WO1993016365A1 - Method and device for taking a water sample at a predetermined depth - Google Patents
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- WO1993016365A1 WO1993016365A1 PCT/FR1993/000138 FR9300138W WO9316365A1 WO 1993016365 A1 WO1993016365 A1 WO 1993016365A1 FR 9300138 W FR9300138 W FR 9300138W WO 9316365 A1 WO9316365 A1 WO 9316365A1
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- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
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Definitions
- the subject of the present invention is a method for taking a water sample at a determined depth, a device for closing a water sampling container and a water sampling container used for carrying out the method.
- a device for closing a water sampling container and a water sampling container used for carrying out the method.
- Such analyzes are able to detect the presence of a single molecule of a determined component inside the water sample taken.
- sampling bottles which consist mainly of tubes fitted with caps at their ends.
- the bottles are generally attached to a cable and submerged while breathing out the cable.
- the filling of a bottle results from the fact that before dropping it, the caps are placed in the open position, a position which they keep during the entire descent phase of the bottle, which is thus continuously traversed by a current of water.
- the caps are closed and the quantity of water present in the bottle is trapped to constitute the sample on which the analyzes will be carried out.
- Document SU-A-807119 discloses a sampling container, an orifice of which is kept closed up to a determined depth using a collapsible obturator, which allows it to pass through super layers here without being subjected to pollution. .
- the present invention aims to provide a simple and economical method for taking water samples according to which the orifices of the container are kept closed, while the latter crosses the polluted surface layer, open to a determined depth, then again closed to reassemble the container.
- the subject of the present invention is a method for taking a water sample at a determined depth, in particular for taking underwater samples in deep water, according to which a container is lowered comprising at least one orifice provided with a collapsible obturator, said shutter releasing the orifice when the container reaches a determined depth, the orifice is closed and the container is reassembled, a process characterized in that before immersion of the container, at least one orifice of the container is closed at the using a hollow shutter, elastically deformable, and capable of collapsing when subjected to a predetermined external overpressure, that the container is lowered into the water which, at a given depth, causes the collapse of the shutter and the opening of the corresponding orifice of the container, that, when the container has reached the sampling depth, the interior of the shutter is brought into pressure balance with the outside of the container, which causes it to return to the initial position and
- the orifice of the container is sealed so that the container remains in shallow water, in particular as long as it crosses the polluted surface layer.
- the interior of the container is placed in communication with the water which surrounds it.
- a container which has an orifice closed by a shutter, at each of its lower and upper ends, so that having caused the collapse of the two shutters by lowering the container to at a given depth, a stream of water is allowed to pass inside the container, then by putting the interior of the shutters in pressure equilibrium with the exterior of the container, at the depth at which wishes to carry out the sampling, the water present in the container is trapped.
- the interior of the shutters is in equilibrium with the exterior of the container and the orifices of the latter are hermetically sealed by the simple elasticity of the walls of the shutters.
- a stream of water then crosses the interior of the container while continuing its descent. When it has reached the desired depth, pressure is balanced between the interior of the shutters and the ambient water.
- a messenger which is constituted by a weight which one releases from the surface and which slides along the retaining line of the container to reach the latter and cause the closure of its orifices.
- the shutter (s) is adjusted so that they collapse beyond a predetermined depth.
- the gas pressure inside the hollow shutter is adjusted to adjust the external overpressure which causes its collapse.
- the present invention also relates to a closure device for a container for taking water samples, characterized in that it comprises an orifice; a hollow and elastically deformable shutter which closes the orifice when the overpressure between the outside of the container and the inside of the shutter is less than a determined value, and which opens the orifice by collapsing when this overpressure exceeds said value determined; and a member for bringing the interior of the shutter into pressure balance with the exterior of the container.
- the pressure of the gas enclosed in the shutter regulates the external overpressure from which the collapse occurs.
- the member for bringing the shutter into pressure balance with the outside of the container is a valve, preferably a pinch valve, which connects the inside of the shutter to the outside of the container for example by means of a flexible hose.
- Pressure balancing is thus obtained by opening the valve which puts the interior of the shutter in communication with the ambient water.
- the outer mouth of the orifice is tapered concave, which facilitates the penetration of water inside the container.
- fins are arranged at the mouth of the orifice, so as to generate a vortex during the passage of water and thus increase its speed of passage through the orifice.
- the mouth of the orifice seen from the interior of the container is also tapered concave, * so that the water passes through the orifice at a speed also increased when it leaves the container.
- the fins intended to create a vortex at the mouth of the orifice are integral with the shutter which is further provided with an anti-rotation part such as a cooperating square rod with a correspondingly shaped housing arranged on the container.
- the invention finally relates to a container intended to be immersed in water to take a sample from a determined depth, characterized in that it comprises at least one closure device of the type described above.
- the container has substantially the shape of a tube and is provided at each of its ends with a closure device of the type described above.
- the container comprises a flexible bladder which communicates with its internal volume: this bladder absorbing, when the container rises to the surface, the increase in volume of the gases trapped with the water sample taken at large depth.
- the container includes a pressure relief valve also intended to evacuate the excess volume of the sample.
- the different materials used to make the closure device and the container according to the invention are materials compatible with the analyzes which are made of the samples taken.
- FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of the invention
- FIG. 2 is a view identical to Figure 1 after collapse of the shutters
- FIG. 3 is a side elevation view of one of the shutters of FIGS. 1 and 2, and
- FIG. 4 is a top view of Figure 3.
