Устройство для отбора проб жидкости

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ, содержащее стакан с верхним отверстием, снабженным клапаном, и с нижним отверстием, рычаг управления сливом пробы, тормозящий элемент, механизм перемещеH iH стакана и тросик, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона использования устройства и повьшения представительности пробы, тормозящий элемент вьтолнен в виде полого цилиндра, герметично установленного снаружи нижней части стакана, клапан снабжен осью и противовесом , ось жестко закреплена на стакане и смещена относительно его продольной оси, противовес соединен с механизмом перемещения стакана, а рычаг управления сливом пробы снабжен дополнительным рычагом, взаимодействующим с механизмом перемещения стакана. 2.Устройство по п. 1, о т л ri чающееся тем, что, с целью айтоматизации процесса, механизм пе§ ремещения стакана выполнен в виде электродвигателя, соединенного с ба (Л рабаном, на который намотан тросик, и снабженного кулачком и контактирующим с ним выключателем. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный рычаг снабжен упором и пружиной.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ю

PEOlYEillHH

O9l (11) g g G 01 N 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИтЕт СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

УФФИЦИ (21) 3538189/23-26 (22) 11.01.83 (46) 07.06.84. Бюл. 9 21 (72) Г.А.Гайворонская, А.М.Канаков и Н.Ф.Гайворонский (71) Новосибирский завод электроагрегатов (53) 543.053(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 893876, кл. G 01 N 1/10, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 416588, кл. G 01 N 1/10, 1972. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДПЯ ОТБОРА

ПРОБ ЖИДКОСТИ, содержащее стакан с верхним отверстием, снабженным клапаном, и с нижним отверстием, рычаг управления сливом пробы, тормозящий элемент, механизм перемещения стакана и тросик, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона использования устройства и повьппения представительности пробы, тормозящий элемент выполнен в виде полого цилиндра, герметично установленного снаружи нижней части стакана, клапан снабжен осью и противовесом, ось жестко закреплена на стакане и смещена относительно его продольной оси, противовес соединен с механизмом перемещения стакана, а рычаг управления сливом пробы снабжен дополнительным рычагом, взаимодействующим с механизмом перемещения стакана.

2. Устройство по п. 1, о т л и — ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса, механизм перемещения стакана выполнен в виде е электродвигателя, соединенного с барабаном, на который намотан тросик, и снабженного кулачком и контактирующим с ним выключателем.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что дополнительный рычаг снабжен упором и пруяиной.

1 1096521 2

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к оборудованию для контроля состояния жидкостей в емкостях, и может быть .использовано для взятия из канализационных колодцев разовых, среднесуточных или среднесменных проб сточных вод, содержащих неравномерно распределенные по глубине загрязнения.

Известно устройство для отбора проб жидкостей, включающее цилиндрический корпус с верхним и нижним отверстиями, снабженными клапанами, соединенными между собой жестким стержнем, механизм срабатывания клапанов и механизм перемещения корпуса 1 ).

Недостатком устройства является низкая представительность пробы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для отбора жидкости, содержащее стакан с верхним отверстием, снабженным клапаном, и нижним отверстием, рычаг управления сливом пробы, тормозящий элемент, механизм перемещения стакана и трос (2 3.

Недостатком известного устройства является низкая представительность пробы из-за того, что проба берется с определенной глубины, на которую настроен пробоотборник, и поэтому характеризует состояние слоев жидкости, находящихся на этой глубине, тогда как исследуемые включения распре- 35 деляются неравномерно по всему столбу жидкости.

Если допустить, что конструкция устройства позволяет брать пробу и со столба жидкости при движении стакана вверх, когда тормозящий элемент (тарелка) опущен и впускной клапан открыт, то при этом невозможно взять пробу со слоев жидкости, расположенных ниже уровня впускного клапана, в том числе и с донных слоев, где осеФ дают тяжелые примеси, взятие пробы с которых представляет особый интерес. Это вызвано тем, что впускной клапан расположен в верхней части стакана. Такое положение клапана обусловлено его жесткой связью с тормозящим элементом, который управляет его работой. Элемент установлен в на55 правляющих над стаканом.

