Устройство для отбора проб

 

йФдбтт ФМсю 3ут смачэ ттм

Q и Я- :="ЖЪ- и

ИЗОБРЕТЕЙЙЯ

Союз Советских

Социаяистическик

Республик

G 01 N 1/10

Гасударственный камнтет

СССР (23) Приоритет

Onóáëêêî8àíî 07,07 80, Бюллетень .% 25

Дата опубликования описания 07.07,80 пв делам изобретений и открмтнй (53) УД К 543.053 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. 3. Цацко и В. И. Затыльников

Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

Изобретение относится к технике исследования химических и физических свойств, а именно к устройствам для отбора нроб, преимущественно жидкости, например воды из водоемов или водотоков, и может быть исполь5 зовано для отбора проб нефтепродуктов, эмульсий, кислот и т. и, Известно устройство для.отбора проб жидкости, содержащее поплавок, закрепленный на подвижной штанге, пробоотборную трубку, соединенную с измерительным блоком 11).

Недостатком устройства является невозможность получения достоверной пробы для заданной точки, так как транспортировка всего

35 отбираемого объема по трубопроводу приводит к перемешиванию отобранно" в данный момент пробы с предыдущими и последующими в процессе забора пробы жидкости.

Известно устройство, осуществляющее транспортирование уйаковочного материала в трубопроводе, содержащее транспортную магнст1таль, контейнер, загружаемый зернистым материалом и установленный с возможностью перемещения, узлы загрузки и выгрузки, насос, трубопроводы с кранами и блок управления, соединенный с насосом (2).

Устройство предназначено для доставки из узла загрузки к узлу выгрузки контейнера, например, с зернистым материалом, свободно перемещаемого по транспортной магистрали потоком жидкости, т. е. устройство выполняет, в основном, транспортировочные функции.

Целью изобретения является повышение достоверности отбираемой пробы.

Указанная цель достигается тем, что насос и узлы забора н слива проб соединены с помощью трубопроводов, контейнер выполнен с отверстиями и с поперечным сечением, равным сечению транспортной магистрали, имеет в средней части наружную кольцевую„высоединенную отверстиями с внутренней полостью контейнера выточку н снабжен кольцевым клапаном с отверстиями, установленным с возможностью перемещения. в выточке, узлы забора и слива проб выполнены с отверстиями. йыйЫа йъс

3 .74

Целесообразно транспортную магистраль выполнить в виде гибкого трубопровода," найрймер, нз полимерного материала, узел забора проб снабжать якорем и буем„узлы забора и слива проб снабжать соединенными с блоком уйравления концевыми выключателями.

На фиг, 1 изображена структурная схе ма устройства для отбора проб; на фйг. 2схема установки устройства в водоеме; на фиг. 3 - узел забора пробы в открытом положенйй, разрез; на фиг. 4 - узел забора пробы в закрытом положении, разрез, на фиг. 5узел слива пробы в открытом положении, разрез; на фиг. 6 - узел слива пробы B çàêðû-— том-положении, разрез; на фи1. 7 - кольцевой клапан.

Устройство для отбора проб содержит транспортную магистраль 1, контейнер 2, установленный с возможностью перемещения, узел 3 забора проб, узел 4 слива проб, насос 5 подачи рабочей жидкости в транспортную магистраль,,трубопроводы б н 7 с кранами 8 и 9 и блок

1О уйравления. Краны 8 и 9 выполнены в виде управляемых трехходовых кранов. Насос 5 снабжен заборным патрубком 11, опущенным в водоем. Узел забора проб 3 установлен в месте отбора проб с помощью якоря !2 и буя 13. Узлы забора и слива пробы снабжены концевыми выключателями 14 и 15, Блок 10 управления электрически соеди-. нен с насосом 5 кранами 8 и 9 и концевыми выключателями 14, 15.

Контейнер 2 выполнен в вйде пустотелой цилиндрической емкости, торцовые части которой по диаметру соответствуют внутреннемудиаметру транспортной магистрали 1, Для " исключения влияния материала контейнера 2 на качество отобранной пробы контейнер выйолнен из устойчивого к агрессивным Средам материала. Контейнер 2 выполнен с внутренней полостью 16, в которую помещается отбираемая проба. В- средней части контейнер 2 снабжен наружной кольцевой выточкой 17, которая посредством отверстий 18 соединена с внутренней полостью 16, В кольцевой выточ ке 17 установлен с возможностью перемещения кольцевой клапан 19, который выполнен со сквоэйыми прорезями 20. При этом отверстия !

8 и сквозные прорези 20 размещены так; что при установке кольцевого клапана 19 s крайнем левом положении отверстия 18 соединены со сквозными прорезями 20. При перемещений кольцевого клапана 19 от этого крайнего положения в правую сторону, отверстия 18 перекрываются кольцевым клапаном 19.

Корпус 21 узла забора пробы 3 a@ifioTi= " нен в виде стакана, в который с унлотыением

6243 4 вставлена гильза 22. Корпус 2) крепится с уплотнением к транспортной магистрали l.

