RU2747235C1 - Sub-ice water sampling device - Google Patents
Sub-ice water sampling device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747235C1 RU2747235C1 RU2019123897A RU2019123897A RU2747235C1 RU 2747235 C1 RU2747235 C1 RU 2747235C1 RU 2019123897 A RU2019123897 A RU 2019123897A RU 2019123897 A RU2019123897 A RU 2019123897A RU 2747235 C1 RU2747235 C1 RU 2747235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- ice water
- sampler
- sampling
- sub
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при гидробиологических и гидрохимических исследованиях.The proposed invention relates to the field of instrumentation and can be used in hydrobiological and hydrochemical studies.
При научных и мониторинговых исследованиях в водных экосистемах в период наличия ледового покрова в осенний, зимний и весенний сезоны необходимо выполнять измерения гидробиологических и гидрохимических параметров во всей толще воды, в том числе и в подледном слое, непосредственно примыкающем ко льду. Для этого необходимо иметь возможность отбирать пробы подледной воды при разной прочности льда. В период осеннего становления льда и весеннего его таяния низкая прочность льда делает невозможным перемещение по его поверхности и выполнения пробоотбора стандартными методами через лунки.During scientific and monitoring studies in aquatic ecosystems during the presence of ice cover in the autumn, winter and spring seasons, it is necessary to measure hydrobiological and hydrochemical parameters in the entire water column, including in the sub-ice layer immediately adjacent to the ice. For this, it is necessary to be able to take samples of under-ice water at different ice strengths. During the autumn formation of ice and its spring thawing, the low strength of the ice makes it impossible to move along its surface and perform sampling by standard methods through the holes.
Известен способ отбора проб подледной воды, заключающийся в бурении льда и заборе проб подледной воды через лунку (1-3). К недостаткам данного способа можно отнести необходимость перемещения оборудования по льду и выполнение работ по бурению льда с его поверхности. В период образования льда осенью и в период таяния льда весной лед не обладает необходимой механической прочностью, что делает процесс забора проб невозможным. Использование для пробоотбора плавающих средств ледокольного типа приводит к нарушению структуры верхнего (подледного) слоя водной толщи и перемешивание осколков льда с подледной водой, что существенно снижает точность измерений.There is a known method of sampling sub-ice water, which consists in drilling ice and taking samples of sub-ice water through a hole (1-3). The disadvantages of this method include the need to move equipment on the ice and perform work on ice drilling from its surface. During the period of ice formation in the fall and during the ice melting in the spring, the ice does not have the necessary mechanical strength, which makes the sampling process impossible. The use of icebreaker-type floating means for sampling leads to a violation of the structure of the upper (under-ice) layer of the water column and mixing of ice fragments with under-ice water, which significantly reduces the measurement accuracy.
Целью предлагаемого изобретения является обеспечение возможности получения проб подледной воды в весенний, зимний и осенний периоды, особенно в периоды низкой прочности льда.The aim of the present invention is to provide the possibility of obtaining samples of under-ice water in the spring, winter and autumn periods, especially during periods of low ice strength.
Поставленная цель в способе и устройстве достигается тем, что забор проб выполняется пробоотборниками, двигающимися вдоль нижней границы льда.The stated goal in the method and device is achieved by the fact that sampling is performed by samplers moving along the lower boundary of the ice.
Возможность реализацииPossibility of implementation
На чертеже (Фиг. 1) показана общая конструкция пробоотборника. Устройство состоит из одного пробоотборника (1), двигательного модуля (2) с подводными крыльями (3) и килем (4), спускового устройства пробоотборника (5) с контрольным шнуром (6, верхних направляющих элементов (7). Пробоотборник (Фиг. 2) состоит из цилиндрической трубы (8) с двумя крышками (9), соединенными упругим элементом (10) (например, резиновым шнуром). В открытом состоянии крышки фиксируются спусковым устройством. Над пробоотборником располагаются верхние направляющие элементы в виде перевернутой лыжи с загнутыми вниз передним и задним краями. Эти элементы предназначены для исключения стопорения устройства на неровностях нижней поверхности ледового поля. Кроме того, наличие этих направляющих позволяет не разрушать слабые элементы нижней структуры ледового поля, что также обеспечивает повышение точности измерений.The drawing (Fig. 1) shows the general construction of the sampler. The device consists of one sampler (1), a propulsion module (2) with hydrofoils (3) and a keel (4), a sampler trigger (5) with a control cord (6, upper guiding elements (7). ) consists of a cylindrical tube (8) with two covers (9) connected by an elastic element (10) (for example, a rubber cord). In the open state, the covers are fixed by a trigger. Above the sampler there are upper guide elements in the form of an inverted ski with the front and rear edges. These elements are designed to prevent the device from locking on irregularities of the lower surface of the ice field. In addition, the presence of these guides makes it possible not to destroy the weak elements of the lower structure of the ice field, which also provides an increase in the accuracy of measurements.
