РАМОЧНЫЙ ВОДОЛАЗНЫЙ ДНОЧЕРПАТЕЛЬ

Предлагаемое техническое решение относится к оборудованию для отбора под водой водолазом гидробиологических проб на различных типах грунта и рельефа, и проб мягкого грунта.
Известно устройство по патенту US 5,831,185, в котором описано устройство, управляемое водолазом, для отбора мягкого грунта.
По известному техническому решению устройство имеет в своем составе патрубок для сбора проб, управляющую часть и подъемный мешок. От компрессора находящегося на судне в управляющую часть под давлением поступает воздух. Поступающий воздух через привод заставляет патрубок вибрировать и, поднимаясь вверх по трубе, создает восходящее движение воды, которое подхватывает частицы грунта и доносит их до контейнера для проб.
Основным недостатком устройства является его техническая сложность и необходимость постоянно иметь непосредственно над выполняющим отбор проб водолазом плавсредство с работающим на нем компрессором. Для выполнения операций с таким сложным оборудованием могут привлекаться только профессиональные водолазы. Предполагаемая стоимость работ и необходимость привлечения профессиональных водолазов полностью исключает использование устройства для выполнения широкого круга научно-исследовательских задач с привлечением водолазов-любителей.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является водолазный зубчатый дночерпатель (В.И.Фадеев, Заключительный отчет по контракту Y 00251 «Исследование бентоса в районе питания охотско-корейской популяции серого кита в 2001 году», Институт биологии моря ДВО РАН, Владивосток, 2002 г.). Он состоит из режущей поверхности в виде двух полукруглых «челюстей» крест-накрест через шарнир соединенных с двумя длинными рычагами. К «челюстям» прикреплен мешок из капронового газа, в который собирается проба.
Дночерпатель в отрытом виде упирается в дно. Потом за рычаги-рукояти вкручивается в грунт. Рычаги с силой сводятся и вырезанная режущей кромкой «челюстей» проба грунта оказывается в мешке. После чего дночерпатель за привязанную веревку вытягивается находящимся на плавсредстве ассистентом водолаза на поверхность, где освобождается от пробы и возвращается водолазу для отбора следующей.
Недостатком прототипа является необходимость после взятия каждой пробы передавать дночерпатель на поверхность для изъятия образца. В плотном грунте и грунте содержащем камни заглубление дночерпателя, а, следовательно, объем отобранной пробы может сильно варьировать. Кроме того, дночерпатель не может использоваться на всех типах твердых грунтов. Смыкание «челюстей» дночерпателя в песчаном или глинистом грунте требует от водолаза значительных физических усилий.
Техническим результатом заявляемого решения является увеличение производительности, точности и эффективности отбора гидробиологических проб и проб грунта водолазами
На фигуре приведена функциональная схема рамочного водолазного дночерпателя для отбора гидробиологических проб и проб мягкого грунта.
Устройство состоит из режущей поверхности в виде жесткой рамки 1 квадратной формы, к которой через брезентовую манжету 3 присоединено кольцо 2 для крепления мешка под пробу 4 с затяжным шнуром 5.
Рамочный водолазный дночерпатедь опускают к месту отбора проб
- при работе с мягким грунтом рамкой 1 отмечается площадь сбора, а потом режущая поверхность рамки 1 заглубляется на необходимую глубину и отмеченный участок грунта вырезается режущей кромкой;
- при сборе гидробиологических проб с твердого грунта небольшие валуны «отполаскиваются» от грунта в мешке для проб 4, а потом над рамкой 1 стамеской отбиваются прочно прикрепленные обрастатели;
- при сборе на крупных валунах и скалах по рамке 1 отмечается размер обираемого участка. Рамка 1 устанавливается под нижний край исследуемой площадки и после чего' "все находящиеся на отмеченном участке счищается в рамку 1. Рамка 1 позволяет улавливать разлетающиеся части откалываемых моллюсков и прочих обрастателей и расплывающихся животных.
После того как проба с любого типа грунта собрана в рамку 1, водолаз несколькими взмахами смывает пробу в мешок для проб 4. После чего снимает мешок для проб 4, затягивает его горловину шнуром 5 и надевает на кольцо 2 следующий. Рамочный водолазный дночерпатель готов к отбору следующей пробы.
Съемной мешок позволяет водолазу автономно выполнить необходимое число повторностей на станции и даже нескольких станций не ожидая освобождения рамки от пробы на поверхности. За счет этого достигается значительная экономии времени, и, следовательно, повышается производительность, эффективность и снижение стоимости работ, кроме того, увеличивается точность выполнения работ, благодаря автономности и возможности выполнить сразу необходимое число повторностей на станции.
Конструкция рамки проста и не требует от водолаза наличия большого опыта и прикладывания значительных физических усилий.
В качестве режущей поверхности используется не больше половины периметра квадратной рамки, что позволяет водолазу прикладывать значительно меньшее усилие для отбора пробы на мягких грунтах.
Таким образом, конструкция рамки позволяет увеличить производительность и эффективность отбора проб.
Процесс «вырезания» образца грунта полностью контролируется водолазом, что обеспечивает точность взятия и неизменность объема пробы на разных грунтах
Контроль над объемом пробы отбираемого грунта осуществляется на месте работ.
Использование рамки позволяет сделать удобнее, а, следовательно, быстрее и репризентативнее отбор проб на твердых грунтах.
Испытания показали высокую эффективность работы устройства, а именно после некоторых тренировок для отбора одной станции в трех повторностях на мягких грунтах водолаз тратит около 15 минут.
Очевидные преимущества использования «рамки» были оценены отделом бентоса лаборатории беспозвоночных Мурманского морского биологического института РАН. Работа устройства заслужила положительных оценок. На основании сборов гидробиологических материалов для этой лаборатории проведено несколько исследований и опубликовано несколько печатных работ.