Пробоотборник Советский патент 1988 года по МПК G01N1/02 

(21),4116962/31-26 ,

(22)08.09.86

(46) 23.10.88. Бкш. № 39

(71)Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова

(72)В.М.Пашкевич, Н.Е.Бобин и Б.Б.Кудряшев

(53) 543.053 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1012074, кл. G 01 N 1/02.

(54) ПРОБООТБОРНИК

(57)Пробоотборник относится к микробиологии и может быть использован, например, для получения проб из льда для последующих микробиологического и других видов исследований, связанных с получением проб с различных горизонтов ледовых отложений. Целью изобретения является повышение надежности процесса пробоотбора и качества отбираемой пробы. Пробоотборник состоит из узлов герметизации, стерилизации и размыва зоны пробоотбора, пробосборного бачка, электроотсека и кабельного замка. Новизна заключается в том, что в пробоотборник включены дополнительный бак с запорным клапаном для сбора пробы предварительного обмыва призабойной зоны, обратный клапан, расположенный в корпусе забора воды перед нагревателем воды, и двухкамерный распределитель потоков. 1 ил.

4ib

Од ГчЭ

00

-ч

КчЭ

Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано, на- .пример, для получения проб из льда для послед.ующих микробиологического и других видов исследований, связанных с получением проб с различных горизонтов ледниковых покровов.

Целью изобретения является повышение надежности процесса пробоотбора и качества отбираемой пробы,

На чертеже представлен пробоотборник, общий вид.

Пробоотборник состоит из блока стерилизации зоны пробоотбора, уст- ройства герметизации для изоляции зоны пробоотбора, блока размыва и распределения потоков, двух пробосборных баков и кабельного замка.

Блок стерилизации зоны пробоотбо- ра представляет собой лампы 1 ультрафиолетового обл5гчения (УФО), смонти- роваьные в нижней части пробоотборника.

Узлы герметизации для изоляции зоны пробоотборника состоят из двух частей. Нижняя часть - электронагреватель 2. обеспечивает создание ледяного пакера и изоляцию зоны пробоотбора снизу (со стороны забоя), Верх- няя часть служит, в основном, для постановки ледяного пакера, изолирующего зону пробоотбора сверху, и состоит из эластичного резинового пакера 3, нагревателя 4, смонтированньгх на корпусе 5 пакера, и системы накачки, состоящей из баллона 6 с воздухом, воздушного трубопровода 7, электромагнитных клапанов 8 и 9 подачи воздуха и сброса давления соответственно.

Узел размыва и распределения потоков состоит из корпуса 10 забора воды с окнами 11, в котором смонтированы обратный клапан 12, нагреватель 13с каналами 14 для прохода воды, соединенными в коллектор 15. Обратньм клапан 12 обеспечивает удержание столба жидкости в системе всаса насоса 16 (пoлoctь под клапаном 12 в корпусе 1 забора воды, каналы 14 в нагревателе 13, коллектор 15, трубопровод 17 и нижняя камера 18 распределителя 19 потоков) при остановке его и облегчает запуск насоса 16.

Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом 16 через двухкамер- Hbrfi распределитель 19 потоков, в ко

0

5 0

.,

5

0

0

5

тором имеется верхняя 20 и нижняя 18 камеры, .

Распределитель 19 потоков через систему трубопроводов соединяется с корпусом 10 забора воды и насосом 16, через электромагнитные клапаны 21 и

22- с базом 23 чистой пробы, через электромагнитный клапан 24 - с дополнительно введенным баком 25 для сбора пробы предварительного обмыва приза- бойной зоны и через трубопровод 26 и электромагнитный клапан 27 - с узлом 28 размыва, имеющим ряд сопел 29, Пробосборный бак состоит из бака 23 чистой пробы с электромагнитными клапанами 21 и 22 и подающей трубкой 30 и дополнительно введенного бака 25 для сбора пробы предварительного обмыва приз абойной зоны с электромагнитным клапаном 24 и подающей трубкой 31, Бак 23 сообщается с атмосферой через фильтр 32,

В электроотсеке 33 расположены электроразъемные соединения электропотребителей устройства с жилами гру- зонесущего кабеля 34 и баллон 6, Цодвеска устройства на грузонесущем . кабеле 34 осуществляется с помощью кабельного замка 35, Монтажная схема устройства защищена кожухом 36,

Цробоотборник работает следующим образом.

Все детали и узлы пробоотборника перед сборкой стерилизуют, например, в автоклаве, сборку пробоотборника выполняют с соблюдением условий асептики, обеспечивая полную стерильность изделия.