Двигательный модуль (Фиг. 3) состоит из корпуса (11), аккумулятора (12) и двигателя (13), расположенных в герметичном отсеке корпуса, винта (14). Герметичность двигательного отсека обеспечивается переборкой (15) с герметичным уплотнением вала двигателя. Для исключения блокировки винта подводными растениями и мусором винт располагается внутри негерметичной части двигательного модуля. Для поступления воды к винту в процессе движения в негерметичной части модуля выполнены окна (16).The engine module (Fig. 3) consists of a housing (11), a battery (12) and an engine (13) located in a sealed compartment of the housing, a screw (14). The tightness of the engine compartment is ensured by a bulkhead (15) with a hermetically sealed motor shaft. To prevent the propeller from blocking by underwater plants and debris, the propeller is located inside the leaky part of the engine module. Windows (16) are made in the unsealed part of the module for water to flow to the propeller during movement.
Конструкция в целом имеет положительную плавучесть и в отсутствие движения всплывает на поверхность воды. Двигательный модуль имеет подводные крылья, заглубляющие устройство во время движения.The structure as a whole has positive buoyancy and, in the absence of movement, floats to the surface of the water. The propulsion module has hydrofoils that bury the device while in motion.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Устройство запускается с берега или с борта плавательного средства (лодка, катер, судно), находящегося на свободной ото льда акватории. Оператор приводит пробоотборник в открытое взведенное состояние (крышки зафиксированы в открытом состоянии) и включает двигатель устройства. Включенное устройство помещается в воду. Направление движения задается с учетом возможного сноса течением. На начальном этапе движения контрольный шнур отпускается без натяжения. При этом за счет отрицательных углов установки подводных крыльев устройство заглубляется в воду до некоторой глубины. При предполагаемом достижении устройством зоны забора пробы оператор стопорит шнур. При этом устройство всплывает за счет положительной плавучести до нижней границы льда. За счет работы винта нос устройства будет подниматься вверх и прижиматься к нижней границе льда. Во время пробоотбора шнур вытравливается медленно, и устройство скользит вдоль нижней поверхности льда.The device is launched from the shore or on board a floating vehicle (boat, boat, vessel) located in an ice-free water area. The operator puts the sampler in the open cocked state (the covers are fixed in the open state) and turns on the device motor. The switched on device is placed in water. The direction of movement is set taking into account the possible drift by the current. At the initial stage of movement, the control cord is released without tension. In this case, due to the negative angles of the hydrofoils, the device is immersed in the water to a certain depth. When the device is expected to reach the sampling zone, the operator stops the cord. In this case, the device floats due to positive buoyancy to the lower boundary of the ice. Due to the work of the screw, the nose of the device will rise up and press against the lower boundary of the ice. During sampling, the cord is slowly etched away and the device slides along the bottom of the ice.
После того, как устройство пройдет необходимое для забора проб расстояние, оператор резким движением шнура приводит в действие спусковое устройство, которое закрывает пробоотборники. Оператор плавно тянет за шнур, подтягивая устройство к себе, вынимает его из воды и выключает двигатель. Проба сливается в транспортировочную тару.After the device has traveled the distance required for sampling, the operator, with a sharp movement of the cord, activates the trigger that closes the samplers. The operator gently pulls on the cord, pulling the device towards him, takes it out of the water and turns off the engine. The sample is poured into a shipping container.
К достоинствам предлагаемого способа забора подледной воды можно отнести:The advantages of the proposed method of sub-ice water intake include:
1) Возможность проведения исследований в период, когда получение проб альтернативными способами невозможно.1) The possibility of conducting research in a period when it is impossible to obtain samples by alternative methods.
2) Отсутствует механическое разрушение структур ледяного поля и загрязнение пробы подледной воды биологическими и химическими компонентами, содержащимися в ледяном массиве.2) There is no mechanical destruction of the structures of the ice field and the pollution of the sample of under-ice water with biological and chemical components contained in the ice mass.
3) Метод прост в применении, не требует выполнения избыточных операций.3) The method is easy to use, does not require redundant operations.
Источники использованной информацииSources of information used
1. Sazhin A.F. Phototrophic and heterotrophic nano- and microorganisms of sea ice and sub-ice water in Guba Chupa (Chupa Inlet), White Sea, in April 2002. Polar Research, 2004, 23(1), p. 11-18.1. Sazhin A.F. Phototrophic and heterotrophic nano- and microorganisms of sea ice and sub-ice water in Guba Chupa (Chupa Inlet), White Sea, in April 2002. Polar Research, 2004, 23 (1), p. 11-18.
2. Sazhin A.F., Mosharov S.A., Romanova N.D., Mosharova I.V. Primary and Bacterial Production in Ice Layer and Under-ice Water of the White Sea in early spring Proceedings of the20th IAHR International Symposium on Ice. Lahti, Finland, June 14 to 18, 2010. P. 1-13.2. Sazhin A.F., Mosharov S.A., Romanova N.D., Mosharova I.V. Primary and Bacterial Production in Ice Layer and Under-ice Water of the White Sea in early spring Proceedings of the20th IAHR International Symposium on Ice. Lahti, Finland, June 14 to 18, 2010. P. 1-13.
