Устройство для экспонирования пластин обрастания

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1242081

А1 (Я) 4 А 01 К 61/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф ь 4

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3838212/28-13 (22) 07.01.85 (46) 07.07.86. Бюл. № 25 (71) ЛГУ им. А. А. Жданова (72) А. И. Раилкин (53) 639.3.05 (088.8) (56) Родина А. Г. Методы водной микробиологии. Практическое руководство. М.-Л.:

Наука, 1965, с. 309.

Жариков В. В. Участие простейших в обрастании стекол в Черном море. Вестник

ЛГУ, 1980, № 15, с. 21 — 32.

Авторское свидетельство СССР № 1066514, кл. А 01 К 61/00, 1982. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПОНИРОВАНИЯ ПЛАСТИН ОБРАСТАНИЯ, содержащее несущий трос для установки устройства в водоеме, смонтированный на тросе с возможностью вращения опорный элемент и закрепленные на последнем кассеты с пластинами обрастания, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости проведения испытаний в условиях течения, опорный элемент выполнен в виде рамы прямоугольной формы с положительной плавучестью, оснащенной жестко прикрепленным к ней вертикальным килем, а кассеты закреплены на раме последовательно по ее продольной оси.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, рама снабжена оттяжками и смонтирована на несущем тросе одной из своих поперечных перекладин, а киль укреплен в средней части противоположной перекладины, при этом оттяжки одними концами подключены к перекладине, несущей киль, а другими подсоединены к несущему тросу носредством шайбы, обеспечивающей разворот оттяжек относительно троса.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рама снабжена оттяжкой и смонтирована на несущем тросе вертикально, киль укреплен по продольной оси рамы, при этом один конец оттяжки подсоединен к килю, а другой подключен к несущему тросу посредством шайбы, обеспечивающей разворот оттяжки относительно троса. 4

1242081

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к усройствам для изучения сообществ микроперифитона (микрообрастания), в состав которых входят бактерии, одноклеточные водоросли и животные (жгутиконосцы, амебы, инфузории), развивающиеся на искусственных субстратах, и может быть использовано для исследовательских целей в области технической гидробиологии, на морях, внутренних водоемах и в агрессивных средах, для биологических испытаний противообрастающих покрытий, а также при биомониторинге качества природных и сточных вод благодаря присутствию в обрастании индикаторных биологических видов.

Целью изобретения является увеличение скорости проведения испытаний в условиях течения, а также повышение надежности работы.

При использовании устройства достигается увеличение количества одновременно экспонируемых пластин, плотность обрастаний которых можно сравнивать между собой.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство при горизонтальном расположении рамы общий вид; на фиг. 2 — верхний узел вращения; на фиг. 3 — ни?кний узел вращения; на фиг. 4 — устройство при вертикальном расположении рамы, об1ций вид.

Устройство для экспонирования пластин обрастания состоит из несущего троса 1 для размещения устройства в водоеме, смонтированного на нем с возможностью вра1цения опорного элемента, выполненного в виде рамы 2 прямоугольной формы с положHтельной плавучестью, и закрепленных на раме 2 кассет 3 для размещения пластин

4 обрастания, при этом рама . ? оснащена жестко прикрепленным к ней вертикальным килем 5, а кассеты 3 с пластинами 4 расположены последовательно по продольной оси рамы 2.

Рама 2 может быть установлена в водоеме в горизонтальном или в вертикальном положениях.

При установке рамы 2 (фиг..!) устройство содержит стержень 6 с кольцами 7 для подсоединения концов несущего троса 1, а рама 2 одной из ее поперечных перекладин свободно установлена на стержне (фиг. 2), при этом киль 5 закреплен на противоположной поперечной перекладине.

Кассеты 3 прикреплены к раме 2 с помощью держателей в виде кронштейнов 8, а раиа 2 снабжена оттяжками 9. Для повышения надежности работы устройства последнее оснащено поплавками 10, смонтированными на раме 2, а оттяжки 9 одними своими концами подсоединены к поперечной перекладине рамы 2 в районе крепления киля 5, а другими — к шайбе 11, свободно установленной на дополнительном стержне 12 с кольцами 13 для несущего троса 1. На одном конце несущего троса 1 закреплен буй

1О

3С

14, на другом — — груз 15, а с помощью троса

16 все устройствс фиксируют на якоре 17.

