Устройство для отбора проб придонного слоя воды

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ПРВДОННОГО СЛОЯ ВОДЫ, BKJB04araщее изолирующую емкость, сборник пробы , соединительную трубку с водозаборной частью, установленной с возможностью вертикального перемещения и снабженной опорной пятой, насос, расположенный между соединительной трубкой и сборником пробы, эластичную диафрагму, отличающееся тем, что, с целью повьнпения представительности пробы путем отсечения придонной воды, изолирующая емкость выполнена в виде открытого сверху и снизу короба, снабженного в верхней части направляющими с установленной на них с возможностью вертикального перемещения крьппкой, при этом направляющие в верхней части снабжены ограничителями хода крышки, эластичная диафрагма периферийно прикреплена к нижней части крышки с образованием полости, крыппса снабжена соединительной трубкой с обратным клапаном для сообщения полости с водной средой. 2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что верхняя часть изолирующей емкости выполнена, например, в виде усеченного конуса. 3.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что эластичная диафрагма снабжена закрепленным по ее центру диском, снабженным сливной пробкой. 4.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что верхняя часть соединительной трубки изогнута СП в сторону крьшки. О1 00

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(5!) G 01 N 1 !0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3653075/23-26 (22) 19. 10.83 (46) 07,05.85. Бюл. и 17 (72) H.Г.Нрима, А.С Воронкин и Г.Г.Чернявский (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (53) 543.053(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 687365, кл. G 01 N 1/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 890117, кл. G 01 N 1/10, 1980. (54) (57) 1 ° УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА

ПРОБ ПРИДОЯНОГО СЛОЯ ВОДЫ, включающее изолирующую емкость, сборник пробы, соединительную трубку с водозаборной частью, установленной с возможностью вертикального перемещения и снабженной опорной пятой, насос, расположенный между соединительной трубкой и сборником пробы, эластичную диафрагму, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения представительности пробы путем отсечения придонной воды, изолирующая

„„SU„„1154578 . А емкость выполнена в виде открытого сверху и снизу короба, снабженного в

-верхней части направляющими с установленной на них с возможностью вертикального перемещения крьппкой, при этом направляющие в верхней част снабжены ограничителями хода крышки, эластичная диафрагма периферийно прикреплена к нижней части крышки с образованием полости, крышка снабжена соединительной трубкой с обратным клапаном для сообщения полости с водной средой.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что верхняя часть изолирующей емкости выполнена, например, в виде усеченного конуса.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что эластичная диафрагма снабжена закрепленным по ее центру диском, снабженным сливной пробкой.

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что верхняя часть соединительной трубки изогнута в сторону крьппки.

1 1154578

Изобретение относится к устройствам для отбора проб, в частности к устройствам для отбора проб придонного слоя воды.

Донные отложения выполняют роль аккумуляторов различного рода примесей, поступающих в водные объекты и являются интегральным показателем степени загрязненности последних.

Влияние донных отложений обычно

Известно устройство для отбора проб придонного слоя воды, которое содержит систему подачи сжатого воздуха, изолирующую емкость, сборник пробы и соединяющую их трубку, часть которой расположена в изолирующей емкости и снабжена укрепленными на разных уровнях горизонтальными патрубками, внутри изолирующей емкости установлен эластичный баллон, соединенный с системой подачи сжатого воздуха. При работе изолирующую емкость опускают на дно водоема и в эластичный баллон подают сжатый воздух. При увеличении объема баллона

35 создается избыточное давление, за счет чего вытесняется вода изолирующей емкости в сборник проб. После отбора проб подачу сжатого .воздуха прекращают, оставляя баллон в наполненном состоянии, а через определенное время цикл отбора повторяют f1).

Это устройство работает только при плотной посадке изолирующей ем- 4$ кости на дно водоема, при которой исключается поступление воды из окру-: жающей среды путем фильтрации через дно. Плотную посадку изолирующей емкости на дно осуществить не всегда 50 возможно, при этом требуется значительное увеличение веса изолирующей емкости для плотной установки ее на дно, а это влечет за собой громоздкость конструкции, что усложняет Я эксплуатаций.

