Пробоотборник грунта для беспилотного летательного аппарата вертолётного типа

Авторы патента:

Устинов Евгений Михайлович (RU)

Васильев Александр Борисович (RU)

Васильев Вадим Александрович (RU)

Труханов Александр Викторович (RU)

G01N1/04 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

B64C39/02 - специального назначения

Владельцы патента RU 2790164:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" (RU)

Изобретение относится к вооружению и средствам радиационной, химической и биологической защиты. Раскрыт способ отбора пробы грунта с использованием пробоотборника грунта для беспилотного летательного аппарата (БПЛА) вертолетного типа, в котором летательный аппарат запускается и после перемещения в зону отбора проб опускается на поверхность грунта, и по команде оператора включается электромотор шнек-винта, включается линейный привод, который погружает электромотор и вращающийся шнек-винт в грунт на заданную глубину при помощи каретки электромотора, тем самым проводя бурение, при этом в полость для размещения грунта пробоотборника осуществляется первый проход шнек-винта с забросом части грунта в контейнер возвратно-поступательным способом; окончательный проход шнек-винта забрасывает остатки грунта в контейнер, линейный привод поднимает каретку и происходит выключение системы; отобрав пробу, БПЛА транспортируется к месту нахождения оператора, причем, возможность потери пробы при данном способе возвращения в исходную позицию исключается за счет ограничителя в контейнере для транспортировки проб грунта, а по возвращению, контейнер отделяется от корпуса пробоотборника посредством крепления, переворачивается дном вверх и проба грунта пересыпается в банку. Изобретение обеспечивает создание мобильного устройства для отбора проб грунта, позволяющего оперативно контролировать степень заражения радиоактивными, отравляющими веществами, а также биологическими средствами по дистанционным командам оператора на большом расстоянии с помощью БПЛА. 6 ил.

Изобретение относится к вооружению и средствам радиационной, химической и биологической (далее по тексту - РХБ) защиты, в частности к средствам РХБ разведки.

Известен пробоотборник почвы из Комплекта приспособлений для отбора проб «КПО-1» [1], включающий 3 основные части: высекатель, рукоятку и сверло. В рабочем положении выталкиватель высекателя находится в поднятом состоянии. При ударе высекателя о грунт стакан заполняется пробой. После этого нажатием на втулку, проба выталкивается в банку. Пружина возвращает выталкиватель в рабочее положение. При отборе проб твердого и мерзлого грунта используется сверло, которое вворачивается в рукоятку. При вращении рукоятки сверло измельчает грунт. Измельченная проба собирается в банку с помощью совка.

Недостатками данного устройства являются большая масса и необходимость ручного перемещения. Оно не предназначено для установки на БПЛА вертолетного типа с целью управления отбором проб.

Известно устройство «Пробоотборник почвы и грунта» (Патент на полезную модель РФ №82762 МПК Е21В 49/02, G01N 1/02, E02D 1/04 от 22.12.2008 г.) [2], который состоит из: воротка, высекателя, выталкивателя пробы с пуансоном, в конце которого имеется отверстие, цилиндрического стакана.

Пробоотборник работает следующим образом.

На подготовленную ровную поверхность горизонта почвы устанавливают пробоотборник, предварительно очистив ее от растительности и других посторонних предметов так, чтобы все точки его основания (режущей части) касались поверхности площадки. Надавливанием руки на вороток (рукоятку) пробоотборник погружают в почву до соприкосновения стопорного диска с почвой. Можно вращая влево и вправо вороток внедрять стакан в почву и грунт. Если горизонт плотный и так погрузить стакан с режущей частью в почву невозможно, нужно ударить по воротку деревянным молотком. Удары не должны быть сильными. Когда пробоотборник войдет в грунт до стопорного диска, режущая часть пробоотборника будет полностью погружена в почву. Придерживая устройство, откопать почву вокруг него ножом или лопаткой (прилагаемой к устройству). Затем почву под пробоотборником подрезать с излишки. Не отнимая ножа, пробоотборник поднять, перевернуть и острым ножом срезать излишки почвы вровень с краем режущей части стакана. Пробоотборник с наружной стороны очистить от приставшей почвы и перенести пробу в стеклянную или полиэтиленовую тару нажатием на втулку.

Существенным недостатком данного устройства является необходимость ручного способа отбора проб грунта. Оно не предназначено для установки на БПЛА вертолетного типа с целью управления отбором проб.

