Устройство для отбора проб жидкости Советский патент 1982 года по МПК G01N1/10 

(54) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ

1

Изобретение относится к отбору проб, в частности к устройствам для отбора проб жидкости и может быть использовано при проведении гидролох ических исследований.

Наиболее близким к изобретению является устройство для отбора проб жидкости, содержащее пробозаборную емкость с входным и выходным отверстиями, раз- .. мешенные соосно с ними подпружиненные /клапаны и запирающий механизм, взаимодействующий с клапанами 1 .

Недостатком известного устройства является малая достоверность отбираемых проб жидкости, обусловленная как малой j скоростью смены жидкости внутри пробозаборной емкости, так и образованием застойных зон во внутренней полости пробозаборной емкости. Еще одним недостатком известного устройства являe v м оя его невысокая надежность при отборе природных проб жидкости.

Цель изобретения - повьшсение достоверности отбираемых проб.

Указанная цепь достигается тем, что устройство для отбора проб жидкости, содержащее пробозабор1ую емкость с входным и выясздным отверстиями, размещенные соосно с ннмн псддаруяошвнные клапаны и зштирающий механизм, взаимодействующий с клапанби и, дсполнитепьво содержит размещенную внутри пробозаборной емкости цшшвдрическзгго оболочку изменяемой длины, а клапаны устаковаены 1Ш концах оболочки.

При этом цилиндрическая оболочка может быть вьшолнена тгз эпас1ячного растяжимого материала, Ципицдрнческая оболояка может fern, выполнена в внде двух стаканов, установленных друг в Друге дншками в разные стороны. Цялшщря- ческая оболочка может также валюл нена в ввде стаканов одинакового диаметра и установленной внутри tx гильзы, внетшшй диа1лвтр которой равен внутреннему диаметру стажанов.

