DE3444363A1

DE3444363A1 - Device for taking liquid samples

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Publication number: DE3444363A1
Application number: DE19843444363
Authority: DE
Inventors: Frederick Eugene Ann Arbor Mich. Bernardin jun.; William David Ypsilanti Mich. Dickinson; David Mioduszewski
Original assignee: Quantitative Environmental Decisions Corp
Current assignee: Quantitative Environmental Decisions Corp
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1986-06-12

Abstract

A device for taking liquid samples is disclosed which takes samples of ground water or other liquids from a well or another inspection site. The device preferably comprises a pump, lines and a wellhead which are installed virtually permanently in a well or an inspection site and are thus intended specifically therefor in order to avoid cross-contamination of the samples between different sites or at least to keep it as low as possible. In addition, the device preferably has a disconnectable and portable regulator which can easily be moved and connected to such permanent sampling components at various wells or inspection sites. <IMAGE>

Description

BESCHREIBUNG:DESCRIPTION:

Die Erfindung betrifft im allgemeinen Strömungsmittelpumpeinrichtungen. Insbesondere betrifft das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Einrichtung zur Probenentnahme von Flüssigkeiten von einem Brunnen oder dergleichen.The invention relates generally to fluid pumping devices. In particular, the preferred embodiment of the invention relates to a device for sampling liquids from a well or the like.

Die jüngsten zunehmenden öffentlichen Besorgnisse für die Umwelt brachten verschiedene staatliche Umweltvorschriften hervor. Unter diesen Vorschriften sind Forderungen über die Uberwachung der Grundwassergüte. Als Antwort auf diese Forderungen wurden die Analysemöglichkeiten für die Wassergüte verbessert, wobei auch Einrichtungen für die Entnahme von Wasserproben entwickelt wurden. Viele der früher entwickelten Probenentnahmeeinrichtungen sind jedoch wirkungslos geblieben, beständige, nicht verschmutzte Wasserproben zu sammeln, die genau für das Wassersystem repräsentativ sind, von dem die Proben stammen.The recent brought increasing public concerns for the environment various state environmental regulations. Under these rules are Demands on the monitoring of the quality of the groundwater. In response to these demands The possibilities for analyzing the water quality have been improved, with facilities as well for taking water samples. Many of the earlier developed Sampling devices, however, have remained ineffective, permanent ones, not Collect contaminated water samples that are precisely representative of the water system from which the samples originate.

Die Unzulänglichkeiten der früheren Probenentnahmeeinrichtungen stammen meist aus Gründen wieKreuz- oder Mischverunreinigung zwischen den Stellen der Probeentnahme, unwirksame und uneinheitliche Reinigungsverfahren am Ort, Verunreinigung infolge der Handhabung der Ausrüstung und uneinheitliche bzw. widersprüchliche Probenentnahme aus verschiedenen Brunnentiefen. Außer den Schwierigkeiten bei der Qualität der Proben sind viele frühere Geräte schwer und voluminös und damit ist es schwierig, sie von einer Uberwachungsstelle zur anderen zu befördern. Schließlich haben sich viele der früheren Einrichtungen als bedienungsfeindlich, ungewöhnlich teuer und unpraktisch zur Probenentnahme an entfernten Stellen erwiesen, an denen der Zugang zur Probenentnahmestelle stark begrenzt ist. Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Probenentnahme von Flüssigkeiten geschaffen, die genaue Proben des Grundwassers und anderer Flüssigkeiten liefert. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Pumpe auf einen bestimmten überwachten Brunnen oder einer anderen Stelle für Probenentnahmen abgestimmt, um im wesentlichen Mischverunreinigungen der Proben von Entnahmestelle zur Entnahmestelle zu vermeiden, wobei die Erfindung auch noch aus leichtgewichtigen nicht verschmutzenden Werkstoffen gebaut ist.The inadequacies of the earlier sampling facilities stem from mostly for reasons such as cross or mixed contamination between the points of sampling, Ineffective and inconsistent cleaning procedures on site, contamination as a result equipment handling and inconsistent or inconsistent sampling from different well depths. Except for the difficulty with the quality of the Samples are heavy and bulky in many earlier devices, making it difficult to to move them from one surveillance point to another. Finally got yourself many of the earlier facilities as unsophisticated, unusually expensive and proven impractical for sampling at remote locations where access to the sampling point is very limited. According to the invention a device for sampling liquids created, the accurate samples of groundwater and other liquids. In the preferred embodiment is the pump to a specific monitored well or other location for sampling matched to essentially mixed contamination of the samples to avoid from extraction point to extraction point, the invention also still is constructed from lightweight, non-polluting materials.

Die bevorzugte Probenentnahmepumpe ist eine tauchfähige strömungsmittelbetätigte Pumpe, deren Arbeitsströmungsmittel vorzugsweise ein Gas ist. Eine biegsame Blase trennt den Innenraum der Pumpe in zwei Kammern; eine erste Kammer, welche die Flüssigkeitsprobe enthält steht in Verbindung mit dem Einlaß und Auslaß der Pumpe, und eine zweite Kammer, welche die erste Kammer umschließt, wobei die Blase zwischen beiden angeordnet ist, ist mit einer Quelle des Antriebs- oder Treibgases verbunden. Die Flüssigkeitsprobe wird dadurch durch die Pumpe geleitet, daß der Druck in der zweiten Kammer abwechselnd aufgebaut und entlüftet wird, um die Blase zusammenzuziehen und zu dehnen, wobei abwechselnd das Volumen der ersten Kammer verkleinert und vergrößert wird. Die Flüssigkeitsprobe wird während der Volumenvergrößerung unter dem Einfluß des natürlichen Flüssigkeitsdrucks des Grundwassers in die erste Kammer gesaugt und durch einen Pumpenauslaß während der Volumenverringerung hinausgepumpt, wodurch die Flüssigkeitsprobe durch die Pumpe gefördert wird. Die Bauteile der Pumpe bestehen vorzugsweise aus billigen Kunststoffen in Leichtbauweise, die nicht korrodieren und auch sonst nicht die chemische Zusammensetzung der Flüssigkeitsprobe beeinflussen.The preferred sampling pump is a submersible fluid operated one Pump whose working fluid is preferably a gas. A pliable bladder separates the interior of the pump into two chambers; a first chamber containing the liquid sample contains is in communication with the inlet and outlet of the pump, and a second Chamber enclosing the first chamber with the bladder positioned between the two is connected to a source of the propellant or propellant gas. The liquid sample is passed through the pump in that the pressure in the second chamber alternates is built up and deflated to contract and expand the bladder, whereby the volume of the first chamber is alternately decreased and increased. The liquid sample becomes during the volume increase under the influence of the natural fluid pressure of the groundwater is sucked into the first chamber and through a pump outlet during the volume reduction is pumped out, causing the liquid sample through the pump is promoted. The components of the pump are preferably made of cheap plastics in lightweight construction that does not corrode and otherwise does not change the chemical composition affect the liquid sample.

Die Probenentnahmepumpe ist vorzugsweise an einen bestimmten Probenentnahmeort oder Brunnen angepaßt, und bleibt auch in diesem, wobei sie im wesentlichen von der Übergrundumgebung durch einen Brunnenkopf (Saugkopf) getrennt ist, um eine Verunreinigungsmöglichkeit während der Probenentnahme zu verringern. Eine tragbare Regeleinrichtung mit Schnellsteckverbinder weist eine Vorrichtung zum abwechselnden Druckaufbau und Druckabbau beim Treibströmungsmittel auf.The sampling pump is preferably at a specific sampling location or well adapted, and also remains in this, being essentially of the aboveground environment is separated by a well head (suction head) to prevent contamination decrease during sampling. A portable control device with a quick connector has a device for alternating pressure build-up and pressure reduction in the propellant fluid on.

