Устройство для отбора проб воды


G01N1/10 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

 

Полезная модель относиться к области отбора проб и может быть использована при отборе проб воды из скважин, колодцев и подледных водоемов для последующего химического, микробиологического и геохимического анализов до глубины 100 м. Устройство для отбора проб воды, включающее сосуд, связанный гибким звеном с грузоподъемным механизмом, содержит цилиндрический водозаборник из нержавеющей стали, нижняя часть которого изготовлена в виде стакана, а верхняя часть - сужающейся горловины с отверстием для выхода воздуха, два боковых отверстия для заполнения пробы воды, два отверстия для крепления карабинов, лебедку с ручным приводом и телескопической треногой, грузонесущим металлическим тросом и двумя карабинами. Преимуществом модели являются простота изготовления, невысокая стоимость изделия, компактность конструкции удобна в эксплуатации и обслуживании, возможность применения при различных исследованиях, эффективность в работе на разных типах наблюдательных скважин, возможность обеспечения достоверного пробоотбора грунтовых вод.

Полезная модель относиться к области отбора проб и может быть использована при отборе проб воды из скважин, колодцев и подледных водоемов для последующего химического, микробиологического и геохимического анализов до глубины 100 м.

Известен батометр Руттнера, который предназначен для отбора водных проб из озер, скважин, колодцев и т.д. для последующего химического и микробиологического анализов. [Батометр Руттнера [Электронный ресурс]. -Режим доступа: volta/spb.ru/content/view/44/42/. - Загл. с экрана]. Устройство оснащено внутренним термометром для регистрации температуры.

Технические данные:

Высота, мм200, 300, 400, 500
Объем отбираемой пробы, л1,2; 2,1; 2,8; 3,5
Диаметр трубы, мм95
Вес пробоотборника, не более, кг3
Глубина забора проб, м до 30

Недостатки данного устройства:

- большой диаметр для отбора проб воды из скважин;

- малая глубина забора проб.

Известен батометр Паталаса, состоящий из однолитровой колбы (трубы) с верхней и нижней вставками [Батометр Паталаса [Электронный ресурс]. - Режим доступа: . - Загл. с экрана]. На вставках размещены крышки, поверхности которых притерты с поверхностями вставок. Отбор проб воды производится путем опускания батометра на тросе (веревке). В момент движения вниз крышки батометра приподнимаются и столб воды приходит через трубу. На нужной глубине движение прекращается и вода, находящаяся внутри трубы, запирается самопроизвольно падающими крышками. Отобранная проба поднимается на поверхность и может быть извлечена через крышки или штуцер, вворачиваемый в трубу. В случае необходимости штуцер может мыть заменен заглушкой. Технические характеристики:

Объем пробы воды, л 1,0

Габаритные размеры, мм

диаметр90
длина370
Масса, кг4,0

Недостатки данного устройства:

- большой диаметр для отбора проб воды из скважин;

- малая глубина забора проб.

Известен батометр гидрологический, предназначенный для отбора водных проб из озер, скважин, колодцев для последующего химического и микробиологического анализов [Батометр гидрологический [Электронный ресурс]. - Режим доступа: 1. . 2. - Загл. с экрана]. Устройство оснащено внутренним термометром для регистрации температуры. Пробоотборник работает без посыльного груза. При погружении клапаны прибора находятся в открытом состоянии, при начале подъема с нужной глубины клапаны пробоотборника автоматически закрываются. Все внутренние поверхности батометра, соприкасающиеся с пробой, выполнены из инертных материалов.

Технические данные:

Объем пробы, л1; 2; 3; 5
Вес пробоотборника, кг1
Вес утяжеляющего груза, кг1-3
Диапазон измеряемых температур, °C от 0 до плюс 40
Глубина забора проб, мдо 70

Недостатком устройства является:

- сложность конструкции пробоотборника;

- недостаточно надежная технология пробоотбора;

- низкое качество отбираемой пробы;

- большой диаметр батометра для отбора проб воды из скважин. Известен пробоотборник (авторское свидетельство SU 924362, МПК 7Е21В 49/08, опубл. БИ 16 от 30.04.1982 г.), включающий корпус, приемную камеру, подпружиненные верхний и нижний клапаны, герметичную рабочую камеру, при этом он снабжен двумя поршнями, жестко связанными штоками с клапанами и установленными в рабочей камере, заполненной газом под атмосферным давлением, а приемная камера заполнена сжатым газом, причем нижний поршень имеет канал для сообщения рабочей камеры с внешней средой при верхнем положении поршня и ограничитель рабочего хода поршня, выполненный в виде втулки, закрепленной срезной чекой на штоке.

Недостатки данного устройства:

- сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества узлов и технически сложных деталей;

- такой конструктивный элемент как чека срезается только при определенном давлении, которое необходимо достичь, в обратном случае пробоотборник не сработает, а это существенно снижает надежность его работы;

- наличие большого количества технологически сложных деталей, требующих высокой точности изготовления, что ведет к удорожанию конструкции устройства в целом.

