RU102112U1 - PROBE FOR SAMPLING WATER FROM BOTTOM SEDIMENTS - Google Patents

PROBE FOR SAMPLING WATER FROM BOTTOM SEDIMENTS Download PDF

Info

Publication number
RU102112U1
RU102112U1 RU2010138204/05U RU2010138204U RU102112U1 RU 102112 U1 RU102112 U1 RU 102112U1 RU 2010138204/05 U RU2010138204/05 U RU 2010138204/05U RU 2010138204 U RU2010138204 U RU 2010138204U RU 102112 U1 RU102112 U1 RU 102112U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sampling tube
immersion
probe
water
probe according
Prior art date
Application number
RU2010138204/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Африканович Буров
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения РАН (ТОИ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения РАН (ТОИ ДВО РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения РАН (ТОИ ДВО РАН)
Priority to RU2010138204/05U priority Critical patent/RU102112U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU102112U1 publication Critical patent/RU102112U1/en

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

1. Зонд для отбора проб воды из донных осадков, включающий блок управления, соединенный посредством кабель-троса с герметичным контейнером, содержащим систему из не менее чем двух параллельно соединенных шлангами емкостей для накопления проб воды и пробоотборную трубку, один конец которой соединен через электромагнитный клапан с системой емкостей, а второй конец выполнен с отверстиями для поступления поровой воды и снабжен фильтром, при этом емкости для поровой воды выполнены в виде шприцов, поршневые штоки которых заблокированы подпружиненными фиксаторами таким образом, чтобы обеспечить их разблокирование и наполнение водой шприцов в зависимости от горизонта погружения пробоотборной трубки в осадки, а зонд оборудован механизмом погружения пробоотборной трубки и системой отслеживания глубины ее погружения в осадки. ! 2. Зонд по п.1, отличающийся тем, что механизм погружения выполнен в виде ударно-вибраторного устройства. ! 3. Зонд по п.1, отличающийся тем, что механизм погружения расположен вне контейнера на крышке или внутри контейнера на его основании. ! 4. Зонд по п.1, отличающийся тем, что пробоотборная трубка снабжена на внешней стороне разметкой. ! 5. Зонд по п.4, отличающийся тем, что система отслеживания глубины погружения пробоотборной трубки в осадки представляет собой теле- или видеокамеру с осветителем, закрепленную на контейнере зонда так, чтобы в поле зрения камеры находилась разметка пробоотборной трубки. !6. Зонд по п.1, отличающийся тем, что система отслеживания глубины погружения пробоотборной трубки в осадки выполнена в виде датчика давления. ! 7. Зонд по п.1, отличающийся тем, что контейнер допо 1. A probe for sampling water from bottom sediments, including a control unit connected via a cable to an airtight container containing a system of at least two containers connected in parallel with hoses for accumulating water samples and a sampling tube, one end of which is connected through an electromagnetic valve with a system of containers, and the second end is made with openings for the entry of pore water and is equipped with a filter, while the containers for pore water are made in the form of syringes whose piston rods are blocked Inonii clamps so as to ensure their unlocking and filling syringes with water depending on the horizon immersion precipitation in the sampling tube, and the probe is equipped with a mechanism for immersing the sampling tube and a system of tracking the depth of its immersion in the precipitation. ! 2. The probe according to claim 1, characterized in that the immersion mechanism is made in the form of a shock-vibrator device. ! 3. The probe according to claim 1, characterized in that the immersion mechanism is located outside the container on the lid or inside the container on its base. ! 4. The probe according to claim 1, characterized in that the sampling tube is provided on the outside with a marking. ! 5. The probe according to claim 4, characterized in that the tracking system for the depth of immersion of the sampling tube in the precipitation is a television or video camera with a light attached to the probe container so that the marking of the sampling tube is in the field of view of the camera. ! 6. The probe according to claim 1, characterized in that the tracking system of the depth of immersion of the sampling tube in the precipitation is made in the form of a pressure sensor. ! 7. The probe according to claim 1, characterized in that the container

Description

Полезная модель относится к области океанологии, гидрохимии, геохимии и экологии водоемов, а именно к устройствам для отбора проб воды, содержащейся в донных осадках акваторий (поровой воды), и может быть использована для получения первичного материала с целью анализа химического и микробиологического состава воды, а также для исследования взаимодействия водных масс с донными осадками и изучения химических реакций, происходящих в осадках.The utility model relates to the field of oceanology, hydrochemistry, geochemistry and ecology of water bodies, and in particular to devices for sampling water contained in bottom sediments of water areas (pore water), and can be used to obtain primary material for the analysis of the chemical and microbiological composition of water, as well as to study the interaction of water masses with bottom sediments and to study the chemical reactions occurring in sediments.