Die Vorrichtung zur Probenentnahme von Flüssigkeiten kann auch eine Einrichtung zur Messung des stehenden oder Ruhepegels der Flüssigkeit im Brunnen aufweisen.The device for sampling liquids can also be a Device for measuring the standing or resting level of the liquid in the well exhibit.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Teilsprengzeichnung im Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Probenentnahme von Flüssigkeiten; Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt der Probenentnahmepumpe der Fig. 1; Fig. 3 eine schematische Darstellung der bevorzugten Regeleinrichtung der Vorrichtung der Fig. 1; Fig. 3A eine schematische Darstellung einer Abänderung der Regeleinrichtung der Fig. 3; Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Zusatzgerätes zur Vorrichtung der Fig. 1 zum Messen des Flüssigkeitsdruckes des Grundwassers des überwachten Brunnens; Fig. 5 eine perspektivische Gesamtansicht der Regeleinrichtung der Fig. 1 in einem tragbaren Koffer; Fig. 6 eine schematische Darstellung der Treibgaseinrichtung eines anderen Reglers; Fig. 7 eine schematische Darstellung der elektrischen Anlage des anderen Reglers der Fig. 6.The invention is explained in more detail below. All in the description Features and measures contained therein can be essential to the invention. The drawings show: FIG. 1 a partial exploded view in longitudinal section of a device according to the invention Device for taking samples of liquids; Fig. 2 is an enlarged cross section the sampling pump of FIG. 1; Fig. 3 is a schematic representation of the preferred Control device of the device of FIG. 1; 3A shows a schematic representation a modification of the control device of FIG. 3; 4 shows a schematic representation an additional device for the device of FIG. 1 for measuring the fluid pressure the groundwater of the well monitored; Fig. 5 is a perspective Overall view of the control device of FIG. 1 in a portable case; Fig. 6 a schematic representation of the propellant gas device of another regulator; Fig. 7 is a schematic representation of the electrical system of the other controller in FIG Fig. 6.

Die Fign. 1 bis 7 zeigen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Probenentnahme von Flüssigkeiten, die in einem überwachten Brunnen zur Entnahme von Grundwasserproben eingebaut ist. Aus der folgenden Beschreibung erkennt der Fachmann leicht, daß die Grundlagen der Erfindung gleichermaßen auf andere Probenentnahmevorrichtungen sowie auf andere Strömungsmittelpumpen anwendbar sind als in den Zeichnungen dargestellt sind.The FIGS. 1 to 7 show embodiments of an inventive Device for sampling liquids in a monitored well is installed for taking groundwater samples. From the following description those skilled in the art will readily recognize that the principles of the invention are alike other sampling devices as well as other fluid pumps applicable are as shown in the drawings.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Probenentnahme von Flüssigkeiten 10 dargestellt wie sie in einen kontrollierten Brunnen 12 dargestellt, der vorzugsweise einen Brunnenschacht oder eine Brunnenverschalung 14 aufweist. Eine Pumpe 20 zur Entnahme von Probeflüssigkeit ist im Brunnenschacht 14 des kontrollierten Brunnens 12 angeordnet und liegt unter der Oberfläche des Grundwassers 16 in geeigneter Tiefe, um genaue repräsentative Grundwasserproben zu entnehmen.In Fig. 1 is an embodiment of the device according to the invention for sampling liquids 10 shown as they are in a controlled Well 12 shown, which is preferably a well shaft or a well casing 14 has. A pump 20 for taking sample liquid is in the well shaft 14 of the controlled well 12 and is located below the surface of the Groundwater 16 at a suitable depth to obtain accurate representative groundwater samples refer to.

Wie nachstehend näher erläutert wird, ist die bevorzugte Pumpe für Probenentnahme von Flüssigkeiten 20 eine strömungsmittelbetätigte Pumpe, deren Treibströmungsmittel vorzugsweise ein Gas wie Luft ist, und die eine Einlaßöffnung 22 und eine Auslaßöffnung 24 aufweist. Ein Brunnenkopf 30 ist am Brunnenschacht 14 befestigt und weist ein Gehäuse 32 mit einer im allgemeinen waagerechten Trageplatte 34 auf. Das Gehäuse 32 trennt in der Hauptsache den Innenraum des Brunnens 12 von der oberirdischen Umgebung, um eine Verunreinigung des Inneren des Brunnens zu vermeiden oder mindestens weitgehend herabzusetzen, die sich aus dem Kontakt zwischen dem Grundwasser 16 und der Luft oder anderen Elementen ergeben könnte. Der Brunnenkopf 30 weist auch eine Grundwasserleitung 26 auf, die abgedichtet an einem Ende an den Pumpeneinlaß 22 und dann durch die Platte 34 geführt ist, um die Proben direkt an ein Sammelgefäß 48 abzugeben. Eine Gasleitung 28 ist an einem Ende an einen Gasanschluß 36 an der Pumpe 20 und am anderen Ende an die Trageplatte 34 geführt. Da die Pumpe vorzugsweise in Leichtbauweise ausgeführt ist, können die Leitungen auch dazu verwendet werden, die Pumpe im Brunnen untergetaucht zu halten.As explained in more detail below, the preferred pump is for Sampling liquids 20 a fluid operated pump whose motive fluid is preferably a gas such as air, and one inlet port 22 and one outlet port 24 has. A well head 30 is attached to the well shaft 14 and has a Housing 32 with a generally horizontal support plate 34. The case 32 divides mainly the interior of the well 12 from the above-ground environment to avoid contamination of the interior of the well or at least largely diminish that result from the contact between the Groundwater 16 and the air or other elements. The well head 30 also has an aquifer 26 which is sealed at one end to the Pump inlet 22 and then passed through plate 34 to apply the samples directly a collecting vessel 48 to deliver. A gas line 28 is at one end to a gas connection 36 guided on the pump 20 and on the support plate 34 at the other end. Because the pump is preferably made of lightweight construction, the lines can also be used for this purpose to keep the pump submerged in the well.

Ein nachstehend näher beschriebener Regler 50 ist wahlweise lösbar mit dem Brunnenkopf 30 über eine externe Gasleitung 28' verbunden. Der bevorzugte Regler 50 ist ein tragbares Gerät in Leichtbauweise und weist ein Treibgasreservoir sowie Vorrichtungen auf, um den Druck des Treibgases wechselnd zu erhöhen oder ihn durch Entlüftung abzubauen, um die Probenentnahmepumpe für Flüssigkeiten 20 zu betreiben, wie nachstehend näher erläutert wird.A regulator 50, described in more detail below, is optionally detachable connected to the well head 30 via an external gas line 28 '. The preferred one Regulator 50 is a portable device of lightweight construction and has a propellant gas reservoir as well as devices to increase the pressure of the propellant gas alternately or it dismantle by venting to operate the liquid sampling pump 20, as explained in more detail below.

Um den Innenraum des Brunnens 12 weiterhin gegen oberirdische Verunreinigungen abzuschließen, weist der Brunnenkopf 30 vorzugsweise einen Verschluß 40 auf, der mit einem Riegel 42 am Gehäuse 32 befestigt ist, wobei der Riegel durch entsprechend miteinander fluchtende öffnungen im Gehäuse 32 und im Verschluß 40 einzusetzen ist. Der Riegel 42 weist vorzugsweise eine öffnung 44 an einem Ende auf, durch welche ein Vorhängeschloß oder eine andere geeignete Schließvorrichtung geführt werden kann, um praktisch unbefugten Zutritt zu den Innenteilen des Brunnenkopfes zu verhindern.To the interior of the well 12 continues to protect against surface contamination complete, the well head 30 preferably has a closure 40, the with a bolt 42 is attached to the housing 32, the bolt by correspondingly aligned openings in the housing 32 and in the closure 40 is to be used. The bolt 42 preferably has an opening 44 at one end through which a padlock or other suitable locking device to prevent practically unauthorized access to the inner parts of the well head.

Wahlweise kann der Brunnenkopf 30 auch eine Flüssigkeitsdruck- oder -meßleitung 54 besitzen, deren offenes Ende unter die Oberfläche des Grundwassers 16 ragt und deren entgegengesetztes Ende mit der Trageplatte 34 verbunden ist. Der Regler 50 ist mit einer externen Flüssigkeitsdruckmeßleitung 54' an die Druckmeßleitung 54 angeschlossen und weist eine Vorrichtung auf, welche die Meßleitung 54 mit einem Meßströmungsmittel versorgt. Dieses Meßströmungsmittel, das beispielsweise Luft sein kann, wird mit einem genügend. hohen Druck zugeführt, um das Grundwasser am offenen Ende der Druckmeßleitung 54 herauszudrücken.Optionally, the well head 30 can also be a liquid pressure or -measuring line 54, the open end of which is below the surface of the groundwater 16 protrudes and the opposite end of which is connected to the support plate 34. Of the Regulator 50 is connected to the pressure measuring line with an external liquid pressure measuring line 54 ' 54 connected and has a device which the measuring line 54 with a Measuring fluid supplied. This measuring fluid, for example air can be enough with one. high pressure fed to the groundwater at to push out the open end of the pressure measuring line 54.

Der zum Herausdrücken des Grundwassers vom offenen Ende der Druckmeßleitung erforderliche Druck kann durch eine Druckmeßvorrichtung 56 gemessen werden, um den stehenden Pegel des Grundwassers im Brunnen 12 zu ermitteln. Der stehende Pegel des Grundwassers 16 wird bestimmt, um Veränderungen der Menge des unterirdischen Grundwassers zu erkennen oder, um das Volumen des Grundwassers im kontrollierten Brunnen zu bestimmen, so daß sein stehendes Grundwasservolumen etwa drei bis fünf mal gespült werden kann, ehe die Probe entnommen wird.The one for pushing out the groundwater from the open end of the pressure measuring line required pressure can be measured by a pressure measuring device 56 to the to determine the standing level of the groundwater in well 12. The standing level of the groundwater 16 is determined to reflect changes in the amount of the underground To detect groundwater or to determine the volume of groundwater in the controlled Determine wells so that its standing volume of groundwater is about three to five times can be rinsed before the sample is taken.

