SE432306B - Anordning for provtagning av grundvatten i jord och berg innefattande en atmintone delvis evakuerad mobil provtagningsbehallare - Google Patents

Description

15 20 25 åïíßí9ß9så Q Nedan kommer ett utföringsexempel av den nya uppfinningen att beskrivas med hänvisning till ritningarna där fig 1. och fig 2. visar den principiella uppbyggnaden av två utförings- former av uppfinningen. Vid provtagning i jord, se fig 1., 7 utgörs anordningen av en filterspets 1 som installerats i jorden och som är förbunden med ett rör 2 som når upp till markytan. Vid provtagning av grundvatten sänks en provtagare 3 ned inuti röret och ansluts tätande till en nippel 4 på filterspetsen. Vid provtagning i berg borras först ett hål 5 i berget varefter den förutbestämda provtagningsnivån förseg- las enligt känd teknik från den övriga delen av borrhâlet med hjälp av elastiska tätmuffar 6 av vilka den övre tätmuffen *uppvisar en nippel 4'för anslutning av provtagaren 3. Då önskat prov erhållits hissas provtagaren upp till ytan med hjälp av en lina eller wire 8. Pig 3. visar i större skala ett snitt genom en provtagare 3 för grundvatten och tillhörande filter- spets. Provtagaren och filterspetsen är frikopplade från varandra. Pig 4. visar i större skala provtagaren 3 samman- kopplad med nippeln 4 till filterspetsen 1, alternativt med nippeln 4ltill den elastiska tätmuffen 6. Fig 5. visar i större skala en utföringsform provtagaren vid vilken denna utrustas med en tryckgivare för att möjliggöra en registrering av fyllningsförloppet i provtagaren. Denna utföringsform kan också användas för att samtidigt med provtagningen erhålla mätdata för bestämning av den aktuella jordens eller bergets vattengenomsläpplighet.

Den principiella uppbyggnaden av den i fig 1. visade filter- spetsen 1 motsvarar den enligt det svenska patentet med publi- ceringsnummer 411645. Kännetecknande för denna filterspets 10 15 20 25 .8{1Ü01989- 5 är bl a att den, som framgår av fig 3., uppvisar ett filter 9, företrädesvis av keramiskt material, vilket delvis omsluter en sondspets 10 företrädesvis av termoplast. Det är viktigt att såväl filtret som sondspetsen är tillverkade av stabila och inaktiva material för att undvika en kontaminering av grundvattnet genom t ex kemisk utfällning eller genom spän- ningskorrosion. Filtret anligger vid sina ändytor mot tätande brickor av ett elastiskt material 11. I sondspetsen löper en från filtret 9 utgående kanal 12. Kanalen 12 mynnar 1 en nippel 13 som är tillsluten med en hylsa som innefattar ett tätande element 15 av en elastomer eller naturgummi. Det tät- ande elementet 15, som kan penetreras med en kanyl, fyller funktionen av en självstängande snabbkoppling.

Provtagaren 3 kännetecknas av att den innehåller en provtag- ningscylinder 16 som är monterad i en hylsa 17 vilken upp- till uppvisar en mutter 18 som tillsluter hylsan. I muttern finns infäst en lina eller wire 8 för nedsänkning och upp- hissning av provtagaren i röret 2 eller bergborrhâlet 5.

Provtagningshylsan 16 är tillsluten av en propp 19 till- verkad av en elastomer eller naturgummi. Proppens diameter väljs så att den vid monteringen i hylsan 16 erhåller en komprimering och förspänning i radiell riktning. Proppen 19 som kan penetreras av en kanyl har funktionen av en själv- stängande snabbkoppling. Före monteringen i hylsan 17 skall provtagningscylindern evakueras på luft. Detta görs t ex enligt känd teknik genom att penetrera en kanyl genom prop- pen 19 och därefter ansluta kany].en till ett s k vattensug ëflflï9å9==š 4 10 15 20 25 eller någon annan typ av evakueringsanordning. Genom detta förfarande kan man åstadkomma ett undertryck i provtagnings- cylindern som närmar sig absolut vakuum. Då kanylen dras ut ur provtagningscylindern kommer proppen 19 att automatiskt tillsluta denna varvid det anbringade undertrycket kommer att kvarstå i provtagningscylindern. I de fall stora krav på renhet föreligger kan provtagningscylindern desinficeras före evakue- ringen. Om det finns krav på att vattenprovet ej får innehålla för mycket suspenderade partiklar kan ett filter 20 anordnas i provtagningscylindern.

Provtagaren innefattar vidare en dubbelsidig kanyl 21 som är monterad på en hållare 22 vilken är förskjutbart lagrad i hylsan 17. På den mot provtagningscylindern vända sidan anligger hâllaren 22 mot ett fjädrande element 23, t ex en stålfjäder eller ett poröst elastiskt material. Vid monte- ringen av kanylhâllaren 22 i hylsan 17 anbringas en viss förspänning hos det fjädrande elementet 23 genom en spänn- mutter 24 som befinner sig i ingrepp med hylsan 17. Då det fjädrande elementet 23 förspännes med hjälp av muttern 24 kommer den ända av kanylen 21 som är vänd mot provtagnings- cylindern att delvis penetrera proppen 19 varvid en tätning av kanylen erhålls.

