УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗЯТИЯ ПРОБ ПОЧВОГРУНТОВ Российский патент 2005 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к устройствам для взятия проб почвогрунтов, и может быть использовано при гидрологических и гидрофизических исследованиях почвогрунтов.

Известны устройства для взятия проб почвогрунта, содержащие полый цилиндрический пробоотборный стакан, закрепленный на стержне с рукояткой, снабженным шкалой, применение которых связано в той или иной мере с деформацией почвенного образца, например устройство для отбора проб почвы (см. SU, авторское свидетельство 1328718, кл. G 01 N 1/04, 1987).

Известно также устройство для взятия проб почвы, содержащее полый цилиндрический пробоотборный стакан, закрепленный на полой штанге с рукояткой, в котором размещен поршень, имеющий шток в полости штанги и указатель положения его в ней по высоте, но и это устройство в значительной степени обладает указанным выше недостатком, т.к. образец деформируется при вдавливании в стакан и при его выдавливании как за счет взаимодействия со стенками стакана, так и за счет взаимодействия с поршнем (SU, авторское свидетельство 1328713, кл. G 01 N 1/04, 1987).

Известно и другое устройство для взятия проб почвогрунтов, содержащее полый цилиндрический пробоотборный стакан, закрепленный на стержне, имеющий установленную в его внутренней полости кассету для приема образца, выполненную в виде тонкостенного цилиндра, коаксиально расположенного пробоотборному стакану, опорный диск, байонетно соединенный с верхней кромкой пробоотборного стакана и разъемно соединенный со стержнем, который коаксиально расположен внутри штанги, и режущее устройство, снабженное резцами, расположенными на его нижней кромке /SU, авторское свидетельство, 555317, кл. G 01 N 1/04, 1977/.

Однако в известном устройстве возможна деформация почвенного образца, что снижает воспроизводимость результатов анализа.

Техническим результатом данного изобретения является уменьшение деформации образца за счет минимизации механического воздействия на него.

Для достижения технического результата в устройстве для взятия проб почвогрунтов, содержащем полый цилиндрический пробоотборный стакан, закрепленный на стержне, имеющий установленную в его внутренней полости кассету для приема образца, выполненную в виде тонкостенного цилиндра, коаксиально расположенного пробоотборному стакану, опорный диск, байонетно соединенный с верхней кромкой пробоотборного стакана и разъемно соединенный со стержнем, который коаксиально расположен внутри штанги, и режущее устройство, снабженное резцами, расположенными на его нижней кромке, стержень снабжен рукояткой, имеющей шкалу, кассета для приема образца ограничена сверху и снизу предохранительдыми кольцами, нижнее из которых опирается на заплечик, выполненный на внутренней поверхности пробоотборного стакана у его режущей кромки, а верхнее предохранительное кольцо упирается на опорный диск, причем полая штанга снабжена рукояткой в верхней части и шкалой на ее наружной поверхности, а нижний торец штанги соединен с режущим устройством, выполненным в виде полого цилиндра с боковыми вырезами и рыхлящими лапами, в которых расположены резцы.

Внутренний диаметр кассеты для приема образца, верхнего и нижнего предохранительных колец равен внутреннему диаметру режущей кромки пробоотборного стакана. Предохранительные кольца разрезаны по диаметру и состоят из двух полуколец.

Ширина рабочей части рыхлящих лап составляет не менее 0,1 высоты режущего устройства. Запятники рыхлящих лап выполнены косыми. Внутренний диаметр режущего устройства превышает внешний диаметр пробоотборного стакана не более чем на 1 мм.

Опорный диск имеет отверстия для выхода воздуха.

На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - вид Б фиг.1; на фиг.4 - узел 1 фиг.1.

Устройство содержит полый цилиндрический пробоотборный стакан 1, закрепленный на стержне 6, имеющий установленную в его внутренней полости кассету 9 для приема образца, выполненную в виде тонкостенного цилиндра, коаксиально расположенного пробоотборному стакану 1, опорный диск 4, байонетно соединенный с верхней кромкой пробоотборного стакана 1 и разъемно соединенный со стержнем 6. Стержень 6 коаксиально расположен внутри штанги 17. Пробоотборный стакан 1 имеет в нижней части режущую кромку 2. Кассета 9 для приема образца ограничена сверху и снизу предохранительными кольцами 11 и 10, каждое из которых разрезано по диаметру на полукольца. Нижнее предохранительное кольцо 10 опирается на заплечик 3, выполненный на внутренней поверхности пробоотборного стакана 1 у его режущей кромки 2. Верхнее предохранительное кольцо 11 упирается на опорный диск 4, имеющий отверстия 5 для выхода воздуха.

Стержень 6 снабжен рукояткой 8, имеющей шкалу 7. Полая штанга 17 снабжена рукояткой 18 в верхней части и шкалой 21 на ее наружной поверхности.

Нижний торец штанги 17 соединен с верхним торцем 16 режущего устройства, выполненного в виде полого цилиндра 12 с боковыми вырезами 13 и рыхлящими лапами 14, на которых расположены резцы 15 (фиг.1, 3 и 4).

Внутренний диаметр кассеты 9, верхнего и нижнего предохранительных колец 11 и 10 равен внутреннему диаметру режущей кромки 2 пробоотборного стакана 1.

Ширина рабочей части рыхлящих лап 14 составляет не менее 0,1 высоты режущего устройства. Запятники рыхлящих лап 14 выполнены косыми. Внутренний диаметр режущего устройства превышает внешний диаметр пробоотборного стакана 1 не более чем на 1 мм.