Die Probenentnahmepumpe 20 der Fig. 2 weist ein im allgemeinen hohles zylinderförmiges Pumpengehäuse 60 mit einer Einlaßkappe 62 und einer Auslaßkappe 64 auf, die vorzugsweise an den sich gegenüberliegenden Enden verschraubt sind.The sampling pump 20 of FIG. 2 has a generally hollow one cylindrical pump housing 60 with an inlet cap 62 and an outlet cap 64, which are preferably screwed to the opposite ends.

Die Einlaß- und Auslaßkappen 62 und 64 sind mit 0Ringe 66 oder anderen Dichtungsvorrichtungen am Pumpengehäuse 60 dichtend befestigt. Die Einlaßkappe 62 weist eine Einlaßöffnung 22 und ein Rückschlagventil auf, um einen Rückfluß des Grundwassers oder anderer Strömungsmittel durch die Einlaßöffnung 22 am Innenraum der Pumpe zu verhindern.The inlet and outlet caps 62 and 64 are O-rings 66 or others Sealing devices attached to the pump housing 60 in a sealing manner. The inlet cap 62 has an inlet port 22 and a check valve to a backflow of the Groundwater or other fluid through inlet port 22 on the interior to prevent the pump.

Dieses Rückschlagventil umfaßt eine Kugel 68, die zwischen einem Kugelsitz 70 und einer Halterung 72 eingeschlossen ist. Die Halterung 72 ist ein verhältnismäßig dünner und flacher Einsatz, der durch Reibkraft in einem erweiterten Abschnitt der Einlaßöffnung 22 gehalten wird. Wenn somit Grundwasser in der rechten Richtung durch die Pumpe strömt, die durch Pfeile 74 angezeigt ist, kann es um die Kugel 68 und die Halterung 72 in den Innenraum der Pumpe gelangen. Ein Rückfluß in Gegenrichtung, durch die Strömungsrichtungspfeile 74 angezeigt, wird hauptsächlich durch den dichtenden Eingriff der Kugel 68 mit dem Kugellager 70 verhindert. Ebenso weist die Auslaßkappe 64 ein Rückschlagventil mit der Kugel 76 auf, die zwischen dem Kugellagersitz 78 und der Auslaßarmatur 80 angeordnet ist.This check valve comprises a ball 68 which is between a ball seat 70 and a bracket 72 is included. The bracket 72 is a relative thinner and flat insert, which is expanded by frictional force Section of the inlet port 22 is held. If thus groundwater in the right Direction flowing through the pump, which is indicated by arrows 74, it can be around the Ball 68 and the holder 72 get into the interior of the pump. A reflux in the opposite direction, indicated by the flow direction arrows 74, is mainly prevented by the sealing engagement of the ball 68 with the ball bearing 70. as well the outlet cap 64 has a check valve with the ball 76 which is between the ball bearing seat 78 and the outlet fitting 80 is arranged.

Damit kann die Strömung durch die Pumpe in Richtung der Pfeile 74 um die Kugel 76 und durch den Schlitz 84 sowie die Bohrung 82 der Auslaßarmatur 80 fließen. Ein Rückfluß wird hauptsächlich durch den dichtenden Eingriff der Kugel 76 mit ihrem Kugellagersitz 78 verhindert.This allows the flow through the pump in the direction of the arrows 74 around ball 76 and through slot 84 and bore 82 of the outlet fitting 80 flow. Backflow is mainly caused by the sealing engagement of the ball 76 with its ball bearing seat 78 prevented.

Der Innenraum des Pumpengehäuses 60 ist durch eine im allgemeinen zylindrische biegsame Blase 90 in zwei Kammern geteilt und getrennt. Die Blase 90 bildet eine Grundwasserkammer 96 im Inneren und eine ringförmige Gaskammer 28 zwischen dem Äußeren der Blase und der Innenwandfläche des Pumpengehäuses 60. Die Blase 90 ist dichtend mit den Schiebern 92 und 94 an ihren entgegengesetzten Enden mit Hilfe von Ringen 93 verbunden, die durch Tief ziehen oder anderweitig verformt sind, um das Material der Blase dichtend in die Nuten 91 an den Schiebern 92 und 94 zu drücken. Die Ringe 93 können aus einem weichen formbaren Metall oder einem anderen weich verformbaren Werkstoff bestehen,der dem Fachmann bekannt ist. Ein Verbindungsrohr 96 in der Grundwasserkammer 86 erstreckt sich zwischen den Schiebern 92 und 94 und weist mehrere öffnungen 98 auf, die an verschiedenen Stellen über ihre Länge verteilt sind, damit das Grundwasser frei zwischen dem Inneren des Verbindungsrohres und dem Rest der Grundwasserkammer 86 fließen kann.The interior of the pump housing 60 is through a generally cylindrical flexible bladder 90 divided and separated into two chambers. The bladder 90 forms a groundwater chamber 96 inside and an annular gas chamber 28 between the exterior of the bladder and the interior wall surface of the pump housing 60. The bladder 90 is sealing with the sliders 92 and 94 at their opposite ends by means of connected by rings 93, which are drawn by deep drawing or otherwise deformed to to press the material of the bladder sealingly into the grooves 91 on the slides 92 and 94. The rings 93 may be made of a soft malleable metal or another soft one deformable material exist, which is known to the person skilled in the art. A connecting pipe 96 in the groundwater chamber 86 extends between the slides 92 and 94 and has several openings 98 which are distributed at different points along its length are to keep the groundwater free between the interior of the connecting pipe and the rest of the groundwater chamber 86 can flow.

Die bevorzugte Probenentnahmenpumpe 20 wird durch ein Treibgas betätigt, das der Gaskammer 88 zugeführt wird, die abwechselnd einem positiven und negativen oder verringerten Druck ausgesetzt wird. Der abwechselnde Druckauf- und Druckabbau des Treibgases in der Gaskammer 88 bewirkt, daß sich die Blase 90 abwechselnd zusammenzieht und ausdehnt und damit das Volumen der Grundwasserkammer 86 abwechselnd verkleinert und vergrößert. Während der Volumenvergrößerung wird Grundwasser vom Brunnen 20 in die Grundwasserkammer 86 durch die Einlaßöffnung 22 in der Einlaßkappe 62 gesaugt. Während der Verkleinerung des Volumens wird das Grundwasser aus der Grundwasserkammer 86 durch die Auslaßöffnung 24 in der Auslaßkappe 64 gedrückt und läuft durch die Grundwasserleitung 26 zum Probensammelgefäß 48.The preferred sampling pump 20 is actuated by a propellant gas, that is fed to the gas chamber 88, which are alternately positive and negative or reduced pressure. The alternating pressure build-up and pressure release of the propellant gas in the gas chamber 88 causes the bladder 90 to contract alternately and expands and thus alternately reduces the volume of the groundwater chamber 86 and enlarged. During the increase in volume, groundwater is drawn from the well 20 is sucked into the groundwater chamber 86 through the inlet port 22 in the inlet cap 62. During the reduction in volume, the groundwater is removed from the groundwater chamber 86 pushed through the outlet opening 24 in the outlet cap 64 and passes through the Groundwater pipe 26 to sample collection vessel 48.

Die Rückschlagventile der Einlaß- und Auslaßkappe 62 und 64 verhindern, daß das Wasser durch die Einlaßöffnung hinausgedrückt oder durch die Auslaßöffnung angesaugt wird.The check valves of the inlet and outlet caps 62 and 64 prevent that the water is pushed out through the inlet opening or through the outlet opening is sucked in.

Das Fassungsvermögen der Pumpe 20 kann durch eine Verlängerung des Pumpengehäuses 60 vergrößert werden, wobei die Blase 90 und das Verbindungsrohr 96 entsprechend verlängert werden und damit auch die angesaugte und hinausgedrückte Wassermenge während des abwechselnden Zusammenziehens und Aufblähens der flexiblen Blase 90 verändert wird.The capacity of the pump 20 can be increased by extending the Pump housing 60 are enlarged, the bladder 90 and the connecting tube 96 can be extended accordingly and thus also the sucked in and pushed out Amount of water during the alternate contraction and expansion of the flexible Bladder 90 is changed.

