RU202449U1 - WATER SEPARATOR - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам отбора проб воды с глубин до 50 метров и может быть использована в качестве батометра в газогеохимии, морской гидрохимии, гидробиологии, геоэкологии. Технический результат - расширение ассортимента водоотборных устройств, обеспечивающих сведение к минимуму контакта отобранной пробы с атмосферой. Устройство включает установленную на сосуде съемную крышку-цилиндр, верхняя часть которой снабжена пробкой с двумя трубками разной длины, при этом трубка меньшей длины не выходит за пределы нижней поверхности пробки, а внешний диаметр пробки равен внутреннему диаметру отверстия сосуда.The utility model relates to devices for sampling water from depths of up to 50 meters and can be used as a bathometer in gas geochemistry, marine hydrochemistry, hydrobiology, and geoecology. The technical result is an expansion of the range of water sampling devices that ensure the minimization of contact of the selected sample with the atmosphere. The device includes a removable cylinder-lid mounted on the vessel, the upper part of which is equipped with a stopper with two tubes of different lengths, while the shorter tube does not extend beyond the lower surface of the stopper, and the outer diameter of the stopper is equal to the inner diameter of the vessel opening.

Description

Полезная модель относится к устройствам отбора проб воды с глубин до 50 метров и может быть использована в качестве батометра в газогеохимии, морской гидрохимии, гидробиологии, геоэкологии.The utility model relates to devices for sampling water from depths of up to 50 meters and can be used as a bathometer in gas geochemistry, marine hydrochemistry, hydrobiology, and geoecology.

В настоящее время к наиболее известным и распространенным в практике экспедиционных исследований является устройство для отбора проб воды (батометр конструкции Нискина). Прибор имеет цилиндрическую форму, со свободной внутренней поверхностью, с двумя клапанами сверху и снизу бутылки, а также краном для извлечения собранных проб. (https://www.itera.spb.ru/katalog/gidrologicheskoe-i-okeanograflcheskoe-oborudovanie/probootborniki/batometrv/batometr-niskina-niskin-bottle.Currently, the most famous and widespread in the practice of expeditionary research is a device for sampling water (a bottle of Niskin's design). The device has a cylindrical shape, with a free inner surface, with two valves at the top and bottom of the bottle, as well as a valve for extracting collected samples. (https://www.itera.spb.ru/katalog/gidrologicheskoe-i-okeanograflcheskoe-oborudovanie/probootborniki/batometrv/batometr-niskina-niskin-bottle.

Известна система для экологических исследований, предназначенная для отбора проб природных и сточных вод из колодцев, водоемов природного и искусственного происхождения, включая водоемы, покрытые льдом с глубиной от 30 до 200 см, с целью определения в них содержания загрязняющих веществ и солевого состава (патент РФ №2090856). Пробоотборная бутыль ввинчивается в резьбовое отверстие пробоотборника, после чего система опускается в водоем. После заполнения емкости водой пробоотборник поднимается на поверхность, бутыль с пробой вывинчивается из системы, закрывается крышкой и доставляется в лабораторию.A known system for environmental studies is designed for sampling natural and waste water from wells, reservoirs of natural and artificial origin, including reservoirs covered with ice with a depth of 30 to 200 cm, in order to determine the content of pollutants and salt composition in them (RF patent No. 2090856). The sample bottle is screwed into the threaded hole of the sampler, after which the system is lowered into the reservoir. After filling the container with water, the sampler rises to the surface, the bottle with the sample is unscrewed from the system, closed with a lid and delivered to the laboratory.

Данная система предполагает использование сменной бутыли, что исключает этап переливания жидкости из отборника как в конструкции Нискина, однако, данная система не исключает контакт отбираемой воды с атмосферным воздухом, находящимся в порожней бутылке.This system assumes the use of a replaceable bottle, which excludes the stage of pouring liquid from the sampler, as in the Niskin design, however, this system does not exclude the contact of the sampled water with atmospheric air in the empty bottle.

Известно устройство для отбора проб воды (п. РФ №2105281), содержащее закрепленные на тросе по крайней мере одну емкость с входным отверстием и узел пробоотбора, включающий корпус с грузом. После заполнения емкости жидкостью, также осуществляют переливание жидкости в емкость для дальнейшей транспортировки, что повышает риск контакта пробы с атмосферным воздухом. Кроме этого, недостатком является излишняя техническая сложность конструкции и как следствие ее дороговизна в производстве,Known device for sampling water (p. RF No. 2105281), containing fixed on a cable at least one container with an inlet and a sampling unit, including a housing with a load. After filling the container with liquid, the liquid is also poured into the container for further transportation, which increases the risk of contact of the sample with atmospheric air. In addition, the disadvantage is the excessive technical complexity of the design and, as a consequence, its high cost in production,

К недостаткам вышеописанного устройства можно отнести наличие громоздкого спускового механизма на корпусе и использование посыльного грузика, которые заметно усложняют процесс отбора проб воды и увеличивают время на станции, необходимое для отбора проб воды.The disadvantages of the above-described device include the presence of a bulky trigger on the body and the use of a messenger weight, which significantly complicate the process of water sampling and increase the time at the station required for water sampling.

