RU2809825C1 - Bathometer for water sampling - Google Patents

Bathometer for water sampling Download PDF

Info

Publication number
RU2809825C1
RU2809825C1 RU2023103549A RU2023103549A RU2809825C1 RU 2809825 C1 RU2809825 C1 RU 2809825C1 RU 2023103549 A RU2023103549 A RU 2023103549A RU 2023103549 A RU2023103549 A RU 2023103549A RU 2809825 C1 RU2809825 C1 RU 2809825C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
covers
bathometer
water
sample
elastic
Prior art date
Application number
RU2023103549A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Андреевич Гусев
Андрей Константинович Бурак
Александр Вячеславович Салмин
Тимофей Юрьевич Шемякин
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное объединение "НЭМП"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное объединение "НЭМП" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное объединение "НЭМП"
Application granted granted Critical
Publication of RU2809825C1 publication Critical patent/RU2809825C1/en

Links

Abstract

FIELD: marine technology.
SUBSTANCE: bathometer for taking water samples is disclosed, containing a cylindrical body, covers located at the ends of the body and equipped with outer cylindrical projections; O-rings at the points of contact between the covers and the body; elastic harness with a reserve of elasticity; fishing lines fixed at one end to the cylindrical protrusions of the covers and equipped at the other end with loops for fixing on the actuator of the underwater vehicle; taps for draining water and admitting air; holders secured with clamps to the body. In this case, the elastic bundles are placed symmetrically on both sides of the outside of the housing, connected to the covers using flexible fastening strings, brought into a stretched state due to fishing lines passing through the holes in the holders and in the cylindrical protrusions of the covers, and the inner part of the covers, that is in contact with the sealing rings, has the shape of a spherical layer.
EFFECT: invention makes it possible to increase the purity of water samples in bottles and improve the sealing of the sample from the external environment.
2 cl, 5 dwg

Description

Батометр предназначен для обеспечения отбора проб, с различных уровней глубины в морских и пресноводных водоемах. Устройство может входить в состав океанографической исследовательской аппаратуры, такой как погружные зонды, телеуправляемые или автономные необитаемые подводные аппараты.The bathometer is designed to provide sampling from various depth levels in marine and freshwater bodies. The device may be part of oceanographic research equipment such as submersible probes, remotely operated or autonomous uninhabited underwater vehicles.

Изобретение может быть использовано для отбора проб морской или пресной воды, с последующей их доставкой на борт судна, с целью последующего анализа. Подобная задача возникает, например, при изучении гидрохимических и биохимических показателей, используемых для оценки экологического состояния морских и внутренних водных объектов.The invention can be used to take samples of sea or fresh water, with their subsequent delivery on board a ship for the purpose of subsequent analysis. A similar problem arises, for example, when studying hydrochemical and biochemical indicators used to assess the ecological state of marine and inland water bodies.

Изобретение позволяет улучшить изоляцию пробы от воздействия внешней среды и, таким образом, повысить чистоту отбираемой пробы.The invention improves the isolation of the sample from the external environment and, thus, increases the purity of the sample taken.

Преимущества достигаются за счет размещения упругого жгута с внешней стороны батометра и выполнения внутренней части крышек в виде не усеченного конуса, а шарового слоя. Крышки батометра герметично закрываются за счет сокращения растянутого упругого шнура. При этом проба воды, находящаяся в данный момент в полости батометра, отсекается от внешнего пространства. Растянутый упругий жгут, обеспечивающий захлопывание крышек, находится вне корпуса батометра и не контактирует с пробой воды. Внутренние поверхности крышек имеют форму шарового слоя, благодаря чему при взаимодействии с уплотнительными кольцами батометра, обеспечивается надежная герметизация пробы в полости батометра.The advantages are achieved by placing an elastic band on the outside of the bottle and making the inside of the lids in the form of a spherical layer rather than a truncated cone. The lids of the bathometer are hermetically sealed by contracting the stretched elastic cord. In this case, the water sample, currently located in the cavity of the bathometer, is cut off from the external space. The stretched elastic band, which ensures the slamming of the lids, is located outside the bottlemeter body and does not come into contact with the water sample. The internal surfaces of the covers have the shape of a spherical layer, due to which, when interacting with the sealing rings of the bathometer, reliable sealing of the sample in the cavity of the bathometer is ensured.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

Настоящее изобретение относится к области морской техники, а именно к гидрологическим приборам для взятия проб воды с различных глубин морских и пресноводных водоемов. Для многократного отбора проб воды батометры могут быть объединены в кассету, интегрированную в судовой природоохранный комплекс, используемый в океанографических, лимнологических и гидробиологических экспедициях. Возможные сферы применения подобной аппаратуры - экологический мониторинг, научные исследования, морская геологоразведка, проектно-изыскательские работы и пр.The present invention relates to the field of marine technology, namely to hydrological instruments for taking water samples from various depths of sea and freshwater bodies. For repeated water sampling, bathometers can be combined into a cassette integrated into a ship's environmental complex used in oceanographic, limnological and hydrobiological expeditions. Possible areas of application of such equipment are environmental monitoring, scientific research, marine geological exploration, design and survey work, etc.