Известен пробоотборник (авторское свидетельство SU 1461899, МПК 7Е21В 49/08, опубл. БИ 8 от 28.02.1989 г.), содержащий корпус с подвеской и приемной камерой с клапанами, механизм привода клапанов с упором, контактирующий со стенками скважины, и штоком с выступом, подпружиненным относительно корпуса и взаимодействующим с клапанами приемной камеры. Пробоотборник снабжен шариковым замком, выполненным в виде подпружиненной относительно корпуса ступенчатой втулки, внутри которой размещен сепаратор с шариками, жестко закрепленный к верхней части корпуса и к подвеске, причем упор выполнен из эластичного материала в виде полого конуса, обращенного вершиной вниз и закрепленного на верхней части ступенчатой втулки, при этом полый конус выполнен с возможностью контакта его внешней поверхности со стенками скважины и выворачивания внутренней поверхности наружу, а шток размещен внутри сепаратора и установлен с возможностью фиксирования относительно корпуса в нижнем положении при контакте шариков сепаратора с выступом штока и с внутренней поверхностью малого диаметра ступенчатой втулки. Недостатками данного устройства являются:

- сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;

- при больших знакопеременных нагрузках пружинные элементы могут сломаться и выйти из строя, в связи с чем, снижается надежность работы пробоотборника в целом;

- сборку пробоотборника возможно осуществить только в специализированной мастерской, что вызывает дополнительные затраты.

Известен водозаборник, представляющий собой металлический корпус, закрывающийся сверху пробкой. Снизу к прокладке прикреплен диск, придающий водозаборнику устойчивое положение. К этой же прокладке прикреплен стальной канат, проходящий наружу через пробку. При отборе проб воды из водоема вначале опускается диск водозаборника на нужную глубину, удерживая в руке пробку и корпус, затем последовательно опускается корпус и пробка. Заполненный водозаборник поднимается из водоема и проба воды выливается в банку (Комплект приспособлений для отбора проб «КПО-1». Паспорт 4207 ПС. - 1988. - 16 с).

Технические данные:

Объем пробы, л0,5
Вес водозаборника, кг 3,4
Глубина забора проб, м.до 30

Габаритные размеры, мм

диаметр диска115
высота196,5

Недостатками данного устройства являются:

- большой диаметр водозаборника для отбора проб воды из скважин;

- малая глубина забора проб;

- углубление, предназначенное для слива пробы воды в верхней части корпуса, при подъеме из скважины задевает стенки скважины и собирает ржавчину в корпус водозаборника.

Данный водозаборник принят за прототип.

Задача, на решение которой направлено полезная модель - повышение надежности работы устройства и достоверность отбираемой пробы непосредственно из наблюдательных скважин, увеличение глубины забора пробы и уменьшение диаметра устройства, упрощение конструкции и обслуживании.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в повышении надежности устройства в работе и достоверности отбираемой пробы.

Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для отбора проб воды, включающее сосуд, связанный гибким звеном с грузоподъемным механизмом, содержит цилиндрический водозаборник, изготовленный из нержавеющей стали, нижняя часть которого выполнена в виде стакана, а верхняя часть - сужающейся горловины с отверстием для выхода воздуха, два боковых отверстия для заполнения пробы воды, два отверстия для крепления карабинов, лебедку с ручным приводом, телескопической треногой, грузонесущим тросом и двумя карабинами.

Выполнение верхней части водозаборника в виде сужающейся горловины и снабжение его двумя отверстиями для заполнения водой и двумя отверстиями для выхода воздуха позволяет повысить достоверность пробы за счет того, что:

- забор пробы осуществляется в течение всего времени погружения водозаборника;

- полное погружение водозаборника в водоносном слое осуществляется без дополнительного его утяжеления;

- попадание посторонних примесей со стенок труб скважины в отбираемую пробу исключается;

- устройство позволяет регулировать скорость спуска и подъема водозаборника.

Надежность работы заявляемого устройства предлагаемой конструкции проявляется в том, что факт спуска водозаборника соответствует факту заполнения его внутренней поверхности и отбору пробы воды.

Устройство для отбора проб воды из наблюдательных скважин поясняется чертежами 1 и 2.

Устройство состоит из двух частей: из водозаборника для отбора проб воды и лебедки для спуска и подъема водозаборника.

Водозаборник содержит цилиндрический корпус 7, изготовленный из нержавеющей стали толщиной не менее 3 мм, нижняя часть которого выполнена в виде стакана, а верхняя часть - сужающегося горловины с отверстием 2 для выхода воздуха, двумя боковыми отверстиями 3 для заполнения пробы воды и двумя отверстиями 4 для крепления карабинов грузонесущего троса 5 при выполнении спуско-подъемных операций.

Лебедка 9 с ручным приводом 10 содержит телескопическую треногу 7, платформу 8 для крепления лебедки с катушкой 11, храповое колесо 12, собачку 13, укрепленного на валу лебедки 9, металлический грузонесущий трос 14, опору 75 со скользящим подшипником для надежного и устойчивого вращения вала катушки, два карабина 16, струбцину 17 для крепления лебедки 9 к платформе 8.

