Устройство для отбора проб Российский патент 2023 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 воздухопроводной трубой, связанной 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 воздухопроводной 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 в верх, 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 состоящим из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, особенность заключается в том, что ось штанги совпадает с осью полого цилиндра, и что введены кольцо, закрепляемое на полом цилиндре и снабженное подпружиненной храповой собачкой, и оборудованная вертикальными лопастями дополнительная труба, свободно вращающаяся на полом цилиндре, имеющая в нижней части отверстия, на верхнем торце храповые зубцы, взаимодействующие с храповой собачкой, а на внутренней поверхности кольцевой упор, взаимодействующий с кольцевым упором на наружной поверхности полого цилиндра, причем на нижних частях полого цилиндра и дополнительной трубы, закреплен рукав из водонепроницаемого материала.

Дополнительно изобретение характеризуется тем, что откидная крышка снабжена упором.

Изобретение поясняется чертежами.

Фигура 1 - верх устройства при погружении в водоем.

Фигура 2 - низ устройства

Фигура 3 - низ устройства после образования скрутки на рукаве. На чертежах изображено.

Штанга 1, прикрепленная к полому цилиндру 2. Прикрепленный к верху полого цилиндра кронштейн 3 с осью 4, на которой закреплена откидная крышка 5, хвостовик которой снабжен упором 6 взаимодействующим с кронштейном 3. Упор 6 не позволяет подняться откидной крышке на больший угол при погружении устройства. Пружина 7, храповая собачка 8, размещенные на кольце 9, которое закрепляется винтами 10 на наружной поверхности полого цилиндра 2. Вертикальные лопасти 11 на наружной поверхности дополнительной трубы 12 и кольцевой упор 13 на внутренней поверхности. На торце дополнительной трубы выполнены храповые зубцы 14. На наружной поверхности полого цилиндра 2, выполнен кольцевой упор 15. Кольцевые упоры 13 и 15 взаимодействуют друг с другом и не позволяют свободно вращающейся дополнительной трубе смещаться вниз.

В самом низу, снаружи полого цилиндра 2 делается кольцевая ступенчатая проточка 16. На низ полого цилиндра надевается рукав 17 из водонепроницаемого материала и затягивается, например, хомутом. В самом низу дополнительной трубы 12 делается кольцевая проточка 18. На низ дополнительной трубы 12 надевается рукав 17 и затягивается, например, хомутом. Излишки рукава подворачиваются внутрь полого цилиндра 2. При скручивании рукава 17, он начнет отходить от внутренней поверхности дополнительной трубы 12 и чтобы в этом месте не образовывался вакуум, который будет препятствовать образованию скрутки 19 рукава 17 в нижней части дополнительной трубы 12 выполнены отверстия 20.

Устройство работает следующим образом.

Исходное положение устройства изображено на фигуре 2 Набегающий поток жидкости через полую трубу 12 откроет откидную крышку 5. Если глубина большая, то штангу делают разборной. Скручиваем между собой разборные части штанги. Опускаем устройство на нужную глубину и начинаем вращать штангу по часовой стрелке. При этом дополнительная труба 12 будет удерживаться лопастями 11. Рукав 17 начнет скручиваться и образуя скрутку 19. Длину рукава 17 и необходимое число поворотов штанги 1 определяют опытным путем. Начинаем извлекать устройство. Откидная крышка 5 закрывается набегающим потоком сапропеля. Разбираем штангу на составные части. После извлечения всего устройства из водоема проба своим весом начинает давить на скрученный рукав, пытаясь его раскрутить. Храповая собачка 8 противодействует этому. Для извлечения пробы поднимаем храповую собачку 8 и вращаем дополнительную трубу 12, чтобы раскрутить скрутку 19 рукава 17. Рукав раскручивается и проба извлекается.

После промывки устройства водой его приводят в исходное положение (смотри фигуру 2). 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 надежно закрывает полую трубу снизу и исключает даже протекание воды.

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 ось штанги совпадает с осью полого цилиндра; введены кольцо, закрепляемое на полом цилиндре и снабженное подпружиненной храповой собачкой, и оборудованная вертикальными лопастями дополнительная труба, свободно вращающаяся на полом цилиндре, имеющая в нижней части отверстия, на верхнем торце храповые зубцы, взаимодействующие с храповой собачкой, а на внутренней поверхности кольцевой упор, взаимодействующий с кольцевым упором на наружной поверхности полого цилиндра, причем на нижних частях полого цилиндра и дополнительной трубы закреплен рукав из водонепроницаемого материала. Изобретение обеспечивает полное открывание низа полого цилиндра и более надежное закрывание при подъеме пробоотборника путем исключения щелей. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для отбора проб, состоящее из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, отличающееся тем, что ось штанги совпадает с осью полого цилиндра и что введены кольцо, закрепляемое на полом цилиндре и снабженное подпружиненной храповой собачкой, и оборудованная вертикальными лопастями дополнительная труба, свободно вращающаяся на полом цилиндре, имеющая в нижней части отверстия, на верхнем торце храповые зубцы, взаимодействующие с храповой собачкой, а на внутренней поверхности кольцевой упор, взаимодействующий с кольцевым упором на наружной поверхности полого цилиндра, причем на нижних частях полого цилиндра и дополнительной трубы закреплен рукав из водонепроницаемого материала.

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