Батометры, обеспечивающие отбор проб воды с заданной глубины -широко применяемая техника. Подобные устройства востребованы в различных отраслях, например, для взятия проб жидкости при исследовании физических, химических и биологических процессов, происходящих в водоемах, резервуарах и трубопроводах.Bathometers, which provide water sampling from a given depth, are a widely used technique. Such devices are in demand in various industries, for example, for taking liquid samples when studying physical, chemical and biological processes occurring in water bodies, tanks and pipelines.

Основной технической задачей, решаемой при взятии проб воды в батометры, является отбор представительной, незагрязненной пробы с заданной глубины, и последующая доставка пробы на судно для исследования. При этом должно соблюдаться условие отсутствие контакта взятой пробы с окружающей средой.The main technical problem solved when taking water samples in bottles is the selection of a representative, uncontaminated sample from a given depth, and the subsequent delivery of the sample to the vessel for research. In this case, the condition must be met that the sample taken does not come into contact with the environment.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

Известна конструкция универсального пробоотборника воды (полезная модель RU №73480), предназначенного для проведения отбора проб в водоемах. Устройство содержит емкость, груз, резиновую пробку и ремни, что позволяет опускать емкость на требуемую глубину, где производится выдергивание пробки с помощью веревки, происходит набор воды в емкость, после чего, с использованием ремня, выполняется выемка пробоотборника из воды и упаковка пробы.The design of a universal water sampler (utility model RU No. 73480), intended for sampling in water bodies, is known. The device contains a container, a weight, a rubber stopper and belts, which allows the container to be lowered to the required depth, where the plug is pulled out using a rope, water is drawn into the container, after which, using a belt, the sampler is removed from the water and the sample is packaged.

Существенные недостатки этого устройства заключаются в незначительной глубине погружения и невозможности закрытия емкости после взятия пробы, вследствие чего при подъеме происходит смешивание пробы с жидкостью из других слоев.The significant disadvantages of this device are the insignificant depth of immersion and the impossibility of closing the container after taking a sample, as a result of which, when lifted, the sample is mixed with liquid from other layers.

Известна конструкция пробоотборника воды (полезная модель RU №123156), предназначенная для получения пробы воды из различных водоемов. Устройство содержит емкость с тросами, имеющую вид полого цилиндра, дно которого оборудовано клапаном с крышкой. Последняя снабжена резиновой прокладкой и пружиной, с фиксирующим подвижным зубом.There is a known design of a water sampler (utility model RU No. 123156), intended for obtaining water samples from various reservoirs. The device contains a container with cables in the form of a hollow cylinder, the bottom of which is equipped with a valve with a lid. The latter is equipped with a rubber gasket and a spring with a fixing movable tooth.

Работа устройства сводится к тому, что после погружения на заданную глубину, по размеченному тросу, путем взаимодействия троса и клапана, крышка устройства захлопывается, отсекая пробу воды. Полученная проба при помощи троса поднимается на поверхность, для анализа.The operation of the device boils down to the fact that after diving to a given depth, along a marked cable, through the interaction of the cable and the valve, the device lid slams shut, cutting off the water sample. The resulting sample is lifted to the surface using a cable for analysis.

Устройство имеет ряд недостатков.The device has a number of disadvantages.

При подъеме на поверхность, объем взятой пробы увеличивается из-за снижения внешнего гидростатического давления и повышения температуры, что вызывает разгерметизацию батометра и фильтрацию пробы. Это приводит к изменению ее исходного состава и, как следствие, искажает ее нативные (естественные, природные) свойства. Забор и подъем пробы осуществляется при постоянном контакте воды пробы с резиновой прокладкой. Устройство позволяет получать пробы для несложных исследований, например, для изучения взвесей в воде водоема и непригодно для точных и многокомпонентных исследований.When rising to the surface, the volume of the sample taken increases due to a decrease in external hydrostatic pressure and an increase in temperature, which causes depressurization of the bottle and sample filtration. This leads to a change in its original composition and, as a result, distorts its native (natural, natural) properties. The sampling and lifting of the sample is carried out with constant contact of the sample water with a rubber gasket. The device allows you to obtain samples for simple studies, for example, to study suspensions in the water of a reservoir, but is not suitable for precise and multicomponent studies.

