RU156138U1 - Пробоотборник донных отложений - Google Patents

Abstract

Пробоотборник донных отложений, содержащий корпус, поршень с уплотнительными кольцами, рукоятку и нанесенную на верхнюю часть штока измерительную шкалу, отличающийся тем, что он снабжен корпусом, выполненным в форме цилиндрического стакана из инструментальной стали с коническим профилем наружной стенки, сужающейся сверху вниз, обладающей зубчатой режущей кромкой, заточенной по типу продольной пилы, двумя металлическими трубками длиной 1,5 м, соединяющимися между собой и корпусом резьбовыми соединениями и уплотнительными кольцами, воротком и уплотнительной манжетой, расположенными в торцевой части на одной из металлических трубок, двумя частями штока, соединяющимися между собой и поршнем резьбовыми соединениями с уплотнительными кольцами, причем шток установлен внутри трубки.

Description

Полезная модель относится к технике отбора донных грунтов и может быть использована в экологических исследованиях для сбора донных отложений любой консистенции по вертикали грунта, не нарушенной структуры слоев в проточных и непроточных водоемах слаборазложившимися растительными осадками и живыми корнями глубиной не более 3 м.

Известен пробоотборник донного грунта, содержащий колонковую трубу с установленными в ней гибкими керноподрезанными элементами, имеющими возможность продольного выдвижения, перекрывающую верхний торец колонковой трубы крышку, и трос [Патент №2045753 от 10.10.1995, МПК G01N 1/02]. Использование пробоотборника с помощью удара сопряжено со значительными трудностями, так как слаборазложив-шиеся растительные остатки и живые корни образуют пружинящую массу, внедрение в которую требует больших усилий.

Однако данный тип пробоотборника сложен в изготовлении, имеет низкую надежность, при этом нарушается состав отбираемой пробы.

Известен скребковый пробоотборник [Патент №2035033 от 10.05.1995, МПК G01N 1/04]. Он состоит из полого корпуса с проемом в боковой стенке и установленного шарнирно в полости корпуса скребка желобчатой формы с режущей кромкой на верхнем торце и с режущим козырьком на внешней поверхности скребка. Пробоотборник снабжен грузом, расположенным вне корпуса и связанным со скребком при помощи гибкого звена, причем свободное плечо скребка подпружинено в направлении от оси пробоотборника. Гибкое звено, связывающее скребок и груз, снабжено по всей длине элементами для крепления груза. После поднятия груза в гибком звене появляется усилие, которое сжимает пружину и убирает скребок в полость корпуса. Пробоотборник поднимается на поверхность, и отобранная проба грунта разгружается через открываемую крышку.

Недостатком этого устройства является то, что слаборазложившиеся растительные остатки и живые корни снижают полноту отбора проб.

Известен пробоотборник для илистых отложений [Патент №2175121 от 10.03.2000, МПК G01N 1/10], содержащий укрепленный на тросе корпус, соединенный с магистралью для подачи сжатого воздуха. Корпус, имеющий прямоугольное сечение, снабжен двумя прямоугольными поршнями, расположенными внутри полых стенок корпуса с закрепленными на поршнях эластичными запирающими пластинами, установленными в направляющих, скругленных концах.

Использование предлагаемого устройства требует установки для подачи сжатого воздуха или газа и системы управления для перераспределения его в разные полости пробоотборника, что усложняет как само устройство, так и его работу.

Известен колонковый пробоотборник донного грунта, содержащий коробчатый корпус с системой закрытия жестких створок, выполненных с продольно-поперечным выдвижением [Патент на полезную модель №24731 от 18.12.2001, МПК G01N 1/02].

К недостаткам данного устройства следует отнести гидродинамическое воздействие на верхний слой пробы при заглублении в грунт, вследствие чего наблюдается нарушение структуры отобранной пробы.

Известен универсальный пробоотборник [Патент на полезную модель №55474 от 06.03.2006, МПК G01N 1/02], включающий корпус с насадкой и клапаном. При этом насадка размещена в носовой части корпуса и имеет проходной канал, на входе которого установлен клапан, а нижняя часть корпуса имеет тяжелую подложку с фигурным ножом, причем в выходной части корпуса выполнен сетчатый фильтр с перемещаемой крышкой.

Использование предлагаемого пробоотборника не позволяет достоверно отбирать пробы ила по горизонтам, так как устройство необходимо перемещать горизонтально по дну водоема. Нарушается целостность отбираемой пробы, а слаборазложившиеся растительные остатки и корни мешают отбору проб и забивают пробоотборник.