Расположить элемент, а следовательно, и впускной клапан, в нижней части стакана не представляется возможным, так как это значительно усложняет конструкцию пробоо борника и делает ее неработоспособной (нужно менять положение выпускного клапана, конструкцию обоих клапанов, направляющих, по которым перемещается тормозящий элемент, самого элемента н т.д,).

Кроме того, при взятии пробы воздух выходит из стакана такте через верхний впускной клапан, через который поступает жидкость, что препятствует равномерному поступлению жидкости в стакан.

Тормозящий элемент выполнен подвижным, а впускной клапан жестко соединен с ним, поэтому он ненадежен в работе. Так, при любом перекосе тормозящего элемента и возможном заклинивании его в направляющих, например при толчке в момент начала движения стакана или при его остановке, клапан не срабатывает в нужный момент, что снижает представительность пробы.

Так как тормозящий элемент выполнен в виде тарелки (площадки), для получения достаточного для подъема клапана тормозящего эффекта необходимо, чтобы она имела значительную площадь, что ведет к увеличению габаритов пробоотборника и поэтому нежелательно.

Целью изобретения является расширение диапазона использования устройства, повьпиение представительности пробы и автоматизация процесса.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб жидкости, содержащем стакан с верхним отверстием, снабженным клапаном, и с нижним отверстием, рычаг управления сливом пробы, тормозящий элемент, механизм перемещения стакана и тросик, тормозящий элемент выполнен в виде полого цилиндра, герметично установленного снаружи нижней части стакана, клапан снабжен осью и противовесом, ось жестко закреплена на стакане и смещена относительно его продольной оси, противовес соединен с механизмом перемещения стакана, а рычаг управления сливом пробы снабжен дополнительным рычагом, взаимодействующим с механизмом перемещения стакана.

Целесообразно механизм перемещг— ния стакана выполнить в виде электродвигателя, соединенного с барабаi

3 10965 ном, на который намотан тросик, и снабженного кулачком и контактирующим с ним выключателем.

Дополнительный рычаг может быть снабжен упором и пружиной.

Устройство обеспечивает по сравнению с известным более высокую представительность пробы за счет того, что тормозящий элемент установлен в донной части стакана, а клапан, t0 закрывающий верхнее отверстие, установлен на стакане на оси, смещенной относительно продольной оси стакана в сторону этого отверстия, и имеет противовес, который соединен = меха- 15 низмом перемещения стакана.

При касании тормозным элементом поверхности жидкости сразу же открывается клапан для выпуска воздуха, и жидкость через нижнее отверстие начинает равномерно поступать в стакан со всех слоев жидкости, через которые проходит стакан, включая верхние слои, где собираются масла, и донные, где в основном оседают тя- у5 желые примеси.

Следовательно, в предлагаемом устройстве возможен забор пробы с самой малой толщины сточных вод, что исключено в известном устройстве.

Выполнение тормозящего элемента в виде полого цилиндра, охватывающего стакана и герметично соединенного с ним, обеспечивает при малой поверхности контакта с жидкостью зна35 чительный тормозящий эффект, что повышает надежность срабатывания клапана для воздуха, а также делает возможным эффективнее соизмерять скорость погружения стакана со ско- 4О ростью поступления жидкости в него.

Кроме того, в известном устройстве основной узел — стакан — имеет сложную конструкцию с несколькими подвижными элементами: тремя клапана-4 ми и тормозящей тарелкой, что снижает надежность его работы, а в предлагаемом устройстве он предельно прост: имеет один клапан.на оси.

На фиг. 1 показано устройство в момент погружения стакана, общий вид; на фиг. 2 — то же, в момент подъема стакана после взятия пробы.

Устройство содержит цилиндрический стакан 1 с верхним 2 и нижним 3 отверстиями. На стенке стакана 1 установлен на оси 4 клапан 5, закрывающий верхнее отверстие 2. Ось 4 смещена относительно продольной оси стакана 1 а сторону верхнего отверстия 2. Клапан 5 снабжен противовесом 6.

На боковой наружной поверхности стакана 1 в его нижней части установлен тормозящий элемент, выполненный в вице полого цилиндра 7, охватывающего стакан 1 и герметично соединенного с ним. Механизм перемещения стакана 1 содержит реверсивный электродвигатель 8, редуктор 9, на вал которого насажен барабан 10 с намотанным на него тросиком 11, конец которого соединен с противовесом 6 клапана 5. Дополнительный рычаг 12 установлен на оси 13 и имеет на одном конце ролик 14 для скольжения по нему тросика 11, а на другом — на оси 15 подхватывающий рычаг 16 управления сливом пробы для стакана в его верхнем положении, контакти-. рующий при этом с опорой 17.

