ПОРТАТИВНЫЙ ПОСЛОЙНЫЙ СНЕГООТБОРНИК

Настоящая полезная модель относится к области гидрологии и исследований криосферы Земли и предназначена для послойного отбора проб снежного покрова с последующим определением плотности снега при проведении снегомерных съемок в полевых условиях. Снежный покров в большинстве случаев имеет слоистое строение, поэтому для анализа снежного покрова необходим послойный отбор проб снега. Одним из применений полезной модели является наземный подспутниковый анализ плотности снега и водного эквивалента снега во время спутникового радарного зондирования снежного покрова, проводимый с целью валидации результатов дистанционного зондирования (Дагуров П.Н., Чимитдоржиев Т.Н., Дмитриев А.В., Добрынин С.И., Захаров А.И., Балтухаев А.К., Быков М.Е., Кирбижекова И.И. Радиолокационная дифференциальная интерферометрия L-диапазона для определения параметров снежного покрова // Журнал радиоэлектроники. 2017. № 5. С. 14. (http://jre.cplire.ru/jre/may17/1/text.pdf)).  Полезная модель также может использоваться в экологии путем анализа содержания в пробах снега аэрозольных загрязняющих веществ.
Известен послойный снегоотборник (патент на изобретение 247746/Заявка №2011123918/05, дата подачи заявки 10.06.2011) для отбора горизонтальных слоев снега, который является наиболее близким к заявленному техническому решению. Снегоотборник включает призму из четырех прямоугольных пластин, три из которых жестко скреплены между собой по краям, образуя ребра жесткости, а четвертая выполнена съемной. При этом для отбора проб снега равного объема при вертикальном опробовании снежного покрова со сложной стратиграфией снежной толщи, снегоотборник снабжен устанавливаемой внутри снегоотборника рамой в виде поперечных и продольных ребер жесткости. Продольные ребра выполнены в виде роликовых направляющих, а поперечины - в виде металлических пластин. Для фиксирования рамы на нужной глубине внутренняя пластина-поперечина по краям содержит неподвижные фиксаторы-выступы, а наружная - подвижные. Ограничение возвратно-поступательного хода и выступа штоков-фиксаторов регулируется пружинным механизмом, закрепленным на передней пластине-поперечине. Снегоотборник снабжен ножом-лотком, выполненным в виде прямоугольного ящика без задней стенки с заостренным наружным краем основания. На боковых стенках ножа-лотка закреплены роликовые направляющие, взаимодействующие с роликовыми направляющими рамы, а высота стенок ножа-лотка больше фиксированного шага опробования. Недостатками данного технического решения являются относительная конструктивная сложность, а также большая масса и габариты послойного снегоотборника, которые приводят к тому, что перемещение данного устройства при выполнении снегомерных съемок выполняется с помощью специальных саней.
Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является уменьшение массы и габаритов послойного снегоотборника и уменьшение трудоемкости определения плотности снега.
3
Данная задача решается за счет того, что заявленный портативный послойный снегоотборник выполнен в виде прямой прямоугольной призмы (прямоугольного параллелепипеда) с рабочим объемом 1000см(размерами 20 см × 10 см × 5 см). Грани призмы выполнены из листовой оцинкованной стали толщиной 0,5 - 1 мм. Снегоотборник с нижним значением толщины граней используется для отбора проб малоуплотненного снега, а снегоотборник с большим значением толщины граней для отбора проб снега с большой плотностью и оледенелыми включениями. Верхнее основание призмы отсутствует. Нижнее основание и три боковые грани призмы жестко скреплены между собой. Четвертая боковая грань выполнена подвижной за счет шарнирного соединения с двумя противоположными друг другу боковыми гранями. Эти боковые грани выполнены в виде трапеций, скошенные края которых заострены для более эффективного резания снежного покрова. Нижнее основание состоит из собственно основания призмы и его продолжения, которое жестко соединено с боковыми гранями со скошенными краями, а край этого продолжения также заострен.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является уменьшение массы и габаритов устройства, а также уменьшение трудоемкости и времени отбора проб снега.
Фиг. 1 Портативный послойный снегоотборник
3
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 1 представлен портативный послойный снегоотборник. Рабочая камера снегоотборника 1, в которую производится отбор проб снега, выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с объемом 1000 см. Параллелепипед, представляющий собой рабочую камеру, образован нижней гранью - основанием 2, боковыми гранями 3, 4, 5 жестко связанными друг с другом и основанием, и подвижной гранью 6, связанной с гранями 3 и 4 шарнирным соединением 7. Выступающие за рабочую камеру продолжения основания 2 и боковых трапециевидных граней 3 и 4 имеют острые края 8 и предназначены для прорезания снежной толщи и для обеспечения полноты заполнения снегом рабочей камеры. Высота боковых граней, равная 5 см, позволяет взять пробы снежных слоев, толщина которых равна или больше 5 см.
3
3
Работает устройство следующим образом. На площадке, где необходимо провести отбор проб снега, вырывается снежный шурф с плоской стенкой. Снегоотборник с подвижной гранью 6, поднятой за счет шарнирного соединения и лежащий на грани 5 вдвигают острыми краями в снежный шурф на нужной глубине при горизонтальном положении нижнего основания до соприкосновения грани 5 со стенкой снежного шурфа. Затем с помощью лопатки предварительно убирается снег над рабочей камерой для того, чтобы было возможно опустить подвижную грань на нижнюю грань и образовать рабочую камеру со снегом. Затем снегоотборник, сохраняя горизонтальное положение, вынимают из снежной толщи. Далее линейкой, наложенной на верхние рёбра боковых граней 3 и 4, окончательно убирают снег, выступающий выше рабочей камеры. Затем сметают снег, находящийся на продолжении нижнего основания вне рабочей камеры. После этого пробу снега из рабочей камеры высыпают в маркированный полиэтиленовый пакет с известной массой и взвешивают на портативных электронных весах (с точностью, не худшей 1%) на месте взятия пробы или в камеральных условиях. Измеренная масса пробы снега в килограммах за вычетом массы полиэтиленового пакета в килограммах будет численно равна плотности снега в г/см или кг/дм. На фиг. 2 показан снегоотборник с пробой снега в рабочей камере.
Фиг. 2 Снегоотборник с пробой снега в рабочей камере.