- the sampling container 1 shown in Figures 1 and 2 has a substantially tubular outer shape.
- Each of its ends 2, 3 has an orifice 4, __. closed by a shutter 6, 7 according to the invention.
- the orifices 4 and 5 respectively have a reentrant frustoconical mouth 4a, 5a. outside and 4b, 5b inside container 1.
- each shutter 6, 7 is held near the orifice 4.5 of the bottle 1 by an intermediate partition 8.9 which is partially hollowed out at 10, 11.
- a pin 6a, 7 ⁇ retains the shutter 6,7 against the intermediate partition 8, 9.
- a valve 12 opening to the outside of the container through an orifice 13 makes it possible to achieve pressure balancing between the inside of each shutter 6, 7 and the outside of the container, flexible pipes 14 and 15 connecting the inside of each shutter 6, 7 to this valve 12.
- a three-way valve is shown, but it is understood that any other type of valve can be used, in particular a pinch valve, which has the advantage of not affecting the continuity of the flexible pipes 14 and 15 and therefore improve the tightness of the valve, including at high pressure.
- valve 12 is shown in the closed position and the entire device is assumed to be at a depth at least equal to that from which the overpressure imposed by the hydrostatic pressure of the water causes the collapse of obturators and the crushing of their interior cavity 16,17.
- the symmetry of the container 1 allows it to be crossed by a stream of water both during its ascent and during its descent.
- the shutter 6, shown without its pin 6 in FIGS. 3 and 4 of the drawing, is identical to the shutter 7.
- first part 18 situated at the base of the flexible pipe 14 and intended to be maintained at least partially outside the container 1 to slide in its orifice 4 during the collapse of the shutter.
- the arrangement of the fins 19 on the shutter 6 is advantageous because it makes it possible to move them at the same time as the shutter 6 collapses, so that during the passage of the water, they extend astride the interior and the outside of the container, that is to say where they are best able to generate a vortex, regardless of the direction of passage of
- the shutter comprises, opposite its part 18, an anti-rotation part 20 constituted
- REPLACEMENT SHEET by a square rod which engages in a housing of corresponding shape arranged on the intermediate wall 8.
- this square rod 20 The role of this square rod 20 is to oppose the rotation of the shutter 6 which could result from the torque transmitted by the fins 19 during the passage of a stream of water in the orifice 4.
- the pin 6a, 7a_ engages in a recess (not shown) formed in the lower part of the anti-rotation part
- the equipping of the interior of the shutter with the surrounding liquid medium can be achieved by any means, such as a piston whose movement in a sealed chamber would be controlled from the surface, for example by sending a messenger.
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Abstract
Method for taking a water sample at a predetermined depth, particularly in order to perform submarine takings in deep waters, wherein a container having at least one orifice provided with a collapsible shutter is lowered in the water, said shutter opening the orifice when the container reaches a predetermined depth, the orifice being obturated and the container pulled up. Before immersing the container (1), at least one orifice (4, 5) of the container (1) is obturated by means of a hollow elastically deformable shutter (6, 7) which is susceptible of collapsing when it is subjected to a predetermined external overpressure, the container (1) is allowed to go down in the water which causes, at a given depth, the collapse of the shutter (6, 7) and the opening of the corresponding orifice (4, 5) of the container (1). When the container (1) has reached the sampling depth, the inside (16, 17) of the shutter (6, 7) is set in pressure balance with the exterior of the container (1), thereby causing its return to the initial position and the obturation of the orifice, the container (1) being pulled up to the surface.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR PRELEVER UN ECHANTILLON D'EAU A UNE PROFONDEUR DETERMINEE.METHOD AND DEVICE FOR TAKING A SAMPLE OF WATER FROM A DETERMINED DEPTH.
La présente invention a pour objet un procédé pour prélever un échantillon d'eau à une profondeur déterminée, un dispositif pour obturer un récipient de prélèvement d'eau et un récipient de prélèvement d'eau utilisés pour la mise en oeuvre du procédé. Pour déterminer la composition des eaux sous-marines, il est nécessaire d'en prélever des échantillons qu'on soumet ensuite en laboratoire à des analyses très poussées de leur composition.The subject of the present invention is a method for taking a water sample at a determined depth, a device for closing a water sampling container and a water sampling container used for carrying out the method. To determine the composition of underwater waters, it is necessary to take samples which are then subjected in the laboratory to very detailed analyzes of their composition.
De telles analyses sont à même de détecter la présence d'une seule molécule d'un composant déterminé à l'intérieur de l'échantillon d'eau prélevé.Such analyzes are able to detect the presence of a single molecule of a determined component inside the water sample taken.
Aussi est-il souhaitable que de tels prélèvements soient effectués dans des conditions optimales, c'est-à-dire dans des récipients parfaitement propres et étanches de manière à éviter toute pollution de l'échantillon. En général, on procède au prélèvement d'eau sous-marine à l'aide de bouteilles de prélèvements qui sont constituées principalement par des tubes munis de bouchons à leurs extrémités.It is therefore desirable that such samples be taken under optimal conditions, that is to say in perfectly clean and sealed containers so as to avoid any pollution of the sample. In general, underwater water is sampled using sampling bottles which consist mainly of tubes fitted with caps at their ends.
