Устройство для экспонирования пластин обрастания Советский патент 1984 года по МПК A01K61/00 

о: ел Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к устройствам для .изучения сообществ . микрообрастания сг.рлкроперифитона ) , включающих бактерий,- одноклеточных водорослей и простейших, разззиваю1ЦИХСЯ на антропогенных субстратах, и может быть использовако для исследовательских целей в области гидробиологии как в текучих, так и в стоячих водах иа MOPRJL и на внутренних водоеглах, таких как реки, озера, пруды, водохрамилища, каналы, а также в агрессивных средах с помощью пластин обрастания,. Изобретение может найти примене ,ние при биологическом испытании про тивообрвстающих покрытий, а также при анализе качества веды благодаря присутствию в обрастании индикаторных биологических видов. Известно устройство для экспони рования пластин обрастания , включа щее стержйнь, выполненный из каучуковой трубки , внутри которой прохо дит металлический трос, связанный поплавком и якорем, при этом вдоль стержня на эластичных кольцах закреплена толстостенная каучуковая трубка с продельным прорезями для размещения в них пластин (стекол обрастания,, служащая одновременно опорной плггстиной и держателем Однако это устройство позволяет одновременно экспонировать только две пластины обрастания. Известно устройство для экспонирования и изучения обрастаний п толще воды и в грунте, }зключогситее прямоугольную деревянную .ту, на краях которой на ее верхней и нижней -сторонах закреплены деревянные держатели с прорезями ,)лля одновременного размещени5Т на заданной глубине 24 пластин, при этом в центре рамы укреп-лен груз, а ее подвеплтвание в воде осуществлено с помощью rriysoB С 21. Однако это ус;тройство не обеспечивает нгщежного крепления пластин обрастания, а кроме того, опо изготовлено из дерева, тормозящего развитие микрообрастателей. Известно также устройство для -э кспонирования пл астин обрастания, включающее опорную раму, на которой в два ряда размещены ксюсеты с плас тинами обрастания, при этом раьй устанавливают в водоемв с помощью буя и якоря С 31. Однако в данном устройстве двухрядное размесоёние; кассет не позволяет одновременно использовать боль шое колигество пластин,, что скижа.ет его информативность . Наиболей близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для экспонирования пластин обрастания, включающее установленный на вертикальном стержне Спорный диск и закрепленный на последнем держатель С4Т, В этом устройстве пластины крепят непосредственно в продольных прорезях держателя в вертикальном и в горизонтальном положении, фиксируя их между эластичными про.:лад,ками. Однако известное устройство также имеет низкую информативность, не позволяет получить точные сравнительные данные результатов обрастания в условиях течения и главное - в нем скорость испытания незначитегльна в виду того, что одновременно может быть выставлено небольшое ксхпичество пластин. Цель изобретения - увеличение скорости проведения испытаний и повышение точности испытаний в условиях течения. Поставленная цель достигс.ется тем, что устройство для экспонирования пластин обрастания, включающее установленный на вертикальном стержне опорный диск и закрепленный на последнем держатель, снабжено кассетами для размещения пластин обрастан1- я и дополни т ел ьны. держателями, при этом все держатели вьтолнены в виде кронштейнов и закреплены на опорком диске радиально, а кассеты смонтированы на держателях. Кроме того, целесообразно опорный диск установить на вертикальном стержне свободно для обеспечения его вращения, кассеты смонтировать на держателях под равны-ми углами к вертикальной плоскости, а устройство снабдить фиксаторами для изменения угла наклона кассет и удержания их в заданнс М положении. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид (при его размещеиии в водоеме вертикально i на фиг. 2 - вариант расположения устройства при установке стержня в горизонтальном положении; на фиг, 3 опорный диск с держателями J на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг.5опорный диск держателя, снабженный поплавком. Устройство для экспонирования пластин обрастания включает вертикальный стержень 1 с кольцэ.