RU2175121C1 - Sampler for silt sediments - Google Patents

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: invention refers to devices taking samples of silt sediments of fluid and viscous consistency and can be used to take samples from various depths in pools and wells. Widest application this invention can find in sampling of sapropelic deposits in lakes or other bottom deposits of corresponding consistency. Sampler includes body of rectangular section with two hollow walls, two rectangular members coming in the form of pistons installed inside hollow walls and mounted for movement along walls of body. Pistons carry closing plates of elastic material rounded on ends and put into guides. Body is anchored on rope and is connected to main line supplying compressed air. Invention makes it feasible to take samples of silt mass of fluid and viscous consistency over its entire thickness with minimal distortion of layer of tested sapropel and obtain samples of sufficient authenticity. EFFECT: simplified design, manufacture and handling of proposed sampler. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для отбора проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции и может быть использовано для осуществления пробоотбора с различных глубин любых водоемов и колодцев. Наиболее широкое применение изобретение может найти при опробовании озерных сапропелевых отложений и других донных отложений соответствующей консистенции. The invention relates to a device for sampling silty sediments of fluid and viscous flowing consistency and can be used for sampling from various depths of any reservoirs and wells. The invention can find its widest application in testing lake sapropelic sediments and other bottom sediments of an appropriate consistency.

Известно устройство для опробования донных отложений, содержащее колонковую трубу, снабженную в нижней части режущим башмаком. На верхнем конце колонковой трубы посажена направляющая трубка, на которой крепится стальная труба, служащая для установки грузов переменного веса, а также для монтажа четырех стабилизаторов. При этом один из стабилизаторов снабжен плоской крышкой и подвижно установлен на оси. При ослаблении в момент удара грунтоноса о дно фиксатор принимает вертикальное положение, что позволяет крышке во время извлечения трубки перекрывать верхнее отверстие грунтоноса, предотвращая выпадение пробы (И.Г. Шелковников, А.В. Лукошков. Технические средства подводного разведочного бурения и опробования. Из-во ЛГУ, Л., 1979, стр. 77-78). A device for testing bottom sediments containing a core pipe equipped with a cutting shoe at the bottom is known. At the upper end of the core pipe, a guide tube is mounted on which a steel pipe is mounted, which serves to install loads of variable weight, as well as to mount four stabilizers. In this case, one of the stabilizers is equipped with a flat cover and is movably mounted on the axis. When weakening at the moment of the impact of the soil carrier on the bottom, the latch assumes a vertical position, which allows the lid to block the upper hole of the soil carrier during tube extraction, preventing the sample from falling out (I. G. Shelkovnikov, A. V. Lukoshkov. Technical means of underwater exploratory drilling and testing. From -LUU, L., 1979, pp. 77-78).

Недостатком устройства является сомнительная возможность опробования текучих отложений, поскольку в нем отсутствует запирающее нижний конец грунтозаборника специальное устройство. The disadvantage of this device is the dubious possibility of testing fluid deposits, since it does not have a locking device for locking the lower end of the soil intake.

Известно устройство для отбора проб текучего материала, содержащее вертикально смонтированную грунтопроводную трубу, соединенную с воздухопроводной трубой, связанной с магистралью для подачи сжатого воздуха и расположенной параллельно грунтопроводной трубе, и пробоотборник в виде охватывающего верхнюю половину грунтопроводной трубы стакана, причем грунтопроводная труба жестко закреплена в стакане, а верхний конец грунтопроводной трубы смонтирован ниже верхнего конца стакана на 1/6 часть длины стакана (патент РФ N 2030729, М.Кл⁶ G 01 N 1/20, 1/10, публ. 1995, прототип).A known device for sampling fluid material containing a vertically mounted soil pipe connected to an air pipe connected to a compressed air supply pipe and arranged parallel to the soil pipe, and a sampler in the form of a cup covering the upper half of the pipe, the pipe is rigidly fixed in the glass and the upper end of the soil pipe is mounted below the upper end of the glass 1/6 of the length of the glass (RF patent N 2030729, M. Cl ⁶ G 01 N 1/20, 1/10 publ. 1995, prototype).

