Устройство для отбора проб

фф 1 ФЙ т 973 ящ 3 у лнтцоОП ЙСЗГМ еИЗОБРЕТЕЙЙЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик1 746243(23) Приоритет Опубликовано 07,07,80. Бюллетень,% 25Дата опубликования описания 07.07,80 по делам изобретеиий и отврмтий(72) Авторы изобретения П, 3. Цацко и В. И, Затыльников Всесоюзный научно. исследовательский институт по охране вод(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ Изобретение относится к технике исследования химических и физических свойств, аименно к устройствам для отбора нроб, преимущественно жидкости, например воды из водоемов или водотоков, и может быть исполь 5зовано для отбора проб нефтепродуктов, змуль.сий, кислот и т. и,Известно устройство для отбора проб жнд.кости, содержащее поплавок, закрепленныйна подвижной штанге, пробоотборную трубку,соединенную с измерительным блоком 11. Недостатком устройства является невозмож. ность получения достоверной пробы для заданной точки, так как транспортировка всего15 отбираемого объема по трубопроводу приводит к перемешиванию отобранной в данный момент пробы с предыдущими и последующимив процессе забора пробы жидкости.Известно устройство, осуществляющее транс. портирование уйаковочного материала в тру.бопроводе, содержащее транспортную магистраль, контейнер, загружаемый зернистым материалом и установленный с возможностью перемещения, узлы загрузки и выгрузки, насос, трубопроводы с кранами и блок управления,соединенный с насосом 2,Устройство предназначено для доставки изузла загрузки к узлу выгрузки контейнера,например, с зернистым материалом, свободноперемещаемого по транспортной магистралипотоком жидкости, т. е. устройство выполня.ет, в основном, транспортировочные функции. Целью изобретения является повышение дос. товерности отбираемой пробы,Указанная цель достигается тем, что насос и узлы забора н слива проб соединены с по. мощью трубопроводов, контейнер выполнен с отверстиями и с поперечным сечением, рав.ным сечению транспортной магистрали, имеет в средней части наружную кольцевуювысоединенную отверстиями с внутренней полостью контейнера выточку н снабжен кольцевым клапаном с отверстиями, установленным с возможностью перемещения. в выточке, узлы забора и слива проб выполнены с отверстия. ми.51015 20 25 30 40 45 50 3.74Целесообразно транспортную магистраль вы полнить в виде гибкого трубопровода","найрй- " мер, нз полимерного материала, узел забора проб снабжать якорем и буемузлы забора и слива проб снабжать соединенными с бло.ком уйравления концевыми выключателями.На фиг, 1 изображена структурная схема устройстйа для отбора проб; на фйг. 2 .схема установки устройства в водоеме; на фиг, 3узел забора пробы в открытом положенйй, разрез; на фиг. 4 узел забора про. бы в закрь 1 том положении, разрез; на фиг. 5- узел слива пробы в открытом положении, разрез; на фиг. 6 . узел слива пробы взакры том положении, разрез; на фи 1, 7кольцевойклапан.Устройство для отбора проб содержит транс. портнуто магистраль 1, контейнер 2, установлен. ный с возможностью перемещения, узел 3 забора проб, узел 4 слива проб, насос 5 подачи рабочей жидкости в транспортную магистраль,,трубопроводы 6 н 7 с кранами 8 и 9 и блок1 О уйравления. Краны 8 и 9 выполнены в видеуправляемыхтрехходовых кранов. Насос 5 снаб.жен заборным патрубком 11, опущенйым в во. доем, Узел забора проб 3 установлен вместе отбора проб с помощью якоря 2 ибуя 13. Узлы забора и слива пробы снабжены концевыми выключателями 14 и 15,Блок 10 управления электрически соеди-.нен с насосом 5 кранами 8 и 9 и концевымивыключателями 14, 15. Контейнер 2 выполнен в вйде пустотелойцилиндрической емкости, торцовые части которой по диаметру соответствуют внутреннему диаметру транспортной магистрали 1, Для" исключения влияния материала контейнера 2 на качество отобранной пробы контейнер вы.йолнен из устойчивого к агрессивным Средам материала. Контейнер 2 выполнен с внутренней полостью 16, в которую помещается отбираемая проба. В- средней части контейнер 2 снабжен наружной кольцевой выточкой 17, которая посредством отверстий 18 соединена с внутренней полостью 16, В кольцевой выточ-ке 17 установлен с возможностью перемещениякольцевой клапан 19, который выполнен со сквозйыми прорезями 20. При этом отверстия 8 и сквозные прорези 20 размещены так; что при установке кольцевого клапана 19 в крайнем левом положении отверстия 18 сое.динены со сквозными прорезями 20, При пе.ремещений кольцевого клапана 19 от этого крайнего положения в правую сторону, от.верстия 18 перек 15 ывгвтСя кольцевым кйапаном 19.