Устройство для отбора проб жидкости

СОЮЗ СОВЕТСНИХсаюаапниснипРЕСПУБЛИН ИЮ 011 ЗсЮ С О 1 Ы 1/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Новосибирский завод электроагрегатов(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 893876, кл, С 01 Н 1/10, 1980.2. Авторское свидетельство СССР В 416588, кл, С 01 И 1/10, 1972.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРАПРОБ ЖИДКОСТИ, содержащее стаканс верхним отверстием, снабженнымклапаном, и с нижним отверстием,рычаг управления сливом пробы, тормозящий элемент, механизм перемещения стакана и тросик, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона использования устройства и повьппения представительности пробы, тормозящий элемент выполнен в виде полого цилиндра, герметично установленного снаружи нижней части стакана, клапан снабжен осью и противовесом, ось жестко закреплена на стакане и смещена относительно его продольной оси, противовес соединен с механизмом перемещения стакана, а рычаг управления сливом пробы снабжен дополнительным рычагом, взаимодействующим с механизмом перемещения стакана.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса, механизм перемещения стакана выполнен в виде е электродвигателя, соединенного с барабаном, на который намотан тросик, и снабженного кулачком и контактирующим с ним выключателем.гЩс3. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что дополнительный рычаг снабжен упором и пруяиной.Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именнок оборудованию для контроля состоянияжидкостей в емкостях, и может быть.использовано для взятия из канализационных колодцев разовых, среднесуточных или среднесменных проб сточныхвод, содержащих неравномерно распределенные по глубине загрязнения.Известно устройство для отборапроб жидкостей, включающее цилиндрический корпус с верхним и нижним отверстиями, снабженными клапанами,соединенными между собой жесткимстержнем, механизм срабатывания клапанов и механизм перемещения корпуса 1 1.Недостатком устройства являетсянизкая представительность пробы.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является устройство для отбора жидкости, содержащее стакан с верхним отверстием,снабженным клапаном, и нижним отверстием, рычаг управления сливом пробы,тормозящий элемент, механизм перемещения стакана и трос 1 2 3Недостатком известного устройстваявляется низкая представительностьпробы из-за того, что проба беретсяс определенной глубины, на которуюнастроен пробоотборник, и поэтомухарактеризует состояние слоев жидкости, находящихся на этой глубине, тогда как исследуемые включения распределяются неравномерно по всему столбу жидкости. Если допустить, что конструкция устройства позволяет брать пробу и со столба жидкости при движении стакана вверх, когда тормозящий элемент тарелка) опущен и впускной клапан открыт, то при этом невозможно взять пробу со слоев жидкости, расположенных ниже уровня впускного клапана, в том числе и с донных слоев, где осеФдают, тяжелые примеси, взятие пробы с которых представляет особый интерес, Это вызвано тем, что впускной клапан расположен в верхней части стакана. Такое положение клапана обусловлено его жесткой связью с тормозящим элементом, который управляет его работой. Элемент установлен в на 55 правляющих над стаканом.Расположить элемент, а следовательно, и впускной клапан, в нижней части стакана не представляется возможным,так как это значительно усложняет конструкцию пробооборника и делает ее неработоспособной (нужно менять положение выпускного клапана, конструкцию обоих клапанов, направляющих, по которым перемещается тормозящий элемент, самого элемента н т.д,).