Известен трубчатый пробоотборник для гидробиологических и почвенных исследований [Патент на полезную модель №81328 от 10.03.2009, МПК G01N 1/10], содержащий цилиндрический корпус внутри которого расположен поршень с ручкой. На конце поршень имеет упругое уплотняющее кольцо. На одном торцевом конце цилиндрического корпуса имеется перпендикулярно расположенные выступы. В стенке цилиндрического корпуса в его нижней части у торцевого конца имеется прямоугольное отверстие, на наружном крае которого нанесены линейные деления. Цилиндрический корпус плотно охватывает муфта, которую можно поворачивать вокруг корпуса и снимать с него. Муфта повторяет форму цилиндрического корпуса и также имеет выступы у одного торцевого конца и прямоугольное отверстие с размерными делениями у другого конца. Выступы цилиндрического корпуса и муфты служат для надежной фиксации частей прибора и не дают муфте соскальзывать с цилиндра при погружении устройства в грунт.

К недостаткам данного устройства следует отнести:

- невозможность отбора проб донных отложений содержащих слаборазложившиеся растительные остатки и корни живых растений;

- конструкция устройства, с перпендикулярно расположенными выступами в торце и стакане цилиндрического корпуса затрудняют погружение устройства в грунт;

- невозможность отбора количественных проб на жидких илах;

- необходимость разборки устройства для промывки и обслуживания после каждого отбора пробы;

- необходимость применения специальной одежды при отборе проб даже из незначительных глубин водоема.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту предлагаемому устройству является пробоотборник донных отложений [Патент на полезную модель №84560 от 23.03.2009, МПК G01N 1/10], содержащий корпус, поршень и рукоятку, причем корпус состоит из трех двухметровых тонкостенных металлических цилиндрических трубок с конической режущей частью с внешней стороны, соединяющихся между собой резьбовыми соединениями и уплотнительными кольцами, из трех внутренних штоков, соединяющихся между собой и поршнем через резьбовые соединения уплотнительными манжетами, измерительной шкалы, нанесенной на верхней части внутреннего штока.

Недостатками данного устройства являются:

- невозможность взятия пробы из-за слаборазложившихся растительных остатков и корней, образующих пружинящую массу;

- отбираемый объем донных отложений не обеспечивает получение проб достаточной достоверности;

- деформация режущей части корпуса тонкостенной цилиндрической трубки при соприкосновении слаборазложившимися растительными остатками, живыми корнями и примесью мелкой гальки.

Задачей полезной модели является увеличение объема отбираемой пробы, обеспечение ненарушенности сложения отбираемых илистых отложений со дна водоемов по вертикали, снижение времени отбора проб и возможность оценки распределения загрязняющих веществ по глубине донного осадка, содержащих слаборазложившиеся растительные остатки, живые корни и примесь мелкой гальки.

Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в возможности взятия проб донных отложений подвижной консистенции со дна проточных и непроточных водоемов ненарушенной структуры слоев, содержащих слаборазложившиеся растительные остатки, живые корни и примесь мелкой гальки в достаточном объеме, обеспечивающим достоверность результатов количественного и качественного аналитического контроля, в значительном снижении захвата остатков водного растительного покрова, уменьшении времени, затрачиваемое оператором на отбор одной пробы, за счет исключения операций по очистке конического цилиндра от остатков растительного покрова, в возможности стратификации керна донных отложений по высоте для изучения вертикального распределения загрязняющих веществ в пробах при осуществлении экологического мониторинга.

Таким образом, повышается точность отбора пробы и снижается затрачиваемое на пробоотбор время, что значительно повышает производительность труда оператора, особенно при больших объемах работ (экологический мониторинг территории).

Решение поставленной задачи достигается тем, что пробоотборник донных отложений содержит корпус, поршень с уплотнительными кольцами, рукоятку и нанесенную на верхнюю часть штока измерительную шкалу, согласно предлагаемому техническому решению корпус выполнен в форме цилиндрического стакана из инструментальной стали с коническим профилем наружной стенки, сужающийся сверху вниз, обладающий зубчатой режущей кромкой, заточенной по типу продольной пилы, две металлические трубки длиной 1,5 м, соединяющиеся между собой и корпусом резьбовыми соединениями и уплотнительными кольцами, вороток и уплотнительную манжету, расположенные в торцевой части на одной из металлических трубок, две части штока, соединяющиеся между собой и поршнем резьбовыми соединениями с уплотнительными кольцами, причем шток установлен внутри трубки.

При взятии проб с помощью данной модели исключено вымывание составных частей ила, и следовательно, потери загрязняющих веществ. Предлагаемая модель позволяет отбирать слой донных отложений, содержащих загрязненные вещества (пробу необходимого объема) и послойное деление отобранного донного осадка ненарушенной структуры, что позволяет охарактеризовать вертикальное распределение загрязняющих веществ в его толще.

