УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ЖИДКИХ ПРОБ

Полезная модель предназначена для послойного отбора проб воды из наблюдательных скважин и загрязненных водоемов, а также забора жидкой фракции накопителей нефтяных отходов с разных глубин. Устройство может быть использовано для экологического контроля загрязненности водных сред и решения вопросов прогнозирования экологических загрязнений.
Для взятия проб жидкости при проведении экологических исследований водоемов природного и искусственного происхождения с целью определения состава воды и содержания в ней загрязняющих веществ предлагаются пробоотборники, в которых создается разность давлений и за счет этого отбирается анализируемая проба (патент №131872, МПК (6) G01N 1/22, опубл. 27.08.2013).
Известен пробоотборник, основанный на седиментационном осаждении пробы твердой дисперсной фазы, распределенной в воде. Пробоотборник содержит корпус с заборным наконечником /окном/, пробоотборный элемент в виде поперечных перегородок, на которых осаждается твердая фаза, градуировочные патрубки с кранами и привод в виде резиновой груши для всасывания исследуемой среды, приводимой в действие оператором-водолазом (авторское свидетельство СССР N 1375981, МПК (4) G01N 1/10, 1986, опубл. 23.02.1988). К недостаткам устройства относится использование при отборе проб мускульной силы человека, а также недостаточная достоверность пробы в результате потери мелких частиц, остающихся во взвешенном состоянии и малая достоверность проб.
Известно устройство для отбора проб жидкости, содержащее вертикально расположенный корпус с расположенной внутри него отборной полостью и с окнами, выполненными на его боковой поверхности, пробоотборный элемент, смонтированный коаксиально корпусу защитный кожух и привод для возвратно-поступательного перемещения кожуха (авторское свидетельство СССР N 765690, МПК G01N/10, 1980, опубл.23.09.1980). Устройство сложное в использовании, т.к. для приведения его в действие необходимы, по крайней мере, два внешних привода с дистанционным управлением.
Известно устройство для отбора проб жидкости, содержащее вертикально расположенный корпус с расположенной внутри него отборной полостью и с окнами, выполненными на его боковой поверхности, пробоотборный элемент, смонтированный коаксиально корпусу защитный кожух и привод для возвратно-поступательного перемещения кожуха, оно снабжено смонтированными в боковых стенках корпуса в его нижней части верхним и нижним штуцерами со сквозными отверстиями, а привод для перемещения кожуха выполнен в виде установленных друг над другом в корпусе напротив штуцеров опорных цилиндров из водорастворимого материала, толкателя, жестко связанного с кожухом, водонепроницаемых прокладок, расположенных между толкателем и опорными цилиндрами и пружинами, установленной в верхней части кожуха, причем в кожухе выполнено щелевое окно, совмещенное нижней частью с отверстием верхнего штуцера, а окна в корпусе выполнены напротив пробоотборного элемента, при этом в верхней части кожуха выполнены дополнительные окна, смещенные относительно окон в корпусе вверх на высоту, равную высоте опорного цилиндра (патент №2084855, МПК (6) G01N 1/10, опубл. 20.07.1997). К недостаткам устройства относится сложность его применения и малая достоверность проб.
Наиболее близким аналогом является пробоотборник воды, включающий емкость с тросами, выполненная в виде полого цилиндра, дно которого оборудовано металлическим клапаном с крышкой, снабженной резиновой прокладкой и пружиной с фиксирующим подвижным зубом (патент №123156, МПК G01N 1/10, (2006.01.), опубл. 20.12. 2012). К недостаткам устройства относится малая достоверность отбираемых проб с заданной глубины.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является достоверность отбираемых жидких проб с заданной глубины и простота в эксплуатации.