Известен опрокидывающийся батометр для точечного отбора проб воды в неглубоких водоемах (полезная модель RU №170154), содержащий в конструкции два отверстия для поступления воды, снабженных съемными кольцами; уплотнительные резиновые прокладки; внутреннюю решетчатую перегородку; два шара, расположенных внутри корпуса и предназначенных для закрытия отверстий для поступления воды. Один из шаров является утяжеленным, а другой имеет положительную плавучесть. После отбора пробы воды шары закрывают отверстия в корпусе. Утяжеленный шар изготовлен из свинца и покрыт мягкой резиной. Он закрывает нижнее отверстие в корпусе. Второй шар изготовлен из легкого материала, например, из синтактика, газонаполненного пластика, и закрывает верхнее отверстие.A known tipping bottle for point sampling of water in shallow reservoirs (utility model RU No. 170154), containing in the design two holes for water inlet, equipped with removable rings; sealing rubber gaskets; internal lattice partition; two balls located inside the body and designed to close the holes for water ingress. One of the balls is weighted, and the other has positive buoyancy. After taking a water sample, the balls close the holes in the body. The weighted ball is made of lead and covered with soft rubber. It covers the bottom hole in the housing. The second ball is made of a lightweight material, such as syntactic, gas-filled plastic, and covers the top hole.

Недостаток устройства заключается в постоянном контакте воды пробы во время забора и транспортировки с материалами шаров - мягкой резиной и пластиком. Из-за этого описываемое устройство не позволяет выполнять отбор особо чистых проб, необходимых при выполнении сложных многокомпонентных исследований.The disadvantage of the device is the constant contact of the sample water during collection and transportation with the materials of the balls - soft rubber and plastic. Because of this, the described device does not allow for the selection of highly pure samples required when performing complex multicomponent studies.

Известно устройство для отбора проб воды, получившее название батометр конструкции Шейла Нискина. Работа этого батометра подробно описана в издании: "Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях", Государственный океанографический институт имени Н.Н. Зубова; Глава 7., Взятие проб воды с разных глубин, п. 7.2. "Батометры Нискина и розетты"; издание третье, М., 2016 год.A device for collecting water samples is known, called a bathometer designed by Sheila Niskina. The operation of this bathometer is described in detail in the publication: “Guide to hydrological work in the oceans and seas”, State Oceanographic Institute named after N.N. Zubova; Chapter 7., Taking water samples from different depths, section 7.2. "Niskin bathometers and rosettes"; third edition, M., 2016.

Ввиду простоты и надежности конструкции, батометр Нискина в настоящее время является наиболее часто используемым гидрологическим прибором, предназначенным для отбора проб воды. Для более эффективного использования в современных образцах закрытие батометров, размещенных на подводном аппарате, производится с использованием электромеханических устройств исполнительного механизма, под управлением электронного блока, отслеживающего показания датчика давления.Due to its simplicity and reliability of design, the Niskin bathometer is currently the most commonly used hydrological instrument for collecting water samples. For more efficient use in modern models, the closing of bottlemeters located on an underwater vehicle is carried out using electromechanical devices of the actuator, controlled by an electronic unit that monitors the readings of the pressure sensor.

Наиболее полное описание отбора пробы с использованием батометра Нискина приведено в статье: Степочкин И.Е.; Автоматический пробоотборник морской воды с заданной глубины; Подводные исследования и робототехника, 2022, №1 (39); с 80-85. В аспекте создаваемого технического решения батометр конструкции Нискина рассматривается как прототип.The most complete description of sampling using a Niskin bathometer is given in the article: Stepochkin I.E.; Automatic seawater sampler from a given depth; Underwater Research and Robotics, 2022, No. 1 (39); from 80-85. In terms of the technical solution being created, the Niskin design bathometer is considered as a prototype.

Батометр Нискина представляет собой пластиковый сосуд цилиндрической формы с двумя крышками, сверху и снизу, а также краном для слива отобранной воды. Крышки прибора, до взятия пробы, находятся в открытом состоянии, свободно пропуская поток воды через внутреннюю часть батометра, по мере погружения сосуда на глубину. Для надежного и герметичного закрытия, открытые крышки батометра изнутри корпуса стянуты друг с другом латексным жгутом, с большим запасом упругости. Крышки фиксируются в открытом состоянии при помощи лесок, петли которых закреплены на исполнительном механизме подводного аппарата. Для закрытия крышек на нужной глубине, могут применяться различные способы.The Niskin bathometer is a cylindrical plastic vessel with two lids, top and bottom, as well as a tap for draining the collected water. The covers of the device, before taking a sample, are in the open state, freely allowing the flow of water through the inside of the bathometer as the vessel sinks to a depth. For reliable and hermetically sealed closure, the open lids of the bottle from the inside of the body are tied together with a latex rope, with a large margin of elasticity. The covers are fixed in the open state using fishing lines, the loops of which are attached to the actuator of the underwater vehicle. To close the lids at the desired depth, various methods can be used.

Первый, когда по тросу спускается груз, который своим ударом приводит в действие спусковой механизм (как правило, состоящий из скобы, прижимаемой пружиной).The first is when a load is lowered along the cable, which, with its impact, activates the trigger mechanism (usually consisting of a bracket pressed by a spring).