Известно устройство для отбора проб воды (СССР а.с. №418755), содержащее закрепленные на тросе по крайней мере одну емкость с входным отверстием и узел пробоотбора, включающий корпус с грузом, отличающееся тем, что корпус в нижней части снабжен соосно расположенной насадкой, имеющей по крайней мере один радиальный паз, в котором жестко закреплен цилиндрический палец с входным осевым глухим каналом и сквозным радиальным отверстием, на пальце коаксиально размещена втулка, установленная с возможностью поворота относительно пальца и имеющая сквозное радиальное отверстие, при этом входное отверстие емкости совмещено со сквозным радиальным отверстием втулки, а емкость жестко скреплена с втулкой.Known device for sampling water (USSR and.with. No. 418755), containing fixed on a cable at least one container with an inlet and a sampling unit, including a body with a load, characterized in that the body in the lower part is equipped with a coaxially located nozzle, having at least one radial groove, in which a cylindrical pin with an inlet axial blind channel and a through radial hole is rigidly fixed, a bushing is coaxially placed on the pin, installed with the possibility of rotation relative to the pin and having a through radial hole, while the inlet of the container is aligned with the through the radial hole of the bushing, and the container is rigidly attached to the bushing.

Известно устройство для отбора проб воды (СССР а.с №367358). Устройство содержит станину с тросом и стеклянный сосуд с пробкой, в которой выполнены два отверстия под трубки разной длины соответственно для прохода жидкости и выхода воздуха. Трубки соединены упругим шлангом через стеклянную трубку-перемычку. Разгерметизация системы пробоотбора производится посыльным грузом, который разбивает трубку-перемычку, при этом шланги распрямляются и открывают проходы для жидкости и воздуха. Конструкция устройства предполагает сложность монтажа и недостаточно удобна и надежна при эксплуатации. Несмотря на то, что нет необходимости переливать отобранную пробу в транспортировочный сосуд, устройство допускает риск контакта с атмосферой, приводящий к неточности анализа при замене пробки после поднятия сосуда на поверхность.Known device for sampling water (USSR and.with No. 367358). The device contains a frame with a cable and a glass vessel with a stopper, in which two holes are made for tubes of different lengths, respectively, for the passage of liquid and the outlet of air. The tubes are connected with an elastic hose through a glass tube-bridge. The depressurization of the sampling system is performed by a messenger weight, which breaks the jumper tube, while the hoses are straightened and open the passages for liquid and air. The design of the device assumes the complexity of installation and is not convenient and reliable enough during operation. Although there is no need to transfer the sampled sample into the transport vessel, the device allows for the risk of exposure to the atmosphere, leading to inaccurate analysis when replacing the stopper after raising the vessel to the surface.

Решаемая проблема - расширение ассортимента водоотборных устройств, удобных, надежных, исключающих контакт обобранной пробы с атмосферой.The problem being solved is the expansion of the range of water sampling devices, convenient, reliable, excluding contact of the collected sample with the atmosphere.

Проблема решается водоотборным устройством, выполненным в виде сосуда, входное отверстие которого содержит пробку с двумя трубками разной длины, верхние концы которых снабжены съемным клапаном, при этом сосуд дополнительно снабжен герметично установленной на сосуде съемной крышкой-цилиндром, пробка установлена в верхней части крышки-цилиндра и внешний диаметр пробки равен внутреннему диаметру входного отверстия сосуда, а конец трубки меньшей длины не выходит за пределы нижней поверхности пробки.The problem is solved by a drainage device made in the form of a vessel, the inlet of which contains a plug with two tubes of different lengths, the upper ends of which are equipped with a removable valve, while the vessel is additionally equipped with a removable cylinder-cap hermetically installed on the vessel, the plug is installed in the upper part of the cylinder-cover and the outer diameter of the plug is equal to the inner diameter of the inlet of the vessel, and the end of the shorter tube does not extend beyond the bottom surface of the plug.

На фигуре схематично изображена принципиальная схема заявляемого устройства, где 1 - сосуд, 2 - крышка-цилиндр, 3 - пробка, 4 и 5 - длинная и короткая трубки, соответственно, 6 - хомут, 7 - запорный клапан.The figure schematically shows a schematic diagram of the inventive device, where 1 is a vessel, 2 is a cover-cylinder, 3 is a plug, 4 and 5 are long and short tubes, respectively, 6 is a clamp, 7 is a shut-off valve.

