RU1814046C

RU1814046C - Установка дл отбора проб газа

Info

Publication number: RU1814046C
Authority: RU
Inventors: Юрий Матвеевич Харламов; Игорь Петрович Семилетов; Валерий Владимирович Кобылянский; Александр Иванович Мягких; Владимир Васильевич Попов
Original assignee: Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного отделения АН СССР
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1993-05-07

Abstract

Изобретение предназначено дл проведени океанологических и лимнологических исследований. Сущность изобретени заключаетс в выполнении емкости дл отбора пробы в виде цилиндрического корпуса с установленным внутри него поршнем с прокладками и штоком, установленным с возможностью выхода через нижний торец емкости, снабженным сальником и электрическим приводом, и снабжении емкости установленной на ее верхнем торце заборной трубкой с клапаном, емкость соединена через эту трубку с распределительным клапаном . При этом узел продувки газа снабжен дополнительным редуктором и соединен посредством него с узлом дроблени струи газа, расположенным в стенке емкости дл отбора пробы над поршнем, установленным в крайнем положении. Установка снабжена хроматографом,, выполненным в виде хроматографической колонки и детектора , соединенного с узлом сброса газа в окружающую среду, выполненным в виде эластичной камеры, смонтированной с манометром , насоса и трубки сброса газа, и бортовым блоком обработки с ЭВМ, а узел электронного управлени дополнительно подключен к клапану заборной трубки, манометру , электроприводу, детектору хроматографа и бортовому блоку обработки с ЭВМ, 1 ил. г™ %а

Description

Изобретение относитс к области изучени химических и физических свойств жидкости и предназначено дл проведени океанологических и лимнологических исследований , экологической-аттестации водоемов и может быть использовано дл поиска подводных месторождений нефти и газа, изучени процессов подводной гидротермальной и тектонической де тельное -.

Цель изобретени состоит в повышении функциональных возможностей за счет проведени синхронных с отбором и экстракцией измерений газового состава в услови х In situ.

На чертеже изображен узел продувки газов 1, состо щий из баллона с газом и

вентилем, соединенным с редукторами дав- лени 2 и 3, причем на редукторе 3 выставл ют более высокое рабочее давление, заборна трубка 4 с заборным клапаном 5, пробоотборна емкость 6V содержаща поршень 7 с герметизирующими прокладками 8, шток 9, соединенный через сальник 10 с электрическим приводом 11 штока 9, распределительный клапан 12, регулирующий поток газа-носител или равновесного пара в газохроматографический тракт, который соединен трубкой 13 с пробоотборной емкостью 6, хроматографическа колонка 14, соединенна с детектором 15, которые помещены в корпус хроматографа 16, причем детектор 15 соединен с узлом электронного управлени и передачи информации 17, а газохроматографический тракт соединен трубопроводом с узлом сброса газов в окружающую среду, который содержит эла стичную камеру 18, скоммутированную с ма- нометром 19 и узлом электронного управлени 17 через насос 20 с трубкой сброса газа 21. Важно, что газова лини , содержаща редуктор 3, соединена с полостью емкости 6 через устройство дроблени струи продуваемого газа 22, которое может быть выполнено в виде жиклера. Установка также содержит герметичный электрический разъем 23, соединенный с бортовым блоком обработки с ЭВМ 24, которые в свою очередь могут быть скоммутированы с разработанными устройствами дл измерени биолюминесценции 25 и радиоактивности 26. Детали системы 1 -23 размещены в герметично разъемном корпусе 27.

Установка работает следующим образом .