Использование в качестве опорного элемента рамы 2 прямоугольной формы, а также поперечное расположение кронштейнов 8 по отношеник1 к перекладинам рамы 2 и их жесткое крепление на последней обеспечивают необходи мую жесткость конструкции устройства. Для обеспечения положительной плавучести рамы!? она может быть изготовлена из любого материала, обладающего положительной плавучестью и не тормозящего развития обрастаний на пластинах 4, либо может быть полой, либо снабжена поплавками.

В полой раме (фиг. 2) часть ее, находя1цаяся в контакте со стержнем 6, изготовлена сплошной Н3 фторопласта. что связаI10 с необходимостью надежной се герметизациии д.IН обеспс leHH$1 110. 10жительной (l 13B, ч1скти и с созданиеM о1ггимальных услогий сс вращения вокруг стержня 6.

Шаиба 11 установлена с зазором на дополнительном стержне 12 (фиг. 3), благодаря чему она свободно вращается, обеспечивая экспонирование пластин 4 под постоянным углом к направлению течения даже при многократных изменениях направления течения на прямо противоположное, например в приливно-отливной зоне морей.

При размещении рамы 2 в водоеме (фиг. 4) ее подвешивают вертикально с помощьк1 колец 7 на несу цем тросе 1, которы и В ; пол няют, напримep, из капроновои веревки, легко скручиваемой при развороТНх рамы 2. При этом отпадает необходимость в стержне 6, что упрощает конструкIHaI!0e выполнение устройства и его изготовление.

Кассеть: 3 с пластинами 4 могут быть прикреплены непосредственно к раме 2 (без держателей), а оттяжка 9 к килю 5, обладающему положительной плавучестью либо снабженному поплавками 10. Размеры поплавка 10 и длину оттяжки 9 подбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить всргикальное положение рамы 2.

Для оптимальной работы устройства в условиях переменного уровня воды в водоеме, например в приливно-отливной зоне морей, несущий трос 1 при наличии груза 15 целесообразно изготовить из жесткого материала, например нержавеюшей стали.

Устройство может функционировать и без груза 15,но в этом случае в условиях переменного уровня воды не обеспечиваются оптимальные условия для обрастания пластин 4, так как при подъеме уровня воды они оказываются на большей глубине и медленнее обрастают при отсутствии груза 15. Направляющий трос 1 можно изгоTGBHTb из нежесткого материала, например капроновой веревки.

Раму 2 целесообразно изготавливать из пластмассовых труб, кронштейны 8 — из

1242081 пластмассы или нержавеющей стали, киль— из пластмассы.

Благодаря выполнению устройства из материалов, не поддающихся окислению и не выделяющих веществ, тормозящих обрастание, его можно применять как в морской, так и в пресной воде, а также в агрессивных средах — сточных водах. Перед началом работы производят сборку устройства.

Для этого поперечную перекладину рамы 2, имеющую сквозное отверстие большего диаметра, чем диаметр разъемного стержня 6, устанавливают с зазором на нижнюю половину стержня 6, на которую навинчивается верхняя половина. Кронштейны 8 жестко крепятся к раме 2 с помощью хомутов, болтов или иным способом. Поплавки 10 притягивают к раме 2 и кронштейнам

9 хомутами или привязывают капроновой веревкой, так что поплавки висят над рамой.

Киль 5 крепится к раме 2 уголками из металла или пластмассы. Возможно также крепление киля 5 на кронштейне 8, для чего кронштейн 8 изготавливается длиннее рамы 2, в нем делается вертикальный пропил по толщине киля 5, который вставляется в пропил и зажимается болтами. Кассеты 3 жестко крепятся к кронштейнам 8 хомутами, болтами или иным способом.

Поплавки 10 и оттяжка 9 подбираются такой величины, чтобы обеспечить строго горизонтальное (или строго вертикальное, или иное заданное) положение рамы 2.

Груз 15 должен быть такого веса, чтобы уравновесить буй 14. Длина якорного троса 16 выбирается достаточной для удержания буя 14 на плаву при наибольших подъемах уровня воды, например, на морях, при сизигийных (максимальных) приливах.

После сборки устройство на несущем тросе 1 устанавливают в водоем.

Устройство работает следующим образом.