Кроме того, при взятии пробы воздух выходит из стакана та 1 ое через верхний впускной клапан, через который поступает жидкость, что препятствует равномерному поступлению жидкости в стакан. Тормозящий элемент выполнен подвижным, а впускной клапан жесткосоединен с ним, поэтому он ненадеженв работе. Так, при любом перекосетормозящего элемента и возможном заклинивании его в направляющих, например при толчке в момент началадвижения стакана или при его остановке, клапан не срабатывает в нужный момент, что снижает представительность пробы,Так как тормозящий элемент выполнен в виде тарелки (площадки), дляполучения достаточного для подъемаклапана тормозящего эффекта необходимо, чтобы она имела значительнуюплощадь, что ведет к увеличению габаритов пробоотборника и поэтому нежелательно.Целью изобретения является расширение диапазона использования устройства, повышение представительнос"ти пробы и автоматизация процесса.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для отбора пробжидкости, .содержащем стакан с верхним отверстием, снабженным клапаном,и с нижним отверстием, рычаг управления сливом пробы, тормозящий элемент, механизм перемещения стаканаи тросик, тормозящий элемент выполнен в виде полого цилиндра, герметично установленного снаружи нижней части стакана, клапан снабжен осью ипротивовесом, ось жестко закрепленана стакане и смещена относительноего продольной оси, противовес соединен с механизмом перемещения стакана, а рычаг управления сливом пробы снабжен дополнительным рычагом,взаимодействующим с механизмом перемещения стакана.Целесообразно механизм перемещг -ния стакана выполнить в виде электродвигателя, соединенного с бараба 3 10965ном, на который намотан тросик, иснабженного кулачком и контактирующимс ним выключателем,Дополнительный рычаг может бытьснабжен упором и пружиной.5Устройство обеспечивает по сравнению с известным более высокую представительность пробы за счет того,что тормозящий элемент установленв донной части стакана, а клапан, 1 Озакрывающий верхнее отверстие, установлен на стакане на оси, смещеннойотносительно продольной оси стаканав сторону этого отверстия, и имеетпротивовес, который соединен : механизмом перемещения стакана.При касании тормозным элементомповерхности жидкости сразу же открывается клапан для выпуска воздуха,и жидкость через нижнее отверстиеначинает равномерно поступать в ста"кан со всех слоев жидкости, черезкоторые проходит стакан, включаяверхние слои, где собираются масла,и донные, где в основном оседают тяжелые примеси.Следовательно, в предлагаемомустройстве возможен забор пробы с самой малой толщины сточных вод, чтоисключено в известном устройстве.Выполнение тормозящего элементав виде полого цилиндра, охватывающего стакана и герметично соединенного с ним, обеспечивает при малойповерхности контакта с жидкостью зна 35чительный тормозящий эффект, что повышает надежность срабатывания кла"пана для воздуха, а также делаетвозможным эффективнее соизмерятьскорость погружения стакана со скоростью поступления жидкости в него.Кроме того, в известном устройстве основной узел - стакан - имеетсложную конструкцию с несколькимиподвижными элементами: тремя клапана.ми и тормозящей тарелкой, что снижает надежность его работы, а в предлагаемом устройстве он предельнопрост: имеет один клапан.на оси. На фиг. 1 показано устройство в момент погружения стакана, общий вид; на фиг, 2 - то же, в момент подъема стакана после взятия пробы.Устройство содержит цилиндрический стакан 1 с верхним 2 и нижним 3 55 отверстиями. На стенке стакана 1 установлен на оси 4 клапан 5, закрывающий верхнее отверстие 2. Ось 4 смещена относительно продольной осистакана 1 а сторону верхнего отверстия 2. Клапан 5 снабжен противовесом б,На боковой наружной поверхностистакана 1 в его нижней части установлен тормозящий элемент, выполненныйв вице полого цилиндра 7, охватывающего стакан 1 и герметично соединенного с ним, Механизм перемещения стакана 1 содержит реверсивный электродвигатель 8, редуктор 9, на вал которого насажен барабан 10 с намотанным на него тросиком 11, конец которого соединен с противовесом 6 клапана 5. Дополнительный рычаг 12 установлен на оси 13 и имеет на одномконце ролик 14 для скольжения понему тросика 11, а на другом - наоси 15 подхватывающий рычаг 16 управления сливом пробы для стаканав его верхнем положении, контактирующий при этом с опорой 1.