Второй, когда при размещении батометра на подводном аппарате или погружаемом зонде, используются различные электромеханические устройства исполнительного механизма. В результате срабатывания, происходит освобождение зацепления крышек от удерживающих лесок и сокращение растянутого внутри корпуса батометра упругого жгута, закрытие крышек и отсечение пробы воды от окружающей среды. Герметизация и защита пробы от контакта с внешней средой осуществляется при закрытии крышек, за счет совмещение их внутренней конусной поверхности с уплотнительными кольцами корпуса.The second is when, when placing the bathometer on a submersible vehicle or submersible probe, various electromechanical actuator devices are used. As a result of operation, the lids are released from the holding lines and the elastic cord stretched inside the bathometer is reduced, the lids are closed and the water sample is cut off from the environment. Sealing and protection of the sample from contact with the external environment is carried out when closing the lids, due to the alignment of their internal conical surface with the sealing rings of the body.

Известное решение, имеет ряд существенных недостатков: Основной недостаток - это длительный контакт материала упругого жгута с отобранной пробой. Подводный аппарат или зонд может иметь в своем составе большое число батометров (известны устройства, включающие до 24 штук). Поэтому процесс забора проб во все батометры с разных глубин занимает большое время. Затем происходит подъем аппарата на судно, извлечение батометров, слив проб воды из каждого батометра в специальные емкости для проведения исследований. Перечисленные процессы происходят при постоянном и непосредственном контакте материала жгута с пробой. Длительный контакт резины с морской водой (агрессивной жидкостью) негативно сказывается на чистоте пробы, происходит миграция частиц резины в воду, в результате чего не сохраняется нативность пробы для высокоточного и многокомпонентного исследования. Причем сам характер работы резинового жгута - растяжение - способствует появлению микроскопических трещин на поверхности резины, что увеличивает, особенно при длительном контакте с морской водой, миграцию частиц резины в пробу.The known solution has a number of significant disadvantages: The main disadvantage is the long-term contact of the elastic band material with the selected sample. An underwater vehicle or probe may contain a large number of bathometers (devices are known that include up to 24 pieces). Therefore, the process of collecting samples from all bathometers from different depths takes a long time. Then the apparatus is lifted onto the ship, the bottles are removed, and water samples from each bottle are drained into special containers for research. The listed processes occur with constant and direct contact of the bundle material with the sample. Prolonged contact of rubber with sea water (an aggressive liquid) negatively affects the purity of the sample; rubber particles migrate into the water, as a result of which the nativeness of the sample is not preserved for high-precision and multi-component research. Moreover, the very nature of the operation of the rubber band - stretching - contributes to the appearance of microscopic cracks on the surface of the rubber, which increases, especially with prolonged contact with sea water, the migration of rubber particles into the sample.

Еще один недостаток данного устройства связан с возможностью просачивания воды из внешней среды в отобранную пробу. Внутренняя сторона крышек имеет форму усеченного конуса. При закрытии крышек часто происходит небольшое угловое смещение, что вызвано неоднородным сопротивлением воды при закрытии крышки. В результате, наблюдается неравномерное, неплотное прилегание крышек к уплотнительным кольцам на корпусе батометра. Следствием этого может стать неравномерное поджатие крышек по периметру уплотнительных колец и просачивание воды в полость батометра из внешней среды, что критично для последующего высокоточного и многокомпонентного анализа.Another disadvantage of this device is associated with the possibility of water leaking from the external environment into the selected sample. The inner side of the lids has the shape of a truncated cone. When closing the lids, there is often a slight angular movement, which is caused by the non-uniform resistance of the water when the lid is closed. As a result, there is an uneven, loose fit of the caps to the sealing rings on the bottlemeter body. The consequence of this may be uneven compression of the covers along the perimeter of the sealing rings and the leakage of water into the bathometer cavity from the external environment, which is critical for subsequent high-precision and multi-component analysis.

РЕШАЕМЫЕ ЗАДАЧИPROBLEMS TO BE SOLVED

Задача, решаемая при реализации предлагаемого технического решения, состоит в получении представительных проб за счет сохранения их нативных свойств, для возможности осуществления высокоточного и многокомпонентного исследования.The problem solved when implementing the proposed technical solution is to obtain representative samples by preserving their native properties, to enable high-precision and multi-component research.

Решение указанной задачи достигается:The solution to this problem is achieved:

- за счет размещения упругого жгута снаружи корпуса батометра, что исключает контакт резины с водой пробы;- due to the placement of an elastic band outside the bathometer body, which eliminates contact of rubber with sample water;

- изготовлением внутренних поверхностей крышек батометров, в виде шарового слоя, благодаря чему происходит плотное прилегание поверхностей к уплотнительным кольцам даже при небольшом смещении крышек при их захлопывании.- manufacturing the internal surfaces of the bottle caps in the form of a spherical layer, due to which the surfaces tightly adhere to the sealing rings even with a slight displacement of the caps when they are slammed.

- размещением с каждой из сторон корпуса батометра упругих жгутов в количестве более одного.- placing more than one elastic harness on each side of the bathometer body.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

В предлагаемом техническом решении сформулированы основные отличительные признаки устройства батометра.The proposed technical solution formulates the main distinctive features of the bathometer device.