Внутренняя камера 23 гильзы 22 предназначена для помещения контейнера 2 на время забора пробы воды, поэтому ее диаметр равен внутреннему диаметру транспортной магистрали 1.

В торцовой стенке корпуса 21 установлен упор 24, к которому прикреплен конечный

1о выключатель 14, имеющий стержень 25. Торцовая стенка корпуса 21 имеет штуцер 26, к которому крепится трубопровод 7.

Корпусом 21 и гильзой 22 образована кольцевая камера 27, в которой установлсн с возможностью перемещения кольцевой клапан 28, Крайние положения перемещения кольцевого клапана 28 ограничены упорами 29 и 30. Кольцевой клапан 28 имеет сквозные прорези 31, т. е. он выполнен по подобию кольцевого клапана 19.

Для соединения камеры 23 с окружающей средой в корпусе 21 имеются отверстия 32.

Гильза, имеет отверстия 33 - 37.

Отверстия 33, 34, 36 и 37 размещены так, 25 что при установке контейнера 2 в узле забора пробы 3 в положении, когда контейнер 2 прижат к упору 24; т". е. в момент забора пробы воды (см. фиг. 3) отверстие 33 соединяет штуцер 26 через камеру 23 с кольцевой камерой

27, отверстие 37 соединяет кольцевую камеру

27 с камерой 23 со стороны транспортной магистрали 1, а отверстия 34 и 36 соединяют кольцевую камеру 27 с кольцевой выточкой 17.

Отверстия 35 соосны с отверстиями 32 и размещены так, что при установке кольцевого клапана 28 в крайнее левое положение до упора 29 отверстия 32 соединены со сквозными прорезями 31, последние через отверстия 35 соединены со сквозными прорезями 20 кольцевой втулки 19 и далее через отверстие 18 контейнера 2 - с внутренней полостью 16 контейнера.

Корпус 38 узла слива пробы 4 выполнен в виде стакана, в который с уплотнением

45 вставлена гильзаi 39. Корпус.38 крепится с уплотнением к транспортной магистрали 1.

Камера 40 гильзы 39 предназначена для помещения контейнера 2 на время слива пробы, поэтому ее диаметр равен внутреннему

В торцовой стенке корпуса 38 установлен упор 41, к "Которому прикреплен конечный выключатель 15, имеющий стержень 42. Тор.цовая стенка корпуса 38 имеет штуцер 43.

Корпусом 38 и гильзой 39 образована кольцевая камера 44, в которой установлен с воз можностью перемещения кольцевой клапан 45.

Крайние положения перемещения кольцевого

5 746 клапана 45 ограничены упорами 46 и 47. Кольцевой клапан 45 имеет сквозные прорези 48, Для слива пробы корпус 38 имеет штуцер

49, а гильза 39 имеет отверстие 50. С целью быстрейшего опорожнения внутренней полости 16 контейнера 2 корпус 38 имеет отверстие

51, а гильза 39 - отверстие 52.

Гильза 39 имеет отверстия 53 и 54, посредством которых кольцевая камера 44 соединена с камерой 40. Отверстия 53 и 54 расположены так, что при установке контейнера 2 в положении, прижатом к упору 41, через от-. верстия 53 и 54 кольцевая камера 44 соедикена с кольцевой выточкой 17 контейнера 2.

Та часть кольцевой камеры 44, которая при- 15 мыкает к торцовой стенке корпуса 38, соединена посредством трубки 55 с транспортной магистралью 1. Противоположная часть кольцевой камеры 44 соединена посредством трубки 56 со штуцером 43. 20

Устройство работает следующим образом.

С помощью блока 10 устанавливают кран

8 в положение подачи воды от насоса 5 к узлу 4 слива пробы, а кран 9 в положение 2s подачи воды из трубопровода 7 на слив. Затем включают насос 5, забирают воду из водоема через заборный патрубок 11 и по трубопроводу 6 подают ее через кран 8 в камеру 40 узла 4. Одновременно вода по трубке 56 зо поступает в кольцевую камеру 44 и воздействует на кольцевой клапан 45, который, перемещаясь в крайнее положение, ограниченное упором 47, перекрывает отверстие 50 и штуцер

49. Через отверстие 53 давление передается на кольцевой клапан 19, который перемещаясь, перекрывает отверстия 18 контейнера 2. Под давлением воды контейнер 2 движется от упора 41 по транспортной магистрали 1 в камеру

23 узла 3 забора пробы и прижимается к упо- 4О ру 24. При этом контейнер 2 .воздействует на стержень 25 концевого выключателя 14, который передает сигнал блоку 10 управления о том, что контейнер 2 находится в узле 3.

При перемещении контейнера 2 в транспорт- .45 ной магистрали 1 вода, выталкиваемая контейнером 2, проходит через штуцер 26 в трубопровод 7 и по нему поступает к крану 9, через который идет на слив. При достижении контейнером 2 упора 24 контейнер 2 останавли- вается, при этом вода из транспортной магистрали 1 через отверстие 37 поступает в кольцевую камеру 27, иэ которой через отверстие

36 - в кольцевую выточку 17 контейнера 2.

