Сменный фильтродержатель модульного типа для выполнения фильтрации воды в полевых условиях

Авторы патента:

G01N1/10 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

C02F1/00 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

B01D35/30 - конструкции корпусов фильтра

Владельцы патента RU 2746199:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (RU)

Изобретение предназначено для фильтрации воды в полевых условиях. Фильтродержатель состоит из герметичного контейнера из непрозрачного материала, состоящего из верхней и нижней частей и кольцевых уплотнений. Каждая из частей состоит из объединенных вместе: перфорированного основания, светового затвора и крышки. Световые затворы установлены до и после фильтра. На входе и выходе фильтродержателя выполнены отверстия для герметичного подключения устройства подачи фильтруемой жидкости и удаления фильтрата и установки герметичных пробок. В устройство встроена RFID-метка с антенной для бесконтактной записи/считывания информации. Технический результат: упрощение работ по фильтрованию проб воды, повышение точности проведения измерений за счет исключения засветки в процессе фильтрации, снижаются требования к персоналу, выполняющему фильтрацию и транспортировку. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для фильтрации взвешенных частиц (в том числе микроводорослей) в морских и пресных водоемах при измерении концентрации хлорофилла «а» и других органических и неорганических компонентов природных вод.

Природная вода представляет собой сложную систему, состоящую из водной среды и взвешенных частиц различного происхождения и размеров. Частицы могут быть как живыми объектами, так и минеральной и органической взвесью. Исследование состава взвеси имеет научное и практическое значение. В целях исследования состава взвеси производится ее фильтрация на фильтрах различной пористости.

Известны устройства [1, 2] для выделения на фильтре микроводорослей для последующего определения концентрации хлорофилла. В данных устройствах хлорофилл при фильтрации подвергается паразитной засветкой посторонними источниками света. При этом в результаты измерений вносятся неконтролируемые ошибки вследствие частичного фоторазрушения хлорофилла.

Наиболее близкой к предполагаемому изобретению является установка вакуумной фильтрации SIMAS [3], устройство которой показано на фиг. 1. Схема содержит в себе один или несколько фильтродержателей с верхней емкостью для воды, вакуумный ресивер для сбора фильтрата и вакуумный насос, создающий перепад давления на фильтре.

Представленная на фиг. 1 схема работает следующим образом:

Фильтр необходимой пористости помещается в фильтродержатель (1) фильтрующего устройства. Фильтруемая вода заливается в верхнюю емкость (2) фильтрующего устройства. Вакуумный насос (3), соединенный вакуумными трубками (4, 5) с вакуумным ресивером (6) и нижними камерами (7) фильтрующих устройств, создает в них разрежение воздуха. Профильтрованная вода сливается в нижнюю камеру (7) фильтрующего устройства и затем по трубкам (5) поступает в вакуумный ресивер (6), где она накапливается.

К недостаткам данного способа относятся:

- необходимость выполнения работ по установке фильтра в фильтродержатель и его снятие после фильтрования в полевых условиях;

- засветка светочувствительных компонентов взвеси (хлорофилла и др. фитопигментов) в процессе работы, что может приводить к ошибкам измерений;

- возможность попадания загрязнений и механического повреждения при манипуляциях с фильтром в полевых условиях;

- манипуляции с фильтром в процессе фильтрования должны выполняться квалифицированным персоналом;

- необходимость в дополнительном оборудовании и проведении дополнительных манипуляций в процессе фильтрования, при транспортировке и обработке фильтров.

Процесс фильтрования в полевых условиях должен сопровождаться фиксацией информации о номере фильтра, даты и времени отбора пробы и фильтрации, географических координатах, объеме профильтрованной жидкости и других сопутствующих параметрах. В настоящее время данная информация располагается отдельно от фильтра, что создает предпосылки для возникновения ошибок при обработке данных.

Целью предполагаемого изобретения является упрощение работ по фильтрованию проб воды в полевых условиях, повышение точности измерений и снижение требований к квалификации персонала.