Les bouteilles sont généralement fixées à un câble et immergées en déhalant celui-ci. Le remplissage d'une bouteille résulte du fait qu'avant de la larguer, on place ses bouchons en position ouverte, position qu'ils conservent durant toute la phase de descente de la bouteille, qui est ainsi traversée en permanence par un courant d'eau. Au moment où la bouteille se trouve à la profondeur voulue, on referme ses bouchons et la quantité d'eau présente dans la bouteille est emprisonnée pour constituer le prélèvement sur lequel on effectuera les analyses.The bottles are generally attached to a cable and submerged while breathing out the cable. The filling of a bottle results from the fact that before dropping it, the caps are placed in the open position, a position which they keep during the entire descent phase of the bottle, which is thus continuously traversed by a current of water. When the bottle is at the desired depth, the caps are closed and the quantity of water present in the bottle is trapped to constitute the sample on which the analyzes will be carried out.
Cette technique présente l'inconvénient majeur que, les orifices étant ouverts durant toute la phase de descente de la bouteille, cette dernière est traversée par les eaux polluées qui se situent au voisinage de la surface et ne peut, dans cesThis technique has the major drawback that, the orifices being open during the entire descent phase of the bottle, the latter is crossed by polluted water which is located in the vicinity of the surface and cannot, in these
FEUILLE DE REM LACEMENT
conditions, se trouver parfaitement propre au moment où l'on réalise le prélèvement.REM LAC E MENT SHEET conditions, be perfectly clean when you take the sample.
Ceci est un facteur perturbateur des analyses qui sont faites des échantillons prélevés, le risque principal étant d'attribuer à des couches sous-marines des traces de pollution qui ont été en réalité entraînées vers le fond par la bouteille.This is a disturbing factor in the analyzes which are made of the samples taken, the main risk being to attribute to underwater layers traces of pollution which have in reality been dragged down by the bottle.
Du document SU-A-807119, on connaît un récipient de prélèvement dont un orifice est maintenu fermé jusqu'à une profondeur déterminée à l'aide d'un obturateur collapsable, ce qui lui permet de traverser des couches super icielles sans subir de pollution.Document SU-A-807119 discloses a sampling container, an orifice of which is kept closed up to a determined depth using a collapsible obturator, which allows it to pass through super layers here without being subjected to pollution. .
Mais un tel obturateur est inapte à refermer le récipient pour sa remontée jusqu'à la surface de l'eau. Il est donc nécessaire, pour emprisonner l'échantillon d'eau prélevé, de recourir à un mécanisme complexe d'obturation du récipient.However, such a shutter is incapable of closing the container for its ascent to the surface of the water. It is therefore necessary, to trap the water sample taken, to use a complex mechanism for closing the container.
La présente invention vise à fournir un procédé simple et économique pour réaliser des prélèvements d'eau selon lequel les orifices du récipient sont maintenus fermés, pendant que ce dernier traverse la couche polluée de surface, ouverts à une profondeur déterminée, puis à nouveau fermés pour remonter le récipient.The present invention aims to provide a simple and economical method for taking water samples according to which the orifices of the container are kept closed, while the latter crosses the polluted surface layer, open to a determined depth, then again closed to reassemble the container.
La présente invention a pour objet un procédé pour prélever un échantillon d'eau à une profondeur déterminée, notamment pour effectuer des prélèvements sous marins en eau profonde, selon lequel on fait descendre un récipient comportant au moins un orifice muni d'un obturateur collapsable, ledit obturateur dégageant l'orifice lorsque le récipient atteint une profondeur déterminée, on obture l'orifice et l'on remonte le récipient, procédé caractérisé par le fait qu'avant immersion du récipient, on obture au moins un orifice du récipient à l'aide d'un obturateur creux, élastiquement déformable, et susceptible de se collapser lorsqu'il est soumis à une surpression externe prédéterminée, que l'on descend le récipient dans l'eau ce qui, à une profondeur donnée, provoque le collapse de l'obturateur et l'ouverture de l'orifice correspondant du récipient, que, lorsque le récipient a atteint la profondeur de prélèvement, on met l'intérieur de l'obturateur en équilibre de pression avec l'extérieur du récipient, ce qui provoque son retour en position initiale etThe subject of the present invention is a method for taking a water sample at a determined depth, in particular for taking underwater samples in deep water, according to which a container is lowered comprising at least one orifice provided with a collapsible obturator, said shutter releasing the orifice when the container reaches a determined depth, the orifice is closed and the container is reassembled, a process characterized in that before immersion of the container, at least one orifice of the container is closed at the using a hollow shutter, elastically deformable, and capable of collapsing when subjected to a predetermined external overpressure, that the container is lowered into the water which, at a given depth, causes the collapse of the shutter and the opening of the corresponding orifice of the container, that, when the container has reached the sampling depth, the interior of the shutter is brought into pressure balance with the outside of the container, which causes it to return to the initial position and
FEUILLE DE REMPLACEMENT
l'obturation de l'orifice, et que l'on remonte le récipient à la surface.REPLACEMENT SHEET closing the orifice, and raising the container to the surface.
On comprend que, selon l'invention, l'orifice du récipient est obturé de façon étanche tant que le récipient demeure en eau peu profonde, en particulier tant qu'il traverse la couche polluée de surface.It will be understood that, according to the invention, the orifice of the container is sealed so that the container remains in shallow water, in particular as long as it crosses the polluted surface layer.
