Устройство для отбора проб поверхностного слоя жидкости

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 М 1/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИ АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (53) 543.053(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СС385309, кл, С 01 И 1/10, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Р 797907, кл, С 01 М 1/12, 1978.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА НРОБ 1 ОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ЖИДКОСТИ, содержащее корпус, траверсу с тросом и выполненный в виде желоба контейне о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности пробы, улучшения эксплуатационных ЯО 1154210 качеств и повышения надежности устройства, корпус выполнен плавучим в виде короба, снабженного в верхнейс части кассетой, установленной внутри корпуса с возможностью поворота и снабженной ограничителями поворота, при этом оси поворота траверсы и кас сеты находятся в одной вертикальной плоскости, кассета выполнена в виде П-образной скобы и снабжена с наружной стороны на одном конце жестко закрепленным барабаном с диаметрально расположенными пазами, а на другом - упором, ось барабана соосна оси поворота кассеты, траверса снабжена рычагом, взаимодействующим спазами барабана и ограничителями поворота кассеты, закрепленными на траверсе и взаимодействующими с упором, а в кассете установлен с возможностью съема контейнер.Ф12Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что траверса выполнена подпружиненной относительно корпуса.3, Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что контейнер 154210выполнен в виде соединяющихся между собой секций.4, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нижняя часть корпуса выполнена в виде вертикально расположенного буртика, Изооретение относится к получению и подготовке образцов для исследования в жидком или текучем состоянии, в том числе к отбору проб поверхностного слоя жидкости для исследований микробиологического гидрохимического и гидробиологического состава воды.Известно устройство для автоматического отбора проб воды, содержащее корпус, находящийся над поверхностью, и контейнер, представляющий собой образованную днищем и стенками емкость с открытым верхом, сое-, диненную с одним концом троса, намотанного на лебедку. Измерение уров 15 ня жидкости в контейнере осуществляют двумя вертикально разнесенными электродами, которые подают импульс для поднятия контейнера с отобранной пробой 1 1.Недостатком этого устройства является то, что при перемещении контейнера слои жидкости, переливаясь через стенки контейнера, перемешиваются, что исключает достоверность и представительность пробы поверхностного слоя жидкости.11 аиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для отбора поверхностного слоя жидкости, содержащее корпус, траверсу с тросом и контейнер, выполненный в виде желоба Г 2 1.Недостатком известного устройства является то, что в нем поплавок слу жит элементом привода и в зависимости от скорости опускания пробоотборника на воду всей нижней плоскостью воспринимает на себя удар о поверхность воды, что ведет к мгновенному 40 срабатыванию механизма вращения и фиксации. При этом отбирается неопределенный по толщине и площади слой воды, что в значительной степени снижает представительность пробы. 45 2Причем за счет повышенной инерции подвижных элементов устройства и отсекаемого слоя воды, создаваемой спиральной пружиной, происходит большой (до 307) выплеск отбираемой пробы из контейнера, что также влияет на представительность пробы.Кроме того, при сливе пробы через кран поверхностная пленка оседает на стенках, дне и в кране контейнера, что также снижает, представительность пробы, а слив ее через край практически невозможен, так как в этом случае одновременно сливаются и перемешиваются пробы из смежных отсеков контейнера.Известное устройство неудобно в эксплуатации, так как при сливе пробы пробоотборник массой 4-5 кг вместе с отобранными пробами необходимо одной рукой держать на весу, кроме того, для приведения механизма вращения и фиксации контейнера в исходное положение необходимо пробоотборник приподнять двумя руками за поплавок, после чего повернуть на 180 кон тейнер, что практически одному оператору выполнить невозможно.К недостаткам известного устройства следует также отнести наличие в конструкции четырех тарированных пружин, которые в процессе эксплуатации устройства в агрессивной среде теряют свои пружинящие свойства и требуют дополнительной регулировки.В известном устройстве, при взятии проб на микробиологический анализ, неудобен процесс стерилизации контейнера, так как в этом случае приходится.помещать в автоклав все устройство.