Данная цель предполагаемого изобретения достигается размещением фильтра в индивидуальном светонепроницаемом контейнере, содержащем RFID метку и антенну бесконтактной записи/считывания информации.

Возможность технической реализации

Предлагаемое решение представлено на фиг. 2. Устройство состоит из разборного непрозрачного контейнера, в котором помещается фильтр. Контейнер состоит из двух частей - верхней и нижней, соединяемых с помощью винтов (8). Каждая из частей состоит из трех элементов, объединенных вместе: перфорированное основание (9, 10), световой затвор (11, 12) и крышка (13, 14). В нижнем перфорированном основании (10) выполняются канавки для герметизирующих колец. Одно из колец (15) герметизирует фильтр, второе (16) - стык верхней и нижней частей. Крышка верхней части (13) содержит RFID-метку (17) и кольцевую антенну (18). Каналы (19) световых затворов герметично закрываются пробками (20, 21) с уплотнительными кольцами. Пробки исключают загрязнение фильтров и потери отфильтрованного вещества в процессе транспортировки.

В нижнем перфорированном основании выполняется цилиндрическое углубление, соответствующее диаметру фильтра, а в верхнем перфорированном основании выполняется соответствующий цилиндрический выступ. Установка фильтра в углубление исключает его смещение относительно герметизирующего кольца в процессе установки и сборки. Совмещение углубления в нижнем перфорированном основании и выступа в верхнем перфорированном основании в процессе сборки обеспечивает автоматическую центровку верхней и нижней частей и исключения их смещения при транспортировке и выполнении работ.

Фильтр (22) зажимается между двух частей контейнера с кольцевыми уплотнениями (15, 16), обеспечивающими герметичность установки фильтра. Для исключения попадания света на фильтр подача воды в контейнер и слив фильтрата происходит через два световых затвора (11, 12). Световые затворы (Фиг. 3) представляют собой каналы (23) в виде улитки, выполняемые путем фрезерования. Входная часть канала выполняется в виде отверстия и служит для подачи и слива жидкости в процессе фильтрации. В центре улитки выполняется отверстие (24) для поступления жидкости в перфорированную часть.

Предотвращение загрязнения фильтра в процессе транспортировки обеспечивается использованием пробок (20, 21) с герметизацией уплотнительными кольцами.

Устройство работает следующим образом. Фильтр устанавливается в фильтродержатель в чистых лабораторных условиях квалифицированным персоналом. Входное и выходное отверстия защищаются герметичными пробками. На RFID-метку записывается информация о параметрах фильтра (тип и пористость фильтра, вес чистого фильтра и т.д.). К месту проведения измерений герметичные контейнеры с установленными фильтрами могут транспортироваться без повышенных требований к условиям транспортировки. В месте проведения измерений из контейнера удаляются герметичные пробки. Входное отверстие герметично соединяют с каналом подачи фильтруемой воды, а выходное отверстие - с каналом удаления фильтрата. По окончании фильтрации контейнер отсоединяется от фильтровальной установки, а входное и выходное отверстия закрываются пробками.

В процессе фильтрации прибор, в котором установлен данный контейнер, записывает вспомогательную информацию (координаты, время, глубина места фильтрации, соленость, температура и т.д.) на RFID-метку данного контейнера. Информация, записанная в RFID-метку конкретного контейнера, жестко связана с конкретным фильтром, что принципиально исключает ошибки при транспортировке и обработке.

Герметично закрытый контейнер транспортируется в лабораторию, где выполняется вакуумная сушка фильтра без изъятия его из контейнера. После сушки фильтра контейнер снова герметично закрывается пробками и транспортируется к месту проведения анализа.

Контейнер герметично закрыт в течение всего цикла измерений за исключением фильтрации и вакуумной сушки, что исключает попадание загрязнений на фильтр, потерю отфильтрованного вещества при механическом воздействии на контейнер в процессе транспортировки. В случае частичного отделения осадка от фильтра он остается в герметичном объеме внутри контейнера.