Au contraire, à partir de la profondeur à laquelle la pression hydrostatique exerce une surpression suffisante sur l'obturateur pour l'amener à se collapser, l'intérieur du récipient est mis en communication avec l'eau qui l'entoure.On the contrary, from the depth at which the hydrostatic pressure exerts a sufficient overpressure on the obturator to cause it to collapse, the interior of the container is placed in communication with the water which surrounds it.
Lors de la remontée, le retour élastique de l'obturateur referme le récipient.During the ascent, the elastic return of the shutter closes the container.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise un récipient qui comporte un orifice obturé par un obturateur, à chacune de ses extrémités inférieure et supérieure, de sorte qu'ayant provoqué le collapse des deux obturateurs en descendant le récipient jusqu'à une profondeur donnée, on permet le passage d'un courant d'eau à l'intérieur du récipient, puis qu'en mettant l'intérieur des obturateurs en équilibre de pression avec l'extérieur du récipient, à la profondeur à laquelle on désire réaliser le prélèvement, on emprisonne l'eau présente dans le récipient.According to a preferred embodiment of the invention, a container is used which has an orifice closed by a shutter, at each of its lower and upper ends, so that having caused the collapse of the two shutters by lowering the container to at a given depth, a stream of water is allowed to pass inside the container, then by putting the interior of the shutters in pressure equilibrium with the exterior of the container, at the depth at which wishes to carry out the sampling, the water present in the container is trapped.
Ainsi, lorsque l'on immerge le récipient selon ce mode de réalisation, l'intérieur des obturateurs se trouve en équipression avec l'extérieur du récipient et les orifices de ce dernier sont hermétiquement obturés par la simple élasticité des parois des obturateurs.Thus, when the container is immersed according to this embodiment, the interior of the shutters is in equilibrium with the exterior of the container and the orifices of the latter are hermetically sealed by the simple elasticity of the walls of the shutters.
Au fur et à mesure que le récipient s'enfonce dans l'eau, la pression hydrostatique augmente et les obturateurs se trouvent soumis à une surpression de plus en plus importante.As the container sinks into the water, the hydrostatic pressure increases and the shutters are subjected to an increasing pressure.
Lorsque le récipient a atteint une certaine profondeur, ils sont tous les deux collapsés et dégagent ses orifices.When the container has reached a certain depth, they are both collapsed and release its orifices.
Un courant d'eau traverse alors l'intérieur du récipient tandis qu'on continue sa descente. Quand il a atteint la profondeur voulue, on réalise l'équilibrage de pression entre l'intérieur des obturateurs et l'eau ambiante.A stream of water then crosses the interior of the container while continuing its descent. When it has reached the desired depth, pressure is balanced between the interior of the shutters and the ambient water.
FEUILLE DE REMPLACEMENT
- kREPLACEMENT SHEET - k
On peut utiliser à cet effet, comme cela est couramment le cas dans ce domaine, un messager qui est constitué par un poids que l'on largue depuis la surface et qui glisse le long du filin de retenue du récipient pour atteindre ce dernier et provoquer l'obturation de ses orifices.One can use for this purpose, as is commonly the case in this field, a messenger which is constituted by a weight which one releases from the surface and which slides along the retaining line of the container to reach the latter and cause the closure of its orifices.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, on règle le ou les obturateurs de manière à ce qu'ils se collapsent au-delà d'une profondeur prédéterminée.According to a particular embodiment of the invention, the shutter (s) is adjusted so that they collapse beyond a predetermined depth.
Ainsi, selon l'invention, il est possible de déterminer la profondeur à laquelle on provoque la pénétration de l'eau à l'intérieur du récipient.Thus, according to the invention, it is possible to determine the depth at which the penetration of the water inside the container is caused.
Selon une variante de ce mode de réalisation, on ajuste la pression du gaz à l'intérieur de l'obturateur creux pour régler la surpression externe qui provoque son collapse. La présente invention a également pour objet un dispositif d'obturation pour récipient de prélèvements d'eau, caractérisé par le fait qu'il comporte un orifice ; un obturateur creux et élastiquement déformable qui obture l'orifice lorsque la surpression entre l'extérieur du récipient et l'intérieur de l'obturateur est inférieure à une valeur déterminée, et qui ouvre l'orifice en se collapsant lorsque cette surpression dépasse ladite valeur déterminée ; et un organe pour mettre l'intérieur de l'obturateur en équilibre de pression avec l'extérieur du récipient.According to a variant of this embodiment, the gas pressure inside the hollow shutter is adjusted to adjust the external overpressure which causes its collapse. The present invention also relates to a closure device for a container for taking water samples, characterized in that it comprises an orifice; a hollow and elastically deformable shutter which closes the orifice when the overpressure between the outside of the container and the inside of the shutter is less than a determined value, and which opens the orifice by collapsing when this overpressure exceeds said value determined; and a member for bringing the interior of the shutter into pressure balance with the exterior of the container.
Selon un premier mode de réalisation, la pression du gaz enfermé dans l'obturateur règle la surpression externe à partir de laquelle le collapse intervient.According to a first embodiment, the pressure of the gas enclosed in the shutter regulates the external overpressure from which the collapse occurs.
Conformément au mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe pour mettre l'obturateur en équilibre de pression avec l'extérieur du récipient est une vanne, de préférence à pincement, qui relie l'intérieur de l'obturateur à l'extérieur du récipient par exemple par l'intermédiaire d'un tuyau souple.In accordance with the preferred embodiment of the invention, the member for bringing the shutter into pressure balance with the outside of the container is a valve, preferably a pinch valve, which connects the inside of the shutter to the outside of the container for example by means of a flexible hose.