Es sei bemerkt, daß mit Ausnahme der gesenkgeschmiedeten oder tiefgezogenen Ringe 93, die nicht mit dem Grundwasser in Berührung kommen, die verschiedenen Bauteile der Pumpe 20 vorzugsweise aus verhältnismäßig leichten und billigen Kunststoffen bestehen, die nicht korrodieren, wenn sie dem Grundwasser 16 ausgesetzt sind und auch nicht die Zusammensetzung des durch die Pumpe strömenden Grundwassers beeinflussen. Beispiele für solche Kunststoffe sind starres Polyvinylchlorid (PVC) zum erstenmal verarbeitetes Tetrafluoräthylen-(TFE)--Teflon. Die biegsame Blase besteht vorzugsweise aus einem biegsamen Kunststoff der nicht korridiert oder die Zusammensetzung des durchfließenden Grundwassers beeinträchtigt, wie biegsames Polyvinylchlorid, TFE oder VITON. VITON ist ein Warenzeichen der E.I. Du Pont de Nemours & Company für ihre Fluor-Elastomere. Ein Fachmann erkennt jedoch,daß verschiedene Bauteile der Strömungsmittelentnahmevorrichtung auch aus anderen geeigneten nicht korridierenden Stoffen gefertigt sein können.It should be noted that with the exception of the drop forged or deep drawn Rings 93, which do not come into contact with the groundwater, the various components the pump 20 is preferably made of relatively light and inexpensive plastics exist that do not corrode when exposed to groundwater 16 and also do not affect the composition of the groundwater flowing through the pump. Examples of such plastics are rigid polyvinyl chloride (PVC) for the first time processed tetrafluoroethylene (TFE) Teflon. The flexible bladder is preferably made Made of a flexible plastic that does not corrode or the composition of the flowing through Affecting groundwater, such as pliable polyvinyl chloride, TFE or VITON. VITON is a trademark of E.I. Du Pont de Nemours & Company for their fluoroelastomers. However, one skilled in the art will recognize that various components the fluid extraction device from other suitable non-corrosive Fabrics can be made.

Der erfindungsgemäße Regler 50 weist im allgemeinen eine externe Gasleitung 28' sowie eine Vorrichtung für die Zufuhr eines Treibgases zur Gaskammer 88 der Pumpe 20 auf sowie zum abwechselnden Druckaufbau und zur Druckentlastung des Treibgases wie vorstehend beschrieben, um die Probenentnahmepumpe zu betätigen. Die verschiedenen Bauteile des erfindungsgemäßen Reglers 50 sind allgemein bekannt und werden daher in den Fign. 3 und 3A nur schematisch als Funktionsbauteile beschrieben.The regulator 50 according to the invention generally has an external gas line 28 'and a device for supplying a propellant gas to the gas chamber 88 of Pump 20 on and for alternating pressure build-up and pressure relief of the propellant gas as described above to operate the sampling pump. The different Components of the controller 50 according to the invention are generally known and are therefore in FIGS. 3 and 3A are only described schematically as functional components.

Wie schematisch in Fig. 3 gezeigt ist, wird ein unter Druck stehendes Treibgas, z.B. Luft, von einer Treibgasquelle 124, z.B. einem Gaskompressor, Druckgasbehälter oder selbst einer handbedienten Pumpe über eine Gasversorgungsleitung 126 zugeführt. Die Druckaufbau- und Abbauzyklen für die Probenentnahmepumpe werden durch ein Dreiwegeversorgungsventil 128 gesteuert, das über die Versorgungsleitung 126 mit der Gasquelle in Verbindung steht.As shown schematically in Fig. 3, a pressurized Propellant gas, e.g., air, from a propellant gas source 124, e.g., a gas compressor, pressurized gas container or even supplied to a hand-operated pump via a gas supply line 126. The pressurization and depressurization cycles for the sampling pump are controlled by a three-way supply valve 128 controlled via the supply line 126 with the gas source in connection stands.

In seiner ersten Betriebsart (Fig. 3) führt das Dreiwegeventil 128 die Druckgasquelle 124 mit der Gasleitung 28' und der Probenentnahmepumpe, damit die biegsame Blase 90 zusammengedrückt werde und Grundwasser aus der Pumpe drücke. In der zweiten Betriebsart entlüftet das Ventil 128 die Gasleitung 28' an die Atmosphäre, wodurch das Grundwasser unter dem Einfluß seines natürlichen Drucks in die Pumpe einfließen kann. Das Ventil 128 wechselt automatisch die Druckauf- und Abbaubedingungen mit Hilfe eins pneumatischen Taktgeberkreises.In its first operating mode (FIG. 3) the three-way valve 128 leads the pressurized gas source 124 with the gas line 28 'and the sampling pump, with it the flexible bladder 90 will be compressed and the groundwater will be forced out of the pump. In the second operating mode, the valve 128 vents the gas line 28 'to the atmosphere, whereby the groundwater under the influence of its natural pressure in the pump can flow in. The valve 128 automatically changes the pressure build-up and release conditions with the help of a pneumatic clock generator circuit.

Das unter Druck stehend Treibgas von der Gasquelle 124 wird auch durch eine Leitung 130 zu einer Zusammenführungsvorrichtung für Filtrate 132 und dann zu einem Druckregler 134 geleitet, welcher die richtigen Gasdruckpegel für die Bauteile des Taktgeberkreises aufrecht erhält. Der druckregulierte Gasstrom wird ununterbrochen einem Wechselventil 136 zugeführt, das als Fünfwegeventil ausgelegt ist und das druckgeregelte Gas einem der beiden Vorsteuerventile 138A oder 138B des Dreiwegeventils 128 und dem entsprechenden Vorsteuerventil 145A oder 145B des Steuerwechselventils 136 zuführt.The pressurized propellant gas from gas source 124 is also passed through a conduit 130 to a filtrate merger 132 and then passed to a pressure regulator 134 which sets the correct gas pressure levels for the components of the clock circuit maintains. The pressure-regulated gas flow is uninterrupted a shuttle valve 136 is supplied, which is designed as a five-way valve and the pressure-regulated gas to one of the two pilot valves 138A or 138B of the three-way valve 128 and the corresponding pilot valve 145A or 145B of the control shuttle valve 136 supplies.

Läuft das Steuerwechselventil 136 in seiner ersten Betriebsart (Fig. 3) dann wird das Vorsteuerventil 138A des Ventils 128 über eine Leitung 140A druckbeaufschlagt, und das Vorsteuerventil 138B wird an die Atmosphäre entlüftet. Steht die Leitung 140A unter Druck, dann strömt Gas auch mit einer gesteuerten Geschwindigkeit durch eine verstellbare öffnung in einem Durchsatzsteuerventil 142A sowie in eine Gasvolumenkammer 144A. Überschreitet der Gasdruck in der Gasvolumenkammer 144A einen bestimmten Pegel, dann wird das Steuerwechselventil 136 durch seine Vorsteuerventile 145A und 145B in die zweite Betriebsart geschaltet. In dieser zweiten Betriebsart wird das Gas in der Gasvolumenkammer 144A und der Leitung 140A durch das verstellbare Mundstück und ein umgekehrt angeordnetes Rückschlagventil im Durchsatzsteuerventil 142A an die Atmosphäre über das Steuerwechselventil 136 entlüftet. Während das Steuerwechselventil in der zweiten Betriebsart arbeitet, wird gleichzeitig die vorher entlüftete Leitung 140B unter Druck gesetzt und bewirkt, daß das Vorsteuerventil 138B des Dreiwegeventils 128 beaufschlagt wird. Der Druck in der Leitung 140B bewirkt auch, daß das Gas durch eine verstellbare öffnung im Durchsatzsteuerventil 142B und in die Gasvolumenkammer 144B strömt. Wenn der Gasdruck in der Gasvolumenkammer 144B einen bestimmten Pegel übersteigt, wird das Steuerwechselventil 136 beaufschlagt, um wieder die Leitung 140A unter Druck zu setzen und die Leitung 140B wieder an die Atmosphäre zu entlüften. Dann wird auch die Gasvolumenkammer 144B über das Durchsatzsteuerventil 142B entlüftet.If the control shuttle valve 136 is running in its first operating mode (Fig. 3) then the pilot valve 138A of the valve 128 is pressurized via a line 140A, and the pilot valve 138B is vented to atmosphere. The line is up 140A under pressure, then gas also flows through at a controlled rate an adjustable opening in a flow control valve 142A and in a gas volume chamber 144A. If the gas pressure in the gas volume chamber 144A exceeds a certain level, then the control shuttle valve 136 is controlled by its pilot valves 145A and 145B switched to the second operating mode. In this second mode of operation, the gas in gas volume chamber 144A and line 140A through the adjustable mouthpiece and an inverted check valve in flow control valve 142A the atmosphere is vented via the control shuttle valve 136. While the control shuttle valve operates in the second operating mode, the previously vented line is simultaneously activated 140B and causes the pilot valve 138B of the three-way valve 128 is applied. The pressure in line 140B also causes the gas to pass through an adjustable opening in the flow control valve 142B and into the gas volume chamber 144B flows. When the gas pressure in the gas volume chamber 144B one exceeds a certain level, the control shuttle valve 136 is pressurized to again pressurize line 140A and return line 140B to atmosphere to vent. Then the gas volume chamber 144B is also controlled via the flow rate control valve 142B vented.