В отличие от большого количества различных устройств и приспособлений для взятия проб донных осадков или воды с различных горизонтов и глубин, количество устройств для взятия in situ проб воды из донных осадков ограничено.Unlike a large number of different devices and devices for sampling bottom sediments or water from different horizons and depths, the number of devices for taking in situ water samples from bottom sediments is limited.

Известно использование для отбора проб воды с разных горизонтов донных осадков устройств, представляющих собой трубки с приспособлениями для удержания проникающего при вертикальном погружении трубки в донные осадки грунта (а.с. СССР №582473, МПК G01N 11/10). В качестве таких приспособлений в основании трубки устанавливают специальный клапан, например изготовленный из тонких эластичных металлических пластин, закрепленных веерообразно по окружности внутри трубки. Вертикальное погружение трубки осуществляют либо путем свободного падения, либо с использованием пневмотолкателя. После поднятия трубки на поверхность водоема из нее извлекают образцы донного грунта, а последующий отбор поровой воды из полученных образцов осуществляют в лабораторных условиях, например, с помощью вакуумированных пробирок или шприцов, каждый из которых втягивает жидкость из определенного участка образца донного грунта (http://www.eijkelkamp.com/Products/Cataloguesection/tabid/76/CategoryID/20/List/1/Level/a/ProductID/102/Default.aspx).It is known to use devices for sampling water from different horizons of bottom sediments, which are tubes with devices for holding a tube that penetrates during vertical immersion in bottom sediments (AS USSR No. 582473, IPC G01N 11/10). As such devices, a special valve is installed at the base of the tube, for example, made of thin elastic metal plates fixed fan-like around the circumference inside the tube. Vertical immersion of the tube is carried out either by free fall, or using a pneumatic pusher. After raising the tube to the surface of the reservoir, samples of the bottom soil are removed from it, and subsequent sampling of pore water from the samples obtained is carried out in laboratory conditions, for example, using evacuated tubes or syringes, each of which draws fluid from a specific section of the bottom soil sample (http: / /www.eijkelkamp.com/Products/Cataloguesection/tabid/76/CategoryID/20/List/1/Level/a/ProductID/102/Default.aspx).

Известно устройство для откачивания воды непосредственно (in situ) из донных осадков с одного или нескольких горизонтов (в.з. США №2006090894, МПК Е21В 49/08). Устройство состоит из камеры, снабженной множеством миниатюрных цилиндрических пробоотборников, вертикально распределенных с возможностью горизонтального движения относительно осадков. Пробоотборники снабжены гидрофильными микропористыми полимерными вставками с внутренней поддерживающей проволочной основой из нержавеющей стали или пластика и соединены с помощью ПВХ трубок с отсасывающим устройством, выполненным в виде шприца или перистальтического насоса. Однако данное устройство из-за миниатюрности позволяет исследовать с высокой разрешающей способностью только очень небольшой по глубине слой донных осадков.A device for pumping water directly (in situ) from bottom sediments from one or more horizons (VZ US No. 2006090894, IPC ЕВВ 49/08). The device consists of a chamber equipped with a variety of miniature cylindrical samplers vertically distributed with the possibility of horizontal movement relative to precipitation. Samplers are equipped with hydrophilic microporous polymer inserts with an internal supporting wire base made of stainless steel or plastic and connected via PVC tubes to a suction device made in the form of a syringe or peristaltic pump. However, due to its miniature size, this device allows one to study with a high resolution only a very small depth layer of bottom sediments.