Батометр для отбора проб воды содержит цилиндрический корпус и крышки, расположенные с торцов корпуса и оснащенные наружными цилиндрическими выступами. В местах контакта крышек с корпусом имеются уплотнительные кольца, обеспечивающие герметизацию полости батометра при захлопывании крышек. Усилие, направленное на захлопывание крышек, создается посредством эластичных жгутов, натянутых между крышками и прикрепленных к ним с помощью гибких струн. Эластичные жгуты имеют достаточный запас упругости. Удержание крышек в исходном (открытом) состоянии обеспечивается при помощи лесок, закрепленных с одной стороны на цилиндрических выступах крышек и оснащенных петлями на концах с другой стороны, для фиксации на исполнительном механизме подводного аппарата. Корпус батометра оборудован кранами для слива воды и впуска воздуха, а также держателями, закрепленными на корпусе хомутами.The bathometer for water sampling contains a cylindrical body and covers located at the ends of the body and equipped with external cylindrical projections. At the points of contact between the lids and the body there are sealing rings that ensure sealing of the cavity of the bottle when the lids are slammed shut. The force aimed at closing the lids is created by means of elastic cords stretched between the lids and attached to them using flexible strings. Elastic bands have a sufficient supply of elasticity. Keeping the covers in their original (open) state is ensured by means of fishing lines attached on one side to the cylindrical protrusions of the covers and equipped with loops at the ends on the other side for fixation on the actuator of the underwater vehicle. The bathometer body is equipped with taps for draining water and air intake, as well as holders secured to the body with clamps.

Упругие жгуты размещены симметрично с обеих сторон снаружи корпуса, приведены в растянутое состояние за счет лесок, зафиксированных на крышках батометров, и проходящих через отверстия в держателях и в цилиндрических выступах крышек, причем внутренняя часть крышек, соприкасающаяся с уплотнительными кольцами, имеет форму шарового слоя. Количество упругих жгутов с каждой стороны корпуса может быть более одного.Elastic bundles are placed symmetrically on both sides outside the housing, brought into a stretched state due to fishing lines fixed on the bottle caps and passing through holes in the holders and in the cylindrical protrusions of the caps, and the inner part of the caps, in contact with the sealing rings, has the shape of a spherical layer. There can be more than one number of elastic strands on each side of the body.

Признак: "упругие жгуты размещены симметрично с обеих сторон снаружи корпуса, приведены в растянутое состояние за счет лесок, зафиксированных на крышках батометров, и проходящих через отверстия в держателях и в цилиндрических выступах крышек", позволяет растянутый упругий жгут разместить вне корпуса батометра, и не допустить постоянного контакта материала жгута с пробой воды.Sign: “elastic cords are placed symmetrically on both sides outside the body, brought into a stretched state due to fishing lines fixed on the bottlemeter covers and passing through holes in the holders and in the cylindrical protrusions of the covers,” allows the stretched elastic band to be placed outside the bottlemeter body, and not allow constant contact of the tourniquet material with the water sample.

Признак: "внутренняя часть крышек, соприкасающаяся с уплотнительными кольцами, имеет форму шарового слоя", позволяет обеспечить совмещение поверхности крышек при взаимодействии с уплотнительными кольцами батометра, осуществить надежную герметизацию пробы в корпусе батометра, не допуская контакта пробы воды с окружающей средой.The sign: “the inner part of the caps, in contact with the sealing rings, has the shape of a spherical layer”, allows you to ensure alignment of the surface of the caps when interacting with the sealing rings of the bathometer, to ensure reliable sealing of the sample in the bathometer body, preventing contact of the water sample with the environment.

Признак: "количество упругих жгутов с каждой стороны корпуса более одного", позволяет, при необходимости, увеличить усилие поджатая крышек.The sign: “the number of elastic strands on each side of the body is more than one” allows, if necessary, to increase the force of pressing the covers.

Реализация изобретения позволяет получить представительные пробы повышенной чистоты, за счет сохранения их нативных свойств, для возможности осуществления высокоточного и многокомпонентного исследования.The implementation of the invention makes it possible to obtain representative samples of increased purity, due to the preservation of their native properties, for the possibility of carrying out high-precision and multi-component research.

Предлагаемое техническое решение дает возможность, при необходимости, увеличить усилие поджатая крышек, исключив при этом длительный контакт резины с водой пробы. Обеспечивается надежное взаимодействие внутренней части крышек с уплотнительными кольцами корпуса, исключив при этом просачивание и контакт воды пробы с окружающей средой.The proposed technical solution makes it possible, if necessary, to increase the force of pressing the lids, while eliminating prolonged contact of the rubber with the sample water. Reliable interaction of the inside of the lids with the sealing rings of the housing is ensured, thereby eliminating leakage and contact of sample water with the environment.