Durch den Druckaufbau in der Leitung 140A wird auch das Vorsteuerventil 138A des Ventiles 128 beaufschlagt, wodurch auch der Druck in der Gasvolumenkammer 1 44A wieder aufgebaut wird und der Zyklus wiederholt wird.The pressure build-up in line 140A also opens the pilot valve 138A of the valve 128 is applied, whereby the pressure in the gas volume chamber 1 44A is rebuilt and the cycle is repeated.

Die Einstellung der Mundstücke oder öffnungen in den Durchsatzsteuerventilen 142A und 142B steuert die Geschwindigkeit, mit welcher der Gasdruck in den Gasvolumenkammern 144A und 144B ansteigt. Damit werden die Leitungen 140A und 140B abwechselnd unter Druck gesetzt und an die Atmosphäre für Zeitintervalle entlüftet, die durch die Gasströmungsgeschwindigkeit durch die Durchsatzsteuerventile 142A und 142B sowie durch die Größe der Gasvolumenkammern 1 44A und 1 44B bestimmt werden.The setting of the mouthpieces or orifices in the flow control valves 142A and 142B controls the rate at which the gas pressure in the gas volume chambers 144A and 144B increases. This alternates between lines 140A and 140B Pressurized and vented to the atmosphere for time intervals determined by the Gas flow rate through flow control valves 142A and 142B as well can be determined by the size of the gas volume chambers 1 44A and 1 44B.

Die Gasdruckzyklen in den Leitungen 140A und 140B beaufschlagen ihrerseits die Vorsteuerventile 138A und 138B des Dreiwegeventils 128, wodurch die Gasleitung 28 und die Probenentnahmepumpe abwechselnd unter Druck gesetzt und an die Atmosphäre entlüftet werden.The gas pressure cycles in lines 140A and 140B apply in turn the pilot valves 138A and 138B of the three-way valve 128, whereby the gas line 28 and the sampling pump alternately pressurized and released to atmosphere be vented.

Für die automatische Taktsteuerung des Dreiwegeventils 128 zwischen Druckaufbau- und Druckentlüftungszyklen können auch andere Vorrichtungen eingesetzt werden. Beispielsweise können elektronische Taktgeber eine magnetspulenbetätigte Version des Ventils 128 steuern, wobei ein Taktgeber die Dauer einer jeden Stellung oder Betriebsart des Ventils 128 steuert. Ebenso kann auch ein pneumatischer Steuerkreis für das Ventil 128 vorgesehen sein, schematisch in Fig. 3A dargestellt, wobei das Fünfwegeventil 128' direkt durch dievorstehend beschriebenen pneumatischen Taktgeber 142A, 144A, 142B und 144B gesteuert wird, jedoch ohne ein zwischengeschaltetes Steuerwechselventil wie das Ventil 136 der Fig. 3 und ohne den Druckregler 134 oder das Filter 132. Der Fachmann erkennt ohne weiteres, daß die Wahl zwischen den Einrichtungen der Figuren 3 und 3A auf Erwägungen der Betriebssicherheit, Bedienungsfreundlichkeit, Wirtschaftlichkeit und Vielseitigkeit in Abhängigkeit vom speziellen Einsatz der Erfindung beruht.For the automatic cycle control of the three-way valve 128 between Pressurization and depressurization cycles may employ other devices as well will. For example, electronic clocks can be a solenoid operated Control version of valve 128, with a clock timing the duration of each position or mode of operation of valve 128 controls. A pneumatic control circuit can also be used be provided for the valve 128, shown schematically in Fig. 3A, wherein the Five-way valve 128 ' directly through the pneumatic ones described above Clock 142A, 144A, 142B and 144B is controlled, but without an intermediary Control shuttle valve like the valve 136 of FIG. 3 and without the pressure regulator 134 or the filter 132. Those skilled in the art will readily recognize that the choice between devices Figures 3 and 3A on considerations of operational safety, ease of use, Economy and versatility depending on the specific use of the Invention is based.

Fig. 4 zeigt schematisch eine elektronische Ausführung der Zusatzeinrichtung zum Messen des Drucks des Grundwassers 16 im kontrollierten Brunnen 12. Es sei bemerkt, daß dieses elektronische Ausführung der Wasserdruckmeßeinrichtung auch und zusätzlich in Verbindung mit einem der Ausführungsbeispiele des Reglers 50 der Fign. 3 und 3A oder in Verbindung mit dem Regler der Fign. 6 und 7 verwendet werden kann, der nachstehend näher erläutert wird.Fig. 4 shows schematically an electronic embodiment of the additional device for measuring the pressure of the groundwater 16 in the controlled well 12. It should be noted that that this electronic version of the water pressure measuring device also and in addition in connection with one of the exemplary embodiments of the controller 50 of FIGS. 3 and 3A or in connection with the controller of FIGS. 6 and 7 can be used, the is explained in more detail below.

Das schematisch in Fig. 4 dargestellte zusätzliche Meßgerät für den Wasserdruck weist eine an der Trageplatte 34 des Brunnenkopfes 30 angebrachte elektrische Leitung 113 auf, die an einen Wasserpegelmeßfühler 114 angeschlossen ist, der vorzugsweise zwei im Abstand voneinander angeordnete elektrische Sonden 115 besitzt, die in das Grundwasser 16 hineinragen. Die Sonden 115, die im Vergleich zu ihrem Abstand vom Schacht 14 des Brunnens nahe aneinander angeordnet sind, messen elektrische Größen wie Leitfähigkeit oder Widerstand für den Abstand oder den Spalt zwischen ihnen. Da das Grundwasser und die Luft über dem Grundwasser verschiedene elektrische Leit-und Widerstandswerte aufweisen, ändert sich das vom Meßfühler für den Wasserstandspegel erzeugte Signal, wenn der Pegel der Luft-Wassergrenzfläche längs den Sonden 115 ansteigt oder abfällt. Daher ändert sich dieses elektrische Signal in Abhängigkeit von Veränderung des stehenden Wasserpegels im kontrollierten Brunnen.The additional measuring device shown schematically in Fig. 4 for the Water pressure has an electrical attached to the support plate 34 of the well head 30 Line 113 which is connected to a water level sensor 114, which is preferably has two spaced apart electrical probes 115 which are inserted into the Groundwater 16 protrude. The probes 115, compared to their distance from Well 14 of the well are arranged close to one another, measure electrical quantities like conductivity or resistance for the distance or gap between them. Because the groundwater and the air above the groundwater have different electrical conductors and Have resistance values, that changes from the sensor for the water level generated signal when the level of the air-water interface along the probes 115 increases or falls off. Therefore, this electrical signal changes depending on the change the standing water level in the controlled well.

Die elektrische Leitung ist über einen Schnellsteckverbinder an der Trageplatte 34 an eine elektrische Leitung 113' angeschlossen, die zu einem elektronischen Prozessor 116 führt. Der Prozessor 116, der vorzugsweise einen herkömmlichen Mikroprozessor oder eine andere bekannte elektronische Schaltung aufweist, kann sich verändernde Signale vom Meßfühler 114 für den Wasserstandspegel aufnehmen und zwischen ihnen unterscheiden, wenn sich der Pegel der Luft-Wassergrenzfläche verändert. Der Prozessor 116 kann auch ein Ausgangssignal über eine elektrische Ausgangsleitung 117 an Anzeigevorrichtungen wie Meßgeräte, Lämpchen oder dergleichen am Regler abgeben, solche Änderungen des Grundwasserpegels im Brunnen zu entdecken und größenmäßig darzustellen.The electrical line is via a quick connector on the Support plate 34 connected to an electrical line 113 ', which leads to an electronic Processor 116 performs. The processor 116, which is preferably a conventional microprocessor or any other known electronic circuit may be changing Receive signals from sensor 114 for the water level and between them differ when the level of the air-water interface changes. The processor 116 can also send an output signal via an electrical output line 117 to display devices such as measuring devices, lamps or the like on the controller, such changes of the To discover the groundwater level in the well and to represent it in terms of size.