Корпус 21 узла забора пробы 3 вьтйол= " нен в виде стакана, в который с уплотнением 6243 4 вставлена гильза 22, Корпус 2 крепится с уплотнением к транспортной магистрали 1.Внутренняя камера 23 гильзы 22 предназ. начена для помещения контейнера 2 на время забора пробы воды, поэтому ее диаметрфравен внутреннему диаметру транспортноймагистрали 1,В торцовой стенке корпуса 21 установленупор 24, к которому прикреплен конечныйвыключатель 14, имеющий стержень 25. Торцовая стенка корпуса 21 имеет штуцер 26, ккоторому крепится трубопровод 7.Корпусом 21 и гильзой 22 образована коль.цевая камера 27, в которой установлсн с воз.можностью перемещения кольцевой клапан 28,Крайние положения перемещения кольцевого клапана 28 ограничены упорами 29 и 30, Коль.цевой клапан 28 имеет сквозные прорези 31,т. е. он выполнен по подобию кольцевого клапана 19.Для соединения камеры 23 с окружающей средой в корпусе 21 имеются отверстия 32. Гильза, имеет отверстия ЗЗ37,Отверстия 33, 34, 36 и 37 размещены так, что при установке контейнера 2 в узле забора пробы 3 в положении, когда контейнер 2 прижат к упору 24 т". е. в момент забора пробыводы (см. фиг. 3) отверстие 33 соединяет шту.цер 26 через камеру 23 с кольцевой камерой27, отверстие 37 соединяет кольцевую камеру27 с камерой 23 со стороны транспортной магистрали 1, а отверстия 34 и 36 соединяют кольцевую камеру 27 с кольцевой выточкой 17.Отверстия 35 соосны с отверстиями 32 и размешены так, что при установке кольцевого клапана 28 в крайнее левое положение до упора 29 отверстия 32 соединены со сквозными прорезями 31, последние через отверстия 35 соединены со сквозными прорезями 20 кольце. вой втулки 19 и далее через отверстие 18 контейнера 2 - с внутренней полостью 16 контейнера.Корпус 38 узла слива пробы 4 выполнен в виде стакана, в который с уплотнением вставлена гильза39, Корпус.38 крепится с уплотнением к транспортной магистрали 1.Камера 40 гильзы 39 предназначена для помещения контейнера 2 на время слива пробы, поэтому ее диаметр равен внутреннему диаметру транспортной магистрали 1,ФВ торцовой стенке корпуса 38 установлен упор 41, к"йь 5 торому прикреплен конечный выключатель 15, имеющий стержень 42. Торцовая стенка корпуса 38 имеет штуцер 43.Корпусом 38 и гильзой 39 образована коль. цевая камера 44, в которой установлен с воз.можиостью перемещения кольцевой клапан 45. Крайние положения перемещения кольцевого5 746 клапана 45 ограничены упорами 46 и 47. Кольцевой клапан 45 имеет сквозные прорези 48,Для слива пробы корпус 38 имеет штуцер 49, а гильза 39 имеет отверстие 50, С целью быстрейшего опорожнения внутренней полос.ти 16 контейнера 2 корпус 38 имеет отверстие 51, а гильза 39 отверстие 52.Гильза 39 имеет отверстия 53 и 54, посредством которых кольцевая камера 44 соединена с камерой 40. Отверстия 53 и 54 рас положены так, что при установке контейнера 2 в положении, прижатомк упору 41, через отверстия 53 и 54 кольцевая камера 44 соедикена с кольцевой выточкой 17 контейнера 2.Та часть кольцевой камеры 44, которая при 15 мыкает к торцовой стенке корпуса 38, соединена посредством трубки 55 с транспортной магистралью 1, Противоположная часть кольцевой камеры 44 соединена посредством трубки 56 со штуцером 43, 20 Устройство работает следующим образом,С помощью блока 10 устанавливают кран 8 в положение подачи воды от насоса 5 к узлу 4 слива пробы, а кран 9 в положение 25 подачи воды из трубопровода 7 на слив. За. тем включают насос 5, забирают воду из водоема через заборный патрубок 11 и по трубопро. воду б подают ее через кран 8 в камеру 40 узла 4. Одновременно вода по трубке 56 зр поступает в кольцевую камеру 44 и воздейст. вует на кольцевой клапан 45, который, пере. мещаясь в крайнее положение, ограниченное упором 47, перекрывает отверстие 50 и штуцер 49. Через отверстие 53 давление передается на кольцевой клапан 19, который перемещаясь, перекрывает отверстия 18 контейнера 2. Под давлением воды контейнер 2 движется от упора 41 по транспортной магистрали 1 в камеру 23 узла 3 забора пробы и прижимается к упо О ру 24, При этом контейнер 2.воздействует на стержень 25 концевого выключателя 14, ко. торый передает сигнал блоку 10 управления о том, что контейнер 2 находится в узле 3.При перемещении контейнера 2 в транспорт. 45 ной магистрали 1 вода, выталкиваемая кон тейнером 2, проходит через штуцер 26 втрубопровод 7 и по нему поступает к крану 9,через который идет на слив. При достижении контейнером 2 упора 24 контейнер 2 останавли- о вается, при этом вода из транспортной магистрали 1 через отверстие 37 поступает в кольцевую камеру 27, иэ которой через отверстие 36 - в кольцевую выточку 17 контейнера 2. Так как движение контейнера 2 ограничено упором 24, то в кольцевой выточке 17 и кольцевой камере 27 создается напор, под воздействием чего кольцевые клапаны 19 и 28 пе; ремещаются до упоров (кольцевой клапан 28Г 243 6перемещается до упора 2 А кольцевой клапан19 до упора в кольцевой выточке 17).