Портативний пробовідбірник-дегазатор

Винахід належить до газогеологічного обладнання для обстеження дна водоймищ (річка, море), придонної води. Відомо "Устаткування для підйому морської води" [А.С. СРСР № 1758006 МПК5 С02F1/20 заявл. 22.01.90 опубл. 30.08.92 Бюл. № 32], що провадить сталий підйом води і дегазацію сірководню, розчиненого в морській воді. Відомо "Устаткування для підйому глибинної морської води та її дегазації" [Патент СРСР № 1787135 МПК5 С02F1/20, заявл. 06.11.90, опубл. 07.01.93, Бюл. № 1]. Обидва вищезгадані устаткування для підйому глибинної води вимагають довготривалої роботи на одному місці водоймища, що є недоліком для виконання експрес-аналізів води і ґрунту у різних точках дна водоймища. Відомо "Дегазатор" [А.С. СРСР № 1685485 МПК5 В01D19/00, заявл. 23.10.89, опубл. 23.10.91, Бюл. № 39]; має дегазаційну камеру з поршнем. Недоліком в роботі дегазатора є використання тільки готової проби води. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є "Устаткування для дегазації проб рідини" [А.С. СРСР № 1243764 МПК4 В01D19/00, заявл. 27.08.84, опубл. 15.07.86, Бюл. № 26]; містить пробовідбірник, в камері якого відбувається часткова дегазація проби рідини. Недоліком пробовідбірника є те, що він не може працювати на значних глибинах водоймищ. Аналіз наведених джерел інформації показує, що забір проби води з дна водоймища і її дегазація провадяться окремими приладами, тобто не існує приладу, який би зміг виконати забір води з дна водоймища і її дегазацію в одній і тій же ємності. В основу винаходу покладено задачу створити прилад портативний пробовідбірник-дегазатор, який би міг працювати на глибинах водоймищ від 2 м до 200 м як пробовідбірник, і на дослідному судні як дегазатор, щоб проба води не переносилася з одного приладу в інший. Поставлена задача вирішується тим, що прилад портативний пробовідбірник-дегазатор містить камеру з компенсатором внутрішнього об'єму, пробовідбірник донного ґрунту, датчик температури, згідно з пропонованим винаходом новим є те, що прилад містить фіксатор, шток з розташованими на ньому співвісно вантаж, конусні клапани, на які спирається камера зі стабілізаторами вертикальної стійкості, що виконані з хвостовиками. На хвостовики стабілізаторів спирається диск-стопор. Стабілізатори і пробовідбірник донного ґрунту захи щені кожухом. На захисному кожуху закріплено кільцевий вантаж. Захисний кожух і камера пробовідбірника-дегазатора з'єднані між собою рухомо. Винахід портативний пробовідбірник-дегазатор може бути використаний на мінімальній глибині 2м, що обумовлено габаритами приладу. Задовільна робота приладу відмічена на глибинах від 2м до 30-35м. При заглибленні приладу на 35м і до 200м виникає необхідність в додатковому вантажі, що кріпиться на захисний кожух. Також необхідно в камері-дегазаторі створити тиск рівний тиску води на заданій глибині спуску приладу, що істотно покращує забір придонної води, завдяки виходу повітря через верхній клапан і підсмоктуванню придонної води через нижній. Коли прилад працює на дні, для забору проб ґрунту і води, стабілізатори вертикальної стійкості утримують його від підводних течій, щоб прилад не нахилився. Під дією співвісного вантажу шток відкриває конусні клапани і опускає диск-стопор. Хвостовики стабілізаторів обмежують рух диска-стопора, тобто всієї системи шток-клапани-диск-стопор. Для витримування тиску в камері і на заданій глибині, і під час роботи в режимі дегазації камера з'єднана з дном з ущільненням, також клапани, що відкриваються штоком, виконані з ущільненням. Суть винаходу пояснюється кресленнями: на Фіг.1 зображений вигляд приладу в розрізі; на Фіг.2 зображений диск-стопор 13; на Фіг.3 зображений вузол і шпилькове з'єднання камери 5 з дном 6 і кожухом 19; на Фіг.4,5 зображений фіксатор 24. Портативний пробовідбірник-дегазатор містить порожнистий шток 1 з розташованим у середині датчиком температури 2. На штоку 1 співвісно закріплені верхній 3 і нижній 4 конусні клапани, що виконані з ущільненням. На клапани 3 і 4 спирається дегазаційна камера 5 і її дно 6. На верхній клапан 3 спирається дегазаційна камера 5 своїм конусним отвором 7, на який нагвинчено віджимну гайку 8. На нижній клапан 4 спирається дно 6 камери 5. На камері 5 розташовано кран 9 для відбору проби газу, кран 10 для відбору проби води, кран 11 компенсатора 12 внутрішнього об'єму камери 5. До нижнього конусного клапана 4 