Es sei bemerkt, daß lediglich eine einzige Sonde 115 erforderlich sein kann, um den Grundwasserpegel im Brunnen zu messen, wenn eine andere Elektrode am Pumpengehäuse oder an einer anderen Stelle in der allgemeinen Nachbarschaft des Wasserstandsmeßfühlers 114 angeordnet und elektrisch mit dem Prozessor 116 verbunden ist. In solch einem Fall mischt die Einzelsonde die Leitfähigkeit oder den Widerstand zwischen sich selbst und dieser Elektrode, wobei sie ein Signal erzeugt, das den Pegel des Grundwassers entspricht.It should be noted that only a single probe 115 is required can be to measure the groundwater level in the well if another electrode on the pump housing or elsewhere in the general vicinity of the Water level sensor 114 arranged and electrically connected to the processor 116 is. In such a case, the single probe mixes conductivity or resistance between itself and this electrode, producing a signal that the Corresponds to the level of the groundwater.

Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführung des Reglers 50 mit einem Tragekoffer 102 zum Aufnehmen und Transportieren des tragbaren Reglers von einer zu kontrollierenden Stelle zur anderen. Der Koffer 102 weist im allgemeinen einen Oberteil 104 auf, der mit Scharnieren an einem Unterteil 106 angebracht ist, einen Tragegriff 108 sowie ein oberes und unteres Schnappschloß 110 und 112. Der Koffer 102 besteht vorzugsweise aus sehr stoßfesten Materialien zum Schutz der Bauteile des Reglers. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Fig. 5 weist der Regler einen Gaskompressor 118, eine Armatur 120, an der die externe Gasleitung 28' angeschlossen werden kann, eine Armatur 122, an der die externe Wasserdruckleitung 54' angeschlossen werden kann (oder einen elektrischen Steckverbinder für die elektronische Meßeinrichtung der Fig. 4), eine Energiequelle für den Gaskompressor 118 sowie verschiedene Bedienelemente und Strömungsmittelmeßgeräte auf. Der Kof-1 t fer 1027für einen bequemen Transport des Reglers und der zugeordneten Bauteile ausgelegt, um Orte überwachen zu können, zu denen der Zugang begrenzt oder schwierig ist.Fig. 5 shows a preferred embodiment of the controller 50 with a carrying case 102 for picking up and transporting the portable controller from one to be controlled Place to the other. The case 102 generally has a top 104, which is attached by hinges to a lower part 106, a handle 108 as well as a upper and lower snap locks 110 and 112. The case 102 is preferably made of very shock-resistant materials to protect the components of the controller. In the preferred embodiment of FIG. 5, the controller has a Gas compressor 118, a fitting 120 to which the external gas line 28 'is connected can be a fitting 122 to which the external water pressure line 54 'is connected can be (or an electrical connector for the electronic measuring device 4), an energy source for the gas compressor 118 and various operating elements and fluid meters. The case 1027 for easy transport of the controller and the associated components designed to be able to monitor locations, to which access is limited or difficult.

Fig. 6 zeigt schematisch eine andere Treibgaseinrichtung für eine andere Ausführung des Reglers 50. Die verschiedenen Bauteile dieser anderen Ausführung sind allgemein bekannt und werden daher nur als Funktionsbauteile beschrieben. Das unter positivem oder negativem Druck stehende Treibgas wie beispielsweise Luft wird von einer Treibgasquelle wie einem Gaskompressor, Gasdruckbehälter oder selbst einer handbedienten Pumpe über eine Gasversorgungsleitung 152 zugeführt. Wenn die zusätzliche pneumatische Meßeinrichtung für den Pegel des stehenden Grundwassers im Brunnen 12 in die Vorrichtung 10 für die Entnahme von Flüssigkeitsproben eingeschlossen sein soll, kann das Treibgas durch die Gasversorgunvsleitung 152 an ein Dreiwegeventil 154 gelangen. Während der Pegelmessung des stehenden Grundwassers wird das Dreiwegeventil 154 so eingestellt, daß es das Treibgas durch eine Leitung 156 ableitet, um es als Meßströmungsmittel zur Bestimmung des stehenden Grundwasserpegels zu verwenden. Die Leitung 156 weist ein Sicherheitsventil 158, ein Druckreduzierventil 160 mit einer feststehenden oder einstellbaren Drosselöffnung wie ein Druckmeßgerät 56 auf, das vor- zugsweise ein in Zoll-Wassersäule (Zentimeterwassersäule) geeichtes Meßgerät ist. Das Treibgas, das auch als Meßströmungsmittel dient, wird durch die Wasserdruckmeßleitungen 54' und 54 mit einem genügend hohen Druck befördert, um praktisch das gesamte Grundewasser 16 aus dem offenen Ende der Wasserdruckmeßleitung 54 herauszudrücken. Der Druck des Treibgases/Meßströmungsmittels stabilisiert sich, wenn das Grundwasser aus dem offenen Ende der Wasserdruckmeßleitung herausgedrückt ist, wobei dann das Manometer 56 abgelesen werden kann. Das Manometer 56 ist vorher geeicht worden, so daß seine Anzeigewerte (in Zollwassersäule/Zentimeterwassersäule) mit einem vorher gemessenen Pegel des stehenden Grundwassers dem Brunnen 12 verglichen werden können, als die Vorrichtung zur Probenentnahme von Flüssigkeiten 10 dort eingebaut wurde. Diese Ablesung des stabilisierten Druckes kann somit mit dem früheren Eichpegel verglichen werden, wodurch bei späteren Messungen der Pegel des stehenden Grundwassers bestimmt werden kann.Fig. 6 shows schematically another propellant gas device for a other version of the regulator 50. The various components of this other version are well known and are therefore only described as functional components. That Propellant gas, such as air, which is under positive or negative pressure from a propellant gas source such as a gas compressor, gas pressure vessel or even one manually operated pump supplied via a gas supply line 152. If the additional Pneumatic measuring device for the level of the standing groundwater in the well 12 included in the device 10 for taking liquid samples should be, the propellant can through the gas supply line 152 to a three-way valve 154 arrive. During the level measurement of the standing groundwater, the three-way valve 154 set so that it diverts the propellant gas through a line 156 to use it as To use measuring fluids to determine the standing groundwater level. The line 156 has a safety valve 158 and a pressure reducing valve 160 a fixed or adjustable throttle opening such as a pressure gauge 56, the previous preferably one in inch water column (centimeter water column) is a calibrated measuring device. The propellant, which also serves as the measuring fluid, is conveyed through the water pressure measuring lines 54 'and 54 at a sufficiently high pressure, to practically all of the groundwater 16 from the open end of the water pressure measuring line 54 to push out. The pressure of the propellant gas / measuring fluid stabilizes, when the groundwater is pushed out of the open end of the water pressure measuring line is, in which case the pressure gauge 56 can be read. The pressure gauge 56 is before has been calibrated so that its display values (in inch water column / centimeter water column) compared to the well 12 with a previously measured level of the standing groundwater can be used as the device for sampling liquids 10 there was installed. This reading of the stabilized pressure can thus be compared with the previous Calibration level can be compared, which means that the level of the standing Groundwater can be determined.

Es sei bemerkt, daß die zusätzliche und andere Ausführung der Wasserdruckmeßeinrichtung der anderen Ausführung des Reglers der Fign. 6 und 7 auch zusätzlich und alternativ in Verbindung mit dem Regler der Fign. 3 und 3A verwendet werden kann.It should be noted that the additional and different design of the water pressure measuring device the other version of the controller of FIGS. 6 and 7 also additionally and alternatively in connection with the controller of FIGS. 3 and 3A can be used.

Um eine Menge des Grundwassers 16 vom Brunnen 12 aus heraufzupumpen, wird das Dreiwegeventil 154 so eingestellt, daß es das Treibgas von der Gasversorgungsleitung 152 über eine Verbindungsleitung 162 an ein Wechselventil 164 leitet. Eine gleiche Verbindungsleitung 166 verbindet das Wechselventil 164 mit einem Vakuum oder einer Unterdruckquelle. Die Druckverbindungsleitung 162 und die Unterdruckverbindungsleitung 166 weisen einen Druckschalter 170 und einen Unterdruckschalter 172 auf, die das Wechselventil 164 beaufschlagen, wie nachstehend näher erläutert wird.To pump up a lot of the groundwater 16 from the well 12, the three-way valve 154 is adjusted so that it is the propellant gas from the gas supply line 152 passes via a connecting line 162 to a shuttle valve 164. One the same Connection line 166 connects the shuttle valve 164 to a vacuum or a Vacuum source. The pressure connection line 162 and the vacuum connection line 166 have a pressure switch 170 and a vacuum switch 172, which Actuate shuttle valve 164, as will be explained in more detail below.