Таким образом, батометр для отбора проб получает новое качество - отобранная проба обладает повышенной чистотой (нативностью), что особенно важно при многокомпонентных и высокоточных исследованиях, когда наличие даже мельчайших, посторонних частиц способно изменить ход исследования. Поэтому изменения конструкции батометра не вытекают для специалиста явным образом из известного уровня техники и не основываются на изменении, например, количественных признаков.Thus, the sampling bottle receives a new quality - the selected sample has increased purity (nativity), which is especially important for multi-component and high-precision studies, when the presence of even the smallest foreign particles can change the course of the study. Therefore, changes in the design of the bathometer do not clearly follow from the prior art for a specialist and are not based on changes, for example, in quantitative characteristics.

У предлагаемого технического решения появляются новые свойства: - исключение постоянного контакта упругого жгута с водой отобранной пробы;The proposed technical solution has new properties: - elimination of constant contact of the elastic rope with the water of the selected sample;

- исключение просачивания и смешивания окружающей среды с водой отобранной пробы;- exclusion of seepage and mixing of the environment with the water of the sample;

- возможность, при необходимости, увеличить усилие поджатая крышек.- the ability, if necessary, to increase the tension of the lids.

Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что заявленное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".Taking into account the above, we can conclude that the claimed technical solution meets the criterion of “inventive step”.

Предложенное техническое решение имеет отличительные признаки от прототипа, новое конструктивное выполнение элементов и новые связи между элементами, и поэтому соответствует критерию "новизна".The proposed technical solution has distinctive features from the prototype, a new design of elements and new connections between elements, and therefore meets the “novelty” criterion.

Приведенные свойства не совпадают со свойствами, являющимися отличительными признаками в известных решениях, и не являются суммой этих свойств, что позволяет считать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".The given properties do not coincide with the properties that are distinctive features in known solutions, and are not the sum of these properties, which allows us to consider the proposed solution to meet the “significant differences” criterion.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Изобретение иллюстрируется чертежами, Фигура 1 - Фигура 5, где:The invention is illustrated by drawings, Figure 1 - Figure 5, where:

Фигура 1 - отображает батометр для отбора проб с закрытыми крышками.Figure 1 shows the sampling bottle with the lids closed.

Фигура 2 - отображает размещение крышки в корпусе и взаимодействие внутренней поверхности крышки, выполненной в форме шарового слоя, с уплотнительным кольцом корпуса.Figure 2 shows the placement of the cover in the housing and the interaction of the inner surface of the cover, made in the form of a spherical layer, with the sealing ring of the housing.

Фигура 3 - отображает батометр для отбора проб в 3D изображении, с закрытыми крышками.Figure 3 shows the sampling bottle in 3D, with the lids closed.

Фигура 4 - отображает батометр для отбора проб в 3D изображении, с открытыми крышками.Figure 4 shows the sampling bottle in 3D, with the lids open.

Фигура 5 - отображает батометр для отбора проб, с увеличенным усилием поджатая крышек (с числом упругих жгутов на каждой стороне корпуса более одного).Figure 5 - displays a bottlemeter for sampling, with the lids pressed with increased force (with more than one number of elastic strands on each side of the body).

1. Корпус;1. Body;

2. Наружный цилиндрический выступ крышки;2. Outer cylindrical protrusion of the cover;

3. Крышка;3. Cover;

4. Крепежная струна;4. Fastening string;

5. Упругий жгут;5. Elastic tourniquet;

6. Фиксирующая леска;6. Fixing line;

7. Держатели с хомутами;7. Holders with clamps;

8. Петля фиксирующей лески;8. Loop of fixing line;

9. Кран для слива воды;9. Tap for draining water;

10. Уплотнительное кольцо;10. O-ring;

11. Кран для впуска воздуха.11. Air intake valve.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.IMPLEMENTATION OF THE INVENTION.

Батометр для отбора проб воды, (Фигуры: 1 и 2), содержит: цилиндрический герметичный корпус 1, размещенные на его торцах крышки 3 с цилиндрическими выступами 2, крепежные струны 4 для соединения упругого жгута 5 с крышками 3, фиксирующие лески 6, держатели 7, размещенные при помощи хомутов на батометре. Петли 8 фиксирующих лесок 6 предназначены для закрепления на крюках исполнительного механизма, обеспечивающего в нужный момент их освобождение. Кран 9 для слива воды, уплотнительные кольца 10, кран для впуска воздуха 11.A bathometer for water sampling, (Figures: 1 and 2), contains: a cylindrical sealed body 1, a cover 3 with cylindrical protrusions 2 placed on its ends, fastening strings 4 for connecting an elastic harness 5 with covers 3, fixing lines 6, holders 7 , placed using clamps on the bathometer. The loops 8 of the fixing lines 6 are designed to be secured to the hooks of the actuator, ensuring their release at the right time. Tap 9 for draining water, sealing rings 10, tap for air inlet 11.