Целью изобретения является повышение представительности пробы, улучшение его эксплуатационных качеств и повышение надежности.115421 20 Указанная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем корпус,траверсу с тросом и выполненный ввиде желоба контейнер, корпус выполнен плавучим в виде короба, снаб 5 женного в верхней части кассетой,установленной внутри корпуса с возможностью поворота и снабженной ограничителями поворота, при этом оси поворота траверсы и кассеты нахо Одятся в одной вертикальной плоскости,кассета выполнена н виде П-образнойскобы и снабжена с наружной сторонына одном конце жестко закрепленнымбарабаном с диаметрально расположенными пазами, а на другом - упором,ось барабана соосна оси поворотакассеты, траверса снабжена рычагом,взаимодействующим с пазами барабанаи ограничителями поворота кассеты,закрепленными на траверсе и взаимодействующими с упором, а в кассете установлен с возможностью съема контейнер.Целесообразно траверсу выполнить 25подпружиненной относительно корпуса.Причем контейнер выполнен в виде соединяющихся между собой секций,Кроме того, нижняя часть корпуса ЗОвыполнена в виде вертикально расположенного буртика.При выполнении корпуса устройства плавучим снижается масса устройства, тем самым улучшается удобство при его эксплуатации.Выполнение корпуса в виде открытого сверху и снизу короба, а нижней его части в виде вертикально расположенного буртика позволяет отсе О кать определенную площадь поверхности воды, повышая тем самым представительность пробы.Размещение в верхней части корпу- . са траверсы, установленной с возможностью поворота, позволяет использовать ее в качестве ручки для переноски пробоотборника, уменьшить его габарит по высоте при транспортировании в футляре, что улучшает его общие эксплуатационные качества, а также позволяет использовать траверсу в качестве привода для поворота кассеты с контейнерами, что повышает надежность устройства.55Установка с возможностью поворота во внутренней части корпуса кассеты, выполненной в виде П-образной скобы, обеспечивает возможность раз 0 4мешения и кассете контейнеров которые прн повороте кассеты вы".сна:, г определенный ло площади, глубине и объему поверхностный слой йоды, что значительно повышает представительность пробы. Кроме того, горизонтальная часть П-образной скобы кассеты служит опорой для закрепления контейнеров, придает жесткость конструкции, и являясь дисбалансом, позволяет за счет инерции и полученного от траверсы первоначального толчка, повернуться кассете с контейнером на 180 относительно исходного положения, одновременно отсекая от поверх- ности воды пробу.В предлагаемом устройстве на одном из концов кассеты с наружной стороны жестко закреплен барабан с диаметрально расположенными пазами, причем ось барабана соосна оси поворота кассеты, а траверса имеет рычаг, взаимодействующий с пазами барабана, что позволяет использовать траверсу в качестве привода для поворота кассеты и тем самым улучшает условия эксплуатации устройства и его надежность.Закрепление на другом конце кассеты упора, взаимодействующего с ограничителями поворота кассеты, которые закреплены на траверсе и на внутренней поверхности корпуса, предотвращает выплеск отобранной пробы, что повышает представительность пробы.Контейнер, установленный с возможностью съема, позволяет вести слив в первую очередь верхних слоев жидкости с поверхностной пленкой, что повышает представительность пробы и создает удобства в эксплуатации при стерИлизации контейнера.Выполнение траверсы подпружиненной относительно корпуса позволяет использовать ее в качестве привода для поворота кассеты, что в свою очередь исключает влияние таких факторов,как удар устройства с поверхностью воды и неудобство при приведении его в исходное положение, пбвышая тем самым представительность пробы и надежность устройства, а также улучшая его эксплуатационные качества.Исполнение контейнера в виде соединяющихся между собой секций позволяет отбирать одновременно несколько проб, что удобно для их сравнительгного анализа и повышает представительность пробы, а также для параллельного проведения разных видованализов, что расширяет производственные возможности устройства и создает удобства при его экстт.-туатации.На фиг, 1 изображено устройство для отбора поверхностного слояжидкости, общий вид на фиг, 2вид Л на фиг. 1 с отпущенной тра 10версой, на фиг. 3 - разрез Б-Б нафиг, 1", на фиг. 4 - вид В на фиг.1цд фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг, 1на фиг, 6 - разрез Д-Д на фиг, 5,ца фиг. 7 - контейнер в исходном по:тоженитт ца фиг. 8 - то же, послеотбора пробы.