FR2556094A1

FR2556094A1 - Non-polluting pump for sampling liquid samples, made from metal elements

Info

Publication number: FR2556094A1
Application number: FR8319409A
Authority: FR
Inventors: Roger Henry; Robert Deneze; Guy Baudin
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1985-06-07
Also published as: FR2556094B1

Abstract

It comprises a body 4 delimiting a chamber 6, an orifice 8 made in the wall of the body 4 and connecting the chamber 6 with the space 12 outside the pump, a valve 10 blocking the said orifice 8 when the chamber 6 is filled with liquid, an intake pipe 14 for a gas, the said pipe emerging at the upper part of the chamber 6, a pipe 16 for water to exit, the said pipe emerging at the lower part of the chamber 6, a ballast 26 being fixed to the lower part of the body.

Description

La présente invention a pour objet une pompe de prélèvement d'échantillons liquides. The present invention relates to a pump for taking liquid samples.

Plus précisément, la pompe de l'invention permet de prélever une quantité de liquide variable à une profondeur comprise entre O et 1 000 m et n'apporte aucune pollution métallique due aux pièces en mouvement. More specifically, the pump of the invention makes it possible to withdraw a variable quantity of liquid at a depth of between 0 and 1000 m and does not bring any metal pollution due to the moving parts.

Ce problème est résolu conformément à l'invention par le fait que l'on utilise un gaz pour remonter le liquide à la surface. De manière plus précise, la pompe de prélèvement d'échantillons liquides de l'invention comprend un corps cylindrique, ledit corps délimitant une chambre , un orifice ménagé dans la paroi du corps et mettant en communication la chambre avec l'espace extérieur à la pompe, un clapet bouchant ledit orifice lorsque la chambre est remplie de liquide, une canalisation d'arrivée pour un gaz, ladite canalisation débouchant à la partie supérieure de la chambre, une canalisation de sortie d'eau, ladite canalisation débouchant à la partie inférieure de la chambre, un lest étant fixé à la partie inférieure du corps. This problem is solved in accordance with the invention by the fact that a gas is used to raise the liquid to the surface. More specifically, the liquid sampling pump of the invention comprises a cylindrical body, said body defining a chamber, an orifice formed in the wall of the body and putting the chamber into communication with the space outside the pump. , a valve blocking said orifice when the chamber is filled with liquid, an inlet pipe for a gas, said pipe opening at the upper part of the chamber, a water outlet pipe, said pipe opening at the lower part of the chamber, a ballast being fixed to the lower part of the body.

De préférence, le clapet est constitué par une balle en celluloïd du genre balle de ping-pong pour une pression de l'ordre de 30 à 40 bars. Au-delà, le clapet est de préférence constitué par un cylindre de liège sur lequel est ajustée une demi-balle en cel lulold. Le corps est réalisé de préférence en téflon. Preferably, the valve is constituted by a celluloid ball of the ping-pong ball type for a pressure of the order of 30 to 40 bars. Beyond, the valve is preferably constituted by a cork cylinder on which is adjusted a half ball in cel lulold. The body is preferably made of Teflon.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront encore à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre indicatif, en référence aux figures annexées, sur lesquelles
- la figure 1 est une vue en coupe montrant la structure d'une pompe de prélèvement d'échantillon conforme à la présente invention
- les figures 2 et 3 sont des vues en coupe illustrant le fonctionnement de la pompe de l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of an exemplary embodiment given for information, with reference to the appended figures, in which
- Figure 1 is a sectional view showing the structure of a sample collection pump according to the present invention
- Figures 2 and 3 are sectional views illustrating the operation of the pump of the invention.