К достоинствам данного устройства (способа) можно отнести:

1) Использование непрозрачных светозащищенных контейнеров позволяет избежать засветки светочувствительных компонентов взвеси (хлорофилла) в процессе фильтрования и транспортировки фильтров.

2) Установка фильтров в фильтродержатель контейнера и последующий анализ взвеси, осажденной на фильтрах, производится в чистых лабораторных условиях.

3) Использование контейнера позволяет избежать манипуляций с фильтром в полевых условиях, что исключает его загрязнение и повреждение.

4) Запись всей вспомогательной сопутствующей информации на накопитель, расположенный в контейнере, позволяет автоматизировать процесс обработки информации и избежать ошибок, связанных с ручной обработкой информации. Запись информации на накопитель производится в виде, удобном для автоматизированной обработки.

5) Использование контейнеров позволяет значительно упростить процесс фильтрования, повысить стабильность получаемых результатов и снизить требования к персоналу, непосредственно выполняющему фильтрование и транспортировку фильтров в лабораторию.

Источники использованной информации

1. Романкевич Е.А., Люцарев С.В. Сбор проб воды и выделение взвеси методом фильтрации // Методы исследования органического вещества в океане. М: Наука, 1980. С. 7-16.

2. Жужиков В. А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. - 3-е изд., дополн. и перераб. - М.: Химия, 1971. - 440 с.

3. http://www.simas.ru/netcat_files/358/585/h_ca308ddb8723a893626ba9c060d7ab34

Фильтродержатель, состоящий из герметичного контейнера из непрозрачного материала, состоящего из верхней и нижней частей и кольцевых уплотнений, при этом каждая из частей состоит из объединенных вместе: перфорированного основания, светового затвора и крышки, причем световые затворы установлены до и после фильтра, на входе и выходе фильтродержателя выполнены отверстия для герметичного подключения устройства подачи фильтруемой жидкости и удаления фильтрата и установки герметичных пробок, при этом в устройство встроена RFID-метка с антенной для бесконтактной записи/считывания информации.

Изобретение относится к устройству спектрального анализа, способу спектрального анализа, способу производства стальной полосы и способу обеспечения качества стальной полосы, предназначенным для использования для анализа состава и/или соотношения компонентов состава поверхности объекта измерения.

Устройство для отбора проб // 2745786

Изобретение относится к устройствам отбора донных грунтов и может быть использовано в экологических исследованиях для сбора донных отложений любой консистенции по вертикали грунта, ненарушенной структуры слоев в проточных и непроточных водоемах.

Пробоотборные устройства непрерывного и циклического типа и способ обнаружения компонентов смеси с использованием пробоотборных устройств // 2745752

Изобретение относится к отбору проб в химии, а также к аппаратуре аналитической химии, и может быть использовано для экспрессного обнаружения компонентов, а также для количественного и качественного определения содержания индивидуальных хлорорганических соединений, серосодержащих соединений, формальдегида в нефти, нафте, керосине, газойле, дизельном топливе, лигроиновой фракции, мазуте, бензине, сложных углеводородных смесях, химических реагентах с применением анализатора лабораторного или промышленного хроматографа методом анализа равновесного пара в циклическом и непрерывном режимах.

Автоматическая система отбора проб от самотечных технологических потоков, движущихся по открытым желобам // 2745629

Изобретение относится к горнодобывающей, обогатительно-металлургической и химической отраслям промышленности. Раскрыта автоматическая система отбора проб от самотечных потоков, движущихся по открытым желобам, содержащая неподвижную раму, установленную над желобом и закрепленную растяжками; пробоотборный нож; систему промывки и систему управления работой пробоотборного ножа.

Способ комбинаторного получения новых композиций материалов в многокомпонентной системе // 2745223

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу комбинаторного получения композиций материалов в многокомпонентной системе. Может использоваться для построения фазовых диаграмм и поиска новых интерметаллических соединений в многокомпонентных системах.

Устройство и способ подготовки в анаэробных условиях донорской фекальной микробиоты к трансплантации // 2745125

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложено устройство и способ подготовки в анаэробных условиях донорской фекальной микробиоты к трансплантации.