Так как движение контейнера 2 ограничено упором 24, то в кольцевой выточке 17 и кольцевой камере 27 создается напор, под воздействием чего кольцевые клапаны 49 и 28 пе; ремещаются до упоров (кольцевой клапан 28

243 6 перемещается до упора 29. кольцевой клапан

19 до упора в кольцевой выточке 17).

При перемещении кольцевых клапанов 19 и 28 происходит совмещение отверстий 18, 20, 35, 31 и 32 и образуются каналы, которые соединяют внутреннюю полость 16 контейнера

2 с окружающей средой. Проба по этим каналам выжимает воздух и заполняет внутреннюю полость 16 контейнера 2.

При поступлении от конечного выключателя 14 сигнала на блок 10. управления о приходе контейнера 2 в узел 3 забора пробы по установленной программе насос 5 отключается, Для того, чтобы вернуть контейнер 2 с пробой в. узел 4 слива пробы, блоком управления 10 подается команда кранам 8 и 9. Кран ,8 устанавливается в положение подачи воды от узла 4 на слив. Кран 9 устанавливается в положение подачи воды от насоса 5 по трубопроводу 6 в трубопровод 7 и далее к узлу 3 забора пробы.

Вода, поступающая от насоса 5 по трубопроводу 7 через штуцер 26, подается в камеру 23 узла 3 забора пробы.

Создаваемый в камере 23 напор воды воздействует на контейнер 2, одновременно этот напор передается через отверстие 33 в кольцевую камеру 27, а из нее через отверстие

34 - в кольцевую выточку 17 контейнера 2, Под действием напора воды кольцевые клапаны 19 и 28 перемещаются до упоров (клапан

28 до упора 30, а клапан 19 до упора в кольцевой выточке 17). При таком перемещении кольцевой клапан 19 перекрывает отверстия

18 и изолирует отобранную пробу, находящуюся во внутренней полости 16 контейнера 2 от окружающей среды, в том числе и от воды, перемещающей контейнер 2 в транспортной магистрали 1. Кольцевой клапан 28 перекрывает отверстия 32 в корпусе 21 узла 3 забора пробы и исключает выход рабочей воды иэ транспортной магистрали 1.

Под действием напора воды контейнер 2. перемещается в узел 4 слива пробы. Воде, / выталкиваемая контейнером 2 из транспортной магистрали 1, проходит через штуцер 43 узла 4 и поступает к крану 8, через который идет на слив.

Контейнер 2, пройдя транспортную магистраль 1, входит в камеру 40 узла 4 слива про. бы и прижимается напором воды к упору 41.

При этом контейнер 2 воздействует на стержень 42 конечного выключателя 15, который передает сигнал блоку 10 управления о том, что контейнер 2 находится в 4 узле слива пробы.

При остановке контейнера 2 упором 41 напор иэ транспортной магистрали 1 по трубке

55 передается в кольцевую камеру 44 и далее

74624

7 через отверстие 54 в кольцевую выточку 17 контейнера 2. Под воздействием напора кольцевые клапаны 19 и 45 перемещаются до упоров (кольцевой-клапан 45 до упора 46, клапан 19 до упора в ксльцевой выточке 17).

При таком перемещении кольцевых клапанов

19 и 45 совмещаются нижние отверстия н прорези 18, 20, 50, 48 и 50 и верхние отверстия

18, 20, 52, 48, 51, которые образуют нижний и верхний каналы. По нижнему каналу проба 10 из внутренней полости 16 контейнера 2 сливается и поступает на последующую обработку, По верхнему каналу во внутреннюю полость 16 поступает воздух.

При поступлении от конечного выключа- 15 теля 15 сигнала на блок управления 10 о приходе контейнера 2 s узел 4 слива пробы по установленной программе насос 5 отключается.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб, содержащее транспортную магистраль, Koнтейнер, установлен- 25 ный с возможностью перемещения, узлы забора и слива проб, насос подачи рабочей жидicîñòé в фанспортную магистраль, трубопро-. воды с кранами и блок управления, соединенпый с насосом, узлами забора и слива проб

3 8 и кранами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности отбирасмой пробы, насос и узлы забора и слива проб соединены с помощью трубопроводов, контейнер выполнен с отверстиями и с поперечным сечением, равным сечению транспортной магистрали, имеет в средней части наружную кольцевую выточку и снабжен кольцевым клапаном с отверстиями, установленным с возможностью перемещения в выточке, узлы забора и слива проб выполнены с отверстиями.

2. Устройство для отбора проб по п. 1, о т л и ч а ю щ e e с я тем, что транспортная магистраль выполнена в виде гибкого трубопровода, например, из полимерного материала.

3, Устройство для отбора проб по нп. 1 и

2, отличающееся тем,чтоузел забора проб снабжен якорем и буем.

4. Устройство для отбора йроб но пп. 1-3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узлы забора и слива проб снабжены соединенными с блоком управления концевыми выключателями.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 500487, кл. G 01 и 1/10, 1972.

2, Патент США NР 3333901, кл. 302-66, 1967 (прототип) .