La pompe de prélèvement dléchantillons représentée sur la figure 1 a été désignée par la référence 2. Elle comprend un corps cylindrique allongé en téflon qui délimite une chambre 6. Un orifice 8 est ménagé dans la paroi du corps 4. Un clapet 10 bouche ledit orifice lorsque la chambre 6 est remplie de liquide. La pompe de prélèvement est immergée dans un liquide 12 tel que de l'eau. Elle comporte une canalisation d'amenée 14 pour un gaz et une canalisation de sortie 16 de liquide. La canalisation 14 débouche à la partie supérieure de la chambre 6. La canalisation 16 débouche à la partie inférieure de cette chambre. Le diamètre des canalisations 14 et 16 ne doit pas être trop important de manière que le volume de liquide qu'elles contiennent soit aussi réduit que possible. The sampling pump represented in FIG. 1 has been designated by the reference 2. It comprises an elongated cylindrical body in Teflon which delimits a chamber 6. An orifice 8 is formed in the wall of the body 4. A valve 10 blocks said orifice when the chamber 6 is filled with liquid. The sampling pump is immersed in a liquid 12 such as water. It comprises a supply line 14 for a gas and an outlet line 16 for liquid. The pipe 14 opens at the upper part of the chamber 6. The pipe 16 opens at the lower part of this room. The diameter of the pipes 14 and 16 should not be too large so that the volume of liquid which they contain is as small as possible.

Par exemple, leur diamètre intérieur est de 5 mm.For example, their inside diameter is 5 mm.

L'effet capillaire est alors suffisant pour éviter une rupture du- ménisque terminal et une retombée de l'eau.The capillary effect is then sufficient to avoid rupture of the terminal meniscus and fallout of the water.

Les canalisations sont armées d'une tresse de polyester et revêtues intérieurement de polyuréthane.The pipes are reinforced with a polyester braid and coated on the inside with polyurethane.

Le clapet 10 est constitué par une balle de ping-pong jusqu'à une pression de 30 à 40 m, ce qui correspond à une profondeur de 300 à 400 m d'eau. Audelà de cette profondeur, il y a des risques d'écrasement ou de décalottage de la balle de ping-pong. C'est pourquoi on utilise une demi-balle ajustée sur un cylindre de liège. The valve 10 is constituted by a ping-pong ball up to a pressure of 30 to 40 m, which corresponds to a depth of 300 to 400 m of water. Beyond this depth, there is a risk of crushing or cracking the ping-pong ball. This is why we use a half ball adjusted on a cork cylinder.

Lå canalisation 16 se déverse dans un récipient 18 qui sert à recueillir le liquide. La canalisation 14 est reliée à un compresseur 20. Elle comporte une mise à l'air libre 22. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le récipient 18 et le compresseur 20 se trouvent à bord d'une embarcation 24. Line 16 pours into a container 18 which collects the liquid. The pipe 14 is connected to a compressor 20. It has a vent 22. In the example shown in FIG. 1, the container 18 and the compressor 20 are on board a boat 24.

Un lest 26 fixé à la partie inférieure du corps 4 permet de maintenir ce dernier en position verticale. A ballast 26 fixed to the lower part of the body 4 keeps the latter in a vertical position.