Внутренние части крышек 3 имеют форму шарового слоя, поэтому даже при угловом смещении (перекосе) крышек 3 при поджатии, контакт уплотнительного кольца 10 со сферической поверхностью крышки происходит по всей окружности.The internal parts of the covers 3 have the shape of a spherical layer, therefore, even with angular displacement (skew) of the covers 3 when pressed, the contact of the sealing ring 10 with the spherical surface of the cover occurs along the entire circumference.

Открывание крышек 3, производится вручную, при размещении батометра на подводном аппарате. Лески 6 закреплены в отверстиях, в наружной части цилиндрических выступов крышек 2, при этом концы лесок оснащены петлями 8, которые удерживаются элементами (крюками) электромеханического устройства подводного аппарата (например, с электромагнитным размыкателем).Opening the covers 3 is done manually when placing the bottle on the underwater vehicle. The fishing lines 6 are fixed in the holes in the outer part of the cylindrical protrusions of the covers 2, while the ends of the fishing lines are equipped with loops 8, which are held by elements (hooks) of the electromechanical device of the underwater vehicle (for example, with an electromagnetic switch).

Причем лески 6, за счет размещения петель 8 на крючках электромагнитного размыкателя, фиксируют крышки 3 в открытом состоянии.Moreover, the fishing lines 6, due to the placement of loops 8 on the hooks of the electromagnetic switch, fix the covers 3 in the open state.

При этом усилие, направленное на закрытие крышек, возникает за счет дополнительного растяжения упругих резиновых жгутов 5.In this case, the force aimed at closing the lids occurs due to additional stretching of the elastic rubber bands 5.

На Фигуре 2 показано взаимодействие внутренней поверхности крышки, выполненной в виде шарового слоя, с уплотнительным кольцом 10.Figure 2 shows the interaction of the inner surface of the cover, made in the form of a spherical layer, with the sealing ring 10.

На Фигуре 3 показан батометр для отбора проб в 3D изображении, после закрытия крышек 3, когда отбор пробы выполнен.Figure 3 shows the sampling bottle in 3D view, after closing the lids 3 and sampling has been completed.

На Фигуре 4 показан батометр для отбора проб в 3D изображении, с открытыми крышками (в исходном состоянии).Figure 4 shows the sampling bottle in 3D, with the lids open (in its original state).

На Фигуре 5 показан батометр в 3D изображении, для отбора проб, с увеличенным усилием поджатая крышек (с числом упругих жгутов на каждом плече более одного).Figure 5 shows the bottlemeter in 3D image, for sampling, with the lids pressed with increased force (with more than one number of elastic strands on each arm).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Батометры размещаются на подводном аппарате. В настоящее время существуют аппараты, позволяющие разместить на них до 24 батометров. Крышки батометров 3 открываются, при этом резиновые жгуты 5 получают дополнительное натяжение, за счет натяжения лесок 6 и фиксации петель 8 в приспособлениях электромагнитных размыкателей подводного аппарата.The bathometers are placed on the underwater vehicle. Currently, there are devices that allow you to place up to 24 bathometers on them. The lids of the bathometers 3 are opened, while the rubber bands 5 receive additional tension due to the tension of the fishing lines 6 and the fixation of the loops 8 in the devices of the electromagnetic switches of the underwater vehicle.

Подводный аппарат с батометрами перемещается с палубы за борт судна, после чего, в результате травления троса начинает погружение. При этом вода свободно протекает через полости батометров, меняясь в зависимости от глубины погружения.The underwater vehicle with bathometers moves from the deck over the side of the vessel, after which, as a result of etching the cable, it begins to dive. In this case, water flows freely through the cavities of the bathometers, changing depending on the depth of immersion.

При достижении требуемой глубины, устройство управления подводного аппарата подает команду на исполнительный механизм, который освобождает петли 8 фиксирующих лесок. Крышки 3, под действием стягивающего усилия растянутых упругих шнуров 5, закрываются на корпусе батометра 1, герметично изолируя пробу от окружающей среды. Надежная изоляция обеспечивается за счет взаимодействия внутренних сферических поверхностей крышек 3, выполненных в виде шарового слоя, с уплотнительными кольцами 10.When the required depth is reached, the control device of the underwater vehicle sends a command to the actuator, which releases the loops of 8 fixing lines. Covers 3, under the action of the tightening force of stretched elastic cords 5, are closed on the body of the bathometer 1, hermetically isolating the sample from the environment. Reliable insulation is ensured by the interaction of the internal spherical surfaces of the covers 3, made in the form of a spherical layer, with the sealing rings 10.

Для увеличения усилия поджатая крышек 3, количество упругих жгутов 5, на каждой из сторон батометра, может быть больше одного, что позволяет регулировать усилие поджатая крышек.To increase the force of pressing the covers 3, the number of elastic harnesses 5 on each side of the bottle can be more than one, which allows you to adjust the force of pressing the covers.

Процесс отбора проб может продолжаться до заполнения пробами всех батометров, размещенных в подводном аппарате.The sampling process can continue until all bottles located in the submersible are filled with samples.