3. Сажин А.Ф., Ратькова Т.Н., Мошаров С.А, Романова, Мошарова И.В., Портнова. Биологические компоненты сезонного льда / Биологические ресурсы Белого моря: изучение и использование. Исследования фауны морей. 2012/ Ред.: Бергер В.Я. Т. 69 (77). СПб: ЗИН РАН. С. 97-116.3. Sazhin A.F., Ratkova T.N., Mosharov S.A., Romanova, Mosharova I.V., Portnova. Biological components of seasonal ice / Biological resources of the White Sea: study and use. Studies of the fauna of the seas. 2012 / Ed .: Berger V.Ya. T. 69 (77). SPb: ZIN RAS. S. 97-116.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123897A RU2747235C1 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Sub-ice water sampling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123897A RU2747235C1 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Sub-ice water sampling device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2747235C1 true RU2747235C1 (en) | 2021-04-29 |
Family
ID=75851024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019123897A RU2747235C1 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Sub-ice water sampling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2747235C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215436U1 (en) * | 2022-05-30 | 2022-12-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ПИЯФ) | Device for sampling water from under-ice reservoirs |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2244913C1 (en) * | 2003-07-16 | 2005-01-20 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Device for sampling under-ice reservoirs |
RU2282842C1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)" | Device for sample taking from water pools covered with ice |
CN205898505U (en) * | 2016-07-13 | 2017-01-18 | 哈建强 | Subglacial water environment sampling device |
RU2645539C1 (en) * | 2016-09-16 | 2018-02-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ") | Device for sampling water from subglacial water bodies |
CN108548689A (en) * | 2018-05-29 | 2018-09-18 | 吉林大学 | Delayed startup type multi- drive synchronization oscillatory type subglacial water body deposit sampler |
CN208140417U (en) * | 2018-05-17 | 2018-11-23 | 江苏和合水环境有限公司 | A kind of sampling apparatus for water environment under ice layer monitoring |
-
2019
- 2019-07-23 RU RU2019123897A patent/RU2747235C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2244913C1 (en) * | 2003-07-16 | 2005-01-20 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Device for sampling under-ice reservoirs |
RU2282842C1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)" | Device for sample taking from water pools covered with ice |
CN205898505U (en) * | 2016-07-13 | 2017-01-18 | 哈建强 | Subglacial water environment sampling device |
RU2645539C1 (en) * | 2016-09-16 | 2018-02-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова" (ФГБУ "ПИЯФ") | Device for sampling water from subglacial water bodies |
CN208140417U (en) * | 2018-05-17 | 2018-11-23 | 江苏和合水环境有限公司 | A kind of sampling apparatus for water environment under ice layer monitoring |
CN108548689A (en) * | 2018-05-29 | 2018-09-18 | 吉林大学 | Delayed startup type multi- drive synchronization oscillatory type subglacial water body deposit sampler |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215436U1 (en) * | 2022-05-30 | 2022-12-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ПИЯФ) | Device for sampling water from under-ice reservoirs |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Clarke | A new midwater trawl for sampling discrete depth horizons | |
Rhoads et al. | Sediment profile camera for in situ study of organism‐sediment relations 1 | |
US3219190A (en) | Device for collecting flotsam, especially waste oil spillage on a water surface | |
WO2022036717A1 (en) | Apparatus for sampling waterbody of water area | |
US8663467B1 (en) | Method and apparatus for removing oil from a body of water | |
CN113008626A (en) | Ocean detection device convenient to sample | |
CN109827551B (en) | Split type ocean boundary layer observation equipment and method | |
Bassindale et al. | The ecology of the Lough Ine Rapids with special reference to water currents: VI. Effects of the Rapids on the hydrography of the South Basin | |
RU2126146C1 (en) | Device for automatic sampling of water | |
RU2747235C1 (en) | Sub-ice water sampling device | |
KR20090104338A (en) | Ship for Rremoving Oil from Water | |
CN106394836A (en) | Small submarine | |
CN208921500U (en) | A kind of water quality monitoring sampler acquiring a variety of basins | |
CN116142396A (en) | Water quality sampling and garbage recycling mobile platform and working method | |
CN215005329U (en) | River course sewage monitoring devices based on thing networking | |
WO2006084499A1 (en) | Unmanned submarine | |
RU2325674C1 (en) | Aquasonde for cycled mode | |
KR101433035B1 (en) | Clean surface water sampler | |
JP6345779B2 (en) | Water sampling apparatus and water sampling method | |
Sholkovitz | A FREE VEHICLE BOTTOM‐WATER SAMPLER 1 | |
KR102582385B1 (en) | Water sampler equipped on the drone | |
RU2807544C1 (en) | Deep sea probe for sampling liquids into bathometers | |
CN109520778A (en) | The pump of micro- plastic sample adopts formula sampling boat in a kind of water body | |
RU2421368C2 (en) | Method of determining safe speeds of high-speed ship in shallow waters | |
CN218180404U (en) | Marine ballast water zooplankton detects sampling equipment |