Устройство для отбора проб грунта Советский патент 1982 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к устройст вам для отбора проб и может быть использовано для отбора проб грунта с целью контроля его загрязненности металлами и другими токсическими веществами.

Известно устройство для отбора образцов грунта, включающее штангу, цилиндрический грунтоприемный стакан с полой трубкой, жестко закрепленной на его наружной поверхности, и шток с по Нйнем 1 .

Недостатком этого устройства является ограниченность его применения, так как оно может быть использовано для извлечения проб только водоносных почв с небольших глубин, не более полуметра. ,

Наиболее близким к изобретению является устройство для отбора проб донного грунта, содержащее грунтоприемный стакан с внутренним цилиндрическим вкладыием, штангу, режущий наконечник и фиксатор керна 2 .

Недостатком данного устройства является то, что керн загрязняется металлом режущего наконечника, что значительно снижает достоверность отобранной пробы грунта.

Цель изобретения - повышение достоверности пробы.

Поставленная цель достигается тем, 5 что в устройстве для отбора проб грунта, содержащем грунтоприемный стакан с внутренним цилиндрическим вкладышем, штангу, режущий наконечник и фиксатор керна, грунтоприемный стакан

10 снабжен поршнем с телескопическим штоком и дополнительным съемным наконечником, выполненным в виде коаксиально расположенных цилиндров, жестко соединенных при помощи диаметрально расположенных перемычек клинообраз15ного сечения с острием, направленным вверх, при этом верхнйя часть внутреннего цилиндра выполнена режущей, а нижняя часть снабжена выступом.

Делесообраэноустройство снабдить

20 механизмом для заглубления грунтоприемного стакана, измерителем величины хода поршня,, выполненным в виде рулетки, закрепленной внутри штанги, . при этом конец ее ленты закрепить

25 -на поршне, а штангу выполнить со смотровым окном, грунтоприемный стакан снабдить регулирующим вентилем, установленным в его верхней части, а вкладьш, поршень и дополнительный

30 съемный наконечник выполнить из полимерного материала, например из фторопласта.

На фиг. 1 изображено устройство для отбора проб грунта, общий вид; на фиг. 2 - съемный дополнительный наконечник, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг.4устройство в момент извлечения керна из грунтоприемного стакана,, общий вид.

Устройство для отбора проб грунта содержит пустотелую герметичную закрытую штангу 1, выполненную с окном герметично закрытым стеклом, грунтоприемный стакан 3 с штуцером 4 и реглирующим вентилем 5. Грунтоприемный стакан 3снабжен цилиндрическим, вкладышем 6, поршнем 7 с телескопическим штоком 8, на котором установлена ру летка 9, лента 10 которой постоянно натянута, а конец ее закреплен на поршне 7. На нижнем конце грунтоприемного стакана 3 установлен на резьб 11 съемный металлический режущий наконечник 12, снабженный фиксаторами керна 13. Устройство снабжено механизмом для заглубления грунтоприемного стакана 3, который содержит камеру 14, соединенную с компрессором 15, неподвижное дно 16 и подвижную крышку-поршень 17 с клиновым захватом 18. Грунтоприемный .стакан 3 снабжен дополнительным;съемным режущим наконечником 19, выполненным в виде коаксиально расположенных цилиндров, причем внутренний цилиндр 20 имеет режущую часть направленную вверх, а нижняя его часть снабжена выступом 21 для крепления сосуда 22 для пробы Внешний цилиндр 23 выполнен с резьбой 24 для крепления-К грунтоприемному стакану 3. Цилиндры 20 и 23 жес ко соединены при помощи диаметрально расположенных перемычек 25 клинообразного сечения с острием 26, направленным вверх, между которыми имеются окна 27 для удаления срезаемого поверхностного слоя керна. С целью исключения загрязненности керна металлом режущего наконечника 12,вклсЩЫ11 6, поршень 7 и дополнительный съемный наконечник 19 выполнены из полимерного материала, например из фторопласта.

Устройство работает следующим образом.