ми 2 для, тросов 3., (фиг, lYj с помощью которых устройство размещают з водоеме, установленный на стержне 1 оперный диск 4 , на котором радиальгю укреплены держатели 5, выпо: енные в виде кронштейнов и несущие кассеты б с пластинами 7 обрастания, при этом ка:кдая кассета б закреплена на держателе 5 двугля эластичмы.1и кольца- . M-I 8, В опорном диске 4 выполнены гнеЗ да 9, а устройство снабжено фиксаторами 10, размещенными в этих гнездах и служащими для установки кассет 6 под равными заданными угла ми ot илиJЬ к вертикальной плоскос ти. Фиксаторы 10 могут быть закреп;лены в гнездах 9 или с помощью рузьбового соединения, или удерживаться в них силой трения. Работа устройства осуществляется следующим образом. Для размещения устройства в водо Мб тросы 3 подсоединяют к бую .11 и к грузу 12, что обеспечивает экспонирование пластин обрастания на пос тоянной глубине относительно поверх ности воды даже в условиях переменного уровня воды, например при приливах и отливах, и, тем самлм, создает оптимальные условия для обрастания пластин. С помощью якорого троса 13 гирл я Д;- из нескольких устройств может быть зафиксирована на якоре 14. Предлагаемое устройство позволяе экспонировать пластины обрастания в поверхностном слое, в толще и в при донном слое воды. В условиях течений опорный диск 4, надетый с зазором на стержень 1, вращается вокруг него благодаря тому, что кассеты 6 с пластинами 7 обрастания, находящиеся- на противоположных радиусах и повернутые в разные стороны относительно течения, но-под равными угла ми к вертикальной плоскости, создают эффект пропеллера. Скорость вращения опорного диска 4 вокруг стерж ня 1 целесообразно задавать углом наклона кассет 6 с пластинами 7 обрастания относительно вертикальной плоскости, для чего фиксаторы 10, удерживающие кассеты 6, размещаются в соответствующих гнездах 9 опорного диска 4. В условиях течений возможны два варианта ориентации стержня 1 и соответственно всего устройства в воде. При горизонтальней ориентации стержень 1 закрепляется на неподвижной конструкции (фиг. 2), так, чтобы он был ориентирован перпендикулярно направлению течения для создания наилучших условий вращения кассет б с пластинами 7 обрастания При вертикальной ориентации стержень 1 либо подвешивается в воде на тросах 3 за кольца 2 {фиг. 5), либо закрепляется на кронштейне на неподвижной конструкции. Стержень 1 целесообразно в этом случае изготовить в форме бобины из двух свинчивакхоихся половин, а опорный диск 4-е форме барабана с центральным сквозным отверстием, диаметр которого является достаточным для обеспечения свободного вращения опорного диска 4вокруг стержня 1. В зависимости от конкретных задач исследования кассеты 6 с пластинами 7 обрастания могут быть расположены вертикально, под углом к вертикальной плоскости или горизонтально, что обеспечивается положением фиксаторов 10 в соответствующих гнездал 9 опорного диска 4. Для уменьшения трения опорного диска 4 о стержень 1 при вращении трущиеся поверхности должны быть тщательно отполированы и при необходимости покрыты водостойкой смазкой, которая в процессе эксплуатации устройства дополняется слизистым материалом, внаделяемым микрообрастателями, поселяющимися .на трущихся и на других деталях устройства. Для уменьшения трения опорного диска 4 о стержень 1 возможно снабдить опорный диск 4 поплавками 15 (фиг. 5). При сборке устройства держатели 5крепятся радиально на опорном диске 4 с помощью винтов, болтов или иным способом. Опорный диск 4, имеющий центральное сквозное отверстие большего диаметра чем диаметр разъемного стержня 1, надевается с зазором на нижнюю половину стержня 1, после чего на нее навинчивается верхняя половина. При необходимости опорный диск 4 может быть неподвижно закреплен на стержне 1 тем или иным способом, например, с помощью стопорных винтов. Кассеты 6 крепятся к держателям 5 эластичными кольцами 8, благодаря чему обеспечивается возможность независимого снятия отдельных кассет 6 и замены их новыми непосредственно в воде. Предпочтительно применение П-образных кассет 6 с шарнирным соединением частей, причем свободные концы кассеты 6 необходимо стянуть эластичным кольцом 8. Использование кассет 6, выполненных В виде вьлшеописанной конструкции, обеспечивает не только прочное крепление пластин 7, но также позволяет производить снятие и постановку отдельных пластин 7 непосредственно в воде без разборки caNMX кассет 6. Груз 12 подбирается с таким расчетом, чтобы уравновесить устройство (гирлянду из нескольких экземпляров) устройства и буй 11. Длина якорного троса 13, связывс -чцего груз 12 с якорем 14, должна быть достаточной для того, чтобы буй оставался на плаву даже при самых больших (сизигийных) приливах. Стержень 1 и опорный диск 4 выполнены из пластмассы, держатели 5 - из нержавеющей стали или оргстекла, эластичные кольца 8 - из медицинской или пищевой резины, тросы 3 и 13 - из капрона.

