Устройство для отбора глубинных проб жидкости

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) 01 М 110 ГОсудАРстВенный нОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЛМПРИ ГННТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ перемещения платформы и приспособление для управле 1 п 1 я клапана;п 1 пробаотборных сосудов. Каждьп. клапан выполнен в виде накицной крышки, снабжен хвостовиком с продольным лазом. Хвостовики соединень 1 между собой при помощи стержня, грузовой и упр,.Вляюпп:й тросы присоединены к стержню при помощи серьги, причем грузовой тпос со дппен с Верхней частью сермяги, я у 1 травляющий - с е нижней частью через направляющий бло.:;,. Приспасобле 1 пм для перемещения платформы и упоявпе ,т;я кляпянямн Выполнены В Визе дву 1 кя" тушек, Одна из которьж жестко закреплена на Оси и снабжена тормозом, а Вторяя устянОВленя с Воз;.1 ожность 1 с поворота, снабжена фиксатором, огра 1 ием поворота и приводом. УстройснЯбжено приспособлением дчя измерения глубины. 5 з,п. ф-лы, 7 ил,исследовател вод ренко ко, Л.С.Пон ОТБОРА ГЛУБИННЫХ(57) Изобретение ствам для отбора устройствам для из водоемов с не Цель изобретени вительности проб атационных харак содержит платфор борными сосудами стро относится проб, в ч тбора про кольких тности к жидкости ур овнеи. ние предст ние эксплу Устройство пробоотбление для овьпп учш ик. вум и чителство ер спо Изобретение относится к устройствам для отбора проб, в частности к устройствам для отбора проб воды с нескольких уровней водного объекта.Цель изобретения - повьппение пред ставительности пробы и улучшение эксплуатационных характеристик.На фиг, 1 изображено устройство для отбора глубинных проб жидкости, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 4 - приспособления для перемещения Платформы и управления клапанами; на фиг. 5 - приспособление для измерения глубины погру- вид Б на фпг.4,"з В-В на фиг,4.ючает платформу 12 с запорньпп 1 на фиг7-р ройство тборные е на фиу кл б о уды клапанами в виде снабженных хвост 5, трос 6 переме крытия, корпус 8 мещения и открыт накидных крьппек 3, виками 4, стержень бины погружени Платформаустановки в 1 ИХ крайней мере улов 2, Платф щим сосуды 2(71) Всесоюзный научноский институт по охране(54) УСТРОИСТВО ДЛЯПРОБ ЖИПКОСТИ 557474 А 1 ения, трос 7 отприспособлений перея и счетчик 9 глумеет гнезда 10 длявозможностью съемавух пробоотборныхрма 1 снабжена огры. ожухом 11 и перенос 1557474ной ручкой, выполненной в виде траверсы 12, прикрепленной к стойкам 13 пооси платформы 1 над стерженм 5 хвостовиков 4.и имеющей отверстия дляпрохода тросов 6 и 7. На платформе 1между сосудаьк 2 установлен огибающий элемент, выполненный в виде направляющего блока 14. К стойкам 13 надблоком 14 между сосудами 2 прикреплена пластина 15, имеющая в центреокно для прохода троса 7. Хвостовики4 накидных крьппек 3 сосудов 2 установлены на своих осях 16 и 17 напластине 15 с возможностью поворота в 15плоскостях, параллельных осям сосудов 2. Накидные крышки 3, взаимодействующие с горловинами сосудов 2,снабжены для закрытия этих горловинуплотнениями 18. Накидные крьппки 3 20на пластине 15 установлены так, чтохвостовики 4 соединены между собойстержнем 5, который установлен с возможностью перемещения в продольных пазах, выполненных в хвостовиках 4. К 25стержню 5 посредством установленнойна нем между хвостовиками 4 с возможностью поворота серьги 19 присоединены тросы 6 и 7. Трос 7 открытич направлен к платформе 1 и закрепленному на ней направляющему блоку 14, атрос 6 перемещения направлен от стержня 5 противоположно направлению троса7 открьггия в отверстие в траверсе 12и далее к корпусу 8 приспособлений.