Пробоотборник

 

1. ПРОБООТБОРНИК, содержащий корпус с заборными каналами, нагреватели, установленные снаружи корпуса , кслшрессор и расположенные под ним надувные пакеры, герметизирующие клапаны, лампы ультрафиолетового света, установленные снаружи корпуса и автоматическую систему управления, отличают и йся тем, что, с целью повышения надежности работы и увеличения представительности пробы, корпус выполнен с выводными каналами и снабжен соосно установленными ниже наодъного пакера, струйным насосом с дополнительным нагревателем, нагнетательным насосом, соединенным с заборным каналом , фильтром, расположенным между герметизирующими клапанами, при этом один клапан соединен с выходом , а другой - с выводными каналами. i 2, Пробоотборник по п. 1, о т л и чающийся тем, что корпус выпол (Л нен с отверстиями, размещенными ртдами по концентрическим окружностям, один ряд которых заборными каналами соединен с полостью насоса.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРС1ЪЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3 525145/25-26 (22) 2 1.1 2.82 (46) 15.04.84. Бкцт. № 14 (72) О.А Цыганков, Ю.Б.Кононов, С.С.Абызов и А.h,Çeìöîâ (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Ревопюции и ордена

Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В.Плеханова (53 ) 543.053 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 527912, кп. g 01 М 1/10, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3358389, кп С| 01 ((1/10, 1 981.

{54) (57) 1, ПРОБООТБОЕНИК, содержащий корпус с заборными каналами, нагреватели, установпенные снаружи корпуса, компрессор и распопоженные под ним надувные пакеры, герметизируюшие клапаны, лампы ультрафиопетового света, установленные снаружи корпуса и авто» матическую систему управления, D т л и— чаюшийся тем,что,сцепью повышения надежности работы и увеличения представительности пробы, корпус выполнен с выводными каналами и снабжен соосно установленными ниже надувного пакера, струйным насосом с допопни тельным нагревателем, нагне Ta TBnbHblM насосом, соеш(ненным с заборным каналом, фильтром, расположенным между герметизируюшими клапанами, при этом один клапан соединен с выходом насоса, а другой - с выводными каналами.

2. Пробоотборник по п. 1, о т л и — Я ч а ю ш и и с я тем, что корпус выполнен с отверстиями, размещенными рядами по концентрическим окружностям, один ряд которых заборными каналами соединен с попocтью HGG0c&, I 108635 7 1

Предпагаемый пробоотборник улучшает качество получаемой пробы, поскопьку герметизация скважины производится постановкой ледяного пакера,что исключа-. ет попадание в каверну посторонних част тиц, микроорганизмов извне, так как леднепроницаемая среда, Использование насоса в сочетании с нагревателями позволяет производить плавление - размыв льда, что снижает высоту каверны и значительно увеличивает ее плошадь, следИзобретение относится к микробиологиии и может быть использовано в основном для пачучения микробиологических проб из толщи ледовых отложений, а также при геофизических, геохимических и других исследованиях, связанных с получением проб с различных горизонтов непосредственно в ледниковых отложениях и многолетнемерзлых породах.

Известно устройство, содержащее емкость дпя размещения образца, приспособление для скалывания образца, подвижный поддон, нагреватель, патрубок, кожух и приемную емкость Г ) .

Недостатками этого устройства явля- 15 ются низкая надежность,обусчовленная тем, что возможен нагрев образующейся воды выше 30 С, температуры, при котю рой начинается гибель микроорганизмов, отсутствие герметизации пробы, что мо- 20 жет привести к загрязнению ее посторонней микрофпорой, низкая представительность пробы из-эа того, что объем пробы ограничен размерами образца.