L'équilibrage des pressions est ainsi obtenu par ouverture de la vanne qui met en communication l'intérieur de l'obturateur avec l'eau ambiante. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, l'embouchure extérieure de l'orifice est tronconique concave, ce qui facilite la pénétration de l'eau à l'intérieur du récipient.Pressure balancing is thus obtained by opening the valve which puts the interior of the shutter in communication with the ambient water. In the preferred embodiment of the invention, the outer mouth of the orifice is tapered concave, which facilitates the penetration of water inside the container.
FEUILLE DE REMPLACEMENT
Dans une variante préférée, des ailettes sont disposées à l'embouchure de l'orifice, de manière à engendrer un vortex lors du passage de l'eau et augmenter ainsi sa vitesse de traversée de l'orifice. Avantageusement, l'embouchure de l'orifice vue de l'intérieur du récipient est également tronconique concave, * de sorte que l'eau traverse l'orifice à une vitesse également accrue lors de sa sortie du récipient.REPLACEMENT SHEET In a preferred variant, fins are arranged at the mouth of the orifice, so as to generate a vortex during the passage of water and thus increase its speed of passage through the orifice. Advantageously, the mouth of the orifice seen from the interior of the container is also tapered concave, * so that the water passes through the orifice at a speed also increased when it leaves the container.
Il est en outre avantageux, dans ce cas, de disposer des ailettes à l'embouchure tronconique intérieure du récipient.It is also advantageous, in this case, to have the fins at the inner frustoconical mouth of the container.
Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les ailettes destinées à créer un vortex à l'embouchure de l'orifice sont solidaires de l'obturateur qui est en outre muni d'une partie antirotation telle qu'une tige carrée qui coopère avec un logement de forme correspondante aménagée sur le récipient.According to the preferred embodiment of the invention, the fins intended to create a vortex at the mouth of the orifice are integral with the shutter which is further provided with an anti-rotation part such as a cooperating square rod with a correspondingly shaped housing arranged on the container.
L'invention a enfin pour objet un récipient destiné à être immergé dans un l'eau pour en prélever un échantillon à une profondeur déterminée, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un dispositif d'obturation du type décrit ci-dessus. Conformément au mode de réalisation préféré de l'invention, le récipient possède sensiblement la forme d'un tube et est muni à chacune de ses extrémités d'un dispositif d'obturation du type décrit ci-dessus.The invention finally relates to a container intended to be immersed in water to take a sample from a determined depth, characterized in that it comprises at least one closure device of the type described above. According to the preferred embodiment of the invention, the container has substantially the shape of a tube and is provided at each of its ends with a closure device of the type described above.
Dans une première variante, le récipient comporte une vessie souple qui communique avec son volume intérieur : cette vessie absorbant, lors de la remontée du récipient à la surface, l'augmentation de volume des gaz emprisonnés avec l'échantillon d'eau prélevé à grande profondeur.In a first variant, the container comprises a flexible bladder which communicates with its internal volume: this bladder absorbing, when the container rises to the surface, the increase in volume of the gases trapped with the water sample taken at large depth.
Dans une seconde variante, le récipient comporte une soupape de décompression destinée également à évacuer l'excédent de volume de l'échantillon.In a second variant, the container includes a pressure relief valve also intended to evacuate the excess volume of the sample.
De préférence, les différents matériaux utilisés pour réaliser le dispositif d'obturation et le récipient selon l'invention sont des matériaux compatibles avec les analyses qui sont faites des échantillons prélevés.Preferably, the different materials used to make the closure device and the container according to the invention are materials compatible with the analyzes which are made of the samples taken.
Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant un mode de réalisation donné à titreIn order to better understand the invention, we will now describe an embodiment given as
FEUILLE DE REMPLACEMENT
d'exemple et sans aucun caractère limitatif de la portée de l'invention en référence au dessin schématique annexé dans lequel :REPLACEMENT SHEET of example and without any limiting character of the scope of the invention with reference to the attached schematic drawing in which:
- la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue identique à la figure 1 après collapse des obturateurs,- Figure 1 is a schematic sectional view of an embodiment of the invention, - Figure 2 is a view identical to Figure 1 after collapse of the shutters,
- la figure 3 est une vue en élévation latérale de l'un des obturateurs des figures 1 et 2, etFIG. 3 is a side elevation view of one of the shutters of FIGS. 1 and 2, and
- la figure 4 est une vue de dessus de la figure 3. Le récipient de prélèvement 1 représenté sur les figures 1 et 2 présente une forme extérieure sensiblement tubulaire. Chacune de ses extrémités 2, 3 comporte un orifice 4 ,__. obturé par un obturateur 6, 7 selon l'invention.- Figure 4 is a top view of Figure 3. The sampling container 1 shown in Figures 1 and 2 has a substantially tubular outer shape. Each of its ends 2, 3 has an orifice 4, __. closed by a shutter 6, 7 according to the invention.
Dans le mode de réalisation décrit, les orifices 4 et 5 présentent respectivement une embouchure de forme tronconique rentrante 4a, 5a. à l'extérieur et 4b, 5b à l'intérieur du récipient 1.In the embodiment described, the orifices 4 and 5 respectively have a reentrant frustoconical mouth 4a, 5a. outside and 4b, 5b inside container 1.