Трос 7 после огибающего элемента 14направлен в отверстие в траверсе 12Приспособление перемещения платформы1 и приспособление открытия горловинсосудов 2 выполнень в виде размещен- цных в корпусе 8 (Фиг. 4) катушки 20перемещения и катушки 21 открытия, установленных ча полой оси 22, размещенной в корпусе 8 с возможностью вращения, К катушке 20 прикреплен конец 45троса 6 перемещения, и она жесткозакреплена на оси 22, К катушке 21прикреплен конец троса 7 открытия,она соединена с приводом 23 и установлена на полой оси 22 с возможностью поворота. В полой оси 22 с возможностью перемещения вдоль ее осиустановлен подпружиненный пружиной24 Фиксатор 25 катушки 21 открьггия,Фиксатор 25 имеет штифт 26, которыйзакреплен в Фиксаторе 25 перпендикулярно его оси, а полая ось 22 имеетпродольное окно для перемещения вдольнего штифта 26. На прилегающих друг к другу щечках 27 и 28 катушек 20 и21 закреплены выполненные в виде дисков с выступами ограничители 29 и30 поворота с,возможностью взаимодействия своими выступами,Ограничитель 30 имеет окно по форме штифта 26, а прилегающая к ограничителю 30, сторона катушки 21 имееткольцевую коаксиальную полость (Фиг.7)диаметр которой больше диаметра окружности, описываемой штифтом 26 приповороте полой оси 22 с фиксатором25. На наружной щечке 31 катушки 20перемещения закреплен тормозной диск32 с возможностью взаимодействия стормозной колодкой 33, установленнойна стенке корпуса 8 с воэможностьюповорота вокруг оси 34 при воздейст;вии на поводок 35, закрепленный наколодке 33, Привод 23 выполнен в видемаховика с рукояткой, кинематическисоединенного скатушкой 21,Центр тяжести платформы 1 с крьппками 3 и сосудами 2 в порожнем и заполненномсостояниях размещен ниже геометрического центра. Масса платформы 1 с сосудами 2 в порожнем состоянии и крьппками 3 имеет отрицательную плавучесть.Такое размещение центра тяжести и установление массы осушествляют изменением массы платформы и кожуха 11,Корпус 8 приспособлений и счетчик9 глубины погружения установлены напереносной плите 36.Тросы 6 и 7 между корпусом 8 .приспособлений и платформой 1, точнеетраверсой 12, размещены с возможностью взаимодействия соответственносо шкивом 37.троса перемещения и шкивом 38 троса открытия счетчика 9. Вкорпусе 39 счетчика 9 размещена с возможностью поворота ось 40, на которой шкив 37 троса 6 перемещения закреплен жестко, а шкив 38 троса 7 открытия установлен с возможностью поворота. Ось 40 одним из концов посредством муфты 41 соединена со счетчиком 42 числа оборотов, Диаметрышкивов 37 и 38 установлены пропорциональными единице длины, например метру. Для направления тросов 6 и 7 отсчетчика 9 к траверсе 12 на плите36 установлены с возможностью вращения направляющий блок 43 троса 6 перемещения и направляющий блок. 44троса 7 открытия. Каждая крьппка 3 запорного клапана с уплотнителем 18снабжена пружинящим элементом 45, 5 15574имеющим окно, размер которого больше наружного размера горловины сосуда 2. Г 1 ежду уплотнением 18 и пружинящим элементом 45 размещена с возможностью съема фторопластовая пленка 46,5Устройство для отбора проб воды сглубинных слоев водного объекта работает следующим образом.Перед отбором пробы воды в гнезда10 платформы 1 устанавливают пробоотборные сосуды 2, закрепляя их кожухом 11, предохраняющим сосуды 2 отвозможных повреждений при погружениив воду, На каждой накидной крышке 3между пружинящим элементом 45 и уплотнением 18 устанавливают Фторопластовую пленку 46,Переносную плиту 36 закрепляют наопоре (не показана) например, плавучего средства, причем закрепляют так,что ее конец, на котором установленынапразляющие блоки 43 и 44, размещеннад водной поверхностью водного объекта. Плавучее средство устанавливают в акватории водного объекта взаданном месте отбора пробы.