Известен пробоотборник PushPoint (http://cluin.org/programs/21m2/sediment/#refs#refs), состоящий из цилиндричекой трубки, снабженной экранирующей пластиной, которая накладывается на поверхность осадков в точке отбора пробы для предотвращения просачивания в пробоотборник воды из покрывающего осадки водного слоя в процессе отбора пробы. Пробоотборник укомплектован защитным прутом, который помещается в трубку во время погружения ее в осадки для придания жесткости и предотвращения деформации как самой трубки, так и экранирующей пластины. Цилиндрическая пробоотборная трубка погружается в осадки с поверхности воды таким образом, чтобы противоположный погружаемому торец трубки возвышался над поверхностью воды. После погружения пробоотборной трубки в осадки на необходимую глубину защитный прут из трубки вынимается и открытый торец трубки соединяется с помощью шланга с перистальтическим насосом или шприцом, с помощью которых и осуществляется отбор поровой воды в сосуды, находящиеся, например, в лодке.Known sampler PushPoint (http://cluin.org/programs/21m2/sediment/#refs#refs), consisting of a cylindrical tube equipped with a shielding plate, which is superimposed on the surface of the sediment at the sampling point to prevent water from seeping into the sampler sedimentation of the water layer during the sampling process. The sampler is equipped with a protective rod, which is placed in the tube while immersing it in precipitation to give rigidity and prevent deformation of both the tube itself and the shielding plate. The cylindrical sampling tube is immersed in the sediment from the surface of the water so that the opposite end of the tube being immersed rises above the surface of the water. After immersing the sampling tube into the sediments to the required depth, the protective rod is removed from the tube and the open end of the tube is connected via a hose to a peristaltic pump or syringe, with the help of which pore water is taken into vessels located, for example, in the boat.

Известна система для отбора поровой воды ВАТ™ sampler (http://cluin.org/programs/21m2/sediment/#refs#refs), состоящая из устройства для сбора поровой воды и специального инструмента для доставки собранной воды на поверхность для последующего анализа. Устройство для сбора поровой воды состоит из наконечника и кожуха, верх которого закрыт с помощью диска, содержащего гибкий клапан. Поровая вода проникает в кожух через наконечник, в случае выполнения его из пористого полиэтилена высокой плотности, если внутри кожуха создается вакуум. Либо нижняя часть кожуха снабжена специальной вставкой, представляющей из себя фильтр из пористого полиэтилена, защищенный цилиндрической металлической оболочкой, и металлического наконечника. При проникновения наконечника в осадки на необходимую глубину защитная оболочка сдвигается, открывая фильтр, через который поровая вода заполняет кожух. Наконечник в этом случае служит для проникновения в плотные осадки. Доставка отобранной поровой воды на поверхность для последующего анализа осуществляется специальным инструментом, содержащим вакуумированный пузырек, снабженный пробкой с клапаном и обоюдоострой иглой, которая опускается к установленному на кожухе клапану и проникает одновременно через клапан кожуха и клапан пузырька, позволяя воде перетечь в вакуумированный пузырек для последующего анализа.The BAT ™ sampler pore water sampling system (http://cluin.org/programs/21m2/sediment/#refs#refs) is known, consisting of a device for collecting pore water and a special tool for delivering collected water to the surface for subsequent analysis. A device for collecting pore water consists of a tip and a casing, the top of which is closed using a disk containing a flexible valve. Pore water enters the casing through the tip, if it is made of porous high-density polyethylene, if a vacuum is created inside the casing. Or the lower part of the casing is equipped with a special insert, which is a filter made of porous polyethylene, protected by a cylindrical metal shell, and a metal tip. When the tip penetrates the precipitation to the required depth, the protective shell shifts, opening the filter through which pore water fills the casing. The tip in this case serves to penetrate dense precipitation. The selected pore water is delivered to the surface for subsequent analysis by a special tool containing a vacuum bubble, equipped with a stopper with a valve and a double-edged needle, which drops to the valve installed on the casing and penetrates simultaneously through the casing valve and the bubble valve, allowing water to flow into the evacuated bubble for subsequent analysis.