После взятия пробы воды в последний батометр, аппарат поднимается на судно, размещается на палубе, где происходит слив проб из батометров и последующее изучение результатов.After taking a water sample into the last bottlemeter, the apparatus is lifted onto the ship and placed on the deck, where the samples are drained from the bottlemeters and the results are subsequently studied.

Claims (2)

1. Батометр для отбора проб воды, содержащий цилиндрический корпус, крышки, расположенные с торцов корпуса и оснащенные наружными цилиндрическими выступами; уплотнительные кольца, в местах контакта крышек с корпусом; упругого жгута с запасом упругости; лесок, закрепленных одним концом на цилиндрических выступах крышек и оснащенных на другом конце петлями для фиксации на исполнительном механизме подводного аппарата; кранов, для слива воды и впуска воздуха; держателей, закрепленных хомутами на корпусе; отличающийся тем, что упругие жгуты размещены симметрично с двух сторон снаружи корпуса, соединены с крышками с помощью гибких крепежных струн, приведены в растянутое состояние за счет лесок, проходящих через отверстия в держателях и в цилиндрических выступах крышек, причем внутренняя часть крышек, соприкасающаяся с уплотнительными кольцами, имеет форму шарового слоя.1. A bathometer for collecting water samples, containing a cylindrical body, covers located at the ends of the body and equipped with external cylindrical projections; O-rings at the points of contact between the covers and the body; elastic harness with a reserve of elasticity; fishing lines fixed at one end to the cylindrical protrusions of the covers and equipped at the other end with loops for fixing on the actuator of the underwater vehicle; taps for draining water and admitting air; holders secured with clamps to the body; characterized in that the elastic bundles are placed symmetrically on both sides outside the housing, connected to the covers using flexible fastening strings, brought into a stretched state due to fishing lines passing through the holes in the holders and in the cylindrical protrusions of the covers, with the inner part of the covers in contact with the sealing rings, has the shape of a spherical layer. 2. Батометр по п. 1, отличающийся тем, что количество упругих жгутов на каждой стороне корпуса более одного.2. Bathometer according to claim 1, characterized in that the number of elastic strands on each side of the body is more than one.
RU2023103549A 2023-02-15 Bathometer for water sampling RU2809825C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2809825C1 true RU2809825C1 (en) 2023-12-19

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU851165A1 (en) * 1979-10-19 1981-07-30 Специальное Конструкторско-Технологи-Ческое Бюро Морского Гидрофизичес-Кого Института Ah Украинской Ccp Water sampler
SU989362A1 (en) * 1979-12-25 1983-01-15 Институт Океанологии Им.П.П.Ширшова Water sampler
CN105928742A (en) * 2016-05-07 2016-09-07 浙江大学 Static pressure triggering type deep sea water sampler

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU851165A1 (en) * 1979-10-19 1981-07-30 Специальное Конструкторско-Технологи-Ческое Бюро Морского Гидрофизичес-Кого Института Ah Украинской Ccp Water sampler
SU989362A1 (en) * 1979-12-25 1983-01-15 Институт Океанологии Им.П.П.Ширшова Water sampler
CN105928742A (en) * 2016-05-07 2016-09-07 浙江大学 Static pressure triggering type deep sea water sampler

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СТЁПОЧКИН И.Е. Автоматический пробоотборник морской воды с заданной глубины // Подводные исследования и робототехника, 2022, N.1(39), стр.80-85. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107817131B (en) Deep sea water and dissolved gas collecting device and method
CN108990925B (en) Deep sea cold spring micro-organism collection and fidelity storage device and use method thereof
US20140366655A1 (en) Suspended Sediment Sampler
US10006897B1 (en) Devices for measuring parameters of water
CN111735671A (en) Device and method for collecting deep sea seabed overflow gas
RU2809825C1 (en) Bathometer for water sampling
CN208676143U (en) The acquisition of deep-sea cold spring tiny organism and fidelity storage device
Berman et al. Sample of seawater for trace metals
NO122401B (en)
RU222483U1 (en) MANUAL SAMPLER
GB2236522A (en) Total immersion liquid sampling
RU169006U1 (en) SAMPLE DEVICE FROM UPPER LIQUIDS OF LIQUID
RU2807544C1 (en) Deep sea probe for sampling liquids into bathometers
CN105699129B (en) A kind of deep air-tight sampling instrument in full sea
RU170154U1 (en) Tipping bathometer for spot sampling in shallow water
US4606233A (en) Bag sampler
CN113728987B (en) From come-up deep sea biological sampling device
JPH08233725A (en) Water tank for intermittent immersion environmental fatigue test
CN212871838U (en) Portable deep water sampling device
RU123156U1 (en) WATER SAMPLER
US7437959B1 (en) In-water hull cleaning sampling device
CA1090200A (en) Launching and recovering submersible craft
Acuňa et al. A simple device to transfer large and delicate planktonic organisms
CN215727029U (en) Practical underwater undisturbed mud sampler
SU1390631A1 (en) Teaching aid on physics