Байонетное соединение опорного диска 4 с верхней кромкой пробоотборного стакана 1 включает шпенек 19 (фиг.1 и 2), закрепленный на диске 4, и уголковый вырез 20 (фиг.2), выполненный в верхней кромке пробоотборного стакана 1.

Устройство работает следующим образом. В пробоотборный стакан 1 опускается нижнее предохранительное кольцо 10, затем кассета 9 и верхнее предохранительное кольцо 11. При этом нижнее предохранительное кольцо 10 опирается на заплечик 3, а верхнее 11 прижимается опорным диском 4, который байонетно закрепляется на верхней кромке пробоотборного стакана 1. Устройство в целом помещается в вертикальном положении на выбранный участок почвогрунта.

Нажимая на рукоятку 8 поступательно, погружают пробоотборный стакан 1 в почву на некоторую глубину и, удерживая неподвижной рукоятку 8, вращением рукоятки 18 заглубляют режущее устройство на ту же глубину. Такой процесс повторяют до тех пор, пока цилиндрический образец почвы не заполнит нацело внутреннюю полость, образуемую нижним предохранительным кольцом 10, кассетой 9 и верхним предохранительным кольцом 11, выпуская воздух через отверстия 5 в опорном диске 4. Извлечение устройства из почвы осуществляется обратным вращением рукоятки 18. Для извлечения образца выдвигают пробоотборный стакан 1 из цилиндра 12, отсоединяют пробоотборный стакан 1 от опорного диска 4 и выдавливают образец вместе с кассетой 9, верхним 11 и нижним 10 предохранительными кольцами. Разнимая поочередно предохранительные кольца 10 и 11 на полукольца, освобождают части почвы, выступающие из кассеты 9, и ножом срезают торцы заподлицо с кассетой, помещая срезанную часть в бюксы, а образец вместе с кассетой 9 направляют для дальнейшей работы с ним.

Применение режущего устройства позволяет сравнительно легко поступательно погружать пробоотборный стакан на заданную глубину и извлекать его с образцом, так как он не испытывает воздействия со стороны разрыхленной, с его внешней стороны, почвы, а ее частицы, налипающие на внешнюю сторону стакана, счищаются кромками вырезов в боковых стенках режущего устройства. Использование предохранительных колец и кассеты позволяет уменьшить деформацию образца, т.к. он однократно испытывает механическое деформирующее воздействие, только при входе образца во внутреннюю полость.

Снятие физических характеристик образцов, полученных с помощью устройства, показало более высокую воспроизводимость результатов по сравнению с теми же характеристиками для образцов идентичного почвогрунта, но полученными при помощи других известных устройств аналогичного назначения. Кроме того, предлагаемое устройство более удобно в эксплуатации.

Совокупность отличительных признаков устройства обеспечивает соответствие технического решения критерию "новизны". При сравнении заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями не обнаружены решения, обладающие сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к устройствам для взятия проб почвогрунтов, и может быть использовано при гидрологических и гидрофизических исследованиях почвогрунтов. Устройство для взятия проб почвогрунтов содержит полый цилиндрический пробоотборный стакан, закрепленный на стержне, имеющий установленную в его внутренней полости кассету для приема образца, выполненную в виде тонкостенного цилиндра, коаксиально расположенного пробоотборному стакану. Устройство содержит опорный диск, байонетно соединенный с верхней кромкой пробоотборного стакана и разъемно соединенный со стержнем, который коаксиально расположен внутри штанги, и режущее устройство, снабженное резцами, расположенными на его нижней кромке. Стержень снабжен рукояткой, имеющей шкалу. Кассета для приема образца ограничена сверху и снизу предохранительными кольцами, нижнее из которых опирается на заплечик, выполненный на внутренней поверхности пробоотборного стакана у его режущей кромки, а верхнее предохранительное кольцо упирается на опорный диск. Полая штанга снабжена рукояткой в верхней части и шкалой на ее наружной поверхности. Нижний торец штанги соединен с режущим устройством, выполненным в виде полого цилиндра с боковыми вырезами и рыхлящими лапами, в которых расположены резцы. Изобретение позволяет уменьшить деформацию образца за счет минимизации механического воздействия на него. Устройство удобно в эксплуатации. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для взятия проб почвогрунтов, содержащее полый цилиндрический пробоотборный стакан, закрепленный на стержне, имеющий установленную в его внутренней полости кассету для приема образца, выполненного в виде тонкостенного цилиндра, коаксиально расположенного пробоотборному стакану, опорный диск, байонетно соединенный с верхней кромкой пробоотборного стакана и разъемно соединенный со стержнем, который коаксиально расположен внутри штанги, и режущее устройство, снабженное резцами, расположенными на его нижней кромке, отличающееся тем, что стержень снабжен рукояткой, имеющей шкалу, кассета для приема образца ограничена сверху и снизу предохранительными кольцами, нижнее из которых опирается на заплечик, выполненный на внутренней поверхности пробоотборного стакана у его режущей кромки, а верхнее предохранительное кольцо упирается на опорный диск, причем полая штанга снабжена рукояткой в верхней части и шкалой на ее наружной поверхности, а нижний конец штанги соединен с режущим устройством, выполненным в виде полого цилиндра с боковыми вырезами и рыхлящими лапами, на которых расположены резцы.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренний диаметр кассеты для приема образца, верхнего и нижнего предохранительных колец равен внутреннему диаметру режущей кромки пробоотборного стакана.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предохранительные кольца разрезаны по диаметру и состоят из двух полуколец.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина рабочей части рыхлящих лап составляет не менее 0,1 высоты режущего устройства.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что запятники рыхлящих лап выполнены косыми.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренний диаметр режущего устройства превышает внешний диаметр пробоотборного стакана не более чем на 1 мм.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опорный диск имеет отверстия для выхода воздуха.