Wenn das Wechselventil 164 in der durch die ausgezogenen Linien in Fig. 6 gezeigten Stellung ist kann unter Druck stehendes Treibgas in die Gaskammer der Probenentnahmepumpe über die Gasleitungen 28' und 28 (Fig. 1) gelangen.When the shuttle valve 164 is in the position indicated by the solid lines in Fig. 6 is the position shown, pressurized propellant gas into the gas chamber the sampling pump via the gas lines 28 'and 28 (FIG. 1).

Dieses unter Druck stehende Treibgas bewirkt, daß ich die Pumpenblase zusammenzieht, wodurch Grundwasser von der Pumpe wie vorstehend beschrieben gefördert wird. Wenn der Druckschalter 170 einen bestimmten positiven Druckwert in der Druckverbindungsleitung 162 abtastet, bewirkt er eine automatische Umschaltung des Wechselventils in die durch gestrichelte Linien in Fig. 6 dargestellte Betriebsart oder Stellung, in der die Gaskammer der Probenentnahmepumpen an die Vakuumverbindungsleitung 166 angeschlossen ist. Die Gaskammer der Probenentnahmepumpe wird dann einem Unterdruck ausgesetzt, wobei sich die biegsame Blase ausdehnt und Grundwaser in die Pumpe durch die Einlaßöffnung 22 angesaugt wird. Diese Ausdehnung oder Aufblasung setzt sich solange fort, bis der Vakuumschalter 172 einen Unterdruck in der Vakuumverbindungsleitung- 166 von einem bestimmten Wert abtastet. Jetzt bewirkt der Vakuumschalter 172, daß das Wechselventil 164 zurück auf die in ausgezogenen Linien der Fig. 6 dargestellte Betriebsart schaltet, wodurch die Gaskammer der Probenentnahmepumpe wieder auf die unter Druck stehende Treibgasquelle über die Druckverbindungsleitung 162 zurückschaltet. Damit wird, wie erwähnt, die Gaskammer der Probenentnahmepumpe abwechselnd positiven und einem negativem Treibgasdruck unterworfen, wodurch sich die biegsame Blase abwechselnd zusammenzieht oder aufbläht, um das Grundwasser 16 zu veranlassen, durch die Pumpe zu strömen. Diese abwechselnde Unterdrucksetzung und Druckentlüftung der Gaskammer der Probenentnahmepumpe setzt sich solange fort, bis die oben erwähnte Spülung des Brunnens und eine Entnahme einer Grundwasserprobe vollendet sind.This pressurized propellant causes the pump bladder to appear contracts, causing groundwater to be pumped by the pump as described above will. When the pressure switch 170 has a certain positive pressure value in the pressure connection line 162 scans, it causes the shuttle valve to automatically switch to operating mode or position shown by dashed lines in FIG. 6 in which the gas chamber of the sampling pumps is connected to the vacuum connection line 166 is. The gas chamber of the sampling pump is then exposed to a negative pressure, whereby the flexible bladder expands and ground water enters the pump through the inlet port 22 is sucked in. This expansion or inflation continues until the vacuum switch 172 puts a negative pressure in the vacuum connection line 166 of samples a certain value. Now the vacuum switch 172 causes the shuttle valve 164 switches back to the operating mode shown in solid lines in FIG. 6, thereby bringing the gas chamber of the sampling pump back to the pressurized one Propellant gas source switches back via the pressure connection line 162. So that As mentioned, the gas chamber of the sampling pump alternately positive and one subjected to negative propellant gas pressure, causing the flexible bladder to alternate contracts or inflates to cause the groundwater 16 to flow through the pump to stream. This alternating pressurization and depressurization of the gas chamber the sampling pump continues until the above-mentioned rinsing of the Well and a groundwater sample have been taken.

Fig. 7 zeigt schematisch einen Stromlaufplan einer Regel einrichtung in Verbindung mit der Treibgaseinrichtung der Fig. 6. Vorzugsweise sind eine tragbare Spannungsquelle 180 und ein Unterbrecherschalter 182 parallel zu Umschaltkreisen geschaltet, wobei eine dieser Schaltungen im Druckschalter 170 und sein zugeordnetes elektrisches Stellglied 184 und der andere Kreis den Unterdruckschalter 172 und sein zugeordnetes elektrisches Stellglied 186 aufweist. Wenndann der Unterdruckschalter 172 einen Unterdruck des Treibgases feststellt, der gleich ist dem vorerwähnten vorgegebenen Wert,liest der Schalter und beaufschlagt das elektrische Stellglied 186, welches bewirkt, daß das Wechselventil die Probenentnahmepumpe mit der unter Druck stehenden Treibgasquelle verbindet, wie oben anhand der Fig. 6 erklärt wurde. Wenn andererseits der Druckschalter 170 einen Treibgasdruck mit den oben erwähnten positiven oder Überdruckwert abtastet,schließt- zu der Druckschalter und beaufschlagt das elektrische Stellglied 184, welches bewirkt, daß das Wechselventil 164 die Treibgasquelle abschaltet und die Unterdruckquelle, wie erwähnt mit der Probenentnahmepumpe verbindet.Fig. 7 shows schematically a circuit diagram of a control device in connection with the propellant device of Fig. 6. Preferably, a portable Voltage source 180 and a breaker switch 182 in parallel with switching circuits switched, one of these circuits in the push button switch 170 and its associated electric actuator 184 and the other circuit the vacuum switch 172 and has its associated electric actuator 186. When then the vacuum switch 172 detects a negative pressure of the propellant gas which is the same as that mentioned above predetermined value, the switch reads and acts on the electric actuator 186, which causes the shuttle valve to operate the sampling pump with the below Pressurized propellant gas source connects, as was explained above with reference to FIG. On the other hand, when the pressure switch 170 has a propellant gas pressure of the above-mentioned positive or overpressure value is scanned, the pressure switch closes and applied the electric actuator 184 which causes the shuttle valve 164 to be the propellant gas source switches off and the vacuum source, as mentioned, connects to the sampling pump.

Außer den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.In addition to the exemplary embodiments described above, there are still others are possible without departing from the scope of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Sampling device for liquids for Withdrawing a quantity of a liquid from a well with a liquid, characterized by: A submersible pump (20) arranged in the well (12) is to convey from this liquid (16), wherein the pump (20) by a propellant fluid is actuated and has a bladder (90) to remove the liquid (16) from the propellant fluid in the pump (20) to separate a well head (30), which mainly the The interior of the well (12) separates from the external environment, the well head (30) has a first connecting device (54), which optionally the connection between the liquid (16) in the pump (20) and the outside of the well (12) produces, as well as a second connecting device (28), which optionally the connection between the motive fluid in the pump (20) and the exterior of the well (12) manufactures, the well head (30) and the pump (20) for a substantially are designed for permanent installation in the well (12) and are therefore adapted to this, a portable controller (50) selectively connected to the first (54) and second (28) connector devices can be connected and has a source of friction fluid (124), wherein the controller (50) can be operated selectively to act on the pump (20), that it promotes a lot of the liquid (16) from the well (12).

2. Sampling device according to claim 1, characterized in that that the well head (30) also has a closure (40) to substantially to separate the first (54) and second (28) connecting devices from the environment, when the regulator (50) is disconnected.

3. Sampling device according to claim 1, characterized by Means (56,116) for measuring the level of the liquid (16) in the well (12).

4. Sampling device according to claim 3, characterized in that that the measuring device (116) has a sensing device (114, 115) which is shown in the liquid (16) of the well (12) protrudes, this sensing device (114, 115) a certain signal corresponding to the level of the liquid (16) of the well (12) and in that a processing device (116) receives the signal and generates an indication corresponding to the liquid level (16).

5. Sampling device according to claim 4, characterized in that that the sensing device (114) has two long probes (115), which in general protrude down into the liquid (16) of the well (12), whereby the probes (115) separated from each other, but opposite their distance from the lateral circumference (14) of the well (12) are arranged close to one another.

6. Sampling device according to claim 3, characterized in that that the measuring device (56) has a third fluid connection (28 '), to optionally provide a connection for a measuring fluid between the liquid (16) of the well (12) and the vicinity of the well (12) and that the regulator (50) has a source (124) of the measurement fluid which is connected to the third fluid line (28 ') connected can be closed, and in that means (56) measures the pressure of the measuring fluid, to determine the level of the liquid (16) in the well (12).

7. Sampling device according to claim 1, characterized in that that the bladder is a flexible bladder (90) which the pump (20) in a first Chamber (86) with the liquid (16) and a second chamber (88) with the propellant fluid separates, the first chamber (86) in communication with an inlet (62,22) and a Outlet (64,80) of the pump (20) and that the controller (50) has a device (128) to alternate the pressure of the propellant fluid in the second chamber (88) up and down to alternately contract and expand the bladder (90) and thus to reduce and enlarge the volume of the first chamber (86) accordingly, to convey the liquid (16) through the pump (20).