Известен также многоуровневый пробоотборник поровой воды для проницаемых осадков (Jonathan В. Martin L, Kevin M. Hartl, D. Reide Corbett, Peter W. Swarzenski and Jaye E. Cable "A multi-level pore-water sampler for permeable sediments", Journal of sedimentary research, vol.73, no.1, January, 2003, p.128-132), состоящий из полихлорвиниловой трубы с несколькими входными отверстиями для отбора проб поровой воды, расположенными по спиральной линии вокруг трубы на определенных расстояниях друг от друга. Для увеличения площади отбора поровой воды с внешней стороны труба снабжена канавками, соединенными с отверстиями. Отверстия и канавки покрыты полипропиленовой сеткой, которая прижимается к трубе пластиной с окнами. Пробоотборные отверстия снабжены тонкими полихлорвиниловыми трубками, верхние концы которых выведены через верхнее отверстие основной трубы и подключены к штуцерам гидравлического соединителя, а нижние концы приклеены к внешней поверхности несущей трубы около отверстий. Многоуровневый пробоотборник погружается в осадки с использованием пневмотолкателя. Пробы поровой воды с разных горизонтов донных осадков откачиваются на поверхность водоема одновременно с помощью перистальтических насосов, каждый из которых подключен к соответствующей трубке. Дальнейшая подготовка проб к анализам производится по стандартным методикам.Also known is a multilevel pore water sampler for permeable sediments (Jonathan B. Martin L, Kevin M. Hartl, D. Reide Corbett, Peter W. Swarzenski and Jaye E. Cable "A multi-level pore-water sampler for permeable sediments", Journal of sedimentary research, vol.73, no.1, January, 2003, p.128-132), consisting of a polyvinyl chloride pipe with several inlets for sampling pore water located in a spiral line around the pipe at certain distances from each other. To increase the area of selection of pore water from the outside, the pipe is equipped with grooves connected to the holes. The holes and grooves are covered with a polypropylene mesh, which is pressed against the pipe with a plate with windows. The sampling holes are provided with thin polyvinyl chloride tubes, the upper ends of which are led out through the upper hole of the main pipe and connected to the fittings of the hydraulic connector, and the lower ends are glued to the outer surface of the carrier pipe near the holes. A multi-level sampler is immersed in precipitation using a pneumatic pusher. Samples of pore water from different horizons of bottom sediments are pumped to the surface of the reservoir at the same time using peristaltic pumps, each of which is connected to the corresponding tube. Further preparation of samples for analysis is carried out according to standard methods.

Однако все перечисленные конструкции устройств для отбора проб поровой воды оказываются работоспособными только на мелководных акваториях по двум причинам:However, all of the above constructions of devices for sampling pore water turn out to be functional only in shallow water areas for two reasons:

- для погружения этих устройств в осадки необходимо силовое воздействие с поверхности воды или работа водолаза;- for immersion of these devices in precipitation, a force action from the water surface or the work of a diver is necessary;

- получение проб поровой воды для последующего анализа производится по тонким шлангам, выведенным на поверхность водоема, с помощью перистальтических насосов или с использованием устройств для вакуумного отсоса, установленных на плавсредствах.- obtaining samples of pore water for subsequent analysis is carried out using thin hoses brought to the surface of the reservoir, using peristaltic pumps or using devices for vacuum suction installed on watercraft.

Наиболее близким аналогом заявляемого устройства является зонд - Trident probe (п. США №7711489, МПК G01N 15/08). Зонд представляет собой платформу, снабженную трубками, верхние концы которых укреплены на платформе. В нижние торцевые отверстия трубок вмонтированы требуемые датчики, например, температуры, проводимости, содержания кислорода и другие. Торцевое отверстие одной из трубок снабжено фильтром, через который поровая вода откачивается и по трубкам поступает в емкости, расположенные в находящемся на поверхности водоема контейнере. Сверху на платформе установлен пневматический толкатель, который позволяет внедрять все трубки в исследуемые осадки. Для работы пневматического толкателя с поверхности водоема подается сжатый воздух. Управление работой зонда осуществляется с помощью процессора.The closest analogue of the claimed device is a probe - Trident probe (p. US No. 7711489, IPC G01N 15/08). The probe is a platform equipped with tubes, the upper ends of which are mounted on the platform. The required sensors, for example, temperature, conductivity, oxygen content and others, are mounted in the lower end openings of the tubes. The end hole of one of the tubes is equipped with a filter through which pore water is pumped out and flows through the tubes into containers located in the container located on the surface of the reservoir. A pneumatic pusher is installed on top of the platform, which allows you to incorporate all the tubes into the investigated precipitation. To operate the pneumatic pusher, compressed air is supplied from the surface of the reservoir. The probe is controlled by a processor.