Извес тн о ус тр ойс тв о, с оде ржаще е 25 корпус с заборным каналом, нагреватели, установленные снаружи корпуса, компрессор и расположенные под ним надувные пакеры, герметизирующие клапаны, лампы ультрафиолетового света, установленные gp снаружи корпуса, и автоматическую систему управления с- 3 . ,Однако данному устройству присуши низкая представительность пробы из-за ограниченного объема емкости дпя раз3S мешения пробы и конечных размеров каверны, опредепяемых габаритами устройства, низкая надежность, обуслоьтенная тем, что при плавлении каверны основной тепловой поток воздуха направлен вверх и может произойти оплавпение стенок скважины в зоне верхнего пакера, что приведет к разгерметизации участка скважины и загрязнению пробы посторонней микрофлорой, значительная погреш45 ность определения возраста пробы из-.за большой высоты каверны.

11елью изобретения является повышение надежности работы устройства и увеличение представительности пробы, %0

llenb достигается тем, что в пробоотборнике, содержащем корпус с заборными каналами, нагреватели, установленные снаружи корпуса, компрессор и распсцтоженные под ним надувные пакеры, гермеS5 тизируюшие клапаны, лампы ультрафиолетовогоо света, установленные снаружи корпуса, и автоматическую систему управления, корпус выполнен с выводными канапами и снабжен соосно установченнымн пиже надувного покера, струйным насосам с дополнительным нагревателем, нагнетательным насос м соединенным с заборным каналом, фильтром, расположенным между герметиэируюшими клапанами, при этом один клапан соединен с выходом насоса, а другой — с выводными каналами, Корпус выполнен с отверстиями, размещенными рядами по концентрическим окружностям, один ряд которых заборными каналами соединен с псиостью насоса.

Пробоотборник снабжен фильтрующим отсеком, выше которого последовательно размещены насосный отсек и устройство дпя установки ледяного пакер, кроме того, снаружи, на его корпусе, закреплены нагреватели и лампы ультрафиолетового света, выполненные в виде колец пли спиралей. Фильтруюший отсек состоит из фильтра, установпенного между герметизирующими клапанами, один иэ которых подсоединен к выводным каналам, а другой — к выходу насоса, вход которого соединен с заборными каналами. Насосный отсек состоит из насоса, в удлиненной части корпуса которого выше турбинки выполнены отверстия и на этой части насоса закреплен нагреватель, кроме того, корпус насосного отсека имеет два ряда отверстий, выполненных IID окружности ниже уровня турбинки и нижний ряд отверстий каналами соединен с попостью насоса, в которой распстчожена турбинка, Устройство дчя установки ледяного пакера состоит из компрессора, выход которого через герметиэирующий клапан соединен с

IIQII0crI Io под эластичным элементом, выше которого снаружи корпуса размещены два нагревателя один под другим. Для управления работой пробоотборника в его корпусе установлена схема управления, которая электрически соединена с грузонесушим кабелем, насосами, компрессором, герметизирующими клапанами и лампами ультрафиопетового света.

1086357 4 ствиеM ч . го явпйется снижение с тратиграфической ошибки определения возраста пробы и повышение вероятности псдучения микроорганизмов. То, что пробоотбоу ник содержит фильтрующий отсек, снижает до минимума в оятность загрязнения пробы, поскольку наплавпенная вода фильтруется непосредственно в массиве.

На фиг. 1 показан пробоотборник, общий вид, на фигуре 2 — то же, установ-10 ленный в скважине.

Пробооотборник состоит из трех функциональных узлов: фильтруюшего отсека 1, насосного отсека ll и устройства для установки ледяного пакера ill, кон- 15 структивпо расположенных друг над другом. В магистрали фильтрации воды расположены насос 1 и фильтр 2, установпенный между герметиэируюшими клапанами 3 ° Вода из каверны на фильтр 2 20 поступает по заборным каналам 4, а после фильтра возвращается в каверну по выводным каналам 5. Выше фильтруюшего отсека расположен насосный отсек ll, содержащий насос 6, с закрепленным 25 на его корпусе нагревателем 7. Возможно выполнение насосного отсека, в котором нагреватель крепится к внутренней или наружной стенке отсека. Полость насоса 6, в которой находится турбинка, 30 сообщается с окружающим пространством отверстиями 8 и 9 и каналами 10.