Известен «Способ дистанционного отбора проб почвы (грунта) с применением беспилотного летательного аппарата» (Патент на изобретение №2018119227 МПК В64С 39/00 от 24.05.2018 г.) [3], заключающийся в дистанционном отборе проб почвы (грунта), включающий в себя БПЛА орнитоптерного типа, пробоотборник, систему сброса и возвращения в исходную позицию, отличающийся тем, что с целью исключения нахождения военнослужащего на зараженной местности, а также возможностью отбора проб и доставки проб из труднодоступных мест, отбор проб почвы (грунта) осуществляется в автоматическом режиме путем выдвижения БПЛА в район пробоотбора, сброса пробоотборника со скоростью свободного падения с заранее запрограммированной высоты, подъем пробоотборника с отобранной пробой в исходную позицию на БПЛА с помощью троса и электродвигателя, и возвращения на наземный пункт управления.

Недостатком данного способа являются:

- влияние метеорологических факторов (ветер) на точность места пробоотбора в заданном районе;

- возможность потери пробы при данном способе возвращения в исходную позицию пробоотборника;

- низкая точность фактического отбора пробы относительно заданного места пробоотбора;

- низкая эффективность при отборе проб грунта методом «конверта».

Предлагаем пробоотборник, который предназначен для отбора проб грунта при ведении РХБ разведки с использованием беспилотного летательного аппарата (далее по тексту - БПЛА) вертолетного типа для проведения лабораторных исследований. Данное устройство устанавливается на дистанционно пилотируемый летательный аппарат и позволяет отбирать пробы грунта зараженного радиоактивными, отравляющими веществами, а также биологическими средствами в определенной локации. Управление отбором проб ведется дистанционно оператором с земли. Достижение указанного результата обеспечивает конструкция, содержащая (фиг. 1): шнек-винт (1), контейнер для транспортировки проб грунта (2), корпус пробоотборника (3), электромотор шнек-винта (4), каретку электромотора (5), линейный привод (6), верхнюю крышку (7), фиксатор пробоотборника к корпусу БПЛА (8). Контейнер для транспортировки проб грунта (фиг. 2) состоит из: полости для размещения грунта (9), ограничителя (10), крепления (11). На фиг. 3 представлено отделение контейнера от корпуса пробоотборника. На фиг. 4 представлено расположение пробоотборника грунта на корпусе БПЛА. На фиг. 5 представлена схема работы шнек-винта. На фиг. 6 представлена проба грунта, пересыпанная в банку.

Работает пробоотборник следующим образом:

- пробоотборник размещается на корпусе БПЛА (фиг. 4) при помощи отверстий фиксатора (8) (фиг. 1). Летательный аппарат запускается и после перемещения в зону отбора проб опускается на поверхность грунта, и по команде оператора включается электромотор шнек-винта (4) (фиг. 1), (А) (фиг. 5);

- по команде оператора включается линейный привод (6) (фиг. 1), который погружает электромотор (4) и вращающийся шнек-винт (1) в грунт на заданную глубину при помощи каретки электромотора (5), тем самым проводя бурение (Б) (фиг. 5);

- для более эффективного забора разрыхленного грунта в полость для размещения грунта (9) (фиг. 2) пробоотборника осуществляется первый проход шнек-винта с забросом части грунта в контейнер (В) (фиг. 5) возвратно-поступательным способом;

- окончательный проход шнек-винта (Г) (фиг. 5) забрасывает остатки грунта в контейнер, линейный привод (6) поднимает каретку (5) и происходит выключение системы;

- отобрав пробу, БПЛА транспортируется к месту нахождения оператора, причем, возможность потери пробы при данном способе возвращения в исходную позицию исключается за счет ограничителя (10) (фиг. 2);

- по возвращению, контейнер отделяется от корпуса пробоотборника (фиг. 3) посредством крепления (11), переворачивается дном вверх и проба грунта пересыпается в банку (фиг. 6).

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании мобильного устройства для отбора проб грунта, позволяющего оперативно контролировать степень заражения радиоактивными, отравляющими веществами, а также биологическими средствами по дистанционным командам оператора на большом расстоянии с помощью БПЛА.

Использованная литература

1. Комплект приспособлений для отбора проб «КПО-1». Паспорт 4207 ПС. 1991.- С. 6-8.

2. Патент на полезную модель №82762 МПК Е21В 49/02, G01N 1/02, E02D 1/04 от 22.12.2008 г.

3. Патент на изобретение №2018119227 МПК В64С 39/00 от 24.05.2018 г.