Выполнение корпуса пробоотборника в форме цилиндрического стакана из инструментальной стали с коническим профилем наружной стенки, сужающийся сверху вниз, обладающий зубчатой режущей кромкой, заточенной по типу продольной пилы обеспечивает взятие достоверных проб донных отложений подвижной консистенции со дна проточных и непроточных водоемов ненарушенной структуры слоев, содержащих слаборазложившиеся растительные остатки, живые корни и примесь мелкой гальки.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид пробоотборника донных отложений.

Пробоотборник донных отложений содержит корпус 1 в форме цилиндрического стакана из инструментальной стали с коническим профилем наружной стенки, сужающийся сверху вниз, обладающий зубчатой режущей кромкой, заточенной по типу продольной пилы, смонтированным в нем поршнем 2 с уплотнительными кольцами 3, две металлические трубки 7 и 13, длиной 1,5 м, соединяющиеся между собой и корпусом 1 резьбовыми соединениями и уплотнительными кольцами 5, вороток 8 и уплотнительную манжету 9, расположенными в торцевой части на одной из металлических трубок 7, две части штока 4 и 12, соединяющиеся между собой и поршнем 2 резьбовыми соединениями с уплотнительными кольцами 6, причем шток 4 установлен внутри трубки 7. Измерительная шкала 10 пробоотборника нанесена на верхнюю часть штока 4, в конце которого приварена рукоятка 11.

Принцип работы (или использования) пробоотборника состоит в следующем. Перед применением устройство необходимо собрать в соответствии с фиг. 1. Затем устанавливают поршень 2 по нижнему срезу корпуса 1 и опускают его до соприкосновения с донной поверхностью водоема. Надавливанием руки на вороток 8 пробоотборник погружают в донную часть водоема до плотного горизонта грунта. Если движение корпуса 1 сопряжено со значительными трудностями, то необходимо, вращая вправо трубку 7 посредством воротка 8, внедрять пробоотборник в донную часть водоема. По измерительной шкале пробоотборника 10 зафиксировать толщину отобранной пробы донных отложений, затем пробоотборник поднять и острым ножом срезать излишки грунта вровень с краем режущей части корпуса 1. Корпус 1 с наружной стороны очистить от приставшего грунта и перенести пробу в стеклянную или полиэтиленовую тару нажатием на рукоятку 11, определяя по риске измерительной шкалы 10 высоту отбираемой пробы. Во избежание потери пробы перенос необходимо выполнять над совком. Упавшие на них остатки донных отложений перенести в тару и с помощью весов определить вес пробы. Тару плотно закрыть и установить в специальный ящик с гнездами. При отборе проб из нижележащих горизонтов следует использовать измерительную шкалу пробоотборника 10. При отборе проб с глубины водоемов от 1,5 до 3,0 м необходимо пробоотборник собрать, используя трубку 13 и шток 12. По окончании отбора каждой пробы цилиндрический стакан 1 с зубчатой режущей кромкой промывают, не разбирая устройство (предпочтительно в емкости с водой).

Использование предлагаемого пробоотборника позволит повысить достоверность отбора пробы донных отложений любой консистенции по вертикали ненарушенной структуры ила с слаборазложившимися растительными осадками, живыми корнями и примесью мелкой гальки в проточных и непроточных водоемах.

Достоинством модели является простота изготовления, легкость и компактность конструкции, возможность применения при различных исследованиях, возможность погружения пробоотборника в отбираемую пробу под любым удобным для оператора углом, эффективность в работе на разных типах грунта (отбор пробы донных отложений любой консистенции по вертикали ненарушенной структуры ила, со слаборазложившимися растительными осадками, живыми корнями и примесью мелкой гальки, влажном грунте, снега в виде ферна) и послойного исследования отобранных образцов при проведении экологического мониторинга.

Claims (1)

1. Пробоотборник донных отложений, содержащий корпус, поршень с уплотнительными кольцами, рукоятку и нанесенную на верхнюю часть штока измерительную шкалу, отличающийся тем, что он снабжен корпусом, выполненным в форме цилиндрического стакана из инструментальной стали с коническим профилем наружной стенки, сужающейся сверху вниз, обладающей зубчатой режущей кромкой, заточенной по типу продольной пилы, двумя металлическими трубками длиной 1,5 м, соединяющимися между собой и корпусом резьбовыми соединениями и уплотнительными кольцами, воротком и уплотнительной манжетой, расположенными в торцевой части на одной из металлических трубок, двумя частями штока, соединяющимися между собой и поршнем резьбовыми соединениями с уплотнительными кольцами, причем шток установлен внутри трубки.

   

Images