Благодаря тому, что детали устройства изготовлены из материалов, не выделяюишх экстрактивных веществ и не поддающихся окислению, его можно применять не только в пресной и морской воде, но также и в агрессивных средах, таких например, как сточные воды.

Использование в предлагаемом устройстве кассет располагаемых радиально позволяет экспонировать одновременно на одной глубине в заданном локальном.районе существенно большее число пластин обрастания чем в известных ранее устройствах, что значительно увеличивает скорость биоиспытаний, например, противообрастающих покрытий.

При использовании устройства в, условиях течения при вращении опорного диска с кассетаг-ш обеспечивают ся более oднopo дныe условия для экспонирования пластин обрастания, в связи с чем обрастание пластин происходит более равномерно.

В результате этого точность количественных оценок обрастаний, и следовательно, точность биоиспытаний возрастает в 3 раза.

Применение пре;.Ц1агаемого устройства для анализа качества вод по набору индикаторных видов из гликроперифитона по комплексу видов микрообрастания, их биомассе, индексу автотрофвоСти и другим аналогичным показателям позволяет значительно повысить точность количественных оценок степени чистоты природных вод, благодаря увеличению однородности обрастания пластин в условиях течений, В связи с этим предлагаемое устройство может быть использовано при мониторинге природных вод, а также при определении качества

очистки стояных вод, так как с его помощью можно производить более быстрый и точный анализ качества воды, чем с использованием известны устройств.

Применение предлагаемого устройства при борьбе с биологическим обрастанием существенно повышает эффетивность поиска противообраста С1дих покрытий за счет увеличения точности количественных оценок обрастаемости пластин с испытываемым покрытием и контрольных - в условиях течений. В результате более однородного качественного и количественного состава обрастания на пластинах, что достигается с использованием предлагаемого устройства, при сохранении заданной точности сокращается общий объем работ по подготовке к испытаниям: постановке, снятию с устройства и обработке испытываемых покрытий, а также уменьшается время выполнения работы. Вместе с тем, это дает возможность за одно и то же время без увеличения штатов и средств производить биоисшз1тания большего числа пластин. Таким образом, с использованием предлагаемого устройства поиск, отбор и нахождение противообрастающих покрытий могут быть осуществлены в более короткие сроки, более надежно и качественно, чем с помощью известных устройств .

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении информативности исследований йикрообрастания, обеспечения сравнимых результатов обрастания пластин в условиях течений, а также в экономии времени выполнения работ/ материалов и высвобождении труда лаборантов.

y////W/////////// / //////////////////

Фиг.

7. б

(

/

W

Фиг.

-1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПОНИРОВАНИЯ ПЛАСТИН ОБРАСТАНИЯ, включающее установленный на вертикальном стержне опорный диск и закрепленный на последнем держатель, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости проведения испытаний, оно снабжено кассетами для размещения пластин обрастания и дополнительными держателями, при этом все держатели выполнены в виде кронштейнов и закреплены на опорном диске радиально, а кассеты смонтированы на держателях. 2. Устройство по п. 1, отли чающееся тем что, с целью повыоцения точности испытаний в условиях течения, опорный диск установлен на вертикальном стержне свободно для обеспечения его вр.ащения, О) кассеты смонтированы на держателях под paBHiAoi углами к вертикальной плоскости, при том устройство снабжено фиксаторами для изменения угла наклона кассет и удержания их в заданном положении.

/ 5 / g г //57 / / /