Устройство для отбора проб илистых отложений Российский патент 2025 года по МПК G01N1/10 

Изобретение предназначено 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 (И.Г. Шелковников, А. В. Лукошков. Технические средства подводного разведочного бурения и опробования. Из-во ЛГУ, Л., 1979, стр. 77-78).

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

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 в виде охватывающего верхнюю половину грунтопроводной трубы стакана, причем грунтопроводная труба жестко закреплена в стакане, а верхний конец грунтопроводной трубы смонтирован ниже верхнего конца стакана на 1/6 часть длины стакана (патент РФ N 2030729, МПК G01N, 1/10, публ. 10.03.1995).

Устройство на тросе опускается на дно водоема и по воздухопроводной трубе подается сжатый воздух. Врезая в грунт и приподнимая устройство, ведут отбор грунта. Практически пробоотборник работает как обычный эрлифт, разрабатывающий подводную залежь несвязных пород с размещением извлеченных отложений водоема в сборочной емкости (стакане) устройства.

Недостатком аналога является усложненная конструкция, 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 по совокупности признаков является пробоотборник для илистых отложений содержащий корпус, имеющий прямоугольное сечение и снабженный двумя прямоугольными элементами, расположенными с возможностью перемещения по стенкам корпуса с закрепленными на них запирающими пластинами, установленными в направляющих, выполненных скругленными на концах, причем корпус выполнен с двумя полыми стенками, элементы выполнены в виде поршней, установленных внутри полых стенок, запирающие пластины выполнены эластичными, а корпус укреплен на тросе и соединен с магистралью для подачи сжатого воздуха (смотри патент РФ 2175121 МПК G01N 1/10 Опубликовано: 2001.10.20) Выбрано в качестве прототипа.

Недостаток прототипа состоит в том, что устройство сложное.

Техническая задача состоит в том, что устройство необходимо упростить.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для отбора проб илистых отложений содержащее полый корпус, закрепленный на тросе или штанге, снабженный магистралью для подачи сжатого воздуха, особенностью является то, что полый корпус выполнен в виде цилиндра, в нижней части которого установлена воздушная резиновая камера, соединенная с магистралью для подачи сжатого воздуха, а верхний торец полого корпуса оборудован откидной крышкой

Дополнительно изобретение характеризуется тем, что откидная крышка снабжена упором.

Пример конкретного выполнения устройства иллюстрируется чертежами.

Фиг. 1 - верх устройства.

Фиг. 2 - низ устройства.

Фиг. 3 - положение крышки в момент прохождения через сапропель.

Фиг. 4 - устройство с пробой после извлечения из водоема.

Устройство для отбора проб илистых отложений содержит цилиндрический полый корпус 1. Внутри корпуса 1 в его нижней части установлена воздушная резиновая камера 2, соединенная с магистралью 3 для подачи сжатого воздуха. Выше корпуса 1, на двух тягах 4 укреплен рабочий груз 5, к которому крепится несущий мерный трос 6. Устройство можно также крепить на штанге, (не показана) которая крепится на корпусе 1 вместо тяги 4. На корпусе 1 закреплен кронштейн 7 снабженный осью 8, на которой вращается крышка 9, имеющая упор 10. Извлеченная проба илистых отложений 11.

Работа устройства.

Устройство для отбора проб илистых отложений с плавательного средства (весельная лодка, моторная лодка и др.), или со льда опускается на мерном тросе 6 или на штанге (не показана) в толщу опробуемого ила, на определенную заданную глубину. При этом набегающий поток илистых отложений поднимает крышку 9 (см. фиг.3). По достижении заданной отметки, определяемой мерным тросом 6 или по отметкам на штанге (не показана), по магистрали 3 нагнетается воздух (автомобильный ножной насос или ножной насос для надувания резиновых лодок), что обеспечивает раздувание воздушной резиновой камер 2, которая осуществляет герметичное закрывание корпуса 1 снизу. Производится поднятие устройства. При этом набегающий сверху поток илистого отложения или воды водоема закрывает крышку 9 (см фиг.4) Проба извлекается на поверхность для дальнейшей обработки.

Опробование через заданные по глубине интервалы осуществляется по всей толще иловой залежи до момента провисания несущего троса 6 (если используется трос вместо штанги так как глубина большая), что означает соприкосновение нижней части корпуса 1 (конечная проба) с илами пластичной консистенции и окончание процесса опробования толщи илов текучей и вязкотекучей консистенции.

Использование предлагаемого устройства позволяет производить опробование илистой толщи текучей и вязкотекучей консистенции по всей ее мощности с минимальными нарушениями слоя опробуемого сапропеля и получением проб достаточной достоверности.

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

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено 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.

- 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 упрощается. Кроме того, воздушная резиновая камера герметизирует снизу полый корпус (даже вода не вытекает).

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Изобретение предназначено для отбора проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции и может быть использовано для осуществления пробоотбора с различных глубин любых водоемов и колодцев. Раскрыто устройство для отбора проб илистых отложений, содержащее полый корпус, закрепленный на тросе или штанге, снабженный магистралью для подачи сжатого воздуха, при этом полый корпус выполнен в виде цилиндра, в нижней части которого установлена воздушная резиновая камера, соединенная с магистралью для подачи сжатого воздуха, а верхний торец полого корпуса оборудован откидной крышкой. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции устройства отбора проб. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для отбора проб илистых отложений, содержащее полый корпус, закрепленный на тросе или штанге, снабженный магистралью для подачи сжатого воздуха, отличающееся тем, что полый корпус выполнен в виде цилиндра, в нижней части которого установлена воздушная резиновая камера, соединенная с магистралью для подачи сжатого воздуха, а верхний торец полого корпуса оборудован откидной крышкой.

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