Способ отбора пробы грунта с использованием пробоотборника грунта для беспилотного летательного аппарата (БПЛА) вертолетного типа, имеющего цилиндрический корпус, в котором располагается шнек-винт, контейнер для транспортировки проб грунта, электромотор шнек-винта, каретка электромотора, линейный привод, верхняя крышка, фиксатор пробоотборника к корпусу БПЛА, отличающийся тем, что летательный аппарат запускается и после перемещения в зону отбора проб опускается на поверхность грунта, и по команде оператора включается электромотор шнек-винта, включается линейный привод, который погружает электромотор и вращающийся шнек-винт в грунт на заданную глубину при помощи каретки электромотора, тем самым проводя бурение, при этом в полость для размещения грунта пробоотборника осуществляется первый проход шнек-винта с забросом части грунта в контейнер возвратно-поступательным способом; окончательный проход шнек-винта забрасывает остатки грунта в контейнер, линейный привод поднимает каретку и происходит выключение системы; отобрав пробу, БПЛА транспортируется к месту нахождения оператора, причем, возможность потери пробы при данном способе возвращения в исходную позицию исключается за счет ограничителя в контейнере для транспортировки проб грунта, а по возвращению, контейнер отделяется от корпуса пробоотборника посредством крепления, переворачивается дном вверх и проба грунта пересыпается в банку.

Изобретение относится к области обнаружения дымообразующих веществ в табачных изделиях. Раскрыт способ обнаружения количества выделяемого алюминия, содержащегося в дыме сигареты с нагревом без горения, включающий следующие этапы: подготовка серии стандартных рабочих растворов алюминия; получение стандартной рабочей кривой алюминия по серии стандартных рабочих растворов, объединенных с рабочим раствором внутреннего стандарта, для чего отношение содержания элемента алюминия к содержанию элемента внутреннего стандарта откладывают на оси абсцисс и отношение интенсивности отношения масса/заряд элемента алюминия к интенсивности отношения масса/заряд элемента внутреннего стандарта откладывают на оси ординат, при этом полученная кривая характеризуется уравнением регрессии Y=0,7251x+0,01378; выполнение затяжек сигареты с нагревом без горения и сбор всех дымовых композиций сигареты с нагревом без горения; получение раствора пробы на основе всех собранных дымовых композиций; определение количества алюминия в составе дымовой композиции в соответствии с результатами измерений и анализом приготовленного раствора пробы в сочетании со стандартной рабочей кривой алюминия.

Способ подготовки проб нефтепромысловых химических реагентов для определения хлорорганических соединений // 2790059

Изобретение относится к аналитической химии. Способ подготовки проб нефтепромысловых химических реагентов для определения хлорорганических соединений включает отбор пробы исследуемого образца химического реагента, введение растворителя, в качестве которого используют смесь нефраса и этилового спирта в соотношении 9:1, экстракцию хлорорганических соединений из смеси с последующим расслоением на неполярную и полярную фазы, отделяют полярную фазу и проводят трехкратную обработку неполярной фазы водой для удаления неорганических хлоридов, фильтрацию, отбор аликвоты отфильтрованной неполярной фазы и определение отсутствия или содержания хлорорганических соединений, при обнаружении хлорорганических соединений проводят повторную экстракцию растворителем полярной фазы для извлечения хлорорганических соединений в неполярную фазу, обработку водой и определение хлорорганических соединений в аликвоте неполярной фазы до полного их отсутствия.

Способ определения зрелости эмали зубов человека методом электронной микроскопии // 2789974

Изобретение относится к медицине, стоматологии, и может быть использовано при определении уровня резистентности и зрелости эмали зубов человека с целью количественной оценки степени созревания и минерализации эмали зубов по морфологической картине минерального компонента и определения предрасположенности к кариозному процессу.

Дискообразная камера для пробы и содержащий ее зонд // 2789802

Изобретение относится к дискообразной камере для пробы и содержащему ее зонду. Дискообразная камера для пробы для сбора расплавленного металла содержит: корпус камеры, имеющий левый корпус и правый корпус, соединенные друг с другом для образования дискообразного пространства для пробы между ними; входной канал для пробы, проходящий вверх от корпуса камеры и соединяющий пространство для пробы с наружной стороной; и сварной соединительный участок, расположенный на боковой поверхности корпуса камеры для соединения левого корпуса и правого корпуса друг с другом; причем сварной соединительный участок расположен на участке линии соединения между левым корпусом и правым корпусом, таким образом соединяя левый корпус и правый корпус друг с другом, причем сварной соединительный участок образован способом точечной сварки при помощи лазера.