Благодаря связи несущего троса 1 с буем

14 и грузом 15 обеспечивается экспонирование пластин обрастания на заданной постоянной глубине по отношению к поверхности воды даже в случае переменного уровня воды (например, в приливно-отливной зоне морей), что создает оптимальные условия для обрастания пластин. С помощью троса 16 устройство фиксируется на якоре

17. В текучей воде прямоугольная рама 2 разворачивается вокруг стержня 6 килем 5 до тех пор, пока сила напора воды, действующая на киль 5 и разворачивающая раму 2 вокруг стержня 6, на станет равной О, а киль не займет положение, параллельное течению.

Прямоугольная форма рамы 2 и жесткое крепление вертикального киля 5 на короткой перекладине рамы 2 обеспечивают надежную ориентацию рамы 2 килем 5 вдоль

55 течения, так как создают большое плечо сн..ы напора воды. действующей на киль 5 и разворачивающей его вместе с рамой 2. Площадь киля 5 подобрана с таким расчетом, чтобы обеспечить достаточную чувствительность предлагаемого устройства к изменению направления течения.

Благодаря постоянной ориентации устройства относительно течения достигаются постоянные условия экспонирования пластин обрастания в текучей воде. Вращение прямоугольной рамы 2 вокруг стержня 6 оказывается возможным потому, что прямоугольная рама 2 одной из перекладин свободно установлена на стержне 6.

Надежность постоянной ориентации прямоугольной рамы в горизонтальном положении вертикальным килем 5 пaðàëëåëüíî течению достигается положительной 11лавучестью рамы 2, а также поплавками 10 и оттяжками 9, один конец которых закреплен на противоположных углах рамы 2 со стороны киля 5, а другой конец — — на шайбе

11, свободно вращающейся вокруг дополнительного стержня !2 при развороте рамы

2 в случае изменения направления течения. Длина оттяжек 9 выбирается с таким расчетом. чтобы обеспечить определенный угол между плоскостью рамы 2 и горизонтальной плоскостью, например равный 0 (фиг. 1) .

Экпозиция пластин 4 обрастания под заданным углом к направлению течения достигается жестким креплением к раме 2 вертикального киля 5, ориентирующегося параллельно течению, постоянным положением рамы 2, жестким креплением кассет 3 на кронштейнах 8, жестким креплением кронштейнов 8 на раме 2.

Определенный угол наклона пластин 4 к направлению течения может достигаться той или иной конструкцией кассет 3, обеспечивающих, например. расположение пластин 4 параллельно, перпендикулярно или под углом к плоскости кассет 3, характером крепления кассет 3 к кронштейнам 8, например перпендикулярно или неперпендикулярно по отношению к плоскости рамы 2, положением кронштейнов 8 относительно перекладины рамы 2. На фиг. 1 показано расположение кронштейнов 8 под прямым углом к перекладинам рамы 2, кассет 3 и пласстин 4 — перпендикулярно плоскости рамы

2. Виду того, что кронштейны 8 могут выступать за раму ? и нести на себе дополш1тельные кассеты 3 (не показано), а также располагаться не под прямым углом к рп:,,;.

2, целесообразно изготовление кронпгтейпз

8 большей длины, чем перекладины рамы 2.

Тот же самый проесс происходнг н прп вертикальном расположении рамы 2 (фпг. !!.

В этом случае рама 2 точно так же ра-.âîрачивается на несущем тросе 1 килем 5 до тех пор, пока сила напора воды, действующего на него, не станет равной О, а киль 5

1242081

Составитель С Фи IHIIlloi d

Техред И. Верее Корректоо М. Демиик

Тираж 679 По пис Ioc

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор /1. Гратилло

Заказ 3632/4 не займет положение, параллельное течению.

В предлагаемом устройстве увеличение скорости проведения испытаний обрастания пластин достигается применением многорядного расположения кассет с пластинами на держателях, смонтированных на раме. Однородность обрастания пластин в условиях течения достигается благодаря тому, что пластины экспонируются под постоянным заданным углом к направлению течения, что обеспечивается возможностью вращения рамы вокруг стержня и жестко с ней связанным вертикальным килем, устанавливающимся параллельно течению, причем угол экспонирования пластин к направлению течения задается положением кронштейнов относительно рамы и конструкцией кассет.

По сравнению с известным устройством при сохранении точности проведения испытаний обрастания пластин количество одновременно экспонируемых пластин в предлагаемом устройстве, результаты обрастания которых сравнивают, возрастает в 5 раз, а по сравнению с базовым объектом в 15 раз.