Измерительный модуль, размещенный в корпусе 27, опускаетс с заданной скоростью в водоем. По команде с бортового блока на узел электронного управлени 17 осуществл етс открытие клапана 5 и перемещение поршн 7 в режиме забора пробы с помощью штока 9 и привода 11. По заданной программе клапан 5 перекрываетс при продолжении опускани поршн 7 из положени А в положение Б. При этом реализуетс режим разрежени над зеркалом пробы. По достижению поршнем положени Б привод 11 отключаетс и проба воды барботируетс неисследуемым газом через устройство дроблени струи 22 до достижени давлени , выставленного на редукторе 3. В это врем хроматограф работает с продувкой газа-носител через редуктор 2. После получени равновесного пара в емкости 6 по команде с узла электронного управлени 17 подаетс сигнал на переключение клапана 12 в режим дозировки равновесного пара по перепаду давлени из емкости 6 в аналитический тракт. После дозировани клапан 12 переключаетс в положение продувки газа-носител . Отклик детектора 15 поступает в блок электронного управлени 17, где оцифровываетс и передаетс в бортовой блок обработки с ЭВМ 24. Газ ыход щий с хроматографа поступает в эластичную камеру 18 и по достижению избыточного давлени 0,1 атм подаетс сигнал на насос 20. работающий в режиме сброса газа в окружающую среду до достижении исходного давлени . Установка газовых режимов и включение хроматографа могут осуществл тьс как перед погружением на борту носител , так и на рассто нии с бортового

блока, но в этом случае после редуктора 2 и 3 устанавливают клапаны с электрическими приводами, которые скоммутированы с блоком электронного управлени 17.

Режим работы системы:

Глубина погружени Неограниченна Врем забора пробы 1-15 Врем работы привода, с 2-30 Врем дозировки, с 1-5

Врем удерживани (по

азоту, кислороду), с40-80 Давление в линии пробоотборника атм, 0,7-1,0 Давление в линии га за5 носител атм0,4-0,7 Расход газа-носител см3/мин 20-40 Колонка (.,3 см, 70- .Дл смеси 100 см, МС СаА, азот-кислород,

0 40-60 mesh).

Использование устройства дл отбора определени газового состава водоемов в реальном масштабе времени позвол ет существенно повысить эффективность иссле5 довани газового режима водоемов. Одним из достоинств также вл етс возможность дополнени газового модул блоками измерени биолюминесценции и радиоактивности , что позвол ет проводить

0 экологическую аттестацию водоемов.

В первую очередь изобретение предназначено дл поиска тектонически активных зон и подводного вулканизма, месторождений полезных ископаемых, изу5 чени циклов отдельных биогенны х элементов , например С, N, Н, О.

Использование изобретени несмотр на относительно высокую стоимость за счет повышени эффективности работ во много

0 раз (нет необходимости подъема проб на поверхность) повысит рентабельность подобных работ в Мировом океане.

Claims

Формула изобретени Установка дл отбора проб газа, раство5 ренного в жидкости, содержаща герметично разъемный корпус, емкость дл отбора пробы, узел дроблени сдруи, узел продува газа, состо щий из баллона со сжатым газом и редуктора, соединенного с распредели0 тельным клапаном, узел электронного управлени , соединенный с насосом, распределительным клапаном и узлом сброса газа в окружающую среду, отличающа с тем, что, с целью расширени

5 функциональных возможностей установки, емкость дл отбора пробы выполнена в виде цилиндрического корпуса с установленным внутри него поршнем с прокладками и штоком , установленным с возможностью выхода через нижний торец емкости.

снабженный сальником и электрическим приводом, и снабжена установленной на ее верхнем торце заборной трубкой с клапаном и соединена через эту трубку с распределительным клапаном, причем узел продувки газа снабжен дополнительным редуктором и соединен посредством его с узлом дроблени струи газа, расположенным в стенке емкости дл отбора пробы над поршнем , установленным в крайнем нижнем положении, а установка снабжена хроматографом выполненным в виде хроматогра0

фической колонки и детектора, соединенного с узлом сброса в окружающую среду, выполненным в виде эластичной камеры, смонтированной с манометром, насоса и трубки сброса газа, и бортовым блоком обработки с электронно-вычислительной машиной , а узел электронного управлени дополнительно подключен к клапану заборной трубки, манометру, электроприводу, детектору хроматографа и бортовому блоку обработки с электронно-вычислительной машиной.