Телескопическую треногу 7 устанавливают на необходимой высоте над стволом наблюдательной скважины 18 и на платформу 8 прикрепляют лебедку 9 с ручным приводом 10 и катушкой 11 с помощью струбцины 17. На конец грузонесущего троса 14 двумя карабинами 16 подвешивают водозаборник. Для спуска водозаборника ручной привод 10 лебедки 9 несколько отводят в направлении подъема и из зацепа освобождают собачку 13 от храпового колеса 12. Храповое колесо 12 освобождается и вал лебедки 9 получает возможность вращаться в сторону спуска (против часовой стрелки) под действием веса водозаборника. Затем водозаборник спускают на металлическом тросе в ствол наблюдательной скважины 18. Достигнув до заданной глубины, спуск устройства прекращают на время, необходимое для заполнения пробой воды. Проба воды через боковые отверстия заполняет внутреннюю полость устройства. Затем отобранная проба воды поднимается. При вращении ручного привода 10 в сторону подъема (по часовой стрелке) зубья храпового колеса 12 не препятствуют вращению катушки 11 вместе с храповым колесом 12. Собачка 13 входит в зацепление с храповым колесом 12, задерживая его движение, а следовательно, и движение лебедки 9 в сторону спуска груза, не препятствуя движению в сторону подъема. После подъема на поверхность водозаборника, пробу воды переводят через боковое отверстие в стеклянную тару и передают для исследования специалистам.

Технические данные:

Высота водозаборника, мм 280
Объем отбираемой пробы, л1
Диаметр стакана, мм58
Вес водозаборника, не более, кг1,5
Глубина забора проб, м до 100
Высота треноги, м от 0,6 до 1,5

Устройство протестировано при отборе проб воды из наблюдательных скважин глубиной от 40 до 90 м при проведении экологического мониторинга. Результаты тестирования показали, что устройство пригодно для отбора проб воды из скважин диаметром более 60 мм, а также из колодцев и подледных водоемов. Надежность работы устройства установлена безотказной эксплуатацией в течение всего периода полевой экспедиции при осуществлении экологического мониторинга грунтовых вод.

Таким образом, преимуществом модели по сравнению с известным являются простота изготовления, невысокая стоимость изделия, компактность конструкции удобна в эксплуатации и обслуживании, возможность применения при различных исследованиях, эффективность в работе на разных типах наблюдательных скважин, возможность обеспечения достоверного пробоотбора грунтовых вод.

Устройство для отбора проб воды, включающее сосуд, связанный гибким звеном с грузоподъемным механизмом, отличающееся тем, что оно содержит цилиндрический водозаборник из нержавеющей стали, нижняя часть которого изготовлена в виде стакана, а верхняя часть - сужающейся горловины с отверстием для выхода воздуха, два боковых отверстия для заполнения пробы воды, два отверстия для крепления карабинов, лебедку с ручным приводом и телескопической треногой, грузонесущим металлическим тросом и двумя карабинами.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:

Устройство для отбора проб подпочвенного воздуха из почвы для анализа относится к измерению концентрации различных газов в подпочвенном воздухе и/или воздухе внутри складированных (насыпанных и/или сложенных) значительными массами других сыпучих материалов. Предлагаемая полезная модель может применяться при геологических изысканиях, экологических исследованиях или для мониторинга подземных газопроводов с целью обнаружения и оценки интенсивности утечки газа без вскрытия газопроводов.

Устройство предназначено для определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения при контроле выбросов загрязняющих веществ в отходящих от стационарных источников загрязнения атмосферы газах. Согласно российской методике СТО ВТИ 11.001-2012 «Методика выполнения измерений массовых выбросов загрязняющих веществ от котельных установок с применением газоанализаторов с электрохимическими датчиками» при таком контроле необходимо измерять поле концентрации загрязняющих веществ и поле скорости газов переносными средствами измерения и тем самым выполнять многоточечные измерения.

Устройство относится к категории медицинского, хирургического оборудования и средств первой помощи, используется для нагнетания воздуха в носовые проходы при невозможности осуществления самостоятельного дыхания.

Устройство относится к категории медицинского, хирургического оборудования и средств первой помощи, используется для нагнетания воздуха в носовые проходы при невозможности осуществления самостоятельного дыхания.

Устройство предназначено для определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения при контроле выбросов загрязняющих веществ в отходящих от стационарных источников загрязнения атмосферы газах. Согласно российской методике СТО ВТИ 11.001-2012 «Методика выполнения измерений массовых выбросов загрязняющих веществ от котельных установок с применением газоанализаторов с электрохимическими датчиками» при таком контроле необходимо измерять поле концентрации загрязняющих веществ и поле скорости газов переносными средствами измерения и тем самым выполнять многоточечные измерения.

Устройство для отбора проб подпочвенного воздуха из почвы для анализа относится к измерению концентрации различных газов в подпочвенном воздухе и/или воздухе внутри складированных (насыпанных и/или сложенных) значительными массами других сыпучих материалов. Предлагаемая полезная модель может применяться при геологических изысканиях, экологических исследованиях или для мониторинга подземных газопроводов с целью обнаружения и оценки интенсивности утечки газа без вскрытия газопроводов.
Наверх