Тросик 11 снабжен упором 18, воздействующим на рычаг 12. На оси 13 рычага 12 установлена пружина 19, поворачивающая рычаг 12 в горизонтальное положение, Устройство смонтировано на столе 20. Кулачок 21 и контактирующий с ним конечный выключатель 22 обеспечивают работу счетчика импульсов в блоке управления (не показан), который задает глубину погружения стакана и длительность цикла взятия пробы.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении двигатель обесточен, рычаг 12 находится в вертикальном положении.

При включении электродвигателя 8 тросик 11 начинает разматываться с барабана 10. Рычаг 12 освобождается от действия упора 18, и пружина 19 поворачивает рычаг 12 в горизонтальное положение. Стакан 1 опускается.

Тросик 11 натянут весом стакана 1.

Клапан 5 закрывает отверстие 2.

Опустившись на воду, стакан 1 задерживает свое движение, так как тормозящий элемент — полый цилиндр 7 — увеличивает сопротивление воды стакану 1.

Тросик 11, продолжая разматываться с прежней скоростью, ослабевает, противовес 6 поворачивает клапан 5 на оси 4, верхнее отверстие 2 откры10965?1 вается. Через нижнее отверстие 3 в стакан I начинает поступать жидкость.

Стакан 1 тонет, но с меньшей скоростью,чем разматывается тросик 11.

Скорость погружения стакана 1 соизмерима со скоростью поступления жидкости в него, поэтому, опускаясь, стакан 1 забирает порции воды со всех слоев по глубине.

После погружения стакана 1 на заданную глубину электродвигатель 8 начинает вращать барабан 10 в обратном направлении и сматывать тросик 11

При этом тросик 11 натягивается под тяжестью стакана 1 и поворачивает клапан 5, закрывая верхнее отверстие 2.

Тросик 11 поднимает стакан 1 иэ воды, небольшое количество жидкости

-1 вытекает из стакана и в его верхнеи части образуется вакуум, за счет которого взятая проба удерживается в стакане 1.

Упор 18 на тросике 11 упирается в рычаг 12 и поворачивает его в вертикальное положение. Стакан 1 отводится в сторону для слива пробы.

Подхватывающий рычаг 16 прижимается одним концом к опоре 17, а вторым — обхватывает стакан 1. Оказывая давление на опору 17, рычаг 16 поворачивается на оси 15 и приподнимает стакан 1. Тросик 11 ослабевает, противовес 6 открывает клапан 5, обеспечивая доступ воздуха в верхнюю часть стакана 1.

После уравновешивания давления воздуха сверху и снизу на жидкость в стакане 1, пробл под действием собственного веса сливается в приемную емкость.

Через заданное блоком управления

5 время цикл взятия пробы повторяется.

Технико-экономические преимущества устройства состоят в следующем.

Устройство обеспечивает высокую представительность пробы за счет того, что тормозящий элемент замедляет продвижение стакана в жидкости, в результате чего позволяет соизмерить скорость погружения стакана на заданную глубину со скоростью поступления жидкости в стакан °

Кроме того, устройство позволяет автоматически, без дополнительных механизмов, открывать клапан в верхних слоях жидкости, держать его от О крытым в течение всего времени взятия пробы и закрывать точно на заданной глубине.

За счет этого исключается влияние на представительность пробы рассогла > сования во времени работы механизмов перемещения стакана и открывания-закрывания клапана, как в известном устройстве.

Устройство улавливает за одно

30 опускание стакана различные по удельному весу загрязнения, распределенные по всему столбу жидкости: как легкие, находящиеся в верхних слоях жидкости (масла), так и тяжелые, находящиеся в нижних слоях жидкости (осадки}, что позволяет получить полную информацию о качестве исследуемой жидкости, например сточных вод.

1096521

109á521

Составитель Л.,Нечипоренко

Редактор P,ÖHöèêà Техред Т.Дубинчак Корректор А.Зимокосов

Заказ 3815/30 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4