ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ИЛИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Полезная модель относится к устройствам для отбора проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции и может быть использовано для осуществления пробоотбора с донной части водоемов.
Известен пробоотборник для отбора проб высоковязкой жидкости, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра с прорезью в его нижней части, крышку, поршень со штоком, установленную в прорези цилиндра заслонку и рукоятку (патент №2082140 от 20.06.1997, МПК: G 01 N 1/10). Он позволят осуществлять достоверный отбор проб высоковязкой жидкости путем исключения влияния нарушения структуры жидкости и расположения заслонки за счет ее перемещения в горизонтальной плоскости. Однако конструкция данного пробоотборника не позволяет использовать его на глубинах превышающих его высоту, т.е. данный пробоотборник невозможно использовать для взятия проб на больших глубинах.
Данный недостаток устранен в колонковых пробоотборниках. Например, известен пробоотборник донного грунта, содержащий колонковую трубу с установленными в ней гибкими керноподрезанными элементами, имеющими возможность продольного выдвижения, перекрывающую верхний торец колонковой трубы крышку, и трос (патент №2045753 от 10.10.1995, МПК: G 01 N 1/02,). Однако, данный пробоотборник предназначен для отбора проб грунта со дна водоемов методом отбора ненарушенных проб большого сечения в верхнем слое донных осадков, что не позволяет использовать его для взятия пробы с поверхностных слоев илистых отложений. Кроме того, недостатком устройств данного типа является сомнительная возможность опробования текучих отложений, поскольку в них отсутствует запирающее нижний конец грунтозаборника специальное устройство.
Данный недостаток устранен в пробоотборнике илистых отложений, содержащем укрепленный на тросе корпус, соединенный с магистралью для подачи сжатого воздуха, корпус, имеющий прямоугольное сечение, снабжен двумя прямоугольными поршнями, расположенными внутри полых стенок корпуса с закрепленными на поршнях эластичными запирающими пластинами, установленными в направляющих, скругленных на концах (Пробоотборник для илистых отложений, патент №2175121 от 20.10.2001, МПК G 01 N 1/10).
Использование предлагаемого устройства позволяет производить опробование илистой толщи текучей и вязкотекучей консистенции с минимальными нарушениями слоя
опробуемого сапропеля и получением проб достаточной достоверности. Однако устройство требует установки магистрали для подачи сжатого воздуха и системы управления для перераспределения его в разные полости пробоотборника, что значительно усложняет как само устройство, так и его работу.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому техническому решению является скребковый пробоотборник (патент РФ №2035033 от 10.05,1995, МПК G 01 N 1/04). Он состоит из полого корпуса с проемом в боковой стенке и установленного шарнирно в полости корпуса скребка желобчатой формы с режущей кромкой на верхнем торце и с режущим козырьком на внешней поверхности скребка. Пробоотборник снабжен грузом, расположенным вне корпуса и связанным со скребком при помощи гибкого звена, причем свободное плечо скребка подпружинено в направлении от оси пробоотборника. Гибкое звено, связывающее скребок и груз, снабжено по всей длине элементами для крепления груза.
После поднятия груза в гибком звене появляется усилие, которое сжимает пружину и убирает скребок в полость корпуса. Пробоотборник поднимается на поверхность и отобранная проба грунта разгружается через открываемую крышку.
Недостатком этого устройства является то, что при использовании данного пробоотборника для отбора проб илистых отложений в нем образуется закрытая область взятой пробы совместно с жидкостью, что снижает ее достоверность.
Задачей полезной модели является повышение достоверности отбора пробы илистых отложений.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в уменьшении времени отбора пробы и повышении качества взятия пробы за счет беспрепятственного перемещения жидкости по внутреннему объему пробоотборника.
Поставленная задача достигается тем, что пробоотборник для илистых отложений соединен с грузоподъемным механизмом и включает полый корпус с заборным устройством. При этом корпус пробоотборника выполнен конической формы, входная часть которого снабжена режущей кромкой и через крестовину соединена с грузоподъемным механизмом, а в выходной его части последовательно установлены съемный фильтр, клапан и решетка, соединенная с торцом корпуса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1,а и на фиг 1, изображено устройство пробоотборника для илистых отложений, на фиг.2 положение пробоотборника в исходном состоянии и на фиг.3 - положение пробоотборника во время отбора пробы,
где: 1 - корпус;
2 - крестовина;
3 - тросик;
4 - съемный фильтр;
5 - клапан;
6 - решетка.
Основным элементом пробоотборника является корпус 1 (фиг.1). Он выполнен конической формы, что позволяет ему принимать любое положение на донной части водоема. Входная часть корпуса 1 пробоотборника снабжена режущей кромкой и через крестовину 2 и тросик 3 соединена с грузоподъемным механизмом. В выходной сужающейся части корпуса 1 пробоотборника последовательно установлены съемный фильтр 4, клапан 5 и решетка 6, соединенная с торцом корпуса 1.
Решетка 2 необходима для крепления тросика 3 и для исключения попадания крупных посторонних предметов во внутренний объем пробоотборника.
Съемный фильтр 4 необходим для освобождения илистых отложений от жидкости. Клапан 5 необходим для прохода жидкости во время работы пробоотборника, а решетка 6 для предохранения заклапанного пространства пробоотборника от попадания крупных исключения попадания посторонних предметов со стороны его донной части.
В исходном состоянии пробоотборники могут храниться в неокончательно собранном состоянии. При этом крестовины 2 и съемные фильтры 4 хранятся отдельно. Корпуса 1 вставляются друг в друга, что позволяет компактно использовать занимаемую площадь. Во всех случаях клапаны 5 пробоотборников закрыты (для наглядности на всех фигурах конструкция клапана показана условно).
Устройство работает следующим образом.
Если корпуса 1 хранились отдельно от крестовин 2 и от съемных фильтров 4, то пробоотборник необходимо собрать в соответствии с фиг.2. Затем пробоотборник на тросике 3, закрепленным к грузоподъемному механизму, опускают до соприкосновения с донной поверхностью водоема.
После погружения пробоотборника в положение, соответствующее достижению дна водоема, тросик 3 натягивается. Боковая поверхность пробоотборника вращается относительно донной части водоема до тех пор, пока его режущая кромка вонзится в илистое донное отложение и срежет его. Срезанная часть ила поступает во внутреннюю полость пробоотборника совместно с жидкостью и надавливает на клапан 5. Под действием силы, действующей на клапан 5, он открывается и жидкость через решетку 6 вытекает из корпуса 1 пробоотборника (фиг.3).
Этот процесс продолжается до тех пор, пока фильтр 4 забьется илом и перестанет пропускать жидкость. При этом давление со стороны жидкости на клапан 5 прекращается и он закрывается.
После полного заполнения пробоотборника илом его поднимают на поверхность при помощи тросика 3. При этом пробоотборник отрывается от дна водоема. В этот момент пробоотборник занимает вертикальное положение.
Слив отобранной пробы осуществляется через вход пробоотборника в посуду, предназначенную для дальнейшего анализа. Перед повторным использованием необходимо изъять фильтр из пробоотборника и промыть его сначала под давлением водой, а затем нейтрализующим раствором.
Использование предлагаемого пробоотборника позволяет повысить достоверность отбираемой пробы илистых отложений за счет беспрепятственного перемещения жидкости по внутреннему объему пробоотборника. Он прост в изготовлении и эксплуатации.