Способ прогнозирования прогрессирования рака шейки матки у больных iib стадии // 2789500

Изобретение относится к медицине, а именно к онкогинекологии, и может быть использовано для прогнозирования прогрессирования рака шейки матки у больных IIB стадии. После неоадъювантной химиотерапии интраоперационно в опухолевой ткани иммуногистохимическим методом определяют уровень экспрессии CD44.

Способы лечения нейродегенеративных заболеваний // 2789485

Группа изобретений относится к иммунотерапии антителами, связывающими тау-белок. Предложены способ лечения болезни Альцгеймера (БА) от легкой до умеренной степени тяжести и способ сохранения или увеличения одного или более из объема памяти, функции памяти или когнитивной функции или замедления потери памяти у индивидуума с болезнью БА от легкой до умеренной степени тяжести.

Способ экспресс-диагностики степени тяжести пневмонии при covid-19 // 2789426

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии и реаниматологии, терапии и пульмонологии, и может быть использовано для экспресс-диагностики степени тяжести пневмонии при COVID-19. При поступлении в стационар у пациентов с пневмонией при COVID-19 определяют концентрации ферритина, прокальцитонина и С-реактивного белка в сыворотке крови.

Способ прогнозирования репродуктивных потерь в виде неразвивающейся беременности и самопроизвольного выкидыша у женщин с угрожающим ранним выкидышем // 2789255

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, и может быть использовано для прогнозирования репродуктивных потерь в сроке до 22 недель гестации в виде неразвивающейся беременности и самопроизвольного выкидыша у женщин с угрожающим ранним выкидышем в 5–12 недель беременности. Проводят иммунологическое исследование периферической венозной крови до начала сохраняющей терапии.

Способ оценки взаимодействия лекарственных препаратов и биологически активных веществ с катионами кальция и магния // 2789192

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинской химии. Раскрыт способ оценки взаимодействия лекарственных препаратов и биологически активных веществ с катионами кальция и магния, включающий расчет коэффициента комплексообразующей активности катионов магния - Кка, составные компоненты которого определяются турбидимитрическим методом как результат изменения светопропускания в системе, содержащей гетерогенную фазу, образующуюся при добавлении раствора катиона магния к фосфатному буферу со значением рН в диапазоне 8,2-8,3 в отсутствие органических лигандов - контрольный опыт, в присутствии анализируемого лекарственного препарата - основной опыт, а также в присутствии стандартного комплексообразователя - трилона Б - опыт со стандартом.

Способ количественного определения малонового диальдегида методом вэжх-мc/мс // 2789058

Изобретение относится к области аналитической химии. Раскрыт способ количественного определения малонового диальдегида в среде культивирования клеток, представляющей собой раствор Хэнкса после инкубирования с клетками линии Caco-2 в течение 3 часов, включающий применение метода ВЭЖХ-МC/МС, отличающийся проведением пробоподготовки путём смешивания 10 мкл пробы среды культивирования клеток с 90 мкл ацетонитрила, последующим встряхиванием в течение 10 мин и дальнейшим центрифугированием пробы при 10000g в течение 10 мин при температуре +4°С с последующим вколом 5 мкл пробы с применением автосемплера и хроматографированием на колонке UCT Selectra C18 4,6 mm×100 mm, 3um, 100 A с предколонкой Selectra C18 Guard Cartridges SLC-18GDC46-3UM при температуре колонки 35°С, в изократическом режиме элюирования со скоростью потока 300 мкл/мин, с применением подвижной фазы, состоящей из 20% ацетонитрила и 80% водного раствора формиата аммония с концентрацией 10 ммоль/л, при этом ионизацию проводят путем формирования электроспрея в негативном режиме при атмосферном давлении, применяют напряжение электроспрея 2700 В, оболочечный газ 50 arb, вспомогательный газ 10 arb, продувочный газ 1 arb, температуру испарителя 350°С, ион-транспортирующей трубки 300°С и используют режим MRM m/z 71.1 Да → 41 Да при давлении аргона 1 мТорр.

Мобильный комплекс приема данных с космических объектов // 2789994

Заявленное изобретение относится к области создания мобильных комплексов приема данных с космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в качестве устройства перемещения облучателя в фокальной плоскости параболического зеркала антенного комплекса используется беспилотный летательный аппарат (БПЛА) с установленным на нём облучателем - приёмником радиосигнала, передающим в центр приёма данных информацию с космических аппаратов.