Приводом 23 корпуса 8 гриспособлений перемещения и открытия посредством тросов б и 7 платформу 1 устанавливают непосредственно под плитой36 над водной поверхностью, Находясьв таком положении, платформа 1 фактически подвешена тросом б. Усилие,создаваемое платформой 1 под воздей 35ствием силы тяжести, воспринимаетсятросом б, который передает его на катушку 20. Катушка 20 в данном положении заторможена, т,е. тормозная колодка 33 прижата к тормозному диску 32,который закреплен на щечке 31 катушки 20, Так как катушка 20 заторможена,то заторможена и связанная с нейжестко полая ось 22, а следовательно,жестко зафиксировано продольным окномв этой оси 22 неподвижное положениештифта 26, При этом пружиной 24Фиксатор 25 отжат, а штифт 26 в продольном окне оси 2 прижат к противоположному катушке 21 торцу окна. В 50таком положении штифт 26 размещен вокне ограничителя 30 и препятствуетего повороту, т.е. препятствует повороту катушки 21, а следовательно,и прчвода 23 под воздействием усилия,передаваемого катушке 21 тросом 7.Для погружения платформы 1 в водурастормаживают катушку 20 (фиг.4),для этого с помощью поводка 35 повора 74 6чивают вокруг оси 34 тормозную колодку 33 (Фиг. 6) и выводят ее из соприкосновения с тормозным диском 32, закрепленным на щечке 31 катушки 20, вследствие чего последняя и соединенная с ней жестко полая ось 22 получают возможность вращения под воздействием усилия, передаваемогона нее тросом 6, Поворачиваясь, ось 22 своим продольным окном воздействует на штифт 26, поворачивая им Фиксатор 25, а посредством окна штифт 26 поворачивает ограничитель 30 и жестко соединенную с ним через щечку 28 катушку 21 с приводом 23. Поворачиваясь катушка 21 разматывает с себя трос 7.Под воздействием тросов 6 и 7 вращаются синхронно катушки 20 и 21 и, соответственно, привод 23. т.е. с катушек 20 и 21 разматываются тросы 6 и 7 и платформа 1 погружается в глубину водного объекта. Скорость погружения платформы 1 регулируют приводом 23 путем придержцвапия его вруч-. ную, Разматываемые тросы б и 7 проворачивают соответствующие направляюпде блоки 43 и 44 и шкивы 37 и 38 счетчика 9. Икив 38 свободно вращается на оси 40. Шкив 37, вращаясь, вращает ось 40, а она через муфту 4 1 проворачивает счетчик 42 числа оборотов,. и по шкале последнего ведут контроль за глубиной, на которую погружена платформа 1.Платформа 1 соединена с тросом б посредством серьги 19. Усилие, создаваемое массой платформы 1 и всем, что на ней смонтировано, передается к серьге 19 через стержень 5. Так как при погружении платформа 1 висит на тросе б под действием силы тяжести,. то вследствие этого стержень 5 стремится переместиться вверх в сторону траверсы 12, При этом серьга. 19 тянет.за собой прикрепленный к ее нижнему концу трос 7, который от серьги 19 протянут к направляющему блоку 14, а от него - в отверстие траверсы 12, через которое оба троса б и 7 протянуты к соответствующим блокам 43 и 44.плиты 36. Так как стержень 5 размещен с возможностью перемещения в продольных пазах хвостовиков 4, то стремление стержня 5 переместиться вверх принуждает крышки 3 поворачиваться на своих осях 16 и 17. Этот поворот происхоцит так, что крышки 3 на которых укреплены уплотнения 18, прижимаются40 к горловинам сосудов 2. Пока трос 6 находится в натянутом состоянии, т.е. при погружении платформы 1 на глубину и при подъеме с глубины, горловины 5 сосудов 2 плотно закрыты уплотнением 18 и Фторопластовой пленкой 46. Сила, с которой крышки 3 прижимают пленку 46 и уплотнение 18 к горловинам сосудов 2, пропорциональна массе платфор мы 1 в совокупности с тем, что на ней смонтировано. Так как эту массу выбирают из условия, чтобы она имела отрицательную плавучесть даже при порожних сосудах 2, то создаваемое усилие 15 вполне достаточно для надиной герметизации сосудов 2 во время их пере-мещения в воде, Кроме того, отрицательная плавучесть обеспечивает минимальное отклонение под воздействием течения воды в водном объекте платформы 1 при ее погружении, что обеспечивает доставку платформы 1 на заданную глубину с достаточной точностью. Определение заданной глубины отбора- проб при погружении платформы 1 обеспечивается с достаточной точностью конструктивным выполнением приспособления перемещения и открьггия и счетчика глубины погружения, а также их 30 взаимосвязи с платформой 1 посредством тросов 6 и 7. Размещение центра тяжести платформы 1 с крышками 3 и сосудами 2 в порожнем,а также в заполненном состояниях ниже геометрического центра обеспечивает при погружении с порожними сосудами 2, а при подъеме с заполненными сосудами 2 устойпювое в вертикальном направлении положение платформы 1 в пространстве, следствием чего является повышение точности стабилизации доставки и установки платформы 1 в заданной точке глубины отбора пробы.