Устройство для отбора проб донных осадков

 

Изобретение позволяет проводить эксперименты в придонной воде и дониых осадках различных водоемов в месте отбора пробы в 1)еальных условиях существования осадка до подъема ее на борт судна с использованием реакционных растворов, содержащих радиоактивную метку или фиксирующий агент с сохранением меченых или нестабильных продуктов в отбираемой пробе. Существенным конструктивным признаком изобретения является наличие шприцевой системы с каналами и капиллярами, размещенной в стенке трубы пробоотборного устройства, которая приводится в действие автоматически с помощью подвижного груза, установленного на внешней стороне устройства, при работе с борта судна на любой глубине водоемов или.с помощью планки и металлической пластины при работе манипулятором с использованием подводных аппаратов или вручную до максимальной глубины погружения подвижного аппарата или водолаза . При работе с аназробнь1ми растворами или растворами газов используют вариант устройства, в котором вместо тонких капилляров для взбрызгивания растворов в осадок предиазначены специальные жиклеры. Реакционные растворы вводят во внутренний объем трубы в осадок вдоль всей длины изучаемой колонки и в придонную воду. 2 з.п. ф-лы. 2 ил. i КЛ со vj о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„, 13704 1

15114 G 01 N 1/04

ВСГг 1 п3Р О

13,, „11

SNli |111 " Л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3979838/31-26 (22) 25.11,85 (46) 30.01.88. Бюл. 11 4 (71) Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР (72) В.Г.Токарев, С.Н.Горлатов и Б,Б.Намсараев (53) 543.053 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 892260, кл. G 01 N 1/04, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ДОННЫХ ОСАДКОВ (57) Изобретение позволяет проводить эксперименты в придонной воде и донных осадках различных водоемов в месте отбора пробы в реальных условиях существования осадка до подъема ее на борт судна с использованием peaK" ционных растворов, содержащих радиоактивную метку или фиксирующий агент с сохранением меченых или нестабильных продуктов в отбираемой пробе. Существенным конструктивным признаком изобретения является наличие шприцевой системы с каналами и капиллярами, размещенной в стенке трубы пробоотборного устройства, которая приводится в действие автоматически с помощью подвижного груза, установленного на внешней стороне устройства, при работе с борта судна на любой глубине водоемов или с помощью планки и металлической пластины при работе манипулятором с использованием подводных аппаратов или вручную до максимальной глубины погружения подвижного аппарата или soдолаза. При работе с анаэробными растворами или растворами газов исполь- а ф эуют вариант устройства, в котором вместо тонких капилляров для взбрызгивания растворов в осадок предназначены специальные жиклеры. Реакционные растворы вводят во внутренний объем трубы в осадок вдоль всей длины изучаемой колонки и в придонную м воду. 2 s.п. ф-лы. 2 ил. Сю

137

Изобретение относится к устройствам для отбора проб, в частности к устройствам для отбора проб грунта, и может быть использовано для проведения биогеохимических исследований на дне водоемов.

Цель изобретения - обеспечение отбора проб донных осадков с одновременным проведением эксперимента в реальных условиях существования донных осадков.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с приводом, выполненным в виде падающего груза. I — узел соединения каналов и капилляров, II — узел соединения каналов и капилляров с жиклерами; на фиг. 2 - то же, 1 при использовании манипуляторов подводных аппаратов.

Устройство для отбора проб донных осадков представляет собой полую трубу 1 с цилиндрическим выступом 2 в центральной ее части, на котором неподвижно прикреплен основной груз 3.

Внутри цилиндрического выступа размещены шприцевые системы 4 и 5, системы каналов 6 и капилляров 7. В верхней части трубы находится дополнитель" ный груз 8, удерживаемый на трубе с помощью опорного кольца 9. К дополнительному грузу 8 неподвижно подсоединена рама 10 с вертлюгом 11. На опорном кольце 9 укреплена крышка 12 с резиновой прокладкой и упругая защелка 13. Труба имеет режущий наконечник 14 и лепестковый клапан 15. В цилиндрическом выступе имеется заправочное отверстие 16 с винтом и уплотнением.

При работе устройства с манипуляторами на цилиндрическом выступе 2 неподвижно прикреплена планка 17 с металлической пластиной 18, которая выполняет роль упора для вдавливания поршней шприцевых систем 4 и 5 и закрывания крышки 12. Для эахватывания устройства манипулятором на цилиндри" ческом выступе прикреПлено резиновое уплотнение 19. На крышке установлен шток 20, Одним из вариантов устройства является устройство, отличающееся тем, что вместо тонких капилляров для вбрызгинания растворов в осадок используют специальные жиклеры. Жиклер представляет собой винт с тонким капилляром, который вкручивается в отверстие, выполненное на месте тонкого капилляра так, что диаметр его у

