RU2787426C1 - Sampling device - Google Patents

Abstract

FIELD: sampling of silty deposits.

SUBSTANCE: invention relates to devices for sampling silty deposits of fluid and viscous consistency. Disclosed is a sampling device consisting of a rod attached to a hollow cylinder, the upper end of which has a hinged lid, while the axis of the rod coincides with the axis of the hollow cylinder; a ring fixed to the hollow cylinder and equipped with a spring-loaded ratchet dog is introduced, and an additional pipe equipped with vertical blades, freely rotating on the hollow cylinder, having in the lower part of the hole, on the upper end there are ratchet teeth interacting with the ratchet dog, and on the inner surface there is an annular stop interacting with an annular stop on the outer surface of the hollow cylinder, and a sleeve made of waterproof material is fixed on the lower parts of the hollow cylinder and the additional pipe.

EFFECT: present invention enables a complete opening of the bottom of the hollow cylinder and a more reliable closing when lifting the sampler by eliminating gaps.

2 cl, 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 devices for sampling silty deposits of fluid and viscous consistency and can be used for sampling from various depths of any reservoirs and wells. The invention can find the widest application when testing lacustrine sapropel deposits and other bottom sediments of the appropriate consistency.

Известно аналогичное 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 (смотри И.Г. Шелковников, А.В. Лукошков. Технические средства подводного разведочного бурения и опробования. Из-во ЛГУ, Л., 1979, стр. 77-78).A similar device for testing bottom sediments is known, containing a core barrel equipped with a cutting shoe in the lower part. At the upper end of the core barrel there is a guide tube, on which a steel pipe is attached, which serves to install variable weight loads, as well as to mount four stabilizers. In this case, one of the stabilizers is provided with a flat cover and is movably mounted on the axis. When loosened at the moment of impact of the soil carrier on the bottom, the latch assumes a vertical position, which allows the cover to block the upper opening of the soil carrier during the extraction of the tube, preventing the sample from falling out (see I.G. Shelkovnikov, A.V. Lukoshkov. Technical means of underwater exploratory drilling and sampling. From Leningrad State University, L., 1979, pp. 77-78).

Недостатком аналога является сомнительная возможность опробования текучих отложений, поскольку в нем отсутствует устройство запирающее нижний конец грунтозаборника.The disadvantage of analog is the doubtful possibility of testing fluid deposits, since it lacks a device that locks the lower end of the soil intake.

Известно аналогичное 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 выполненный в виде охватывающего верхнюю половину грунтопроводной трубы стакана, причем грунтопроводная труба жестко закреплена в стакане, а верхний торец грунтопроводной трубы смонтирован ниже верхнего торца стакана на 1/6 част длины стакана, при этом соединение грунтопроводной и воздухопроводной труб осуществлено посредством ввода нижнего торца воздухопроводной трубы в боковую стенку грунтопроводной трубы на высоте 2 сантиметра от нижнего торца грунтопроводной трубы (смотри патент РФ №2030729, МПК G01N 1/20, G01N 1/10, опубликованный 1995, март 10).A similar device for sampling a fluid material is known, comprising a vertically mounted ground pipe connected to an air pipe connected to a compressed air supply line and located parallel to the ground pipe, and a sampler made in the form of a glass covering the upper half of the ground pipe, and the ground pipe is rigidly fixed in a glass, and the upper end of the ground pipe is mounted below the upper end of the glass by 1/6 part of the length of the glass, while the connection of the ground and air pipes is carried out by inserting the lower end of the air pipe into the side wall of the ground pipe at a height of 2 centimeters from the lower end of the ground pipe ( see RF patent No. 2030729, IPC G01N 1/20, G01N 1/10, published 1995, March 10).