Баллон 6 (при закрытых клапанах 8 и 9) закачивается воздухом, в бак

23заливается некоторый объем стерилизованной воды, для обеспечения запуска насоса 16 заполняются водой нижняя камера 18 распределителя потоков 19, трубопровод 17, коллектор 15, каналы 14 в нагревателе 13 и полость в корпусе 10 над обратным клапаном 12,

Включаются лампы 1 УФО, нагреватель 13 и пробоотборник спускается в скважину. Во время спуска и при на- хо)хдении в приз абойной зоне лампы 1 УФО обеспечивают стерилизацию стенок скважины и зоны пробоотбора. При достижении забоя включается электронагреватель 2, Происходит плавление забоя и постепенное погружение пробоотборника в образовавшуюся талую

воду до отметки на 5-10 мм ниже окон 1. Пробоотборник вьшешивается на грузонесущем кабеле 34, электронагреватель 2 отключается и. начинается процесс вмораживания 1 ижней части устройства (электронагревателя 2) в забой, чем обеспечивается герметизация зоны пробоотборника со стороны забоя. Открывается клапан 8, и под давлением воздуха из баллона 6 накачивается резиновый пакер 3. Включается нагреватель 4, и поверх резинового пакера 3 натаивается слой воды, необходимый для образования ледового пакера. Нагреватель 4 отключается и производится выдержка во времени, необходимая для обеспечения надежного вмораживания устройства в забой для герметизации зоны пробоотбора со стороны забоя и образования верхнего ледового пакера (для герметизации зоны пробоотбора сверху).

После изоляции зоны пробоотбора лампы 1 УФО отключаются, включается насос 16, открывается электромагнитный клапан 27 и начинается предварительный обмыв зоны пробоотбора для смыва наружного слоя льда со стенок скважины, в котором могут быть скрыты привнесенные микроорганизмы. Теплая вода из нижней камеры 18 распределителя 19 потоков насосом 16 пода-, ется в верхнюю камеру 20 и далее по трубопроводу 26 через электромагнитный клапан 27 и сопла 29 узла 28 размыва распыляется на стенки сквалагны, расплавляя их, а затем сливается на корпус 10 забора воды. Отсюда вода через окна 11 засасывается и через обратный клапан 12 проходит по каналам 14 нагревателя 13..Здесь вода нагревается и через коллектор 15 по

трубопроводу 17 вновь поступает в нижнюю камеру 18 распределителя 19 потоков.- По окончании предварительного размыва электромагнитный клапан 27 закрывается, открывается электромагнит- ньй клапан 24 и вода из зоны размыва через окна П, обратньй клапан 12 и нагревател.ь 13 поступает в нижнюю камеру 18 распределителя 19 потоков и оттуда насосом 16 через верхнюю камеру 20 распределителя 19 потоков и электромагнитный клапан 24 подается в хбак 25 для сбора пробы предварительного обмьша призабойной зоны.При наполнении бака 25 электромагнитный

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

клапан 24 закрывается, а электромагнитные клапаны 22 и 27 открываются. Подогретая стерилизованная вода из бака 23 чистой пробы через электро- магнитньй клапан 22 сливается в нижнюю камеру 18 распределителя 19 потоков и оттуда насосом 16 подается на сопла 29 и распыляется в зону размыва. После слива объема воды из бака 23 электромагнитный клапан 22 закрывается. Начинается процесс намыва чистой пробы. Подогрев воды, циркулирующей в системе размыва, при образовании чистой пробы обеспечивается нагревателем 13.

По окончании размьша зоны пробоотбора электромагнитньш клапан 27 закрывается, а электромагнитный клапан 21 открывается и направленньй объем воды насосом 16 подается в бак 23 чистой пробы. По мере заполнения бака 23 чистой пробы пробойJнаходящейся в баке 23, воздух через фильтр 32 вытесняется в скважину. При заполнении бака чистой пробь пробой электромагнитный клапан 21 закрывается, насос 16 и нагреватель 13 отключаются. Включаются нагреватели 2 и 4, закрывается электромагнитньй клапан 8, открывается электромагнитный клапан 9 - производится сброс давления воздуха из полости резинового пакера 3, Расплавляются ледовые пакеры на забое и над резиновым пакером 3. По мере освобождения от указанных ледовых па- керов производится подъем устройства на поверхно сть. Производится частичная разборка пробоотборника, отделяется пробосборный бак с отобранной пробой в баке 23 чистой пробы (при закрытых электромагнитных клапанах 21 и 22), которая поступает на последующее изучение ее состава.

Экономический эффект от использования изобретения определяется более высокой степенью наде} шости процесса пробоотбора и повышением качества отобранной пробы за счет предварительного удаления из зоны пробоотбора возможных привнесенных микроорганизмов.

Формула изобретения

Пробоотборник, состоящий из узлов

герметизации, стерилизации и размыва

:зоны пробоотбора, пробоотборного бака, электроотсека, кабельного замка, корпуса забора воды и нагревателя вода отличающийся тем, что, с целью повышения надежности процесса пробоотбора и качества отбираемой пробы, он снабжен ДОПОЛНИЛА

2---Щ

тельным баком с запорным клапаном для сбора проб предварительного обмыва призабойной зоны, обратным клапаном, расположенным в корпусе забора воды перед нагревателем воды, и двухкамерным распределителем потоков,