При перемещении кольцевых клапанов 19и 28 происходит совмещение отверстий 18,20, 35, 31 и 32 и образуются каналы, которыесоединяют внутреннюю полость 16 контейнера2 с окружающей средой. Проба по этим каналамвыжимает воздух и заполняет внутреннюю полость 16 контейнера 2,При поступлении от конечного выключателя 14 сигнала на блок 10. управления о приходе контейнера 2 в узел 3 забора пробы по уста.новленной программе насос 5 отключается,Для того, чтобы вернуть контейнер 2 спробой в. узел 4 слива пробы, блоком управ.ления 10 подается команда кранам 8 и 9. Кран,8 устанавливается в положение подачи водыот узла 4 на слив, Кран 9 устанавливается вположение подачи воды от насоса 5 по трубопроводу 6 в трубопровод 7 и далее к узлу 3забора пробы.Вода, поступающая от насоса 5 по трубопроводу 7 через штуцер 26, подается в камеру 23 узла 3 забора пробы.Создаваемый в камере 23 напор воды воэ.действует на контейнер 2, одновременно этотнапор передается через отверстие 33 в коль.цевую камеру 27, а из нее через отверстие34 - в кольцевую выточку 17 контейнера 2,Под действием напора воды кольцевые клапаны 19 и 28 перемещаются до упоров (клапан28 до упора 30, а клапан 19 до упора в кольцевой выточке 17). При таком перемещениикольцевой клапан 19 перекрывает отверстия18 и изолирует отобранную пробу, находящую.ся во внутренней полости 16 контейнера 2 отокружающей среды, в том числе и от воды,перемещающей контейнер 2 в транспортной маги.страли 1. Кольцевой клапан 28 перекрываетотверстия 32 в корпусе 21 узла 3 забора про.бы и исключает выход рабочей воды иэ транс.портной магистрали 1,Под действием напора воды контейнер 2.перемещается в узел 4 слива пробы. Воде,/выталкиваемая контейнером 2 из транспорт.ной магистрали 1, проходит через штуцер 43узла 4 и поступает к крану 8, через которыйидет на слив.Контейнер 2, пройдя транспортную магистраль 1, входит в камеру 40 узла 4 слива пробы и прижимается напором воды к упору 41.При этом контейнер 2 воздействует на стержень 42 конечного выключателя 15, которыйпередает сигнал блоку 10 управления о том,что контейнер 2 находится в 4 узле сливапробы.При остановке контейнера 2 упором 41напор иэ транспортной магистрали 1 по трубке55 передается в кольцевую камеру 44 и далее7через отверстие 54 в кольцевую выточку 17контейнера 2. Под воздействием напора коль.цевые клапаны 19 и 45 перемещаются до упоров кольцевой клапан 45 до упора 46, клапан 19 до упора в кольцевой выточке 17),При таком перемещении кольцевых клапанов19 и 45 совмещаются нижние отверстия н прорези 18, 20, 50, 48 и 50 и верхние отверстия18, 20, 52, 48, 51, которые образуют нижнийи верхний каналы, По нижнему каналу проба 10из внутренней полости 16 контейнера 2 сли.вается и поступает на последующую обработку, По верхнему каналу во внутреннюю по.лость 16 поступает воздух,При поступлении от конечного выключателя 15 сигнала на блок управления 10 о приходе контейнера 2 в узел 4 слива пробы поустановленной программе насос 5 отключается,74624 2 О 25 Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 500487, кл, 6 01 Н 1/10, 1972,2, Патент США Иф 3333901,зО кл. 302-66, 1967 (прототип),Формула изобретения 1. Устройство для отбора проб, содержащее транспортную магистраль, контейнер, установленный с возможностью перемещения, узлы забора и слива проб, насос подачи рабочей жидкости в фанспортную магистраль, трубопро-. воды с кранами и блок управления, соединенйый с насосом, узлами забора и слива проб 3 8и кранами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности отби. расмой пробы, насос и узлы забора и слива проб соединены с помощью трубопроводов, контейнер выполнен с отверстиями и с попереч. ным сечением, равным сечению транспортной магистрали, имеет в средней части наружную кольцевую выточку и снабжен кольцевым клапаном с отверстиями, установленным с воз. можностью перемещения в выточке, узлы забо. ра и слива проб выполнены с отверстиями,2. Устройство для отбора проб по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что транс.портная магистраль выполнена в виде гибкого трубопровода, например, из полимерного материала.3, Устройство для отбора проб по лп. 1 и 2, отличающееся тем,чтоузел забора проб снабжен якорем и буем.4, Устройство для отбора йроб но пп. 1.3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узлы забора и слива проб снабжены соединенными с блоком управления концевыми выключателями.