Устройство для отбора проб Российский патент 2022 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к устройствам для отбора проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции и может быть использовано для осуществления пробоотбора с различных глубин любых водоемов и колодцев. Наиболее широкое применение изобретение может найти при опробовании озерных сапропелевых отложений и других донных отложений соответствующей консистенции.

Известно аналогичное устройство для опробования донных отложений, содержащее колонковую трубу, снабженную в нижней части режущим башмаком. На верхнем конце колонковой трубы посажена направляющая трубка, на которой крепится стальная труба, служащая для установки грузов переменного веса, а также для монтажа четырех стабилизаторов. При этом один из стабилизаторов снабжен плоской крышкой и подвижно установлен на оси. При ослаблении в момент удара грунтоноса о дно фиксатор принимает вертикальное положение, что позволяет крышке во время извлечения трубки перекрывать верхнее отверстие грунтоноса, предотвращая выпадение пробы (смотри И.Г. Шелковников, А.В. Лукошков. Технические средства подводного разведочного бурения и опробования. Из-во ЛГУ, Л., 1979, стр. 77-78).

Недостатком аналога является сомнительная возможность опробования текучих отложений, поскольку в нем отсутствует устройство запирающее нижний конец грунтозаборника.

Известно аналогичное устройство для отбора проб текучего материала, содержащее вертикально смонтированную грунтопроводную трубу, соединенную с вохдухопроводной трубой, связанной с с магистралью для подачи сжатого воздуха и расположенной параллельно грунтопроводной трубе, и пробоотборник выполненный в виде охватывающего верхнюю половину грунтопроводной трубы стакана, причем грунтопроводная труба жестко закреплена в стакане, а верхний торец грунтопроводной трубы смонтирован ниже верхнего торца стакана на 1/6 част длины стакана, при этом соединение грунтопроводной и воздухо проводной труб осуществлено посредством ввода нижнего торца воздухопроводной трубы в боковую стенку грунтопроводной трубы на высоте 2 сантиметра от нижнего торца грунтопроводной трубы (смотри патент РФ №2030729, МПК G01N 1/20, G01N 1/10, опубликованный 1995, март 10).

Недостатком аналога является, дополнительное разжижение опробуемого материала струей воды при его извлечении и нарушение структуры образца, что исключает обеспечение качественной и количественной оценки взятой пробы, а также возможность опробования только верхнего слоя опробуемой залежи.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков, является универсальный пробоотборник донных отложений и бурового шлама, представляющий собой полый цилиндр, к которому при помощи сварки либо иного способа крепится ручка разборного типа, секции которой скреплены между собой через отверстия в концевых участках болтами, причем конец пробоотборника выполнен скошенным и заостренным, цилиндр выполнен снабженным движущимися пластинами на креплении (соединении) шарнирного типа, первая пластина закреплена изнутри, вторая пластина - в верхней части. (смотри патент РФ №73396 U1, МПК Е21В 49/02, опубликованный 2008,05,20, выбран в качестве прототипа)

Недостаток прототипа состоит в том, что устройство неработоспособно. В формуле полезной модели указано, что пробоотборник (позиция 1 в прототипе), выполнен в виде полого цилиндра.

Первая пластина (позиция 4 в прототипе) закреплена изнутри на шарнире (позиция 3 в прототипе). Так как первая пластина закреплена изнутри цилиндра, значит форма этой пластины (позиция 4 в прототипе) в виде круглого диска. На фигуре 1 прототипа (позиция 10) видно, что пластина стоит вертикально! Чтобы пластина заняла данное вертикальное положение, полый цилиндр (позиция 1 прототипа) должен быть квадратным или прямоугольным. Так как в формуле указан полый цилиндр, то диск, закрепленный на шарнире за его край поднимется вверх, примерно на 20-25 градусов. А вертикально не сможет встать! Вход в полый цилиндр будет в виде узкой щели чуть приоткрыт.

Техническая задача состоит в том, что необходимо обеспечить работоспособность пробоотборника.

Технический результат - обеспечить полное открывание низа полого цилиндра и более надежное закрывание при подъеме пробоотборника, путем исключения щелей

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для отбора проб состоящем из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, особенность заключается в том, что нижняя часть полого цилиндра с возможностью свободного перемещения размещена в дополнительной трубе, наружная поверхность которой снабжена одной горизонтальной и несколькими вертикальными лопастями, причем внутренняя поверхность содержит гребенку, обращенную зубьями вниз в кольцевой паз, а наружная поверхность полого цилиндра, оборудована одним или несколькими упорами, устанавливаемыми через монтажное отверстие в дополнительной трубе напротив кольцевого паза, кроме того, на нижних частях полого цилиндра и дополнительной трубы, снабженной отверстиями, закреплен рукав из водонепроницаемого материала.

Дополнительно изобретение характеризуется тем, что откидная крышка снабжена упором.

Дополнительно изобретение характеризуется тем, что дополнительная труба снабжена шнуром, зацепленным за горизонтальную лопасть, причем длина шнура равна длине штанги.

Дополнительно изобретение характеризуется тем, что ось штанги совпадает с осью полого цилиндра.

Изобретение поясняется чертежами.

Фигура 1 - низ устройства перед опусканием в водоем.

Фигура 2 - верх устройства в положении при опускании в сапропель.

Фигура 3 - вид по А-А.

Фигура 4 - часть развертки внутренней поверхности дополнительной трубы.

Фигура 5 - низ устройства после скручивания рукава.