0491 2

30 донным осадком и остановки трубы с основным грузом. Дополнительный груз

8 опускается вдоль верхней части трубы и перемещает поршни 5, которые вытесняют раствор, 3а счет разности

З5 диаметров отверстий каналов 6 и ка пилляров 7 в шприцевой системе после удара грува 8 по поршням 5 создается высокое давление и раствор изотопа вбрызгивается в осадок. В

40 это же время защелкивается крышка 12 от удара верхней части скобы 10 с вертлюгом 11 по крышке 12 и труба герметизируется. Устройство оставляют на дне на время, необходимое, 45 чтобы накопилось количество меченых изотопом продуктов микробиологических процессов, достаточное дпя получения достоверных результатов при обработке проб и счета их на счетчи50 ке.

Устройство после окончания эксперимента быстро поднимают на борт судна, где производят дальнейшую обработку пробы или фиксацию пробы, 55 при этом используют шприцевую систему для введения фиксирующего раствора в осадок.

При использовании манипулятора устройство работает аналогично, а

25 внутренней части стенки трубы уменьшается и выступы, образованные при этом, предназначены для зажатия краев мембран при плотном вкручивании винта. Винт имеет профиль> полностью соответствующий форме отверстия, поэтому он после эажатия краев мембраны выгибает центральную часть ее в сторону полости трубы до уровня внутренней поверхности стенки трубы.Мембрана имеет тонкое отверстие, проколотое иглой.

Устройство работает следующим образом.

Иприцевая система заполняется раствором изотопа при перевернутом положении трубы через отверстия 16 при выдвижении поршней 5 до определенного уровня. После заполнения шприцевой полости 4 раствором изотопа к вертлюгу ll на скобе прикрепляют трос и устройство для отбора проб донных осадков в подвешенном состоянии выносят на стреле крана эа борт.

После этого трубу опускают до дна, где она за счет кинетической энергии и веса основного груза проникает в толщу осадка до уровня основного груза 3. После заполнения трубы

70491

30

3 l3 после заполнения трубы донным осадком (в результате надавливания манипулятором на планку 17 за счет пластины 18) поршни 5 вдавливаются в шприцевые полости 4 и вытесняют раствор, который через систему каналов

6 и капилляров 7 вбрызгивается в осадок. В это же время пластина надавливает на шток 20 и крьппка 12 защелкивается эа счет упругой заделки, а труба герметизируется и в таком виде остается до окончания эксперимента в осадке.

При работе устройства с жиклерами раствор, поступающий из шприцевой системы под давлением, попадает под мембрану, прогибает ее в сторону осадка, резина растягивается и отверстие открывается, после чего раствор вбрыэгивается в осадок, а резиновая мембрана эа счет эластичных свойств резины закрывает отверстие и происходит герметизация системы ввода раствора. Данный вариант устройства для отбора проб донных осадков используют для повьппения достоверности результатов исследований при работе с анаэробными осадками для ввода в осадок анаэробных растворов, а также восстановленных соединений, окисляющихся на воздухе, при.работе с летучими веществами нли растворами газов, имеющих высокое парциальное давление, так как при использовании жиклера раствор находится в изолированном объеме до «начала экспе.римента. При работе с анаэробньпки осадками и анаэробными растворами используется специальная анаэробная техника работ при заполнении шприцевой системы раствором.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб донных осадков, включающее корпус в виде полой трубы с режущим наконечником, крьппкой, расположенной на его верхнем конце, и инициирующий узел, выполненный в виде груза кольцевой формы, свободно посаженного на корпус и соединенного с приспособлением для подъема устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения отбора проб донных осадков с одновременным проведением эксперимента в реальных условиях их существования корпус в центральной части выполнен разъемным и с цилиндрическим выступом, а в нижней части под выступом с системой каналов, расположенных коаксиально, и системой капилляров, расположенных радиально, и снабжен лепестковым клапаном, установленным на нижнем конце полой трубы, при этом устройство снабжено двумя шприцевыми системами для ввода реагентов, расположенных в цилиндрическом выступе корпуса и соединенными с внутренним объемом корпуса через системы каналов и капилляров, а также защелкой для герметизации крышки, причем инициирующий узел снабжен грузом, установленным неподвижно на внешней Стенке цилйндрического выступа.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что при использовании манипуляторов подводных аппаратов узел приведения в действие устройства, установленный непосредственно на цилиндрическом выступе корпуса, выполнен в виде планки с металлической пластиной, крышка снабжена штоком, установленным с воэможностью взаимодействия с планкой, а цилиндрический выступ корпуса снабжен реэиновым уплотнением для захвата устройства манипулятором.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что капилляры полой трубы корпуса снабжены жиклерами.

1370491

f7 фи.2 1

Составитель Г.Веселов

Редактор А.Ревин Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Закаэ 411/41

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

ПроиЭводственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная 4