ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ СНЕГА Российский патент 1994 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к гидрометеорологическим приборам, а именно к приборам бесшурфового отбора проб снега, и может быть использовано в различных областях народного хозяйства, в частности в сельском и лесном хозяйствах.

Более совершенным является пробоотборник [2], отрезающий керн у поверхности грунта. Устройство выбрано в качестве прототипа. Пробоотборник включает цилиндрический корпус, коронку и затвор. Затвор выполнен в виде последовательно расположенных пар тонких стальных пластин с острыми краями, имеющих форму кольцевого отрезка с длиной 1/3 длины окружности корпуса и шарнирно прикрепленных одним концом к коронке, другим к корпусу, пластины в паре соединены шарнирно. Коронка снабжена тормозными лопастями.

В исходном положении пластины занимают узкое кольцевое пространство по окружности корпуса. После погружения пробоотборника до сцепления тормозных лопастей с грунтом затвор приводят в действие поворотом корпуса. Пластины при этом раздвигаются, перекрывая сечение корпуса (аналогично действию ирисовой диафрагмы объектива) и отрезают керн у поверхности грунта.

Недостатками прибора являются загрязнение снеговой пробы частицами растений, поскольку пластины затвора работают как ножницы, перерезая встречающиеся растения; сложность конструкции. При диаметре ≈100 мм затвор состоит из 24 пластин (12 створок), соединенных 36 шарнирами. Такой пробоотборник может быть изготовлен исключительно на специализированном предприятии с применением специальных сталей.

Целью изобретения является повышение чистоты отбора проб и упрощение конструкции.

На фиг.1 изображен пробоотборник, вертикальный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг.1.

Цилиндрический корпус 1 имеет два соосных отверстия в верхней части, в которые вставлена рукоятка 2. На нижнем конце корпуса закреплены неподвижно коронка 3 и затвор. На радиально расположенных осях 4 затвора шарнирно закреплены пластины 5, имеющие форму сектора (на фиг.2 условно показана одна пластина). На осях закреплены втулки 6 для исключения продольного перемещения пластин. Оси соединены в единую конструкцию, включающую элементы 7 жесткости, снабженные режущими кромками 8 для уменьшения нагрузки на затвор при погружении в снег. На пластинах 5 закреплены ограничители 9. В горизонтальном положении пластины опираются ограничителями 9 на соседние оси. Между соседними пластинами, а также между пластинами и поверхностью корпуса оставлены зазоры, предотвращающие заклинивание пластин снегом. Элементы 7, кроме обеспечения жесткости, предохраняют основные детали затвора от повреждений и заклинивания мелкой растительностью. Для уменьшения трения поверхности контакта со снегом по крайней мере поверхности корпуса выполнены из гидрофобных материалов, например полиэтилена, предотвращающих намерзание снега. Затвор содержит 4-5 осей. При количестве осей менее четырех не обеспечивается полного перекрытия сечения корпуса пластинами. Увеличение количества осей свыше пяти нецелесообразно из-за усложнения конструкции, увеличения деформации снежного керна и нагрузки на затвор.

Пробоотборник работает следующим образом.

В отверстие корпуса 1 вставляют рукоятку 2 и, не вращая, погружают пробоотборник вертикально в снег до соприкосновения коронки 3 с поверхностью грунта. Пластины 5 затвора при погружении принимают вертикальное положение. Затем пробоотборник осторожно поворачивают вокруг оси, что позволяет выявить заклинивание затвора случайными предметами; мягкая растительность при этом пригибается к грунту элементами 7 жесткости. Затвор приводят в действие резким поворотом пробоотборника вокруг оси одновременным ударом по обоим концам рукоятки. Удар обеспечивает поворот пробоотборника вокруг снежного керна на некоторый угол. Пластины затвора, испытав при этом боковое давление, принимают горизонтальное или близкое к горизонтальному положение, отсекая керн. Далее рукоятку вынимают из отверстий, извлекают пробоотборник и выгружают снег через верхний конец корпуса.

Предложенный пробоотборник обеспечивает чистоту и полноту отбора снежного керна на любом грунте. Отбор одного керна занимает несколько секунд. Конструкция позволяет производить замену затвора в полевых условиях. Пробоотборник с полиэтиленовым корпусом благодаря небольшому весу удобен для лыжных маршрутов.

Использование: ручной инструмент для бесшурфового пробоотбора. Сущность изобретения: затвор пробоотборника закреплен между корпусом и коронкой. Затвор содержит секторные пластины с ограничителями поворота и жесткий проволочный каркас. Пластины шарнирно закреплены на радиальных осях - элементах каркаса. Пластины принимают вертикальное положение при погружении пробоотборника в снег. Резкий поворот пробоотборника вокруг снежного керна приводит пластины в горизонтальное положение. Положительный эффект: затвор не перерезает растительность, прост в изготовлении. Отбор одной пробы занимает несколько секунд. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ СНЕГА, включающий цилиндрический корпус, коронку и затвор, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты отбора и упрощения конструкции, пластины затвора выполнены в виде секторов и шарнирно закреплены на радиально расположенных осях с возможностью поворота в горизонтальное положение до упора. 2. Пробоотборник по п.1, отличающийся тем, что затвор выполнен из четырех-пяти осей, соединенных в единую конструкцию, включающую элементы жесткости. 3. Пробоотборник по п.1, отличающийся тем, что поверхности контакта со снегом, по крайней мере поверхности корпуса, выполнены из гидрофобных материалов, например из полиэтилена.