Selon ce mode de réalisation, chaque obturateur 6, 7 est maintenu à proximité de l'orifice 4,5 de la bouteille 1 par une cloison intermédiaire 8,9 qui est partiellement évidée en 10, 11.According to this embodiment, each shutter 6, 7 is held near the orifice 4.5 of the bottle 1 by an intermediate partition 8.9 which is partially hollowed out at 10, 11.
Une goupille 6a, 7^ retient l'obturateur 6,7 contre la cloison intermédiaire 8, 9.A pin 6a, 7 ^ retains the shutter 6,7 against the intermediate partition 8, 9.
On voit sur la figure 1 qu'en l'absence de surpression externe, les obturateurs 6,7 sont légèrement comprimés par les cloisons intermédiaires 8,9, contre les embouchures internes 4b,5b des orifices 4,5.It can be seen in FIG. 1 that in the absence of external overpressure, the shutters 6,7 are slightly compressed by the intermediate partitions 8,9, against the internal mouths 4b, 5b of the orifices 4,5.
Une vanne 12 débouchant à l'extérieur du récipient par un orifice 13 permet de réaliser l'équilibrage de pression entre l'intérieur de chaque obturateur 6, 7 et l'extérieur du récipient, des tuyaux souples 14 et 15 reliant l'intérieur de chaque obturateur 6, 7 à cette vanne 12.A valve 12 opening to the outside of the container through an orifice 13 makes it possible to achieve pressure balancing between the inside of each shutter 6, 7 and the outside of the container, flexible pipes 14 and 15 connecting the inside of each shutter 6, 7 to this valve 12.
Sur le dessin, on a représenté une vanne à trois voies, mais il est bien entendu que tout autre type de vanne peut être utilisé, en particulier une vanne à pincement, qui présente l'avantage de ne pas affecter la continuité des tuyaux souples 14 et 15 et donc d'améliorer l'étanchéité de la vanne, y compris à haute pression.In the drawing, a three-way valve is shown, but it is understood that any other type of valve can be used, in particular a pinch valve, which has the advantage of not affecting the continuity of the flexible pipes 14 and 15 and therefore improve the tightness of the valve, including at high pressure.
FEUILLE DE REMPLACEMENT
Sur la figure 2, la vanne 12 est représentée en position fermée et l'ensemble du dispositif est supposé se trouver à une profondeur au moins égale à celle à partir de laquelle la surpression imposée par la pression hydrostatique de l'eau provoque le collapse des obturateurs et l'écrasement de leur cavité intérieure 16,17.REPLACEMENT SHEET In Figure 2, the valve 12 is shown in the closed position and the entire device is assumed to be at a depth at least equal to that from which the overpressure imposed by the hydrostatic pressure of the water causes the collapse of obturators and the crushing of their interior cavity 16,17.
On voit sur cette figure 2 que chaque obturateur 6,7 collapse s'écrase contre la cloison intermédiaire 8,9 sur laquelle il est maintenu par la goupille 6a, 7aι et dégage l'orifice 4, 5, permettant le passage de l'eau.We see in this figure 2 that each shutter 6,7 collapse crashes against the intermediate partition 8,9 on which it is held by the pin 6a, 7aι and releases the orifice 4, 5, allowing the passage of water .
Lors de la descente du récipient, l'eau s'engage par l'orifice 5, traverse les évidements 11 de la cloison intermédiaireWhen the container is lowered, the water engages through the orifice 5, passes through the recesses 11 of the intermediate partition
9 et quitte l'intérieur du récipient en traversant les évidements9 and leaves the interior of the container by crossing the recesses
10 de la cloison intermédiaire 8 et l'obturateur 4. La symétrie du récipient 1 permet sa traversée par un courant d'eau aussi bien lors de sa montée que lors de sa descente. L'obturateur 6, représenté sans sa goupille 6 sur les figures 3 et 4 du dessin, est identique à l'obturateur 7.10 of the intermediate partition 8 and the shutter 4. The symmetry of the container 1 allows it to be crossed by a stream of water both during its ascent and during its descent. The shutter 6, shown without its pin 6 in FIGS. 3 and 4 of the drawing, is identical to the shutter 7.
Il comporte, en plus de sa partie médiane creuse, une première partie 18 située à la base du tuyau souple 14 et destinée à se maintenir au moins partiellement à l'extérieur du récipient 1 pour coulisser dans son orifice 4 lors du collapse de l'obturateur. Des ailettes 19, disposées sur cette partie 18 et orientées dans la même direction angulaire comme on le voit plus clairement sur la figure 4, sont destinées à faciliter le passage de l'eau à travers l'orifice 4 en créant un vortex qui stabilise son écoulement.It comprises, in addition to its hollow middle part, a first part 18 situated at the base of the flexible pipe 14 and intended to be maintained at least partially outside the container 1 to slide in its orifice 4 during the collapse of the shutter. Fins 19, arranged on this part 18 and oriented in the same angular direction as can be seen more clearly in FIG. 4, are intended to facilitate the passage of water through the orifice 4 by creating a vortex which stabilizes its flow.