Кроме того, при необходимости многократного отбора проб из перво3 начально изолируемого слоя требуется значительный объем эластичных баллонов, заполняемых сжатым воздухом, при этом для предотвращения всплывания изолирующей емкости вследствие возникновения дополнительной плавучести необходимо пригружать емкость дополнительными грузами. Существенным недостатком устройства является также необходимость перестановки его при быстром уменьшении содержания растворенного в воде кислорода ниже допустимых пределов, когда резко убывает биохимическая активность микроорганизмов и соответственно изменяются окислительно-восстанови-! тельные условия на границе раздела вода-донные отложения, вследствии чего снижается представительность проб.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для отбора проб придонного слоя воды, включающее изолирующую емкость, сборник пробы, соединительную трубку с водозаборной частью, установленной с возможностью верти-. кального перемещения и снабженной опорной пятой, насос, расположенный между соединительной трубкой и сборником пробы, эластичную диафрагму.

В данном устройстве забор воды из изолирующей емкости осуществляется за счет откачки воды из изолирующей емкости при работе водяного насоса, при этом уменьшение воды в емкости компенсируется прогибом эластичной диафрагмы внутрь, что позволяет предотвратить поступление воды извне с иными, чем в емкости физическими, химическими и биологическими показателями. Устройство работоспособно при посадке емкости на любые грунты, в том числе Аильтрующие (2 ), Однако в известном устройстве невозможно отсечение действительно придонного слоя воды, так как при опускании изолирующей емкости, в верхней части которой закреплена эластичная диафрагма, в изолирующую емкость будут неизбежно вовлекаться вышележащие над донными отложениями слои воды с иными, чем придонная вода свойствами, при этом в значительной мере. нарушается представи- . тельность отбираемых проб придонной воды. Кроме того, в процессе установки изолирующей емкости непосред1 154578

Выполнение изолирующей емкости в виде открытого сверху и снизу короба позволяет при опускании ее на дно исследуемого водного объекта отсечь .именно придонный слой воды, так как вьппележащие слои воды свободно проходят через изолирующую емкость, что повьппает представительность отбираемой пробы.

В верхней части изолирующей емкости жестко прикреплены направляющие, на которых установлена с возможностью вертикального перемещения крышка, что позволяет после установки изолирую ей емкости на дно опустить крышку по направляющим на изолирующую ем кость и тем самым отсечь придонный слой воды, что повышает представиI тельность пробы, отбираемой из изолирующей емкости.

К низу крышки периферийно прикреплена эластичная диафрагма, позволяющая использовать ее как прокладку между крьппкой и верхней частью изолирующей емкости для создания герметйчного уплотнения, прекращая доступ окружающей воды в изолирующую емкость и повьппая тем самым представительность отбираемой пробы.

Эластичная диафрагма образует с крышкой полость, а .крышка снабжена соединительной трубкой с обратным клапаном для сообщения полости с водной средой, что позволяет выравнять давление внутри изолирующей емкости при отборе проб путем поступления в полость воды через соединительную трубку с обратным клапаном и создать цополнительное герметичное уплотнение

Ф между крышкой и изолирующей емкостью для повьппения препставительности отбираемой пробы.

По центру эластичной диафрагмы закреплен диск и верхняя часть изолирующей емкости выполнена в виде усеченного конуса, что обеспечивает направленное к краям расширение эластичной диафрагмы, создавая более надежную герметизацию изолирующей емкости и повьппая тем самым представительность отбираемой пробы.

Соединительная трубка изогнута в сторону крышки, препятствует попаданию в нее мусора с поверхностного слоя всщы, обратный клапан преохраняется от загрязнения и обеспечивает прохождение воды в полость, то обеспечивает направленное к раям расширение эластичной диафрагственно на дно исследуемого водного объкта создается избыточное давление вытесняемой емкостью воды на поверхность донных отложений, вследствие чего может происходить их взмучивание с переходом определенной части во взвешенное состояние, что также может существенно искажать результаты анализа, особенно первоначальных (фоновых) проб воды. Поэтому перво- 16 начальный отбор проб следует производить через определенный промежуток времени после осаждения взмученных частиц, но и в этом случае нарушается структура верхнего слоя донных отложений. При этом изменяется интенсивность протекания процессов на границе вода-донные отложения.

Недостатком устройства является возможность транспортирования скапливающихся под диафрагмой пузырьков воздуха, что искажает результаты определений, например, химического анализа растворенных в придонной воде газов, в частности растворенного в воде кислорода.

Целью изобретения является повышение представительности пробы путем отсечения придонной воды.