8. Device for sampling groundwater samples from one controlled well, characterized by: a gas powered pump (20) which in the groundwater (16) of the well (12) is submerged to a part of the groundwater (16) to pump up, the pump (20) having a gas chamber (88), a groundwater chamber (86) with an inlet (62,22) and an outlet (64,80) and a flexible bladder (90) to separate the gas chamber (88) from the groundwater chamber (86), wherein the groundwater chamber (86) with the groundwater (16) of the well (12) through the inlet (62,22) communicates when the pump (20) is submerged therein, a well head (30) with a housing (32) attached to the well (12), around the To separate the interior (40) of the well (12) from the aboveground environment, whereby the well head (30) has a gas line (28) which seals at one end with the gas chamber (88) and at the opposite end to the housing (32) is connected, furthermore a groundwater pipe (26) which is sealing at one end is connected to the outlet (64,80) of the groundwater chamber (86) and to the opposite End communicates with the above ground environment (48) to collect a sample of the To collect groundwater (16) in the well (12), a regulator (50) with a device (128), which are optionally connected to the gas line (28 ') or detached from it can to supply the gas chamber (88) of the pump (20) with a propellant gas and alternately the pressure in the propellant gas in the gas chamber (88) build up and reduce so that the bladder (90) alternately contract and inflate and thus actuate the pump (20), wherein at least the pump (20) and the well head (30) are essentially permanently in the well (12) are built in and are therefore especially suitable for this.

9. Sampling device according to claim 8, characterized in that that the regulator (50) has a source (124) of a pressurized propellant gas, that a valve (128) the compressed gas source (124) with the gas line (28 ') in dependence of predetermined pressure levels of the propellant gas in the gas chamber (88) and separates, wherein the regulator (50; 128) the gas chamber (88) alternately overpressing the Exposing propellant gas and then releasing these pressures, so that the pliable bladder is (90) alternately contract and inflate to remove a lot of groundwater (16) to promote the fountain (12).

10. Sampling device according to claim 8, characterized in that that the controller (50) can be used for any number of wells (12) in which one of the pumps (20) and one of the well heads (30) specially designed for this are designed, are built in, the controller (50) in a portable and lockable Case (102) for transport from one well to the other (12) is housed.

11. Sampling device according to claim 8, characterized in that that the pump (20) has a first check valve (76,78) to a backflow of the groundwater (16) from the groundwater line (26) into the pump (20) through the To prevent outlet (64,80), and a second check valve (68,70) to the Backflow of the groundwater (16) from the groundwater chamber (86) through the inlet (62,22) to prevent out of the pump (20).

12. Sampling device according to claim 8, characterized in that that the well head (30) has a closure (40) which can be removed and lockably attachable to the housing (32) when the controller (50) is disconnected is to essentially the gas (28 '), groundwater (26) and water pressure lines (54 ') to be separated from the aboveground environment and to prevent unauthorized access.

13. Sampling device according to claim 8, characterized in that that the well head (30) has a line for the natural water pressure (54) with a has open end extending below the surface of the groundwater (16) in the well (12) extends and the second end of which is connected to the housing (32) that the controller (50) comprises a device (54 ') which optionally with connected to the line (54) for the natural water pressure and separated from this can be to supply the line (54) with a measuring fluid at a pressure, which is high enough to remove practically all of the groundwater (16) from the open To push out the end of the line (54), and in that the regulator (50) also has a Means (56) for measuring the pressure of the measuring fluid and thereby to determine the level of the groundwater (16) in the well (12).

14. Sampling device according to claim 8, characterized in that that the well head (30) also has sensors (114,115) which are below the surface of the groundwater (16) in the well (12), which has its own signal accordingly the level of the groundwater (16) in the well (12) and that a processing device (116) receives the signal and an indication corresponding to the level of the groundwater (16) returns.

15. Sampling device according to claim 14, characterized in that that the sensing device (114) has two long probes (115), which in general protrude down into the liquid (16) of the well (12), whereby the probes (115) separated from each other, but opposite their distance from the lateral circumference (14) of the well (12) are arranged close to one another.

16. Sampling device according to claim 8, characterized in that that the controller (50) has the following components: A source (124) of the under pressure standing propellant gas, a supply valve connected to the gas source (124) (128), which indicates a pressure-giving operating mode can be switched, around a gas connection (126) between the gas source (124) and the gas line (28 ') and also to a pressure relief mode to create a gas connection to create between the gas line (28 ') and an area (12,16,20) whose pressure lower than that of the source (124) and a pneumatic regulator (136,138A, 138B), which alternately switches the supply valve (128) to the pressure-giving operating mode during a first, given period of time and to a pressure-relieving mode during a second period of time and thus causes the gas pressure in the chamber (88) alternately rises and falls.

17. Sampling device according to claim 16, characterized in that that the supply valve (128) pneumatically in the pressure-giving and pressure-relieving Operating mode can be switched so that the pneumatic clock generator (142A, 144A; 142B, 144B) has a control valve (136) which is also connected to the gas source (124) is and can be switched pneumatically into a first operating mode in which there is a gas connection between the gas source (124) and the supply valve (128) manufactures, in order to switch this into the pressure-giving mode, that the control valve (136) can also be pneumatically switched to a second operating mode in which there is a gas connection between the gas source (124) and the supply valve (128) manufactures in order to switch this pneumatically into the pressure-relieving operating mode, wherein the pneumatic clock (142A, 144A; 142B, 144B) the control valve (136) in Depending on a predetermined gas pressure level between the control valve (136) and the supply valve (128) switches to the first operating mode and to the second depending on a second given gas pressure level between the control valve (136) and the supply valve (128).

18. Sampling device according to claim 17, characterized in that that the gas in chamber (88) is vented to atmosphere when the supply valve (128) is switched to the pressure-relieving operating mode.

19. Sampling device according to claim 16, characterized in that that the clock control comprises a device (138A, 138B) to control the supply valve (128) as a function of predetermined pressure levels through the supply valve (128) flowing gas towards the pressure-releasing and pressure-relieving operating mode switch.

with a facility for @@ wech @@@ nden pressure reduction and pressure reduction of the gas in the camera, identified by: A source (124) of @@@@@ a supply valve @@@ @@@ @@ le is connected and can be switched to @@@ s @@@@@ and @@@ @@@ art can set a gas exchange between the gas source (124) and between (80, @@@ u, and also on a dungsentbestunde @@@ lebs art to establish a gas connection between d @@@ chambers 188 and an area (12,10,20) @@@ e @@@, the type of which is lower than that the source 124) and a pneumatic Takugeber 24.132 @@@@@), the @ while a second predetermined period of time switches to the pressure-relieving operating mode and thereby causing the pressure of the gas in the chamber (88) to rise alternately and sinks.

21. Device according to claim 20, characterized in that the Chamber is the gas chamber (88) of a gas-powered pump (20) through which a liquid (16) is pumped.

22. Device according to claim 20, characterized in that the Supply valve (128) pneumatically to a pressure-releasing and pressure-relieving operating mode can be switched so that the pneumatic clock (142A, 144A; 142B, 144B; 136,138A, 138B) a control valve (136) also connected to the gas source (124) and can be switched pneumatically to a first operating mode in which there is a Establishes a gas connection between the gas source (124) and the supply valve, to switch it pneumatically to the pressure-generating operating mode that the control valve (136) can also be switched to a second operating mode in which there is a gas connection between the gas source (124) and the supply valve (128) to this to switch pneumatically to the pressure-relieving operating mode, with the pneumatic Clock generator (142A, 144A; 142B, 144B; 136; 138A, 138B) the control valve (136) as a function from a first predetermined gas pressure level between it and the supply valve (128) switches to the first operating mode and depending on the second operating mode of a second predetermined gas pressure level between it and the supply valve (128).

23. Device according to claim 22, characterized in that the Gas in chamber (88) is vented to atmosphere: when the supply valve (128) operates in the pressure-relieving mode.

24. Device according to claim 20, characterized in that the Clock generator (136'138A, 138B) a device for switching the supply valve (128) on the pressure-releasing and pressure-relieving operating mode depending on the specified Having pressure levels of the gas flowing through the supply valve (128).

25. Groundwater well, characterized in that a measuring device (114) protrudes into the groundwater (16) of the well (12), with a certain Signal generated according to the level of the groundwater (16) in the well (12) and, that a processing device (116) receives the signal and an indication for generates the groundwater level (16).

26. Fountain according to claim 25, characterized in that the measuring device (114) has two long probes (115) which generally point down into the groundwater (16) of the well (12) protrude, the probes (115) being separated, but opposite their distance from the side circumference (14) of the well (12) arranged close to one another are.