La disposition des ailettes 19 sur l'obturateur 6 est avantageuse car elle permet de les déplacer en même temps que l'obturateur 6 se collapse, de sorte que lors du passage de l'eau, elles s'étendent à cheval entre l'intérieur et l'extérieur du récipient, c'est-à-dire à l'endroit où elles sont le mieux à même de générer un vortex, et ce, quel que soit le sens de passage deThe arrangement of the fins 19 on the shutter 6 is advantageous because it makes it possible to move them at the same time as the shutter 6 collapses, so that during the passage of the water, they extend astride the interior and the outside of the container, that is to say where they are best able to generate a vortex, regardless of the direction of passage of
1'eau. Dans le mode de réalisation décrit, l'obturateur comporte, à l'opposé de sa partie 18, une pièce anti-rotation 20 constituéeWater. In the embodiment described, the shutter comprises, opposite its part 18, an anti-rotation part 20 constituted
FEUILLE DE REMPLACEMENT
par une tige carrée qui s'engage dans un logement de forme correspondante aménagé sur la paroi intermédiaire 8.REPLACEMENT SHEET by a square rod which engages in a housing of corresponding shape arranged on the intermediate wall 8.
Le rôle de cette tige carrée 20 est de s'opposer à la rotation de l'obturateur 6 qui pourrait résulter du couple transmis par les ailettes 19 lors du passage d'un courant d'eau dans l'orifice 4.The role of this square rod 20 is to oppose the rotation of the shutter 6 which could result from the torque transmitted by the fins 19 during the passage of a stream of water in the orifice 4.
La goupille 6a, 7a_ s'engage dans un évidement (non représenté) ménagé à la partie inférieure de la pièce anti-rotationThe pin 6a, 7a_ engages in a recess (not shown) formed in the lower part of the anti-rotation part
20. Les matériaux constituant le récipient et les obturateurs selon le mode de réalisation décrit sont avantageusement compatibles avec les analyses qui seront faites des échantillons prélevés, en particulier, il est avantageux d'utiliser des tuyaux souples et des obturateurs en silicone. II est bien entendu que le mode de réalisation qui vient d'être décrit ne présente aucun caractère limitatif et qu'il pourra recevoir toute modification sans sortir pour cela du cadre de20. The materials constituting the container and the plugs according to the embodiment described are advantageously compatible with the analyzes which will be made of the samples taken, in particular, it is advantageous to use flexible pipes and silicone plugs. It is understood that the embodiment which has just been described has no limiting nature and that it can receive any modification without departing from the scope of this.
1'invention.The invention.
En particulier, la mise en équipression de l'intérieur de l'obturateur avec le milieu liquide environnant peut être réalisée par tout moyen, tel qu'un piston dont le déplacement dans une chambre étanche serait commandé depuis la surface, par exemple par l'envoi d'un messager.In particular, the equipping of the interior of the shutter with the surrounding liquid medium can be achieved by any means, such as a piston whose movement in a sealed chamber would be controlled from the surface, for example by sending a messenger.
FEUHiE DS REMPLACEMENT
FEUHiE DS REPLACEMENT
Claims
REVENDICATIONS
1 - Procédé pour prélever un échantillon d'eau à une profondeur déterminée, notamment pour effectuer des prélèvements sous marins en eau profonde, selon lequel on fait descendre jusqu'à une profondeur déterminée un récipient comportant au moins un orifice ouvert, on obture l'orifice et on remonte le récipient, procédé caractérisé par le fait qu'avant son immersion, on obture au moins un orifice (4,5) du récipient (1) à l'aide d'un obturateur (6,7) creux, élastiquement déformable, et susceptible de se collapser lorsqu'il est soumis à une surpression externe prédéterminée, que l'on descend le récipient (1) dans l'eau ce qui, à une profondeur donnée, provoque le collapse de l'obturateur (6,7) et l'ouverture de l'orifice (4,5) correspondant du récipient (1), que, lorsque le récipient (1) a atteint la profondeur de prélèvement, on met l'intérieur (16,17) de l'obturateur (6,7) en équilibre de pression avec l'extérieur du récipient (1), ce qui provoque son retour en position initiale et l'obturation de l'orifice, et que l'on remonte le récipient (1) à la surface.1 - Method for taking a water sample at a determined depth, in particular for taking underwater samples in deep water, according to which a container comprising at least one open orifice is lowered to a determined depth, the orifice and the container is reassembled, process characterized in that before it is immersed, at least one orifice (4,5) of the container (1) is closed using a hollow obturator (6,7), elastically deformable, and likely to collapse when subjected to a predetermined external overpressure, that the container (1) is lowered into the water which, at a given depth, causes the collapse of the shutter (6, 7) and the opening of the corresponding orifice (4,5) of the container (1), that, when the container (1) has reached the sampling depth, the interior (16,17) of the shutter (6,7) in pressure equilibrium with the outside of the container (1), which causes its return to the initial position and close the orifice, and return the container (1) to the surface.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise un récipient (1) qui comporte un orifice (4,5) obturé par un obturateur (6,7) à chacune de ses extrémités inférieure (3) et supérieure (2), de sorte qu'ayant provoqué le collapse des deux obturateurs (6,7) en descendant le récipient (1) jusqu'à une profondeur donnée, on permet le passage d'un courant d'eau à l'intérieur du récipient (1), puis qu'en mettant l'intérieur (16,17) des obturateurs (6,7) en équilibre de pression avec l'extérieur du récipient (1), à la profondeur à laquelle on désire réaliser le prélèvement, on emprisonne l'eau présente dans le récipient (1).2 - Method according to claim 1, characterized in that a container (1) is used which has an orifice (4,5) closed by a shutter (6,7) at each of its lower ends (3) and upper (2), so that having caused the collapse of the two shutters (6,7) by lowering the container (1) to a given depth, a flow of water is allowed inside of the container (1), then by putting the interior (16,17) of the shutters (6,7) in pressure equilibrium with the exterior of the container (1), at the depth at which it is desired to take the sample , the water present in the container (1) is trapped.