Устройство для отбора проб ттоверхностного слоя жидкости содержиткорпус 1, траверсу 2 кассету 3,20контейнер 4 и трос 5,Корпус 1 выполнен плавучим в виде открытого сверху и снизу короба,л верхней части которого на внутренних взаимно противоположных поверхностях установлена с возможностьюповорота траверса 2, Последняя 2 выполцеца в виде П-образной скобы иподпружиценд относительно корпусапосредством пружины 6 (фиг, 5), Ниже ЗОтрдверсы 2 установлена с возможностью поворота кассета 3, причемоси поворота тдтдверсьт и кассеты находятся н одцой зертикальной плоскости, 35.дссета 3 выполнена в виде П-образной скобы и размещена во внутренней части корпуса 1,На торизотттдльцой части траверсы 2расположены двд отверстия 7 и 8, за т 0перемычку 9 между которыми с помощьюкарабина 10 здчаливается трос 5(фиг. 4 и 1),На одном из концов кассеты 3, снаружной стороны, соосно оси поворота кассеты 3, жестко закреплен барабан 11, имеющий два диаметральнорасположенных паза 12 и 13, с которыми находится во взаимодействии рычаг 14, устацовлегптый на одном из 50концов трдверсы 2. На другом концекассеты 3 закреплен упор 15, взаимодействующий с ограничителем 16 поворота, закрепленным цд траверсе 2,и с огрант. тителем 17 ттоворота кассеты 3, закрепленным цд внутренней поверхности корпуса 1, Кдхлый из концов кассеты 3 иле.т смтдтс нный относительно оси поворота кассеты 3открытый паз 18. Пазы 18 расположены симметрично вертикальной плоскости, проходящей через оси поворота кассеты 3 и траверсы 2. В пазах18 установлены фиксирующие устройства 19 пружинного типа,Контейнер 4 выполнен в виде желоба из соединяющихся между собой секций 20 посредством фиксирующих стерж-.ней 21 и отверстий 22, которымиснабжены стенки секций 20. Каждаяиз стенок секций снабжена окном 23.Посредством тттиксирующих стержней21 контейнер 4 устанавливается в пазах 18 кассеты 3. Нижняя часть корпуса выполцена в виде вертикально расположенного буртика 24.Устройство работает следующимобразом,Перед отбором пробы секции 20стерилизуют и из них собирают контейнер 4, для этого Фиксируютттттестержни 21 вводят в отверстия 22смежной секции 20 (фиг. 6). Траверсу 2 устанавливают в вертикальноеположение, при этом рычаг 14 входитв паз 12 барабана 11, фиксируя положение кассеты 3, Контейнер 4,захватив через окно 23, устанавливают в кассету 3. При этом фиксирующие стержни 21, расположенныена наружной стороне контейнера 4,входят в пазы 18, расположенные набоковых параллельных стойках кассеты 3, и фиксируются фиксирующимустройством 19. Затем траверсу 2опускают в горизонтальное положение,д контейнер 4 вместе с кассетой 3поворачивают на 180 . При этом упор15 на кассете взаимодействует с ограничителем 16 поворота траверсы,устанавливая ее в вертикальное положение, а рычаг 14 входит в паз 13барабана 11, фиксируя кассету 3 сконтейнером 4 в исходном положении.Одновременно пружина 6, деформируясьсоздает на траверсу 2 усилие, направленное в сторону, противоположнуюее повороту,Подготовленное к работе устройство посредством троса 5 опускаютна воду, При соприкосновении с поверхностью воды корпус 1 своим буртиком 24 вырезает поверхностный слой,изолируя место отбора нутри здмк -нутого контура, сохрдняя тем сдмымцелостность поверхности"и илснтси.Под воздействием выталкивающей силы устройство находится на плаву. При стравливании троса 5 траверса 2, освобождаясь от воздействия на нее троса 5 под действием пружины 6 пово рачивается на 45-60 , одновременно воздействуя ограничителем 16 поворота на упор 15. Рычаг 14 при этом выходит из паза 13 барабана 11, кассета 3 расфиксируется и под действием полученного от траверсы 2 толчка, по инерции, поворачивается до соприкосновения упора 15 с ограничителем 17 поворота на корпусе 1. При повороте кассеты 3 с контейнером 4 последний своей кромкой высекает заданный слой воды.При подъеме устройства посредством троса 5 траверса 2 становится в вертикальное положение, при этом рычаг 14 входит в паз 12 барабана 11, Фиксируя кассету 3 с контейнером 4 в нижнем положении. Устройство устанавливают на плоскости. Контейнер 4 извлекают из кассеты 3,секции 20 разъединяют и пробы поочередно сливают в сяивные емкости.Технико-экономические преимущества изобретения по сравнению с известным устройством определяются тем, что при изготовлении известного устройства требуется 47 оригинальных деталей, а для предлагаемого устройства 36 в предлагаемом устрой-. стве отсутствуют спиральные и торированные пружины, которые сложны в изготовлении; количество движущихся кинематических элементов в известном устройстве 3, а в предлагаемом устройстве 2.Кроме того, использование предлагаемого устройства для отвода проб поверхностного слоя жидкости обеспечивает по сравнению с известным высокую представительность пробы, удобство в эксплуатации за счет введения съемного контейнера и высокую надежность за счет использования траверсы в качестве привода для поворота кассеты с контейнером.