Над насосным отсеком 11 размещено устройство дпя установки ледяного пакера

ill, которое состоит иэ компрессора 11, выход которого через герметиэирующий клапан 12 соединен с полостью под эластичным элементом 13, выше которого снаружи устройства на его корпусе друг над другом установлены нагреватели 14 40 и 15. Снаружи, на корпусе насосного и фильтр уюшего отсеков, в специальных пазах расположены лампы ультрафиопето

aoro света 16, выполненные в виде кольца, кроме ламп íà корпусе фильтрую.45 щего отсека .закреплены нагреватели 17.

Лампы установлены таким образом, что после спуска пробоотборняка в скважину они создают бестеневое освещение стенок скважины, 50

Пробоотборник работает следующим образом.

Все детали и узлы пробоотборника стерилизуют, например, в автоклаве, сборку проводят с соблюдением условий 55 асептики. После спуска пробоотборника в скважину до забоя включаются лампы ультрафиолетового света 16 и происходит облучение стенок скважины. Одн>временно производится кратковременное включение компрессора 11 и герметизируюшего клапана 12, . эластичный элемент 13 прижимается к стенкам скважины. Затем включаются нагреватели

14 и 15, наплавпенная вода скапливает» ся над эластичным элементом 13 до верхней границы нагревателя 15. После этого нагреватели 14 и 15 выключаются, производится выдержка, достаточная дпя замораживания образовавшейся воды, (герметизация участка скважины с помощью ледяного пакера). Лампы ультрафиолетового света 16 выключаются и включатся нагреватели 17. Korha уровень наплавпенной воды поднимется выше отверстия 8 на корпусе насоса 6, насос включается, нагреватели 17 выключаются. Вода из скважины через отверстия 9 и 8 поступает в полость насоса на турбинку и по каналам 10 выбрасывается в каверну — происходит размыв льда в горизонтальной плоскости. Нагреватель 7 поддерживает температуру воды около о

+ 4 С. Включаются насос 1 и герметизирующие клапаны 3 и вода из каверны по заборным каналам 4 подается на фильтр 2, задерживающий на своей поверхности микроорганизмы и механические частицы. После фильтра 2 вода по каналам 5 возвращается в каверну. Ко да заканчивается размыв льда (каверна достигает заданного объема), насос 6 и нагреватель 7 выкпючаются . Фильтрация воды заканчивается, когда через фильтр пропустят примерно семь объемов наплавленной воды (при этом реально через фильтр пройдет около 90% воды).

Насос 1 и герметизирующие клапаны 3 выключаются. Включаются герметиэирующий клапан 12 и нагреватель 15 и эластичный элемент 13 занимает исходное пспожение, ледяной пакер расплавляется. Пробоотборник поднимают на поверх ность и извлекают иэ него фильтр 2 .вместе с герметизируюшими клапанами

3. После замены извлеченного узла пробоотборник готов к работе.

Использование пределагаемого пробьотборника увеличивает эффективность исследования ледников, повышает вероятность обнаружения микроорганизмов.

Так при диаметре выплавляемой каверны

2,1 м вероятность получения микроорганизмов по сравнению со способом, при котором выплаыяется центральная часть поднятого керна (диаметр 0,09 м) выше

1086357 в ээ раза (папучено из отношения плаиадей). Крчке того, снижается погрешность определения возраста пробы бпаго даря уменьшению высоты каверны, что явпяется следствием применения раэМы ва льда. B Центральной Антарктиде на станции Восток годовое накопление осадков составпяет окапо 2 см/год.

Состави тель A.Ñîíäîð

Редактор М.Парфенова Техред Т.Дубинчак

Заказ 223 6/42 Тираж 823

ВНИИПИ Государственного коМитета СССР по делам язобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,:4

Корректор И.Зрцейи

П одписн ое