Les figures 2 et 3 sont deux vues en coupe qui illustrent le fonctionnement d'une pompe de prélèvement de l'invention. La pompe est descendue dans le liquide 12, de préférence pleine d'eau distillée jusqu'au niveau où l'on veut effectuer le prélèvement. En envoyant un gaz (voir figure .2) tel que de l'argon à la pression voulue par la canalisation 14, le liquide contenu dans la chambre 6 est chassé par la canalisation 16 (flèches 27). On vide ainsi complètement la chambre 6 et la canalisation 16 de remontée du liquide. On met alors la chambre 6 à l'air libre. La pression de l'eau ouvre le clapet comme représenté sur la figure 3 et la chambre 6 se remplit comme schématisé par les flèches 28. Après deux ou trois minutes, la pompe est en équilibre. On rétablit la pression au moyen du compresseur 20 et on la vide à nouveau. Le cycle se répète.On fait en général quatre remontées d'eau après avoir chassé l'eau distillée et l'on garde les troisième et quatrième échantillons qui s'avèrent toujours identiques. On peut ensuite placer la pompe à un autre niveau qui est défini avec précision par l'orifice d'entrée 8. Après un temps de l'ordre d'une demi-heure, l'équilibre de la nappe se rétablit. On peut effectuer de nouveaux prélèvements. Des essais ont montré que l'on peut mesurer le pH d'un liquide à 1/10 près et les ions contenus avec toute la précision que permet l'appareillage disponible. Figures 2 and 3 are two sectional views which illustrate the operation of a sampling pump of the invention. The pump is lowered into the liquid 12, preferably full of distilled water up to the level where it is desired to take the sample. By sending a gas (see figure .2) such as argon at the pressure desired by the line 14, the liquid contained in the chamber 6 is expelled through the line 16 (arrows 27). The chamber 6 and the pipe 16 for raising the liquid are thus completely emptied. Chamber 6 is then put into the open air. The water pressure opens the valve as shown in Figure 3 and the chamber 6 fills as shown schematically by the arrows 28. After two or three minutes, the pump is in equilibrium. The pressure is restored by means of the compressor 20 and it is again emptied. The cycle repeats itself; we generally make four water rises after removing the distilled water and keep the third and fourth samples which always prove to be identical. The pump can then be placed on another level which is precisely defined by the inlet orifice 8. After a time of the order of half an hour, the balance of the sheet is restored. New samples can be taken. Tests have shown that the pH of a liquid can be measured to the nearest 1/10 and the ions contained with all the precision that the equipment available allows.

La pompe de l'invention présente l'avantage de n'apporter aucune pollution métallique due aux pièces en mouvement. On peut l'utiliser dans un milieu tel que l'eau de mer, l'eau de lac, etc. Dans le cas où l'eau contient des particules solides telles que du gravier ou du sable, on munit l'entrée d'eau 8 d'un crépinage. Le dispositif de lest 26 intégré et variable permet à l'ensemble de descendre à grande profondeur. The pump of the invention has the advantage of providing no metallic pollution due to moving parts. It can be used in an environment such as sea water, lake water, etc. In the case where the water contains solid particles such as gravel or sand, the water inlet 8 is provided with a strainer. The integrated and variable ballast device 26 allows the assembly to descend to great depths.

Le volume de la pompe est très variable et dépend essentiellement de la place dont on dispose à l'endroit où l'on veut effectuer le prélèvement. A titre d'exemple, on a réalisé une pompe dont le diamètre extérieur est de 39 mm. Le corps pourrait être usiné en d'autres matériaux tels que le PVC ou le polyéthy lène. The volume of the pump is very variable and essentially depends on the space available at the place where you want to take the sample. By way of example, a pump has been made whose outside diameter is 39 mm. The body could be machined from other materials such as PVC or polyethylene.

Claims

1. Liquid sampling pump characterized in that it comprises a cylindrical body (4), said body delimiting a chamber (6), an orifice (8) formed in the wall of the body (4) and putting in communication the chamber (6) with the space (12) outside the pump, a valve (10) blocking said orifice (8) when the chamber (6) is filled with liquid, an inlet pipe (14) for a gas, said pipe opening at the upper part of the chamber (6), a pipe (16) for leaving the water, said pipe opening at the lower part of the chamber (6), a ballast (26) being fixed to the lower body.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the valve (10) consists of a hollow celluloid sphere, of the ping-pong ball type.

3. Pump according to claim 1, characterized in that the valve (10) consists of a cork stopper covered with a spherical celluloid cap.

4. Pump according to any one of the resells Ications 1 to 3, characterized in that the body (4) is made of Teflon, PVC or polyurethane.

5. Pump according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the gas supply pipe (14) and the evacuation pipe (16) of water are armed with a polyester braid and coated internally polyurethane.

6. Pump according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the diameter of the supply and evacuation pipes (14, 16) is 5 mm.