В зависимости от глубины погружения и цели работы, устройство может быть выполнено из любых подходящих для этой цели материалов. Например, стекла или силикона или металла (нержавеющей стали, меди, алюминия, латуни и других) или сочетания этих материалов, что в свою очередь будет определять и способ присоединения крышки-цилиндра к сосуду и тип соединения пробки с крышкой и трубок с пробкой. Так, при изготовлении устройства из металла или силикона, целесообразнее использовать резьбовые соединения, а при изготовлении из стекла - это могут быть штифты или полимерные упругие прокладки и хомуты.Depending on the immersion depth and the purpose of work, the device can be made of any materials suitable for this purpose. For example, glass or silicone or metal (stainless steel, copper, aluminum, brass and others) or a combination of these materials, which in turn will determine the method of attaching the cylinder-lid to the vessel and the type of connection of the cork to the lid and tubes to the cork. So, in the manufacture of a device from metal or silicone, it is more expedient to use threaded connections, and in the manufacture of glass, these can be pins or polymer elastic gaskets and clamps.

Выполнение запорного клапана «7» зависит от условий отбора пробы и может быть выполнено, например, в виде упругих шлангов, надетых на трубки, или быть электромагнитным.The design of the shut-off valve "7" depends on the sampling conditions and can be performed, for example, in the form of elastic hoses put on the tubes, or be electromagnetic.

Устройство опускают на необходимую глубину любым приемлемым способом, например, на тросе или в пригодном для условий погружения корпусе, например, мягком сетчатом или жестком корпусе. На нужной глубине оператор отсоединяет запорный клапан 7, закрывающий отверстия трубок «4» и «5». Через трубку «4» жидкость поступает в сосуд 1, вытесняя воздух через трубку «5», но не смешиваясь с ним. После вытеснения всего воздуха устройство извлекается, производится демонтаж пробки 3, при этом уровень воды, содержащийся в сосуде 1 и крышке-цилиндре 2 понижается, но остается выше горлышка сосуда. Затем через освободившееся отверстие крышки-цилиндра 2 и сквозь воду, находящуюся в ней, производится герметичное закупоривание сосуда 2 другой пробкой, диаметр которой равен диаметру пробки 3. Такая конструкция сосуда обеспечивает исключение контакта отобранной в сосуд 2 пробы с атмосферой, то есть, в конечном итоге, приводит к повышению точности последующего анализа пробы.The device is lowered to the required depth by any suitable method, for example, by a wire rope or in a submersible housing, such as a soft mesh or rigid housing. At the required depth, the operator disconnects the shut-off valve 7, which closes the openings of the pipes "4" and "5". Through the tube "4" the liquid enters the vessel 1, displacing the air through the tube "5", but not mixing with it. After all the air has been displaced, the device is removed, the plug 3 is dismantled, while the water level contained in the vessel 1 and the cover-cylinder 2 decreases, but remains above the neck of the vessel. Then, through the vacated opening of the cylinder cover 2 and through the water in it, the vessel 2 is hermetically sealed with another plug, the diameter of which is equal to the diameter of the plug 3. This design of the vessel ensures that the sample taken into the vessel 2 does not come into contact with the atmosphere, that is, in the final as a result, leads to an increase in the accuracy of the subsequent analysis of the sample.

Claims (2)

1. Водоотборное устройство, выполненное в виде сосуда с входным отверстием, содержащего пробку с двумя трубками разной длины, верхние концы которых снабжены съемным клапаном, отличающееся тем, что сосуд дополнительно снабжен съемной крышкой-цилиндром, нижняя часть которой герметично соединена с сосудом, пробка с трубками установлена в верхней части крышки-цилиндра, при этом внешний диаметр пробки равен внутреннему диаметру входного отверстия сосуда, а конец трубки меньшей длины не выходит за пределы нижней поверхности пробки.1. A drainage device made in the form of a vessel with an inlet, containing a plug with two tubes of different lengths, the upper ends of which are equipped with a removable valve, characterized in that the vessel is additionally equipped with a removable cylinder-lid, the lower part of which is hermetically connected to the vessel, the plug with tubes installed in the upper part of the cylinder cover, while the outer diameter of the plug is equal to the inner diameter of the inlet of the vessel, and the end of the smaller tube does not extend beyond the bottom surface of the plug. 2. Водоотборное устройство по п. 1, отличающееся тем, что крышка-цилиндр выполнена из силикона.2. The drainage device according to claim 1, characterized in that the cylinder cover is made of silicone.

Images