На чертежах изображено. Штанга 1, элементы крепления 2 штанги к полому цилиндру 3. На чертеже изображены два элемента крепления из трех. Прикрепленный к верху полого цилиндра 3 кронштейн 4 с осью 5, на которой закреплена откидная крышка 6, хвостовик которой снабжен упором 7 взаимодействующим с кронштейном 4. Упор 7 не позволяет подняться откидной крышке на больший угол при погружении устройства. Дополнительная труба 8, на наружной поверхности содержит горизонтальную лопасть 9 и четыре вертикальные лопасти 10. На внутренней поверхности дополнительной трубы 8 выполнен кольцевой паз 11 и гребенка 12, зубья которой обращены к кольцевому пазу 11. Упоры 13, в виде круглых гаек, вводятся через монтажное отверстие 14 в дополнительной трубе 8 и накручиваются на винты 15. В самом низу снаружи полого цилиндра делается кольцевая ступенчатая проточка 16. На низ полого цилиндра надевается рукав 17 и затягивается, например, хомутом. В самом низу дополнительной трубы делается кольцевая проточка 18. На низ дополнительной трубы надевается рукав 17 и затягивается, например, хомутом. При скручивании рукава 17, он начнет отходить от внутренней поверхности дополнительной трубы 8 и чтобы в этом месте не образовывался вакуум, который будет препятствовать скручиванию рукава 17 в нижней части дополнительной трубы 8 выполнены отверстия 19. К горизонтальной лопасти 9 прикреплен шнур (на чертеже не показан), длина которого равна длине штанги 1. Монтажное отверстие 14 желательно заклеить скотчем (на чертеже не показан), для предотвращения попадания сапропеля.

Устройство работает следующим образом.

Исходное положение устройства изображено на фигуре 1. При опускании устройства в сапропель, благодаря горизонтальной лопасти 9 дополнительная труба 8 приподнимается, и упоры 13 разместятся в кольцевом пазе 11. Набегающий поток жидкости через полую трубу 8 откроет откидную крышку 6. Опускаем устройство на нужную глубину и начинаем вращать штангу 1 по часовой стрелке. На фигуре 4 показано местоположение упора 13, когда он находится в кольцевом пазе 11 при скручивании рукава 17, выполненного, например из полиэтилена. При этом вертикальные лопасти 10 удерживают дополнительную трубу 8 от поворота. Рукав 17 начинает скручиваться (смотри фигуру 5). Длину рукава 17 и необходимое число поворотов полого цилиндра 3 относительно дополнительной трубы 8 определяют предварительно опытным путем. Если консистенция илистого отложения жидкотекучая и дополнительная труба 8 не может удержаться в поднятом положении, то тогда за шнур (на чертеже не показан) прикрепленный к горизонтальной лопасти 9 приподнимают дополнительную трубу 8. После скручивания рукава 17 начинаем извлекать устройство. При этом упоры 13 входят между зубьев гребенки 12. Самопроизвольное раскручивание рукава 17 исключается. Откидная крышка 6 закрывается набегающим потоком сапропеля. После извлечения всего устройства из водоема приподнимаем дополнительную трубу 8 и крутим ее против часовой стрелки, удерживая при этом полый цилиндр 3. Рукав 17 раскручивается и проба извлекается. После промывки устройства водой его приводят в исходное положение (смотри фигуру 1). Заклеивают скотчем монтажное отверстие 14. Устройство полностью готово к работе.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования при отборе в водоемах проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечивать достижение усматриваемого заявителем технического результата.

преимущество изобретения состоит в том, что устройство становится работоспособным. Скручивание рукава исключает даже протекание воды через скрутку.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Изобретение относится к устройствам для отбора проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции. Раскрыто устройство для отбора проб, состоящее из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, при этом нижняя часть полого цилиндра, с возможностью свободного перемещения, размещена в дополнительной трубе, наружная поверхность которой снабжена одной горизонтальной и несколькими вертикальными лопастями, причем внутренняя поверхность содержит гребенку, обращенную зубьями вниз в кольцевой паз, а наружная поверхность полого цилиндра оборудована одним или несколькими упорами, устанавливаемыми через монтажное отверстие в дополнительной трубе напротив кольцевого паза, кроме того, на нижних частях полого цилиндра и дополнительной трубы, снабженной отверстиями, закреплен рукав из водонепроницаемого материала. Изобретение обеспечивает полное открывание низа полого цилиндра и более надежное закрывание при подъеме пробоотборника путем исключения щелей. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для отбора проб, состоящее из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, отличающееся тем, что нижняя часть полого цилиндра, с возможностью свободного перемещения, размещена в дополнительной трубе, наружная поверхность которой снабжена одной горизонтальной и несколькими вертикальными лопастями, причем внутренняя поверхность содержит гребенку, обращенную зубьями вниз в кольцевой паз, а наружная поверхность полого цилиндра, оборудована одним или несколькими упорами, устанавливаемыми через монтажное отверстие в дополнительной трубе напротив кольцевого паза, кроме того, на нижних частях полого цилиндра и дополнительной трубы, снабженной отверстиями, закреплен рукав из водонепроницаемого материала.

2. Устройство для отбора проб по п. 1, отличающееся тем, что откидная крышка снабжена упором.

3. Устройство для отбора проб по п. 1, отличающееся тем, что дополнительная труба снабжена шнуром, зацепленным за горизонтальную лопасть, причем длина шнура равна длине штанги.

4. Устройство для отбора проб по п. 1, отличающееся тем, что ось штанги совпадает с осью полого цилиндра.