ЖИДКОСТНОЙ ПРОБООТБОРНИК

Полезная модель относится к устройствам для отбора проб жидкостей с больших глубин из емкостей, водоемов, скважин и может быть использована в различных отраслях промышленности.
Известен пробоотборник, содержащий пробоотборный сосуд, выполненный в виде тяжелого цилиндрического корпуса с отверстием в верхней крышке, закрытым пробкой, несущий тросик со свободно провисающей петлей, соединенной с запирающим устройством с магнитной защелкой, подвески в виде скоб с ушками, к которым прикреплена дужка пробоотборника (а.с. 1045054, МКИ: G 01 N 1/10, опубл. в БИ №36, 1983).
Однако этот пробоотборник не обеспечивает достоверность отбираемых проб, т.к. при опускании этого пробоотборника из-за случайного открытия магнитной защелки во время опускания пробоотборника может произойти отбор пробы не на заданной глубине и отобранная проба не будет соответствовать пробе с требуемой глубины; кроме того, при подъеме пробоотборника с отобранной пробой в исследуемой среде происходит перемешивание поверхностного слоя пробы и она может быть недостоверна.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому техническому решению является устройство для отбора проб жидкостей с больших глубин из емкостей или водоемов (патент РФ №2191364 «Жидкостной пробоотборник» МПК G 01 N 1/10 от 20.10.2002). Он содержит пробоотборный сосуд, выполненный в виде тяжелого цилиндрического корпуса с отверстием в верхней крышке, закрытым пробкой. Пробоотборник имеет подвеску в виде скоб с ушками, к которым прикреплена дужка пробоотборника. Пробоотборник имеет несущий тросик со свободно провисающей петлей, соединенной с запирающим устройством. Последнее выполнено в виде установленного на крышке пробоотборника рычага с насаженной на него пробкой. Пробка запирает входное отверстие пробозаборной трубки. Калиброванная нить соединяет дужку пробоотборника с нижней частью тросика. Тросик прикреплен к рычагу с образованием свободно провисающей петли. Это позволяет повысить достоверность пробы и обеспечить надежную работу пробоотборника на заданной глубине.
В процессе работы пробоотборник на тросике опускают на нужную глубину. Для отбора пробы необходимо разорвать калиброванную нить. После этого участок свободно провисающей петли тросика натянется за счет усилия, действующего на тросик, и повлечет вверх рычаг с резиновой пробкой. Отбираемая жидкость через пробозаборную трубку поступит в пробоотборный сосуд.
После полного заполнения пробоотборного сосуда жидкостью его поднимают на поверхность при помощи тросика.
Недостатком этого устройства является то, что внутренний объем пробоотборника очень долго заполняется жидкостью. Кроме того, жидкость поступает во внутреннюю поверхность пробоотборника со стороны крышки, находящейся на определенной высоте от донной части водоема, что не позволяет взять пробу с его нижних слоев.
Задачей полезной модели является повышение достоверности отбора пробы нижних слоев жидкости.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в уменьшении времени отбора пробы за счет одновременного срабатывания впускного и дренажного клапанов, а также в повышении качества взятия пробы нижних слоев жидкости за счет введения опорного устройства на едином подпружиненном подвижном штоке.
Поставленная задача достигается тем, что жидкостной пробоотборник содержит пробоотборный сосуд, выполненный в виде цилиндрического корпуса с тяжелым дном и крышки, запирающего устройства и подвески с несущим тросиком. В свою очередь, запирающее устройство выполнено в виде подпружиненного подвижного штока, в верхней части которого установлена тарель, герметизирующая дренажный клапан, выполненный на наружной поверхности крышки пробоотборника и пружина с ограничителем, установленная со стороны ее внутренней поверхности, а в нижней части штока установлена тарель, герметизирующая впускной клапан, выполненный на внутренней поверхности дна пробоотборника и опорного устройства, на боковой поверхности которого выполнены отверстия для прохода жидкости.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено положение пробоотборника в исходном состоянии, на фиг.2 - во время отбора пробы и на фиг.3 - во время подъема пробы, где: 1 - пробоотборный сосуд;
2 - запирающее устройство;
3 - подвеска с несущим тросиком;
4 - дренажный клапан;
5 - впускной клапан;
6 - шток;
7 - тарель дренажного клапана;
8 - тарель впускного клапана;
9 - опорное устройство;
10 - ограничитель;
11 - пружина.
Пробоотборник состоит из пробоотборного сосуда 1 (фиг.1), выполненного в виде цилиндрического корпуса с тяжелым дном и крышки, запирающего устройства 2 и подвески 3 с несущим тросиком. На наружной поверхности крышки пробоотборного сосуда 1 выполнены дренажный клапан 4, а на внутренней поверхности его дна - впускной клапан 5.
Запирающее устройство 2 предназначено для заполнения внутренней поверхности пробоотборного сосуда 1 жидкостью и ее герметизации. Оно состоит из штока 6 и закрепленных на нем тарели 7 дренажного клапана 4, тарели 8 впускного клапана 5, опорного устройства 9, на боковой поверхности которого выполнены отверстия для прохода жидкости, а также ограничителя 10 для пружины 11.
В исходном состоянии шток 6 находится в крайнем нижнем положении (фиг.1). Под действием пружины 11 тарели 7 и 8 герметично закрывают седла клапанов 4 и 5.
Устройство работает следующим образом (фиг.2).
Пробоотборник на тросике, закрепленным к подвеске, опускают до соприкосновения с донной поверхностью водоема. Тяжелое выполнение донной части пробоотборного сосуда 1 обеспечивает его опускание строго вертикально.
По окончании погружения, соответствующее достижению дна водоема, штыри,, выполненные на донной части пробоотборного сосуда 1, входят в придонный слой грунта и устройство надежно фиксируется в грунте. Одновременно под действием силы, действующей на шток 6 со стороны донной поверхности водоема, он перемещается в крайнее верхнее положение, сжимая пружину 11. При этом дренажный 4 и впускной 5 клапаны одновременно открываются. Опорное устройство 9 также перемещается вверх до упора в дно пробоотборника. Через отверстия, выполненные на боковой поверхности опорного устройства 9, жидкость начинает поступать во внутреннюю полость пробоотборника.
Одновременное срабатывание дренажного 4 и впускного 5 клапанов способствует быстрому заполнению жидкостью внутренней полости пробоотборника, что уменьшает время отбора пробы. Быстрое заполнение внутренней полости пробоотборника нижними слоями жидкости способствует достоверность отобранной пробы.
После полного заполнения пробоотборника жидкостью его поднимают на поверхность при помощи подвески 3 с несущим тросиком. При этом пробоотборник отрывается от дна водоема. В этот момент шток 6 под действием пружины 11 перемещается в крайнее нижнее положение (фиг.3). Дренажный 4 и впускной 5 клапаны закрываются, что герметизирует внутренний объем пробоотборника и обеспечивает неперемешивание отбираемой
пробы во время поднятия пробоотборника.
Для слива отобранной пробы необходимо вручную переместить шток 6 вверх, держа его в районе дренажного клапана 4. После чего пробу через впускной клапан 5 сливают в посуду для дальнейшего анализа.
Для отбора следующей пробы пробоотборник приводят в исходное состояние. При необходимости обрабатывают его внутреннюю поверхность.
Использование предлагаемого пробоотборника позволяет повысить достоверность отбираемой пробы нижних слоев жидкости за счет одновременного открытия клапанов пробоотборника при достижении им дна водоема, а также за счет быстрого поступления жидкости с нижних слоев водоема. Он прост в изготовлении и эксплуатации и исключает самопроизвольное открытие.