Указанная цель достигается тем, . что в устройстве, включающем изолиЗО рующую емкость, сборник пробы, соединительную трубку с водозаборной час--. тью, установленной с возможностью вертикального перемещенияи снабженной опорной пятой, насос, расположенный между соединительной трубкой и сборФ ником пробы, эластичную диафрагму, изолирующая емкость выполнена в виде открытого сверху и снизу короба, снабженного в. верхнеи части .направ40 ляющими с установленной на них с возможностью вертикального перемещения крышкой, при этом направляющие в верхней части снабжены ограничителями хода крышки, эластичная диафрагма периферийно прикреплена к нижней части крышки с образованием полости, крышка снабжена соединительной трубкой с обратным клапаном для сообщения полости с водной средой.

Целесообразно верхнюю часть изолирующей емкости выполнить, например, в виде усеченного конуса, а эластичную диафрагму снабдить. закрепленным по ее центру диском, снабженным слив- д ной пробкой, верхнюю часть соединительной трубки изогнуть в сторону э крышки. к

1154578 мы, создавая более надежную герметизацию изолирующей емкости и повышая представительность пробы.

На чертеже представлено устройство, общий вид. 5

Устройство для отбора проб придонного. слоя воды включает изолирующую емкость 1, сборник 2 пробы, соединительную трубку 3 с водозаборной частью 4, которая установлена с f0 возможностью перемещения и снабжена опорной пятой .5, насос 6, эластичную диафрагму 7. К верхней части изолирующей емкости 1 жестко прикреплены направляющие 8, на которых установ- 15 лена с возможностью вертикального перемещения крышка 9, причем направляющие 8 в верхней части имеют ограничители 10 хода. К низу крышки 9 периферийно прикреплена эластичная щ диафрагма 7, образующая с крышкой 9 полость 11 ° Крышка 9 снабжена патрубком 12 с обратным клапаном 13 для .сообщения полости 11 с водной средой.

По центру эластичной диафрагмы 7 25 закреплен диск 14, снабженный сливной пробкой 15. Изолирующая емкость 1 снабжена распылителем 16 воздуха, . который соединен с воздушной трубкой

17. Крышка 9 посредством троса 18 ЗО соединена с поплавком 19.

Устройство работает следующим образом.

Изолирующую емкость 1 посредством троса 18, прикрепленного к крышке 9, опускают на дно водоема. При этом крышка 9 находится в верхней части направляющих 8, вследствие чего все вышележащие слои воды свободно проходят через изолирующую емкость 1. 4р

Когда изолирующая емкость 1 достигает дна водоема, трос 18 ослабляют и крышка 9 по направляющим 8 опускается на верхнюю часть изолирующей емкости 1 и "отсекает придонный слой воды от 4 окружающей водной среды. Крышка 9 герметично закрывает изолирующую емкость 1 при помощи периферийно прикрепленной к низу крышки эластичной диафрагмы 7. Насосом 6 посредством соединительной трубки 3 и водозаборной части 4 начинают отбор пробы, которая поступает в сборник 2 пробы.

При этом в изолирующей емкости 1 создается разрежение и в полость 11 посредством соединительной трубки 12 и обратного клапана 13 начинает поступать вода, что создает более надежную герметизацию изолирующей емкости, так как.диск 14, закрепленный по центру эластичной диафрагмы 7, обеспечивает направленное к ее краям расширение.

При необходимости аэрирования объема воды внутрь изолирующей емкости 1 посредством воздушной трубки

17 и распылителя воздуха 16 подают сжатый воздух, Когда объем нридонной воды, заключенной в изолирующей емкости 1, полностью отобран, устройство посредством троса 18 поднимают на поверхность. Из диска 14 вынимают сливную пробку 15 и удаляют иэ полости

11 всю воду. Устройство готово к следующему циклу работы.

Конструкция устройства обеспечивает таким образом воэможность длительного многократного отбора проб из отсекаемой придонной воды, при этом повышается представительность отбираемых проб и достоверность получаемых результатов.

Устройство но сравнению с известным более надежно в эксплуатации и обеспечивает повышение производительности труда °

Устройство для отбора проб придонного слоя воды предназначено для использования на водных объектах при оценке взаимодействия донных отложений с придонными слоями воды и процессов самоочищения водоемов, где роль донных отложений весьма значительна и может быть использовано организациями и ведомствами, занимающимися контролем качества воды водных объектов и их экплуатацией.

Экономический эффект от использования одного устройства составит 2175 руб.

1154578

Заказ 2705!37

Тираж 897

Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретний и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Нечипоренко

Редактор С. Патрушева Техред Л.Коцюбняк . Корректор О. Билак