3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le ou les obturateurs (1) de manière à ce qu'ils se collapsent au-delà d'une profondeur prédéterminée.3 - Method according to claim 1, characterized in that the shutter (s) (1) so that they collapse beyond a predetermined depth.
4 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on ajuste la pression du gaz à l'intérieur (16,17) du ou des obturateurs creux (6,7) pour régler la surpression externe qui provoque leurs collapses.4 - Method according to claim 2, characterized in that one adjusts the pressure of the gas inside (16,17) of the hollow shutter (s) (6,7) to adjust the external overpressure which causes their collapses.
FEUILLE DE REMPLACEMENT
5 - Dispositif d'obturation pour récipient de prélèvement d'eau, caractérisé par le fait qu'il comporte un orifice (4,5) ; un obturateur (6,7) creux, élastiquement déformable qui obture l'orifice (4,5) lorsque la surpression entre l'extérieur du récipient (1) et l'intérieur (16,17) de l'obturateur (6,7) est inférieure à une valeur déterminée, et qui ouvre l'orifice (4,5) en se collapsant lorsque cette surpression dépasse ladite valeur déterminée ; et un organe (12) pour mettre l'intérieur (16,17) de l'obturateur (6,7) en équilibre de pression avec l'extérieur du récipient (1).REPLACEMENT SHEET 5 - Sealing device for water sampling container, characterized in that it comprises an orifice (4,5); an elastically deformable hollow shutter (6,7) which closes the orifice (4,5) when the overpressure between the outside of the container (1) and the inside (16,17) of the shutter (6,7 ) is less than a determined value, and which opens the orifice (4,5) by collapsing when this overpressure exceeds said determined value; and a member (12) for bringing the interior (16,17) of the shutter (6,7) into pressure equilibrium with the exterior of the container (1).
6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la pression du gaz enfermé dans l'obturateur (6,7) règle la surpression externe à partir de laquelle le collapse intervient. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que l'organe pour mettre l'intérieur (16,17) de l'obturateur (6,7) en équilibre de pression avec l'extérieur du récipient (1) est une vanne (12), de préférence à pincement, qui relie l'intérieur (16,17) de l'obturateur (6,7) à l'extérieur du récipient (1) par exemple par l'intermédiaire d'un tuyau souple (14,15).6 - Device according to claim 5, characterized in that the pressure of the gas enclosed in the shutter (6,7) regulates the external overpressure from which the collapse occurs. 7 - Device according to any one of claims 5 and 6, characterized in that the member for bringing the interior (16,17) of the shutter (6,7) in pressure balance with the exterior of the container (1) is a valve (12), preferably a pinch valve, which connects the interior (16,17) of the shutter (6,7) to the exterior of the container (1) for example via a flexible hose (14,15).
8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que l'embouchure extérieure (4a,5a) de son orifice (4,5) est tronconique concave. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait qu'il comporte, à l'embouchure (4a,5a, b,5b) de l'orifice (4,5) des ailettes (19) orientées pour engendrer un vortex lors du passage de l'eau.8 - Device according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the outer mouth (4a, 5a) of its orifice (4,5) is concave frustoconical. 9 - Device according to any one of claims 5 to 8, characterized in that it comprises, at the mouth (4a, 5a, b, 5b) of the orifice (4,5) of the fins (19) oriented to generate a vortex during the passage of water.
10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les ailettes (19) sont solidaires de l'obturateur (6,7) qui est en outre muni d'une partie anti-rotation (20) telle qu'une tige carrée qui coopère avec un logement de forme correspondante aménagé sur le récipient (1).10 - Device according to claim 9, characterized in that the fins (19) are integral with the shutter (6,7) which is further provided with an anti-rotation part (20) such as a square rod which cooperates with a correspondingly shaped housing arranged on the container (1).
11 - Récipient destiné à être immergé dans l'eau pour en prélever un échantillon à une profondeur déterminée, du type bouteille de prélèvement d'eau sous-marine, caractérisé par le fait11 - Container intended to be immersed in water to take a sample from it at a determined depth, of the underwater water sampling bottle type, characterized by the fact
FEUILLE DE REMPLACEMENT
qu'il comporte au moins un dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 5 à 10.REPLACEMENT SHEET that it comprises at least one closure device according to any one of claims 5 to 10.
12 - Récipient selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il possède sensiblement la forme d'un tube et qu'il est muni à chacune de ses extrémités (2,3) d'un dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications 5 à 1G).12 - container according to claim 11, characterized in that it has substantially the shape of a tube and that it is provided at each of its ends (2,3) with a closure device according to one any of claims 5 to 1G).
13 - Récipient selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé par le fait qu'il comporte une vessie souple communiquant avec son volume intérieur. 14 - Récipient selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé par le fait qu'il comporte une soupape de décompression.13 - A container according to any one of claims 11 and 12, characterized in that it comprises a flexible bladder communicating with its internal volume. 14 - Container according to any one of claims 11 and 12, characterized in that it comprises a pressure relief valve.
FEUILLE DE REMPLACEMENT
REPLACEMENT SHEET
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