По шкале счегчика 42 числа оборо тов контролируют погружение платфор. - мы 1 до заданной глубины. При достижении заданной глубины отбора пробы, поворачивая поводком 35 вокруг оси 34 тормозную колодку 33, вводят ее в соприкосновение с тормозным диском 32 и затормаживают его. При этом затормаживается катушка 20 и полая ось 22,. а через штифт 26 и ограничитель 30 останавливаются катушка 21 и привод 23, Разматывание тросов 6 и 7 прекращается, т,е. прекращается погружение платформы 1. Нажимают на выступающий из полой оси 22 конец фиксатора 25 и, сжимая пружину 24, продвигают фиксатор 25 в полости оси 22 в сторону катушки 21, При этом штифт 26 перемещается вдоль продольного окна оси 22 в сторону катушки 21 ивыходит из окна ограничителя 30 в кольцевую полость катушки 21, т.е. снимается жесткое соединение катушки 21 с осью 22 и катушка 21 получает возможность поворота. Приводом 23 повора" чивают катушку 21 и наматывают на нее трос 7, который, натягиваясь, воспринимает на себя усилие от платформы 1, снимая при этдм усилие с троса 6. Наматываясь, трос 7 воздействует через направляющий блок 14 па серьгу 19, которую этот трос 7 подтягивает к блоку 14, т.е, происходит перемегение стержня 5 в сторону пластины 15, на которой установлены крышки 3. Такое перемещение стержня 5 воздействует через пазы па крышки З,.принуждая их поворачиваться на осях 16 и 17 так, что крышки 3 с уплотнением 18 отходят от горловин сосудов 2,т,е.они открываются и заполняются водой.После заполнения сосудов 2, а это определяют по времени или по изменению усилия на привод 23, начинают подъем платформы 1 т.е. намотку тросов 6 и 7 на катушки 20 и 21, но так как катушка 20 заторможена, то поворачивается вначале только катушка 21 до взаимодействия ограничителей 29 и 30. Под воздействием пружины 24 фиксатор 25 стремится переместиться в сторону от катушки 21 и прижимает штифт 26 к ограничителю 30 со стороны полости катушки 21. При повороте катушки 1 штифт 26 скользит по ограничителю 30 пока окно в нем не совпадет со штифтом 26, тогда под воздействием пружины 24 фиксдтор 25, перемещаясь, протягивает штиФт 26 вдоль по пазу в оси 22. Нтифт 26 из кольцевой полости катушки 21 перемещается в окно ограничителя 30,жестко зафиксировав таким образом последний вместе с катушкой 21 относительно оси 22, и останавливает, поворот привода 23, Поворотом тормозной колодки 33 растормаживаюг тормозной диск 32, т,е. растормаживают катушку 20 и ось 22, при этом привод 23 получает возможность поворота. Вращая привод 23, наматывают тросы 6 и 7 на соответствуницие катушки 20 и 21. При этом усилие от платформы 1 перекладывается с троса7 на трос 6, на котором зависает платформа 1, т. е. трос 6 воздействует через серьгу 19 и стержень 5-на крыш ки 3, которые поворачиваются вокруг осей 16 и 17 и плотно закрывают горловины сосудов 2. Нагрузка платформы 1 передается стойкам 13, пластине 15, от нее осям 16 и 17, через крышки 3, стержень 5 и серьгу 19 тросу 6 и, далее на катушку 20.Поднятую из воды платформу 1 с заполненными сосудами 2 вручную с помощью траверсы 12 устанавливают на опору и, разъединив кожух 11, освобожда ют сосуды , извлекают их из гнезд вместе с Фторопластовыми пленками 46, освобождая последние отжатием пружинящих элементов 45. На горловине сосудов 2 с пленкой 46 навинчивают " 20 крышки, входящие в комплект сосудов 2, и отправляют пробы на последующий анализ.