Глубины акваторий, на которых может быть использован зонд Trident probe, увеличиваются по сравнению с рабочими глубинами рассмотренных выше устройств благодаря возможности дистанционного управления процессом погружения зонда в осадки, однако эти глубины по-прежнему ограничиваются несколькими десятками метров, поскольку накопление пробы поровой воды для последующего анализа происходит на поверхности водоема, и с увеличением глубины водоема время поступления поровой воды на поверхность возрастает настолько, что превосходит временные интервалы исследуемых явлений.The depths of the water areas at which the Trident probe can be used are increased compared to the working depths of the above devices due to the possibility of remote control of the probe immersion process in sediments, however, these depths are still limited to several tens of meters, since the accumulation of pore water samples for subsequent analysis occurs on the surface of the reservoir, and with increasing depth of the reservoir, the time of the arrival of pore water on the surface increases so much that it exceeds the time interactions shafts investigated phenomena.

Задачей полезной модели является разработка конструкции пробоотборника, позволяющего увеличить глубины акваторий, на которых возможен отбор проб поровой воды в условиях «in situ», т.е. непосредственно из донных осадков, повышение эффективности и качества отбираемых проб за счет уменьшения потерь при взятии проб и подтока поровой воды из соседних горизонтов, а также сокращение времени, затраченного на получение пробы.The objective of the utility model is to develop the design of the sampler, which allows to increase the depths of the water areas at which it is possible to take pore water samples in the in situ conditions, that is, directly from bottom sediments, increasing the efficiency and quality of samples taken by reducing losses during sampling and inflow of pore water from neighboring horizons, as well as reducing the time taken to obtain the sample.

Поставленная задача решается зондом для отбора проб воды из донных осадков, состоящим из блока управления, соединенного посредством кабель-троса с герметичным контейнером, содержащим систему из не менее чем двух параллельно соединенных шлангами емкостей для накопления проб воды, и пробоотборной трубки, один конец которой соединен через электромагнитный клапан с системой емкостей, а второй конец выполнен с отверстиями для поступления поровой воды и снабжен фильтром, при этом емкости для поровой воды выполнены в виде шприцов, поршневые штоки которых заблокированы подпружиненными фиксаторами таким образом, чтобы обеспечить их разблокирование и наполнение шприцов в зависимости от горизонта погружения пробоотборной трубки в осадки, а зонд оборудован механизмом погружения пробоотборной трубки и системой отслеживания глубины ее погружения в осадки.The problem is solved by a probe for sampling water from bottom sediments, consisting of a control unit connected via a cable to an airtight container containing a system of at least two containers connected in parallel with hoses for accumulating water samples, and a sampling tube, one end of which is connected through an electromagnetic valve with a system of containers, and the second end is made with holes for the entry of pore water and is equipped with a filter, while the containers for pore water are made in the form of syringes, piston tubes whose currents are blocked by spring-loaded clamps in such a way as to ensure their unlocking and filling of the syringes, depending on the immersion horizon of the sampling tube in precipitation, and the probe is equipped with a mechanism for immersion of the sampling tube and a system for tracking the depth of its immersion in sediment.

Количество пар емкостей для сбора проб поровой воды является произвольным, и определяется задачей исследования, количеством горизонтов, с которых должны быть взяты пробы и необходимым объемом пробы.The number of pairs of containers for collecting pore water samples is arbitrary, and is determined by the research task, the number of horizons from which samples should be taken and the required sample volume.

Система отслеживания глубины погружения пробоотборной трубки в осадки может быть выполнена, например, в виде теле- или видеокамеры с осветителем, закрепленной на контейнере зонда так, чтобы в поле зрения камеры находилась разметка, нанесенная предварительно на боковую поверхность трубки. Камера при необходимости может использоваться и для выбора места отбора пробы поровой воды. Система отслеживания может быть выполнена также и в виде соответствующего датчика давления.A system for tracking the depth of immersion of a sampling tube in precipitation can be implemented, for example, in the form of a television or video camera with an illuminator mounted on the probe container so that the markings applied previously to the side surface of the tube are in the field of view of the camera. If necessary, the chamber can also be used to select a sampling location for pore water. The tracking system can also be implemented as an appropriate pressure sensor.

Механизм погружения пробоотборной трубки может быть выполнен, например, в виде любого ударно-вибраторного устройства, и может быть расположен как вне контейнера на его крышке, так и внутри него на его основании.The immersion mechanism of the sampling tube can be performed, for example, in the form of any shock-vibrator device, and can be located both outside the container on its lid and inside it on its base.