Кроме того, клапаны могут &ггь выполнены из эластичного материала. Кяапаны могут быть также вьшолнены с центральными отверстиями, а запирающий механизм вьшсшнен в виде трубы с прорезями и подпружиненной планки с выступами и пазами на концах, установ- ленной в центральных отверсти5сс клапан внутри трубы с прорезями. Устройство может быть снабжено электронагревательными элементами, установленными на цилиндрической оболочк внутри нее. На фиг. 1 изображено устройство с цилиндрической оболочкой, выполненной из эластичного растяжимого материала; на фиг. 2 - то ,же, с цилиндрической оболочкой, вьшолненной в виде двух ста канов, установленных друг в друге днищ ми в разные стороньг; на фиг. 3 - то ж при герметизации отобранной пробы жщ1- кости; на фиг. 4 - то же, с цилшздричес кой оболочкой, вьшолненной в виде двух стаканов одинакового диаметра и установленной внутри них гильзой; на фиг, 5 то же, с трубчатыми .клапанами; на фиг. 6 - то же, с трубчатыми клапанами, расположенными в исходном положении во входном и выходном отверстиях пробозаборной емкости; на фиг. 7 - то ж с клапанами, имеющими центральные отверстия, в которых установлена труба запирающего механизма, цилиндрическая оболочка выполнена в виде двух установ ленных друг в друге стакадов из растяжимого материала, верх; на фиг. 8 то же, низ; на фиг. 9 - то же, поперечный разрез по клапану из эластичного растяжимого материала; на фиг. 1О крепление .устройства на несущем тросе; на фиг. 11 - один из вариантов спускового механизма для предложенного устройства. Устройство содержит пробозаборную емкость 1 с входшым 2 и выходным 3 отверстиями. Внутри пробозаборной емкости установлена шшюшрическая оболочка 4, на концах которой установлены клапаны 5 и 6, размещенные соос- но входному и выходному отверстиям. Цилиндрическая оболочка может быть выполнена в виде стаканов 7 и 8, установленньгх друг в друге частями 9 и Ю причем днища стаканов направлены в раз ные стороны. Внутри стаканов может быть установлена гильза 11 (фиг. 4). Клапаны подпружинены (фиг. 7 и 8) при помощи пружин 12 и 13, упирающихся вторыми своими концами в ограничители на направляющей, вьшолненной в ввде трубы 14 с прорезями 15 и 16, в которыё входят выступы 17 и 18 планки 19, подпружиненной относительно самой трубы при помощи двух плоских пружин 2О и 21. Планка несет на себе паз 22 для подвески груза-разведчика (не показан) и паз 23 для толкателя с тускового механизма, смонтированного на каркасе подвески. Стаканы (при выполнении их из эластичного растяжимого материала) имеют участки 24 большей растяжимости за счет проемов 25 (фиг. 9), а один из клапанов снабжается установленным внутри него плоским кольцом 26, предупреждающим нарущение герметичности цилиндрической оболочки при подъеме устройства и его дегазации. Пробозаборная емкость снабжена штуцером с запорным органом 27 для вывода из нее жидкости (или газа) при дегазации и других работах При вьшолнении цилиндрической оболочки из неэластичного материала пробозаборная емкость может быть снабжена внешним компенсатором давления (не показано). Для установки на несущем тросе 28 (фиг. 1О) устройство снабжается каркасом подвески 29, на котором смонтирован спусковой механизм (также фиг. 11), состояоций из системы ломающихся рычагов ЗО и 31, общая ось которых подпружинена пружиной 32 относительно каркаса. Один из ломающихся рьгчагов выполнен удлиненным и снабжен с одного конца пластиной 33, ас другого шарнирно связан с толкателем 34, взаимодейст вующим с планкой запирающего механизма пробозаборной емкости. Пластина имеет прорезь 35 для ррохода несущего троса. Устройство работает следзтощим образом. Взведенное устройство крепится на несущем тросе 28 и оп5гскается на заданную глубину водоема, после чего сверлу по тросу посылается груз-фазведчик (не . показано). Груз- хазведчик, воздействуя своим весом на пластину 33, перемешает рычаги ЗО и 31 и толкатель 34, связанный с ними, последний упирается при своем перемещении в паз 23 планки 19. Верхний конец планки 19 под действием усилия толкателя 34 начинает перемещаться, преодолевая усилие плоской пружины 13 (фиг. 7) до тех пор, пока выступ 18 планки 19 не выйдет из зацепления с верхним торцом верхнего клапана 6. Освободившийся клапан 6 под действием усилия пружины 13 перемешает ся вверх, перекрывая выходное отверстие 3. Одновременно е клапаном 6 под дейст вием усилия пружины 12 (фиг. 8) начин ет перемещаться клапан 5, перекрывая входное отверстие 2. При этом происходит перемещение конца планки 19 с пазом 22 относительно трубы 14. При вы ходе паза 22 з& пределы трубы 14 тросик груза-разведчика (не показано) соскакивает и покидает паз 22, начинает перемещаться к следующему устройству,, укрепленному на тросе, приводя к его | срабатьшанию и герметизации отобранной пробы жидкости.. Отобрав пробы во все устройства, за крепленные на тросе, производят их подъ ем, ЧТО приводит к перепаду давления внутри пробозаборной емкости 1 относительно давления окружающей среды. Это перепад давления компенсируется в данном случае (фиг. 7 и 8) растяжением участков 24 большей растяжимости. В общем случае компенсация перепада дав ления может быть произведена при помоЩи внешнего компенсатора давления. При необходимости отбора придонных проб жидкости устройство крепится На тросе 28 (фиг. 10) в перевернутом на 180 положении. В этом случае срабатывание устройства происходит при упор пластины 33 в дно водоема под деиствием веса самого устройства. Сам процесс герметизации отобра1шой пробы жидкости происходит аналогично описанному вьпие. Вьшолнение устройства (фиг. 7 и 8) с нахбждением всех основных узлов внутри пробозаборной емкости обеспечивает надежное срабатывание устройства во всех положениях, в том числе и при лежачем положении на дне водоема при отборе придонных проб жидкости. Кроме того, при всех вариантах исполнения предложенного устройства хфоисходит выталкивание части жидкости из пробо- заборной емкости, что препятствует попаданию посторонних предметов под клапаны. Выполнение устройства по фиг. 4 обладает наибольшей технологичностью позволяя при неизменном типоразмере клапанов изменять емкость пробозаборной емкости путем изменения длины гильзы и цилиндрической части пробоза- борной емкости. Работа устройства и в этом случае происходит аналогично описанному выше. , Вьшолнение устройства по фиг. 5 и 6 наиболее приемлимо при вьшолнении клапанов и стаканов из стекла благодар ростоте их вьшолнения в виде хщлиндрических тел. Предложенное устройство позволяет более точно определять ореолы рассеяния водорастворенных газов по всей толще водоема, включая его придонную поверхность, без увеличения количеств спуско-лодъемных операций; упрощается и ускоряется процесс дегазации благодаря установке внутри цилиндрической обо лоЧки электронагревательных элементов. Конструкция устройства позволяет изготавливать пробозаборные емкости различной вместимости при ограниченном типоразмере клапанов. Формула изобретения 1.Устройство для отбора проб жидкости, содержащее пробозаборную eMKOcib с входным и выходным отверстиями, раз- мещенные соосно с ними подпружиненные клапаны и запирающий механизм, взаимодействующий с клапанами, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьйвения достоверности отбираемых проб, еяю содержит раз1«ещенную внутри пробоэаборной емкости цилиндрическую оболочку изменяемой длины, а клапаны установлены на концах оболочки. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что цилиндрическая оболочка въшолнена из эластичного растяжимого материала 3.Устройство по п. 1., о т л я ч а ю щ е е с я тем, что цилиндрическая оболочка выполнена в виде двух стаканов, установленных друг в друге днищами в разные стороны. 4.Устройство по п. 1., отличающееся тем, что цилиндрическая оболочка выполнена в виде двух стакане, одищкового диамет и установленной внутри них гильзы, внЬщний диаметр которой равен внутреннему диаметру стаканов. 5.Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что клапаны вьь полнены из эластичного материала. 6.Устройство по пп. 1-5, о т л и ч.а ю щ е е с я тем, что клапаны вььпоянены с центральными отверстишлн, а запирающий механизм выполнен в виде трубы с прорейями и подпружиненной планки с выступами и пазами на концах, j установленной в центральных отверстиях клапанов внутри трубы с прорезями.

79834898

ю щ е е с я тем, что оно снабжено элек- принятые во внимание при экспертизе тронагревательньаш элементами, установ-1. Авторское свидетельство

ленными на цилиндрической оболочке№ 446791, кл. Q 01 N 1/10, 1972

внутри нее.5 (прототип).

фиг.

Фиг.г

фиг.«

1011 19

фиг If

Й

;

.б

Фиг.