Недостатком аналога является, 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 the analogue is the additional dilution of the tested material with a jet of water 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 upper layer of the tested deposit.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков, является универсальный пробоотборник донных отложений и бурового шлама, представляющий собой полый цилиндр, к которому при помощи сварки либо иного способа крепится ручка разборного типа, секции которой скреплены между собой через отверстия в концевых участках болтами, причем конец пробоотборника выполнен скошенным и заостренным, цилиндр выполнен снабженным движущимися пластинами на креплении (соединении) шарнирного типа, первая пластина закреплена изнутри, вторая пластина - в верхней части.(смотри патент РФ №73396 U1, МПК Е21В 49/02, опубликованный 2008,05,20, выбран в качестве прототипа)The closest device for the same purpose to the claimed invention in terms of a combination of features is a universal sampler of bottom sediments and drill cuttings, which is a hollow cylinder, to which a collapsible type handle is attached by welding or otherwise, the sections of which are fastened together through holes in the end sections bolts, and the end of the sampler is made bevelled and pointed, the cylinder is made equipped with moving plates on a mount (connection) of a hinge type, the first plate is fixed from the inside, the second plate is in the upper part. 2008,05,20, selected as a prototype)

Недостаток прототипа состоит в том, что устройство неработоспособно. В формуле полезной модели указано, что пробоотборник (позиция 1 в прототипе), выполнен в виде полого цилиндра.The disadvantage of the prototype is that the device is inoperable. The formula of the utility model indicates that the sampler (position 1 in the prototype) is made in the form of a hollow cylinder.

Первая пластина (позиция 4 в прототипе) закреплена изнутри на шарнире (позиция 3 в прототипе). Так как первая пластина закреплена изнутри цилиндра, значит форма этой пластины (позиция 4 в прототипе) в виде круглого диска. На фигуре 1 прототипа (позиция 10) видно, что пластина стоит вертикально! Чтобы пластина заняла данное вертикальное положение, полый цилиндр (позиция 1 прототипа) должен быть квадратным или прямоугольным. Так как в формуле указан полый цилиндр, то диск, закрепленный на шарнире за его край поднимется в верх, примерно на 20-25 градусов. А вертикально не сможет встать! Вход в полый цилиндр будет в виде узкой щели чуть приоткрыт.The first plate (position 4 in the prototype) is fixed from the inside on the hinge (position 3 in the prototype). Since the first plate is fixed from the inside of the cylinder, it means that the shape of this plate (position 4 in the prototype) is in the form of a round disk. Figure 1 of the prototype (position 10) shows that the plate is vertical! In order for the plate to occupy this vertical position, the hollow cylinder (position 1 of the prototype) must be square or rectangular. Since a hollow cylinder is indicated in the formula, the disk attached to the hinge by its edge will rise to the top by about 20-25 degrees. And he can't stand upright! The entrance to the hollow cylinder will be slightly ajar in the form of a narrow slot.

Техническая задача состоит в том, что необходимо обеспечить работоспособность пробоотборника.The technical problem is that it is necessary to ensure the operability of the sampler.

Технический результат - обеспечить полное открывание низа полого цилиндра и более надежное закрывание при подъеме пробоотборника, путем исключения щелей.EFFECT: ensuring complete opening of the bottom of the hollow cylinder and more reliable closing when the sampler is raised, by eliminating slots.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для отбора проб состоящим из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, особенность заключается в том, что ось штанги совпадает с осью полого цилиндра, и что введены кольцо, закрепляемое на полом цилиндре и снабженное подпружиненной храповой собачкой, и оборудованная вертикальными лопастями дополнительная труба, свободно вращающаяся на полом цилиндре, имеющая в нижней части отверстия, на верхнем торце храповые зубцы, взаимодействующие с храповой собачкой, а на внутренней поверхности кольцевой упор, взаимодействующий с кольцевым упором на наружной поверхности полого цилиндра, причем на нижних частях полого цилиндра и дополнительной трубы, закреплен рукав из водонепроницаемого материала.The specified technical result is achieved by the fact that in the well-known sampling device consisting of a rod attached to a hollow cylinder, the upper end of which is equipped with a hinged cover, the feature is that the axis of the rod coincides with the axis of the hollow cylinder, and that a ring is inserted that is fixed on hollow cylinder and equipped with a spring-loaded ratchet pawl, and equipped with vertical blades, an additional pipe freely rotating on the hollow cylinder, having ratchet teeth in the lower part of the hole, on the upper end face ratchet teeth interacting with the ratchet pawl, and on the inner surface an annular stop interacting with the annular stop on the outer surface of the hollow cylinder, and on the lower parts of the hollow cylinder and the additional pipe, a sleeve made of a waterproof material is fixed.