Исполнение крышек 3 с хвостовиками с принудительным управлением ими с помощью тросов с одновременным смещением центра тяжести ниже его геометрического центра и созданием отрицательной плавучести позволяет надежно закрыть горловины нробоотборных сосу- ЗО дов, предотвратив попадание воды в них из верхних горизонтов как при опускании, так и при подъеме сосудов, а также предотвратить контакт пробы с остатками предыцущей за счет установки сменной Фторопластовой прокладки . Кроме того, расположение ка-тушек перемещения и открытия на плите, расположенной над поверхностью годы, и их кинематическая связь через 40 трос со счетчиком глубины позволяют четко фиксировать глубину отбора пробы с,точностью инструментальной ошибки счетчика, что обеспечивает повыше ние представительности пробы и эф фективности его использования, например, при арбитражных спорах при вьивлении источников и виновников загрязнения.50Формула и зобр етения 1. Устройство для отбора глубинных проб жидкости, включающее утяжеленную платформу с двумя пробоотборными сосудами, установленными в ее гнездах и снабженными запорными клапанами с уплотняющими элементами,приспособление для перемещения платформы с грузовым тросом и приспособление для управления клапанами с управляющим тросом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности пробы и улучшения эксплуатационных характеристик, каждый запорный клапан вполнен г виде накидной крышки, установленной с возможностью поворота, снабжен хвостовиком, при этом хвостовики выполнены с продольным пазом и соединены между собой при помощи стержня, установленного с возможностью перемещения в этих пазах. грузовой и управляющий тросы присоединены к стержню посредством серьги, закрепленной на стержне, причем грузовой трос соединен с верхней частью серьги, а управляющий - с ее нижней частью через направляющий блок, закрепленный на платформе, приспособление для перемещения платформы и приспособление управления запорными клапанами выполнены в виде корпуса и установленных внутри него на полой оси катушек с тросами, при этом катушка перемещения с грузовым тросом жестко закреплена на полой оси и снабжена тормозом, а катушка с тросом управления установлена на ней с возможностью поворота и снабжена подпружиненным фиксатором, размещенным внутри полой оси, ограничителем поворота и приводом.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что пробоотборные сосуды снабжены защитными кожухами е3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено приспособлением для измерения глубины погружения платформы.4. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что приспособление для измерения глубины выполнено в виде корпуса и двух шкивов, размещенных внутри него на оси, причем один из шкивов жестко закреплен на оси и соединен тросом с катушкой перемещения, а другой установлен на оси с возможностью поворота и соединен тросом с катушкой управления клапанами, ось снабжена счетчиком оборотов, а диаметры шкивов пропорциональны еди" нице измерения длины.5. Устройство по пп. 1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что эапорные клапаны снабжены дополнительными уплот1557474 1 няющими элементами, выполненными .ввиде прокладок из фторопласта. 6. Устройство по пп, 1-5 о т л и 95 ч а ю щ е е с я тем, что фиксатор катушки управления снабжен штифтом, установленным на нем перпендикулярно его оси, полая ось выполнена с продольным окном, ограничитель поворотавыполнен в виде диска с выступом иокном по форме штифта, а прилегающаяк ограничителю сторона катушки имееткольцевую коаксиальную полой оси полость, диаметр которой превышает диаметр окружности, описываемой штифтомпри повороте полой оси с фиксатором.остави ехред Редактор А.О рректор Т.ПалиЗаказ 713 Тираж 497 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 и Г роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1(