Контейнер дополнительно может быть снабжен датчиками температуры и/или проводимости и/или содержания кислорода.The container may additionally be equipped with sensors for temperature and / or conductivity and / or oxygen content.

На фиг. представлена одна из возможных схем заявляемого зонда, где 1 - пробоотборная трубка; 2 - отверстие для поступления поровой воды; 3 - фильтр; 4 - электромагнитный клапан; 5 - шланг для подключения шприцов; 6 - шприцы, 7 - подпружиненные фиксаторы, 8 - датчик давления; 9 - стопоры полного хода штоков шприцов с концевыми выключателями, 10 - разъем, соединяющий электрические компоненты герметичного контейнера через кабель-трос 11 с блоком управления (на фиг. не показан); 12 - корпус герметичного контейнера; 13 - механизм погружения.In FIG. one of the possible schemes of the proposed probe is presented, where 1 is a sampling tube; 2 - hole for the entry of pore water; 3 - filter; 4 - the electromagnetic valve; 5 - a hose for connecting syringes; 6 - syringes, 7 - spring-loaded clamps, 8 - pressure sensor; 9 - stoppers of full travel of the syringe rods with limit switches, 10 - connector connecting the electrical components of the sealed container through a cable-cable 11 with a control unit (not shown in Fig.); 12 - body of a sealed container; 13 - immersion mechanism.

Зонд работает следующим образом.The probe works as follows.

Контейнер 12 опускают в воду до касания донного грунта пробоотборной трубкой 1. Момент касания фиксируют либо видеокамерой (на фиг. не показана), либо при ее отсутствии определяют по резкому уменьшению натяжения кабель-троса 11.The container 12 is lowered into the water until the bottom soil is touched by the sampling tube 1. The moment of contact is fixed either with a video camera (not shown in Fig.), Or if it is absent, it is determined by a sharp decrease in the cable tension 11.

Пробоотборная трубка 1 заглубляется в осадки на необходимую глубину с помощью механизма погружения 13, включаемого с пульта блока управления через кабель-трос 11. При достижении трубкой 1 первого горизонта взятия пробы с блока управления подается сигнал на открытие электромагнитного клапана 4 и вода по шлангу 5 поступает в герметичный контейнер к шприцам 6. Перетекание поровой воды из осадков в шприцы обеспечивается пониженным давлением в герметичном контейнере по отношению к точке отбора пробы в толще осадка, которое автоматически возникает за счет того, что герметизацию контейнера осуществляют над поверхностью воды перед погружением. Поступающая по шлангу 5 поровая вода давит на поршни шприцов 6 и через штоки это давление передается на подпружиненные фиксаторы 7. Усилие, необходимое для срыва фиксатора 7, разрешающего движение штока шприца и, следовательно, его наполнение водой, предварительно устанавливают экспериментально таким образом, чтобы для каждого последующего шприца величина усилия была больше, чем для предыдущего. Этим достигается определенная последовательность наполнения шприцов и соответствие каждой пары шприцов определенной глубине отбора пробы. Последовательное наполнение как минимум двух шприцов на одном горизонте позволяет убрать остатки воды от предыдущего горизонта в первый шприц и таким образом повысить чистоту пробы во втором на каждом горизонте. Наполнение каждого шприца ограничивается стопорами 9, в которые упираются штоки при своем движении в процессе наполнения. Стопоры 9 снабжены концевыми выключателями, благодаря которым на пульт блока управления поступают сигналы о заполнении шприцов. При поступлении, например, каждого второго сигнала с концевых выключателей блок управления выдает импульс на закрытие электромагнитного клапана 4 и пробоотборная трубка 1 заглубляется для отбора очередной пробы на следующий горизонт включением механизма погружения 13.The sampling tube 1 is deepened into precipitation to the required depth using the immersion mechanism 13, which is activated from the control unit of the control unit via a cable-cable 11. When pipe 1 reaches the first sampling horizon from the control unit, a signal is sent to open the solenoid valve 4 and water flows through the hose 5 into the sealed container to the syringes 6. The flow of pore water from the sediment into the syringes is ensured by reduced pressure in the sealed container with respect to the sampling point in the sediment thickness, which automatically occurs This is due to the fact that the container is sealed above the surface of the water before immersion. Pore water coming through the hose 5 presses on the pistons of the syringes 6 and through the rods this pressure is transmitted to the spring-loaded clamps 7. The force required to break the clamp 7, allowing the movement of the syringe rod and, therefore, to fill it with water, is pre-set experimentally so that for of each subsequent syringe, the magnitude of the force was greater than for the previous one. This achieves a certain sequence of filling syringes and the correspondence of each pair of syringes to a certain sampling depth. The sequential filling of at least two syringes on one horizon allows you to remove the remaining water from the previous horizon into the first syringe and thus increase the purity of the sample in the second on each horizon. The filling of each syringe is limited by stoppers 9, in which the rods abut during their movement during the filling process. The stoppers 9 are equipped with limit switches, due to which the syringe filling signals are sent to the control unit panel. Upon receipt, for example, of every second signal from the limit switches, the control unit generates an impulse to close the electromagnetic valve 4 and the sampling tube 1 is buried to take another sample to the next horizon by turning on the immersion mechanism 13.