Den iordningställda provtagaren sänks nu ner i röret 2 eller bergborrhålet 5. Genom att provtagarens nedre ända invändigt uppvisar en konisk del kommer den att centreras på nippeln 4 till filterspetsen eller nippeln 4'till den _elastiska tätmuffen. Genom inverkan av provtagarens egen vikt 10 15 20 25 30 8101989-5 kommer kanylen 21 att penetrera först det tätande elementet 15 i nippeln 4 eller nippeln 4'och därefter proppen 19 i prov- tagningscylindern. Det är viktigt ur provtagningssynpunkt, att kanylen först penetrerar genom det tätande elementet 15 i filterspetsen 1 eller tätmuffen 6 före dess andra ända helt penetrerar proppen 19 i provtagningscylindern. Detta krav upp- fylls enkelt genom att anbringa en lämplig förspänning hos det fjädrande elementet 23 samt genom att välja dels lämpliga tjocklekar, dels lämpligt material till de tätande elementen 15 och 19. Genom inverkan av undertrycket i provtagninge- cylindern 16 kommer vätska - grundvatten - att sugas in i denna via filtret 9 och kanalen 12. §ig¿í visar provtagaren 3 sammankopplad med nippeln 4 alternativt nippeln 4: Figuren visa provtagningscylindern delvis fylld med vätska 25. Då provtagare avlägsnas från nippeln kommer först kanylen genom inverkan av d fjädrande elementet 23 att dras in i proppen 19 varvid provcyli dern tillsluts. Därefter kommer kanylen att dras ut ur det täta de elementet 15 i nippeln 4 eller 42 På detta sätt erhålls ett hermetiskt tillslutet vätskeprov i provcylindern.

Pig 5. visar en alternativ utformning 3' av provtagaren. I denna utformning är provtagningscylindern 16' i båda ändytorna försedd med tätande propp 19' ; 19" av en elastorfler eller natu gummi. Provtagningscylindern är monterad i en hylsa 17'. I den övre tätproppen på próvtagningscylindern penetreras lämpligen en kanyl 26 som via ett méllanstycke 27, innehållande en kanal 30, står i tätande förbindelse med en elektrisk tryck- givare 28. Provtagaren 3' sänks lämpligen ner i röret 2 med hjälp av den elektriska kabeln 29 till tryckgivaren. Provtag- ningscylindern 16' evakueras på luft på samma sätt som beskrivs för anordningen i fig.3. Avsikten med provtaqarens Utf°rm" 10 15 20 a1n19s9«5 é ning enligt fig 5. är att man vid provtagning skall kunna följa fyllningsförloppet i provcylindern. Detta görs enkelt genom att avläsa förändringen av trycket i provtagningscylin- dern. Denna tryckförändring registreras lämpligen automatiskt men en skrivare. Pâ basis av den information som tidsförloppet för provcylinderns fyllning ger kan man också göra beräkningar av den aktuella jordens eller bergets vattengenomsläpplighet.

Om man enbart önskar göra bestämningar av jordens eller bergets permeabilitet kan man givetvis också förfara på så sätt att provcylindern 16' delvis fylles med vätska och delvis med komprimerad gas. Då provtagaren 3' ansluts till nippeln 4 eller nippeln 4,kommer härvid vätskan i provcylindern till följd av övertrycket hos den komprimerade gasen att pressas ut i den omgivande jorden eller berget. Om man på samma sätt som beskrivits ovan mäter tidsförloppet för tryckändringen i provcylindern med hjälp av tryckgivaren 28 kan man erhålla uppgifter för beräkning av den aktuella jordens eller bergets vattengenomsläpplighet.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna utan kan fritt varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (8)

8ffÛ1989~ 5 PATENTKRAV

1. Anordning för provtagning av grundvatten i jord och berg innefattande en åtminstone delvis evakuerad mobil provtagninge- behållare (16;16'), vars i användningsläget nedåt vända ände är lufttätt tillsluten medelst ett första element (19;19') av flexi- belt material, k ä n n e t e c k n a t av en dubbelsidig kanyl (21) vilken är monterad i en hållare (22) i anslutning till behållaren (16, 16') nedanför det första elementet (19, 19') sett i behålla- rens (16, 16') användningsläge, varvid hållaren (22) med kanylen (21) är förskjutbar i sin längdriktning relativt det första elementet (19, 19'), samt organ (23) för att utöva en mothållande kraft på hållaren (22) då den förskjuts mot det första elementet (19, 19'), samt ett andra element (15) av flexibelt material vilket tillsluter en övre ände hos en stationär grundvatten- samlare och att provtagningsbehållaren (16, 16') är anordnad att anbringas på grundvattensamlarens övre ände varvid det första och det andra elementet penetreras av den dubbelsidiga kanylen.

2. ; Anordning enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d av att grundvattensamlaren utgöres av en filterspets (1), på vil- ken är anbringad en nippel (4), i vilken det andra elementet (15) av flexibelt material är monterat.

3. Anordning enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d av att grundvattensamlaren utgöres av ett borrhâl, i vilket har anbringats en tätningsmuff (6) av elastiskt material, varvid en nippel (4') är anbringad på muffen (6), och att det andra elemen- tet (15) av elastiskt material är monterat i nippeln (4').

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att provtagningsbehâllaren (16;16') är anordnad i en i använd- ningsläget nedåt öppen hylsa (17), vilken är avsedd att upptaga nippeln (4,4').

5. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att fifi@19e9~§ Q det mothållande organet utgöres av en tryckfjäder (23).

6. Anordning enligt något eller nâgra av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att provtagningsbehållaren (l6;l6') innehåller ett filter (20).

7. Anordning enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att provtagningsbehâllaren (16') är ansluten till en tryckgivare (28).

8. Anordning enligt något eller nâgra av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att elementen (15,19;19') av flexi- belt material är tillverkade av en elastomer eller av natur- gummi.