МЬтройство устанавливается в вертикальное положение .режущим наконечНИКОМ 12 к почве. Камера 14 подс-оединяется к компрессору 15 на откачивание из нее воздуха, Открывают вентиль 5 и поршень 7 под действием соб ственного веса опускается в. крайнее нижнее положение. Затем включают компрессор 15, в камере 14 создается разряжение и под действием атмосферного давления крышка-поршень 17 опус

кается вниз, при этом клиновой захват 18захватывает грунтоприемный стакан 3 и вводит его в грунт на величину хода крышки-поршня 17, затем компрессор переключает на нагнетание воздуха в камеру 14, крьшка 17 поднимается в верхнее положение, при этом захват 18 скользит по грунтоприемному стакану 3. Цикл повторяется до тех пор, пока грунтоприемный стакан 3 не погрузится в грунт на заданную глубину. При погружении стакана 3 в грунт поршень 7 керном поднимается вверх. Глубина погружения контролируется через смотровое окно 2 п ленТе 10 рулетки 9. Для извлечения грунтоприемного стакана 3 из почвы закрывается кран 5, клиновой захват 18 переставляется на захватывание стакана 3 при движении крышки-поршня 17 из нижнего положения в верхнее, и создавая компрессором 15 в камере 14 попеременно то избыточное давление, то разряжение, вытаскивают грунтоприемный стакан 3 из почвы, при этом фиксаторы керна 13 наконечника 12 отрывают керн в .нижней его части и удерживают его. После того как пробоприемный стакан 3 извлечен из грунта, режущий металлический наконечник 12 снимается со стакана 3, вместо него одевается на стакан 3 дополнительный неметаллический наконечник 19, к внутреннему цилиндру 20 крепится сосуд для пробы 22, компрессор 15 подсоединяется к штуцеру 4 на нагнетани сжатого воздуха, открывается вентиль и поршень 7 начинает выдавливать кер из стакана 3, при этом величина выдавливания регулируется краном 5 и контролируется через окно 2 по ленте 10 рулетки 9. При выдавливании керна режущая часть внутреннего цилиндра 20 наконечника 19 снимает поверхностный слой керна, который удаляется через окно 27 наконечника 20, а чистый керн попадает в сосуд для пробы 22.

Устройство позволяет максимально механизировать процесс отбора проб . почвы с различных горизонтов до глубины 2 м и может найти широкое применение при контроле загрязнения почв металлами, пестицидами и другими вреными веществами. Технико-экономический эффект от внедрения устройства заключается в том, что уменьшается время на взятие пробы грунта, снижается трудоемкость ее отбора и повы шается достоверность пробы за счет применения неметаллических материало что исключает Загрязнение керна ме.таллом режущего наконечника.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб грунта,- содержащее грунтоприемный стакан с внутренним цилиндрическим вкладышем, штангу, режущий наконечни и фиксатор керна, отличающееся тем, что, с целью повьииения достоверности пробы, грунтоприемный стакан снабжен поршнем с телескопиче зким штоком и дополнительным съемным наконечником, выполненным в виде коаксиально расположенных Цилиндров, жестко соединенньох при помощи диаметрально расположенных перемычек клинообразного сечения с острием, направленным вверх, при этом верхняя часть внутреннего цилиндра выполнена режущей, а нижняя часть снабжена выступом. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что оно снабжено механизмом для заглубления грунтоприемного стакана. 3.Устройство по П.1, о т л и. ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено измерителем величины хода поршня, выполненным в виде рулетки, закрепленной внутри штанги, при этом конец ее ленты закреплен на поршне, а штанга выполнена со c 4oтpoвым окном. 4.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что грунтоприем ный стакан снабжен регулирующим вентилем, установленным в его верхней части. 5.Устройство по п. 1, о т л и ч а10 щ е е с я тем, что вкладыш, поршень р дополнительный съемный наконечник выполнены из полимерного материала, например из фторопласта. Источники информации, принятые во внимание при. экспер-газе 1.Авторское, свидетельство СССР 421906, кл. G 01 N 1/04, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 623128, кл. G 01 N 1/04, 1977 (прототип),

J

Фиг.1

Ф.З