Таким образом, выполнение заявляемого зонда в виде одного герметичного контейнера, снабженного одновременно и механизмом погружения и пробоотборной трубкой и оригинальной системой сбора проб воды, а также отсутствие протяженных магистралей для доставки проб воды в емкости, позволяет увеличить глубины акваторий, на которых возможен отбор проб поровой воды в условиях «in situ», повысить эффективность и качество отбираемых проб за счет уменьшения потерь при взятии проб и подтока поровой воды из соседних горизонтов, а также значительно сократить время, затраченное на получение пробы с больших глубин.Thus, the implementation of the inventive probe in the form of a single sealed container, equipped with both an immersion mechanism and a sampling tube and an original water sampling system, as well as the absence of long lines for delivering water samples to containers, allows to increase the depths of water areas where pore sampling is possible water in situ, to increase the efficiency and quality of samples taken by reducing losses during sampling and inflow of pore water from neighboring horizons, as well as significantly reduce time spent on sampling from great depths.

Claims (7)

1. Зонд для отбора проб воды из донных осадков, включающий блок управления, соединенный посредством кабель-троса с герметичным контейнером, содержащим систему из не менее чем двух параллельно соединенных шлангами емкостей для накопления проб воды и пробоотборную трубку, один конец которой соединен через электромагнитный клапан с системой емкостей, а второй конец выполнен с отверстиями для поступления поровой воды и снабжен фильтром, при этом емкости для поровой воды выполнены в виде шприцов, поршневые штоки которых заблокированы подпружиненными фиксаторами таким образом, чтобы обеспечить их разблокирование и наполнение водой шприцов в зависимости от горизонта погружения пробоотборной трубки в осадки, а зонд оборудован механизмом погружения пробоотборной трубки и системой отслеживания глубины ее погружения в осадки.1. A probe for sampling water from bottom sediments, including a control unit connected via a cable to an airtight container containing a system of at least two containers connected in parallel with hoses for accumulating water samples and a sampling tube, one end of which is connected through an electromagnetic valve with a system of containers, and the second end is made with openings for the entry of pore water and is equipped with a filter, while the containers for pore water are made in the form of syringes whose piston rods are blocked Inonii clamps so as to ensure their unlocking and filling syringes with water depending on the horizon immersion precipitation in the sampling tube, and the probe is equipped with a mechanism for immersing the sampling tube and a system of tracking the depth of its immersion in the precipitation. 2. Зонд по п.1, отличающийся тем, что механизм погружения выполнен в виде ударно-вибраторного устройства.2. The probe according to claim 1, characterized in that the immersion mechanism is made in the form of a shock-vibrator device. 3. Зонд по п.1, отличающийся тем, что механизм погружения расположен вне контейнера на крышке или внутри контейнера на его основании.3. The probe according to claim 1, characterized in that the immersion mechanism is located outside the container on the lid or inside the container on its base. 4. Зонд по п.1, отличающийся тем, что пробоотборная трубка снабжена на внешней стороне разметкой.4. The probe according to claim 1, characterized in that the sampling tube is provided on the outside with a marking. 5. Зонд по п.4, отличающийся тем, что система отслеживания глубины погружения пробоотборной трубки в осадки представляет собой теле- или видеокамеру с осветителем, закрепленную на контейнере зонда так, чтобы в поле зрения камеры находилась разметка пробоотборной трубки.5. The probe according to claim 4, characterized in that the tracking system for the depth of immersion of the sampling tube in the precipitation is a television or video camera with a light attached to the probe container so that the marking of the sampling tube is in the field of view of the camera. 6. Зонд по п.1, отличающийся тем, что система отслеживания глубины погружения пробоотборной трубки в осадки выполнена в виде датчика давления.6. The probe according to claim 1, characterized in that the system for monitoring the depth of immersion of the sampling tube in precipitation is made in the form of a pressure sensor. 7. Зонд по п.1, отличающийся тем, что контейнер дополнительно снабжен датчиками температуры, и/или проводимости, и/или содержания кислорода.
Figure 00000001
7. The probe according to claim 1, characterized in that the container is additionally equipped with sensors for temperature and / or conductivity and / or oxygen content.
Figure 00000001
RU2010138204/05U 2010-09-15 2010-09-15 PROBE FOR SAMPLING WATER FROM BOTTOM SEDIMENTS RU102112U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138204/05U RU102112U1 (en) 2010-09-15 2010-09-15 PROBE FOR SAMPLING WATER FROM BOTTOM SEDIMENTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138204/05U RU102112U1 (en) 2010-09-15 2010-09-15 PROBE FOR SAMPLING WATER FROM BOTTOM SEDIMENTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU102112U1 true RU102112U1 (en) 2011-02-10