Тросик 11 снабжен упором 18, воздействующим на рычаг 12, На оси 13рычага 12 установлена пружина 19,поворачивающая рычаг 12 в горизонтальное положение,Устройство смонтировано на столе 20. Кулачок 21 и контактирующийс ним конечный выключатель 22 обеспечивают работу счетчика импульсовв блоке управления (не показан),который задает глубину погружениястакана и длительность цикла взятияпробы,Устройство работает следующимобразом,В исходном положении двигательобесточен, рычаг 12 находится в вертикальном положении,При включении электродвигателя 8тросик 11 начинает разматываться сбарабана 1 О. Рычаг 12 освобождаетсяот действия упора 18, и пружина 19поворачивает рычаг 12 в горизонтальное положение. Стакан 1 опускается.Тросик 11 натянут весом стакана 1.Клапан 5 закрывает отверстие 2.Опустившись на воду, стакан 1 задерживает свое движение, так как тормозящий элемент - полый цилиндр 7 - увеличивает сопротивление воды стакану 1. Тросик 11, продолжая разматываться с прежней скоростью, ослабевает, противовес 6 поворачивает клапан 5 на оси 4, верхнее отверстие 2 откры 109651вается, Через нижнее отверстие 3 встаканначинает поступать жидкость.Стакантонет, но с меньшей скоростью,чем разматывается тросик 11,Скорость погружения стакана 1 соизмерима со скоростью поступления жидкости в него, поэтому, опускаясь, стакан 1 забирает порции воды со всехслоев по глубине.После погружения стакана 1 на заданную глубину электродвигатель 8начинает вращать барабан 10 в обратном направлении и сматывать тросик 11При этом тросик 1 1 натягивается подтяжестью стакана 1 и поворачиваетклапан 5, закрывая верхнее отверстие 2.Тросик 11 поднимает стакан 1 иэводы, небольшое количество жидкостич )вытекает из стакана и в его верхнеичасти образуется вакуум, за счеткоторого взятая проба удерживаетсяв стакане 1,Упор 18 на тросике 11 упираетсяв рычаг 12 и поворачивает его в вертикальное положение. Стакан 1 отводится в сторону для слива пробы.Подхватывающий рычаг 16 прижимается одним концом к опоре 17, а вторым - обхватывает стакан 1. Оказываядавление на опору 17, рычаг 16 поворачивается на оси 15 и приподнимаетстакан 1. Тросик 11 ослабевает, противовес 6 открывает клапан 5, обеспечивая доступ воздуха в верхнюючасть стакана 1.После уравновешивания давлениявоздуха сверху и снизу на жидкость в стакане 1, пробл под действиемсобственного веса сливается в приемную емкость.Через заданное блоком управления 5 время цикл взятия пробы повторяется.Технико-экономические преимущества устройства состоят в следующем.Устройство обеспечивает высокуюпредставительность пробы за счет того, что тормозящий элемент замедляетпродвижение стакана в жидкости, врезультате чего позволяет соизмеритьскорость погружения стакана на заданную глубину со скоростью поступленияжидкости в стаканКроме того, устройство позволяетавтоматически, без дополнительныхмеханизмов, открывать клапан в верхних слоях жидкости, держать его от О крытым в течение всего времени взятияпробы и закрывать точно на заданнойглубине.За счет этого исключается влияниена представительность пробы рассогла-сования во времени работы механизмовперемещения стакана и открывания-закрывания клапана, как в известномустройстве.Устройство улавливает за одно 30 опускание стакана различные по удельному несу загрязнения, распределенные по всему столбу жидкости: каклегкие, находящиеся в верхних слояхжидкости (масла), так и тяжелые, находящиеся в нижних слоях жидкости (осадки), что позволяет получить полнуюинформацию о качестве исследуемойжидкости, например сточных вод.имокосов э 3815/30ВНИИ 1 П Подписное ного комитета СССР ретений и открытий аушскан наб., д, 4/5 11303 лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектн Тираж 823Государстве по делам изо Москва, Ж,1 Нечипоренко гнчак Коррект