Для достижения технического результата предлагается устройство, состоящее из двух полых цилиндров, один из которых соосно расположен внутри другого. Внутренний цилиндр выполнен подвижным относительно внешнего цилиндра. Внутренний цилиндр соединен гибким трубопроводом (например, шлангом), на котором расположено запорное устройство, например: кран, зажим, с одной из двух отводных трубок мерной емкости, на поверхности которой нанесена шкала. Низ внутреннего цилиндра выполнен в виде заостренного наконечника. На нижнем конце внешнего цилиндра по периметру укреплена водонепроницаемая упругая пленка. На внешней поверхности внешнего цилиндра нанесена мерная шкала, обеспечивающая отбор пробы с заданной глубины.
Водонепроницаемая упругая пленка предотвращает попадание в отбираемую с необходимой глубины пробу жидкости с других глубин. Выполнение нижней части внутреннего цилиндра острым, обеспечивает возможность прокола защитной упругой пленки на определенной (нужной, заданной) глубине. Наличие запорного устройства на гибком трубопроводе позволяет создавать разность давлений во внутреннем цилиндре и мерной емкости, что обеспечивает попадание жидкости с заданной глубины во внутренний цилиндр. Измеряя объем вытесненной жидкости, которой наполнена мерная емкость, можно определять объем отобранной пробы. С помощью затворного устройства можно регулировать объем отбираемой пробы.
На фигуре схематично представлено заявляемое устройство.
Устройство для отбора жидких проб состоит из двух полых цилиндров: внешнего 1 и внутреннего 2 соосно расположенного внутри внешнего цилиндра 1. Внутренний цилиндр 2 выполнен подвижным относительно внешнего цилиндра 1. Внутренний цилиндр 2 соединен гибким трубопроводом 3 (например, шлангом), на котором расположено запорное устройство 4, например: кран, зажим, с отводной трубкой 5 мерной емкости 6, содержащей вторую отводную трубку 7, которая длиннее трубки 5. Низ внутреннего цилиндра 2 выполнен в виде заостренного наконечника 8. На нижнем конце внешнего цилиндра 1 по периметру укреплена водонепроницаемая упругая пленка 9.
Работает устройство следующим образом.
Перед отбором пробы мерная емкость 6 заполняется водой так, чтобы более длинная отводная трубка 7 своим концом была погружена в воду, а отводная трубка 5 оставалась не погруженной в воду. Запорное устройство 4 на трубопроводе 3 установлено в положении «закрыто». Устройство опускается на нужную глубину, отслеживаемую по мерной шкале, на поверхности внешнего цилиндра 1. На нужной глубине заостренным наконечником 8 внутреннего цилиндра 2 прокалывают водонепроницаемую упругую пленку 9 и устанавливают запорное устройство 4 в положение «открыто». Отбираемая проба жидкости поступает во внутренний цилиндр 2, вытесняя воздухом через трубопровод 3 и отводную трубку 5 воду, находящуюся в мерной емкости 6, отток которой происходит через отводную трубку 7. Объем жидкой пробы, поступившей во внутренний цилиндр 2, приблизительно соответствует объему вытесненной через отводную трубку 7 воды из мерной емкости 6. С помощью затворного устройства 4 можно регулировать количество отбираемой пробы жидкости для анализа. Отобрав для анализа необходимый объем жидкости, запорное устройство 4 приводят в положение «закрыто». После извлечения устройства из водоема, извлекают внутренний цилиндр 2 и переливают жидкость для анализа в соответствующую посуду (на фиг. не показано), установив запорное устройство 4 в положение «открыто».
Технический результат достигается тем, что анализируемые жидкие пробы, как в шламонакопителях, так и в исследуемых водоемах отбираются послойно, что позволяет с высокой степенью достоверности осуществлять проведение экологических исследований водоемов природного и искусственного происхождения с целью определения состава воды и содержания в ней загрязняющих веществ, а также для научно обоснованного и экономически эффективного выбора метода утилизации содержимого шламонакопителей. Предлагаемое устройство для отбора жидких проб просто в эксплуатации и изготовлении, т.к. используются промышленно выпускаемые узлы и детали.