Family

ID=46309644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010138204/05U RU102112U1 (en) 2010-09-15 2010-09-15 PROBE FOR SAMPLING WATER FROM BOTTOM SEDIMENTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU102112U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494366C2 (en) * 2011-11-17 2013-09-27 Открытое акционерное общество "Московское машиностроительное предприятие им. В.В. Чернышёва" Complex for air sampling
CN107290182A (en) * 2017-07-13 2017-10-24 华中科技大学 A kind of layered water sample automatic collector based on syringe
CN108828064A (en) * 2018-06-21 2018-11-16 广东工业大学 A kind of acoustic measurement component in situ of bottom sediment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494366C2 (en) * 2011-11-17 2013-09-27 Открытое акционерное общество "Московское машиностроительное предприятие им. В.В. Чернышёва" Complex for air sampling
CN107290182A (en) * 2017-07-13 2017-10-24 华中科技大学 A kind of layered water sample automatic collector based on syringe
CN107290182B (en) * 2017-07-13 2023-07-04 华中科技大学 Layering water sample automatic acquisition ware based on syringe
CN108828064A (en) * 2018-06-21 2018-11-16 广东工业大学 A kind of acoustic measurement component in situ of bottom sediment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2446388C1 (en) Probe for collecting water samples from bottom sediments
CA1280292C (en) Water sampling system
US5454275A (en) Kabis discrete groundwater sampler
US5473952A (en) Benthic flux sampling device
CN102012246A (en) Device for measuring in-situ flow rate change of marine cold seep gas seepage
RU102112U1 (en) PROBE FOR SAMPLING WATER FROM BOTTOM SEDIMENTS
CN210690141U (en) Sludge sampler
CN110631870A (en) Gas taking device and gas taking method suitable for seabed free gas
CN201724843U (en) Manpower wetland pore water hole in situ stratified sampler
EP3519796A1 (en) A device for collecting water sample to concentrate diversified bacteria from different water depth
CN104567993B (en) Vessel-mounted water detection system
CN1105299C (en) Sampler
CN114540178A (en) An intelligent liquid injection device for deep-sea sediment microbial culture experiments
JP6345779B2 (en) Water sampling apparatus and water sampling method
JP2009510409A (en) Sampling apparatus and sampling method for liquid monitoring
RU131872U1 (en) DEVICE FOR TAKING GAS OR LIQUID SAMPLES FROM SOIL
CN105259090B (en) Soil infiltration instrument
KR101433035B1 (en) Clean surface water sampler
EP1015868A1 (en) A method and sample extractor for the extraction of intact fluid samples
CN208043489U (en) Full-automatic water quality divides sampling device
CN108693328B (en) Method for measuring sand saturation
CN216870535U (en) Real-time water body detection cup
RU2762631C1 (en) Method for sampling bottom sediments for environmental studies and a device for its implementation
JP2023024285A (en) Fluid flux monitoring, and device and method for collecting fluid sample
CN211374139U (en) Columnar sample collection device suitable for intertidal zone deposit

Legal Events

Date Code Title Description
MG1K Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model

Ref document number: 2010138205

Country of ref document: RU

Effective date: 20120327