Устройство на тросе опускается на дно водоема и по воздухопроводной трубе подается сжатый воздух. Врезая в грунт и приподнимая устройство, ведут отбор грунта. Практически пробоотборник работает как обычный эрлифт, разрабатывающий подводную залежь несвязных пород с размещением извлеченных отложений водоема в сборочной емкости (стакане) устройства. The device on the cable lowers to the bottom of the reservoir and compressed air is supplied through the air pipe. Plunging into the ground and lifting the device, lead the selection of soil. In practice, the sampler works like a regular airlift, developing an underwater deposit of incoherent rocks with the placement of extracted sediments of a reservoir in the assembly tank (glass) of the device.

Недостатком устройства является усложненная конструкция, дополнительное разжижение опробуемого материала струей воды при его извлечении и нарушение структуры образца, что исключает обеспечение качественной и количественной оценки взятой пробы, а также возможность опробования только верхнего слоя опробуемой залежи. The disadvantage of this device is the complicated design, additional dilution of the test material with a water jet during its extraction and violation of the structure of the sample, which excludes the provision of a qualitative and quantitative assessment of the sample taken, as well as the possibility of testing only the top layer of the test deposit.

Задача изобретения состоит в обеспечении взятия достоверных проб по всей мощности илистой залежи текучей и вязкотекучей консистенции при достаточной простоте конструкции пробоотборника и легкости управления его работой. The objective of the invention is to ensure that reliable samples are taken over the entire thickness of the silt pool of fluid and viscous flowing consistency with sufficient simplicity of the design of the sampler and ease of control of its operation.

Задача решается тем, что в пробоотборнике илистых отложений, содержащем укрепленный на тросе корпус, соединенный с магистралью для подачи сжатого воздуха, корпус, имеющий прямоугольное сечение, снабжен двумя прямоугольными поршнями, расположенными внутри полых стенок корпуса с закрепленными на поршнях эластичными запирающими пластинами, установленными в направляющих, скругленных на концах. The problem is solved in that in a sampler of silty sediments containing a housing mounted on a cable connected to a compressed air supply line, a housing having a rectangular section is provided with two rectangular pistons located inside the hollow walls of the housing with elastic locking plates fixed to the pistons installed in guides rounded at the ends.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан фронтальный вертикальный разрез, на фиг. 2 - вид сбоку, на фиг. 3 - сечение по А-А. The device is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a frontal vertical section, in FIG. 2 is a side view, in FIG. 3 - section AA.

Пробоотборник включает корпус прямоугольного сечения с двумя прямоугольными полыми стенками 1, внутри которых расположены с возможностью перемещения по стенкам корпуса прямоугольные поршни 2 с запирающими эластичными пластинами 3. Две другие стенки 4 верхней и нижней частей имеют форму четверти круга 5 с радиусом, равным ширине стенок корпуса, и внутренним расположением по круговой кромке направляющих 6, скругленных на концах, для прохода эластичных запирающих пластин 3. Для подвода воздуха в рабочее пространство 7 полых стенок корпуса служат штанги 8. Выше корпуса на тягах 9 укреплен рабочий груз 10, к которому крепится несущий мерный трос 11 пробоотборника. The sampler includes a rectangular housing with two rectangular hollow walls 1, inside of which rectangular pistons 2 with locking elastic plates 3 are arranged to move along the housing walls. The other two walls 4 of the upper and lower parts have the shape of a quarter circle 5 with a radius equal to the width of the walls of the housing , and an internal arrangement along the circular edge of the guides 6, rounded at the ends, for the passage of elastic locking plates 3. For supplying air into the working space 7 of the hollow walls of the housing RAT rod housing 8. Above the rods 9 fastened on the working load 10, which is attached to the cable 11 carrying the measuring probe.

