйдет из фиксирующ.го паза 14, плечо собачки 9 проскочит подпружиненное плечо рычага-фиксатора 12 и послед:.шй под действи м пружины 11 будет

cTðемHTbся занять исходное положение, но к этому .мо.; енту пружинный двигатель, придя

<о во вращение, сместит фиксирующий.паз, и рычаг-фиксатор будет скользить до следующего совпадения с фиксирующим пазом. Тем временем пружинный двигатель 2 через зубчатую шестерню 1б и зубчатую передачу 17

45 приводит во вращение кулачок 18, последний, в свою очередь, через ролик 19 приводит в возвратно-поступательное движение подпружиHcííûé толкатель 20 с ударником 21, производящим удар по,корпусу контейнера кажи дый раз, когда ролик 19 соскакивает с кулачка 18, но так, что в момент удара не касается нижней направляющей поверхности кулачка.

Таким образом, за один оборот шестерни

15 до момента входа плеча 18,рычага-фикса5з тора 12 в фиксирующий паз 14 зубчатой шестерни 15, т. е. стопорения пружинного двигателя, по корпусу контейнера производится серия из 4 ударов, каждый из которых вызывает колебания корпуса контейнера.

60 Звуковые колебания воспринимаются пьезоэлектрическим датчиком давления 28. Сигналы, снимаемые с датчика, имеют широкую спектральную характеристику с амплитудой порядка 100 мкв.,Эти сигналы усиливаются

6G предварительным широкополосным усилите536454 лем 24 и формируются в серию прямоугольных импульсов формирователем 25. Передним фронтом ситналов одновременно запускается реле времени — одновибратор 2б и ждущий мультиви братор 27, формирующий короткие импульсы. Затем одновибратором 2б открывается ключ 28 и начинается счет импульсов пересчетным устройством 29, импульс считывания с которого подается на усилитель могцности 80. Сброс считывания импульсов осуществляется задним фронтом одновибратора, исключая, таким образом, включение системы от случайных единичных или нескольких с разными интервалами во времени поступающих сигналов. С усилителя мощности 80 стартовый сигнал поступает HB .исполнительное устройство 81.

При отрыве погружного контейнера от дна по завершении измерений подпружиненный шток б возвращается в исходное положение, при этом собачка 9 встречает на своем пути плечо, рычага-фиксатора 12, заставляющее ее повернуться на оси 8. После проскакивания плеча рычага-фиксатора под действием пружинки 10 собачка 9 также занимает исходное положение.

Подводная пусковая система готова к следующему циклу.

Формула изобретения

Под водная пусковая система для погружных автономных измерительных устройств, размещенных в погружном контейнере, содержащая источник звуковых сигналов и функциональную схему, состоящую из приемника звуковых сигналов и электронной схемы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспече10 ния запуска измерительного устройства, например автоматического гравиметра, размещенного в погружном контейнере, в момент посадки на дно водоема, источник звуковых сигналов выполнен в виде герметичного двигателя со старт-стопным и ударным механизмами, установлен на внешней поверхности контейнера в его донной части, а функциональная схема размещена внутри контейнера, причем акустическим каналом связи между

20 источником и приемником звуковых сигналов функциональной схемы служит корпус контейнера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США № 3772639, кл. 340-2, опубликован 13.11.73.

2. Патент США № 3750096, .кл. 340-52, опубликован 31.07.73 (прототип).

536454

"с а,г

Редактор Е, Гончар

Корректор И. Симкина

Заказ 1090/1654 Изд. № 318 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент» ч а:к

23 а пай=э

Составитель Л. Солодилов

Техред Е. Подурушина