Дополнительно изобретение характеризуется тем, что откидная крышка снабжена упором.Additionally, the invention is characterized in that the hinged lid is provided with a stop.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

Фигура 1 - верх устройства при погружении в водоем.Figure 1 - the top of the device when immersed in a pond.

Фигура 2 - низ устройстваFigure 2 - bottom of the device

Фигура 3 - низ устройства после образования скрутки на рукаве. На чертежах изображено.Figure 3 - the bottom of the device after the formation of a twist on the sleeve. The drawings show.

Штанга 1, прикрепленная к полому цилиндру 2. Прикрепленный к верху полого цилиндра кронштейн 3 с осью 4, на которой закреплена откидная крышка 5, хвостовик которой снабжен упором 6 взаимодействующим с кронштейном 3. Упор 6 не позволяет подняться откидной крышке на больший угол при погружении устройства. Пружина 7, храповая собачка 8, размещенные на кольце 9, которое закрепляется винтами 10 на наружной поверхности полого цилиндра 2. Вертикальные лопасти 11 на наружной поверхности дополнительной трубы 12 и кольцевой упор 13 на внутренней поверхности. На торце дополнительной трубы выполнены храповые зубцы 14. На наружной поверхности полого цилиндра 2, выполнен кольцевой упор 15. Кольцевые упоры 13 и 15 взаимодействуют друг с другом и не позволяют свободно вращающейся дополнительной трубе смещаться вниз.Rod 1 attached to hollow cylinder 2. Bracket 3 attached to the top of the hollow cylinder with axis 4, on which a hinged cover 5 is fixed, the shank of which is equipped with a stop 6 interacting with the bracket 3. Stop 6 does not allow the hinged cover to rise at a greater angle when the device is immersed . Spring 7, ratchet 8, placed on the ring 9, which is fixed with screws 10 on the outer surface of the hollow cylinder 2. Vertical blades 11 on the outer surface of the additional pipe 12 and the annular stop 13 on the inner surface. At the end of the additional pipe, ratchet teeth 14 are made. On the outer surface of the hollow cylinder 2, an annular stop 15 is made. The annular stops 13 and 15 interact with each other and do not allow the freely rotating additional pipe to move down.

В самом низу, снаружи полого цилиндра 2 делается кольцевая ступенчатая проточка 16. На низ полого цилиндра надевается рукав 17 из водонепроницаемого материала и затягивается, например, хомутом. В самом низу дополнительной трубы 12 делается кольцевая проточка 18. На низ дополнительной трубы 12 надевается рукав 17 и затягивается, например, хомутом. Излишки рукава подворачиваются внутрь полого цилиндра 2. При скручивании рукава 17, он начнет отходить от внутренней поверхности дополнительной трубы 12 и чтобы в этом месте не образовывался вакуум, который будет препятствовать образованию скрутки 19 рукава 17 в нижней части дополнительной трубы 12 выполнены отверстия 20.At the very bottom, outside the hollow cylinder 2, an annular stepped groove 16 is made. A sleeve 17 made of waterproof material is put on the bottom of the hollow cylinder and tightened, for example, with a collar. An annular groove 18 is made at the very bottom of the additional pipe 12. A sleeve 17 is put on the bottom of the additional pipe 12 and tightened, for example, with a clamp. Excess sleeves are tucked inside the hollow cylinder 2. When the sleeve 17 is twisted, it will begin to move away from the inner surface of the additional pipe 12 and so that a vacuum does not form in this place, which will prevent the formation of twisting 19 of the sleeve 17, holes 20 are made in the lower part of the additional pipe 12.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Исходное положение устройства изображено на фигуре 2 Набегающий поток жидкости через полую трубу 12 откроет откидную крышку 5. Если глубина большая, то штангу делают разборной. Скручиваем между собой разборные части штанги. Опускаем устройство на нужную глубину и начинаем вращать штангу по часовой стрелке. При этом дополнительная труба 12 будет удерживаться лопастями 11. Рукав 17 начнет скручиваться и образуя скрутку 19. Длину рукава 17 и необходимое число поворотов штанги 1 определяют опытным путем. Начинаем извлекать устройство. Откидная крышка 5 закрывается набегающим потоком сапропеля. Разбираем штангу на составные части. После извлечения всего устройства из водоема проба своим весом начинает давить на скрученный рукав, пытаясь его раскрутить. Храповая собачка 8 противодействует этому. Для извлечения пробы поднимаем храповую собачку 8 и вращаем дополнительную трубу 12, чтобы раскрутить скрутку 19 рукава 17. Рукав раскручивается и проба извлекается.The initial position of the device is shown in figure 2. The oncoming flow of fluid through the hollow pipe 12 will open the hinged cover 5. If the depth is large, then the rod is made collapsible. We twist the collapsible parts of the rod together. We lower the device to the desired depth and begin to rotate the bar clockwise. In this case, the additional pipe 12 will be held by the blades 11. The sleeve 17 will begin to twist and form a twist 19. The length of the sleeve 17 and the required number of turns of the rod 1 are determined empirically. We begin to remove the device. The hinged cover 5 is closed by the oncoming flow of sapropel. We disassemble the bar into its component parts. After removing the entire device from the reservoir, the sample, with its weight, begins to put pressure on the twisted sleeve, trying to unwind it. Ratchet 8 counteracts this. To extract the sample, we raise the ratchet 8 and rotate the additional pipe 12 to unwind the twist 19 of the sleeve 17. The sleeve unwinds and the sample is removed.