Набор праймеров для диагностики наследственной кардиомиопатии // 2745079

Предложенная группа изобретений относится к области медицины, в частности к кардиологии. Предложен набор праймеров для диагностики наследственной кардиомиопатии, включающий в себя, по меньшей мере, один набор праймеров для секвенирования последовательности нуклеотидов гена, выбранного из группы, включающей LMNA, TNNT2, RYR2, TMEM43, SCN5A, MYL3, DSP, MYBPC3, PKP2, MYH7, TPM1, JUP, DSC2, TNNI3, TTN, DES, TNNC1, PLN, FLNC, PRKAG2, MYPN, VCL, RBM20, BAG3, CSRP3, MYL2, PTPN11, TGFB3, ACTC1, TTR, DMD, GLA, LAMP2, TAZ.

Способ оценки восприимчивости к коклюшу ребёнка первых месяцев жизни // 2744999

Изобретение относится к области медицины. Предложен способ оценки восприимчивости к коклюшу ребёнка первых месяцев жизни.

Прямой иммуногистохимический анализ // 2744836

Группа изобретений относится к прямому иммуногистохимическому окрашиванию ткани. Раскрыт способ обнаружения целевого аналита в ткани, который включает: (а) приведение в контакт ткани, которая содержит целевой аналит, с множеством конъюгатов полимерного фермента/первичного антитела; причем множество конъюгатов полимерного фермента/первичного антитела содержит популяцию полимерных ферментов, имеющих распределение по размеру, охарактеризованное по числу молекул фермента на каждый полимерный фермент, причем каждый конъюгат полимерного фермента/первичного антитела имеет молекулярную массу от 400 кДа до 2000 кДа, причем стадию (а) осуществляют в течение инкубационного периода 5 минут или менее; (b) удаление по существу конъюгатов полимерного фермента/первичного антитела, которые не образуют комплекс; и (c) приведение в контакт среза ткани с субстратом множества молекул ферментов, с обнаружением, таким образом, целевого аналита.

Пробоотборное устройство для взятия репрезентативной пробы молока и способ отбора репрезентативных проб молока // 2744798

Изобретение относится к пробоотборному устройству и способу для взятия репрезентативной пробы молока. Пробоотборное устройство для взятия репрезентативной пробы молока в заданном количественном диапазоне из транспортирующего трубопровода, по которому транспортируется молоко с интервалами транспортировки неизвестной продолжительности, содержит насос, контроллер насоса и соединительный элемент контейнера для проб, соединенный с насосом, причем контроллер выполнен с возможностью управления импульсной работой насоса в первом режиме работы в интервале транспортировки на основе заданного количественного диапазона и измеренного количества, показывающего расход молока, транспортируемого по транспортирующему трубопроводу, и/или измеренной переменной, показывающей расход молока, транспортируемого по транспортирующему трубопроводу, и/или заданной переменной, характеризующей общее количество молока, которое должно транспортироваться через транспортирующий трубопровод в интервале транспортировки, насос транспортирует дискретный поднабор проб вдоль первого направления транспортировки насоса во время импульсной работы в каждом импульсном интервале взятия проб, заданный количественный диапазон больше или равен общему количеству, соответствующему общему количеству дискретных поднаборов проб в интервале транспортировки, причем контроллер дополнительно выполнен с возможностью уменьшения скорости транспортировки насоса и увеличения частоты импульсных интервалов взятия проб по мере уменьшения расхода молока, транспортируемого в транспортирующем трубопроводе.

Способ дезинфекции воды и узел крепления устройства для подачи воды для его осуществления // 2746145

Группа изобретений относится к области дезинфекции воды. Способ состоит в дезинфекции воды с помощью ультрафиолетового облучения с помощью подключенного к гибкому шлангу устройства (1) для подачи воды, в частности ручного душа (1'), и держателя (2) с гнездом (21) для устройства (1) для подачи воды при его неиспользовании.