Пробоотборник Советский патент 1993 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к устройствам для изучения вертикального распределения микроэлементов при выполнении гидрогеохимических, экологических и других видов исследований в водных средах.

Цель изобретения - повышение точности результатов анализа за счет уменьшения загрязнения концентрата микроэлементов при совмещении отбора проб воды и концентрировании микроэлементов из исследуемой воды в условиях про- боотбора по вертикальному разрезу.

Отличительными признаками предлагаемого пробоотборника является оборудование пробоотбррных емкостей устройством для извлечения растворенных микроэлементов из исследуемой воды параллельно с ее забором.

Благодаря этому из обычной для исследований растворенных микроэлементов последовательности (отбор1 воды на заданном горизонте - Слив пробы в емкость для хранения - консервирование и хранение жидкой пробы - лабораторное концентрирова- ние микроэлементов - анализ концентрата) удаляются три центральных звена. За счет этого уменьшается возможность загрязнения пробы активными компонентами воздуха, недостаточно промытой посуды для хранения или консерванта, сорбция микроэлементов на стенках лабораторной посуды. Вместе с тем существенно уменьшается потребность в чистой лабораторной посуде для пробообработки.

В итоге повышается точность и экспрес- Сность анализа, снижается трудоемкость работ по концентрированию микроэлементов. А возможность исследовать одним пробоотборником несколько точек разреза позволяет также ускорить процесс изучения распределения микроэлементов по площади или разрезу. Полученные после всплытия батометра на поверхность концентраты в виде таблеток удобно хранить или использог вать немедленно для дальнейших исследо-1 ваний.

LO

С

со О ч со ел ю

На фиг. 1 изображен пробоотборник, вид сбоку без одной из половин поплавкового модуля; на фиг. 2 - то же, с использованием водного интегратора; на фиг. 3 - блок концентрирования.

Пробоотборник состоит из -разъемного поплавкового модуля 1, в котором размещены полости 2 с крышками 3. спусковым механизмом 4 источником з.д.с. 5, измерителем глубины 6, связанным с механизмом сброса 7 балластного груза 8. Полости 2 через патрубки 9, снабжённые Клапанами 10 соединены с фильтрующим блоком 11 и далее патрубками 12 с концентраторами 13. Замыкается система патрубками 14 на вакуумируемые баллоны 15. Для компенсации давления полости 2 снабжены компенсаторами 16.

Если в ходе исследовании требуется исследовать среднее послойное распределение микроэлементов, то вместо пробоотборных емкостей используется водный интегратор фиг. 2, состоящий из штуцера 17, находящегося за пределами поплавкового модуля, патрубка 18,, пере- стальтического насоса 9, переключателя патрубков 20, патрубков 21, соединенных с емкостями переменного объем а 22, Далее конструкция аналогична предыдущей.

Отличие в работе пробоотборника заключается в том, что проба воды отбираемая при работе перестальтического насоса 18 через штуцер 18 по патрубкам 18 и 21 поступает в емкости переменного объема 22 () не с одного горизонта, а со всего слоя,, Блок концентрирования включает анодную камеру состоящую из сквозной полости 23 с крышками 24 и анода 25, соединенной посредством ионообменной мембраны 26 с катодной камерой 27, переходящей с одной стороны в патрубок 12, а с другой стороны имеющей фильтрующий катод- накопитель концентрата 28, соединенный через патрубок 14 с соответствующим вакуумируемым баллоном 15.

Пробоотборник работает следующим образом: перед сбросом с судна - носителя пробоотборник приводят в рабочее положение. Для этого крышки 3 фиксируют спусковым механизмом 4 в открытом положении, затем закрывают клапаны 10 и создают в системе концентрирования вакуум откачки воздуха из баллонов 1.5. В систему предварительно вставляют заранее подготовленные блоки фильтрации 11 и концентрирования 13. Непосредственно перед спуском подвешивают балластный

груз 8 и включают блок измерения глубины 6. Опущенный за борт батометр благодаря отрицательной плавучести погружается до заданного горизонта и после сброса бадластного груза 8 начинает всплывать. По мере всплытия на заданных горизонтах закрываются парами крышки 3 пробоотборных емкостей. Одновременно срабатывают 0 клапаны 10, что приводит к поступлению отобранной воды по патрубку 9 к фильтрующему блоку и далее через патрубки 12 на концентратор 13.

. Концентрйрование начинается сразу

g после заполнения водой полости 23 и катодной камеры 27 вследствие замыкания галь-. ванической цепи, В результате электрохимического подщелачивания в катодной камере образуется осадок, на кото0 ром концентрируются микроэлементы из исследуемой воды. Процесс образования осадка прекращается после того как газ, выделившийся на катоде займет катодную камеру и верхнюю часть соответствующей

5 полости 2. Объем воды, затраченной на кон- центрирование компенсируется компенсаторами 16 и частично объемом выделившегося в катодной камере водорода. После подъема пробоотборника на борт

0 судна из пробоотборных емкостей 3 сливаются образцы воды, извлекаются фильтрующий блок 11 и катодная камера концентратора 13. Если требуется продолжить работы, то благодаря сменным блокам

5 1 it 13,15 можно быстро перезарядить пробоотборник. .

Формула изобретения

Пробоотборник, включающий поплавковый модуль, пробоотборные емкости с механизмом из закрытия, балластный груз с механизмом сброса балласта и источник питания, о тли чающий с я тем, что, с целью повышения точности результатов анализа за счет уменьшения загрязнения концентрата микроэлементов при совмещении процессов отбора проб воды и

концентрирования микроэлеметов из исследуемой воды в условиях пробоотбора по вертикальному разрезу, пробоотборник снабжен вакуумными емкостями и блоками концентрирования, содержащими анодную

камеру, выполненную в виде сквозной полости с анодом, катодную камеру, снабженную отделяющей ее от анодной камеры ионообменной мембраной и фильтрующим катодом-накопителем.

J

ЭЛЛ

№

ИЬ

Использование: отбор пробы воды при гидрохимических биологических и др. исследованиях. Сущность изобретения: пробоотборник содержит -поплавковый модуль, пробоотборные емкости с механизмом закрытия, балласт, источник питания. Блоки концентрирования и вакуумирования. Блоки концентрирования выполнены в виде анодной камеры, ионообменной мембраны и катодной камеры. 3 ил.

.t

Ф.иг.3