После промывки устройства водой его приводят в исходное положение (смотри фигуру 2). Устройство полностью готово к работе.After washing the device with water, it is returned to its original position (see figure 2). The device is completely ready for operation.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:Thus, the above information testifies to the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования при отборе в водоемах проб илистых отложений текучей и вязкотекучей консистенции- a means that embodies the claimed invention in its implementation, is intended for use in sampling silt deposits of fluid and viscous consistency in reservoirs

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;- for the claimed device in the form as it is described in the independent paragraph of the stated claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known before the priority date is confirmed;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечивать достижение усматриваемого заявителем технического результата.- a tool that embodies the claimed invention in its implementation, capable of achieving the technical result perceived by the applicant.

- преимущество изобретения состоит в том, что устройство становится работоспособным. Скручивание рукава надежно закрывает полую трубу снизу и исключает даже протекание воды.- the advantage of the invention is that the device becomes operable. Twisting the sleeve securely closes the hollow pipe from below and prevents even the flow of water.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (2)

1. Устройство для отбора проб, состоящее из штанги, прикрепленной к полому цилиндру, верхний торец которого оборудован откидной крышкой, отличающееся тем, что ось штанги совпадает с осью полого цилиндра и что введены кольцо, закрепляемое на полом цилиндре и снабженное подпружиненной храповой собачкой, и оборудованная вертикальными лопастями дополнительная труба, свободно вращающаяся на полом цилиндре, имеющая в нижней части отверстия, на верхнем торце храповые зубцы, взаимодействующие с храповой собачкой, а на внутренней поверхности кольцевой упор, взаимодействующий с кольцевым упором на наружной поверхности полого цилиндра, причем на нижних частях полого цилиндра и дополнительной трубы закреплен рукав из водонепроницаемого материала.1. A sampling device consisting of a rod attached to a hollow cylinder, the upper end of which is equipped with a hinged cover, characterized in that the axis of the rod coincides with the axis of the hollow cylinder and that a ring is inserted, fixed on the hollow cylinder and equipped with a spring-loaded ratchet, and an additional pipe equipped with vertical blades, freely rotating on the hollow cylinder, having ratchet teeth in the lower part of the hole, on the upper end, interacting with the ratchet pawl, and on the inner surface an annular stop interacting with the annular stop on the outer surface of the hollow cylinder, moreover, on the lower parts hollow cylinder and an additional pipe is fixed sleeve made of waterproof material. 2. Устройство для отбора проб по п. 1, отличающееся тем, что откидная крышка снабжена упором.2. Sampling device according to claim 1, characterized in that the hinged lid is provided with a stop.

Images