Устройство работает следующим образом. Пробоотборник с плавсредства (весельная лодка, моторная лодка и др.) или со льда опускается на несущем мерном тросе 11 в толщу опробуемого ила с находящимися внутри полостей 1 поршнями 2 с продолжающими их эластичными запирающими пластинами 3, что обеспечивает свободное строго вертикальное проникновение устройства в толщу опробуемой залежи на определенную заданную глубину. По достижении заданной отметки, определяемой мерным тросом, по штангам 8 в рабочее пространство 7 полых стенок корпуса устройства нагнетается воздух (автомобильный ножной насос или ножной насос для надувания резиновых лодок), что обеспечивает перемещение поршней 2, а связанные с ними эластичные пластины 3, двигаясь по направляющим 6, осуществляют закрывание корпуса снизу и сверху. The device operates as follows. A sampler from a watercraft (rowing boat, motor boat, etc.) or from the ice is lowered on a load-bearing measuring cable 11 into the thickness of the test sludge with pistons 2 inside the cavities 1 with elastic locking plates 3 extending them, which ensures free strictly vertical penetration of the device into the thickness tested deposits to a specific predetermined depth. Upon reaching the set point determined by the measuring cable, air is pumped into the working space 7 of the hollow walls of the device body via rods 8 (an automobile foot pump or a foot pump for inflating rubber boats), which ensures the movement of the pistons 2, and the elastic plates 3 connected with them, moving along the guides 6, carry out the closing of the housing from the bottom and top.

Таким образом, ограниченная боковыми стенками корпуса пробоотборника часть залежи изолируется на заданной глубине, и проба извлекается на поверхность для дальнейшей обработки. Thus, the portion of the reservoir bounded by the side walls of the sampler body is isolated at a given depth, and the sample is removed to the surface for further processing.

Опробование через заданные по глубине интервалы осуществляется по всей толще иловой залежи до момента провисания несущего троса, что означает соприкосновение нижней части пробоотборника (конечная проба) с илами пластичной консистенции и окончание процесса опробования толщи илов текучей и вязкотекучей консистенции. Testing at intervals specified in depth is carried out over the entire thickness of the silt deposit until the load cable sags, which means that the lower part of the sampler (final sample) comes into contact with silt of plastic consistency and the end of the process of testing the thickness of the silt of flowing and viscous-flowing consistency.

Использование предлагаемого устройства позволяет производить опробование илистой толщи текучей и вязкотекучей консистенции по всей ее мощности с минимальными нарушениями слоя опробуемого сапропеля и получением проб достаточной достоверности. Устройство имеет несложную конструкцию, что обеспечит простоту его изготовления и эксплуатации. Using the proposed device allows you to test the silty fluid and viscous-flowing consistency in all its power with minimal disturbance of the layer of the tested sapropel and obtaining samples of sufficient reliability. The device has a simple design, which will ensure the simplicity of its manufacture and operation.

Claims (1)

Пробоотборник для илистых отложений, содержащий корпус, имеющий прямоугольное сечение и снабженный двумя прямоугольными элементами, расположенными с возможностью перемещения по стенкам корпуса с закрепленными на них запирающими пластинами, установленными в направляющих, выполненных скругленными на концах, отличающийся тем, что корпус выполнен с двумя полыми стенками, элементы выполнены в виде поршней, установленных внутри полых стенок, запирающие пластины выполнены эластичными, причем корпус укреплен на тросе и соединен с магистралью для подачи сжатого воздуха. A sampler for silty sediments, comprising a body having a rectangular cross section and provided with two rectangular elements arranged to move along the walls of the body with locking plates fixed to them installed in guides made rounded at the ends, characterized in that the body is made with two hollow walls , the elements are made in the form of pistons installed inside the hollow walls, the locking plates are made elastic, and the housing is mounted on a cable and connected to the trunk th for supplying compressed air.

Images