приєднано диск-стопор 13 з отворами 14 за допомогою гайки 15, нагвинченої на шток 1. Крізь отвори 14 диска-стопора 13 до дна 6 прикріплені стабілізатори 16 вертикальної стійкості та пробовідбірник 17 донного ґрунту. Стабілізатори 16 виконані з хвостовиками Фіг.3. За допомогою шпильок 18 з'єднано нерухомо камеру 5 і її дно 6, р ухомо - захисний кожух 19 з прорізами на ньому 20. Завдяки рухомому з'єднанню між дном 6 та кожухом 19 утворюється кільцевий зазор. На захисному кожуху 19 закріплено кільцевий вантаж 21. Над конусним отвором 7, на який нагвинчено віджимну гайку 8, на штоку 1 розташовано зажим 22, котрий тримає вантаж 23 співвісний з штоком 1. Між зажимом 22 та віджимною гайкою 8 розташовано фіксатор 24 Фіг.4. Зверху штока 1 виконано петлю 25 для гнучкого з'єднання приладу портативного пробовідбірника-дегазатора з дослідним судном. Підготовка приладу до роботи. За петлю 25 прилад підвішують. Під дією своєї ваги камера 5 і дно 6 спираються відповідно на клапани 3 і 4. Між зажимом 22 та віджимною гайкою 8 вставляють фіксатор 24 і затискують віджимною гайкою 8. Прилад ставлять на підставку, на фіг.1 зображена пунктиром. Камера 5 з дном 6 спираються на захисний кожух 19 і кільцевий зазор між ними закривається. Для вентиляції приладу на камері 5 відкривають всі крани 9, 10, 11. Через кран 11 відкачують повітря до повного зменшення об'єму компенсатора 12. Кран 11 закривають. Закривають кран 9, а через кран 10 в камеру 5 закачують повітря. Тиск в камері 5 повинен становити тиск води на заданій глибині спуску приладу. Кран 10 закривають. Встановлюють пробовідбірник 17 донного ґрунту, на захисному кожуху 19 закріплюють кільцевий вантаж 21. Кількість вантажу 21 залежить від заданої глибини спуску приладу. Над зажимом 22 на штоку 1 закріплюють вантаж 23. Кількість вантажа 23, необхідна для відкривання клапанів 3 і 4, залежить від замулювання дня. За петлю 25 прилад піднімають з підставки, виймають фіксатор 24. Прилад готовий до роботи на дні водоймища. Працює прилад таким чином. За допомогою гнучкого з'єднання за петлю 25 прилад спускають на дно водоймища. Під час спуску вода з середніх глибин проходить крізь прорізи 20 на захисному кожуху 19 та крізь кільцевий зазор між дном 6 та кожухом 19. Шток 1, стабілізатори 16 вертикальної стійкості та пробовідбірник 17 донного ґрунту занурюються у ґрунт дна. Пробовідбірник 17 донного ґрунту робить забір проби донного ґрунту. Захисний кожух 19 спирається на дно водоймища. Камера 5, дно 6 продовжують рухатися зі шпильками 18 доки дно 6 запреться на кожух 19 і кільцевий зазор закривається. Натяг гнучкого з'єднання на петлю 25 штока 1 стає відсутнім, завдяки цьому тиск конусного отвору 7 на клапан 3 та дна 6 на клапан 4 зменшується, слабшає. Шток 1 під дією вантажа 23 продовжує занурюватися глибше в донний ґрунт доки диск-стопор 13 запреться на хвостовики стабілізаторів 16 і відкриває клапани 3 і 4. Повітря, закачане в камеру 5, ви ходить вверх через верхній клапан 3, таким чином вода через нижній клапан 4 всмоктується в середину камери 5. Після заповнення водою камери 5, виконання вимірів температури дна датчиком температури 2, за допомогою гнучкого з'єднання за петлю 25 шток 1 піднімають. Клапани 3 і 4 закривають конусний отвір 7 та дно 6 камери 5. Прилад піднімають на дослідне судно, вставляють фіксатор 24, затискують його віджимною гайкою 8. Прилад ставлять на підставку. Відкривають крани 10, 11. Через кран 11 в компенсатор 12 закачують повітря. Через кран 10 витікає проба води. Проводять аналіз проби води. В компенсатор 12 продовжують закачувати повітря доки камера 5 звільниться від води на 18-20%. Тобто для проведення дегазації наповнення водою камери 5 повинно становити 80-82%. Закривають кран 10. Через кран 11 з компенсатора 12 викачують повітря до повного зменшення об'єму компенсатора 12, завдяки чому відбувається дегазація води у камері 5. Через кран 11 в компенсатор 12 знову закачують повітря. При зменшенні об'єму камери 5 тиск газу, що виділився, підвищується. Через кран 9 відбирають пробу газу на аналіз. Знімають пробовідбірник 17 донного ґрунту і проводять аналіз ґрунту. Відкривають кран 10 та кран 11. Виймають фіксатор 24. Під дією вантажа 23 шток 1 відкриває клапани 3 і 4 і диск-стопор 13 спирається на хвостовики стабілізаторів 16. Зайва вода виливається з приладу. Прилад знову готують до роботи. Прилад може працювати і тільки в режимі дегазатора.