Пристрій для відбору проб матеріалу і пробовідбірник

1 Пристрій для відбору проб матеріалу, що включає пробовідбірник і вузол підйому-опускання пробовідбірника, а також трос переміщення пробовідбірника і трос відкриття забірного елемента пробовідбірника, який відрізняється тим, що він містить платформу з елементами кріплення на люк ємності і шарнірно закріплену на ній раму, а вузол підйому-опускання пробовідбірника виконаний у вигляді змонтованої на рамі штанги, що складається зі збірних ланок, установленої з можливістю нахилу в двох перпендикулярних площинах, вертикального переміщення і обертання навколо вертикальної осі за допомогою змонтованих на рамі механізму підйому-опускання штанги і механізму нахилу і фіксації штанги, а пробовідбірник закріплений на нижній ланці штанги і виконаний у вигляді змінних насадок, причому кінець троса переміщення з'єднаний з ланкою штанги, а кінець троса відкриття - із забірним елементом пробовідбірника 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що платформа виконана у вигляді збірно-зварної конструкції Н-подібної форми з установленими на ній шарнірами 3 Пристрій за пп 1, 2, який відрізняється тим, що механізм підйому-опускання штанги, змонтований Винаходи відносяться до пристроїв для відбору проб осаду, наприклад із ємностей зберігання твердих і рідких радіоактивних ВІДХОДІВ І можуть бути використані для забору радіоактивних проб з різного рівня залягання осаду для отримання інформації про його КІЛЬКІСТЬ, фізико-хімічний склад і розміщення твердої фази Найбільш близьким рішенням до першого винаходу по технічній суті і результату, що досягається, є пристрій для відбору глибинних проб рідини по авторському свідоцтву СРСР № 1557474, у верхній частині рами, виконаний у вигляді приводу з установленою на ньому котушкою з тросом переміщення 4 Пристрій за пп 1, 2, 3, який відрізняється тим, що механізм нахилу і фіксації штанги змонтований на рамі і виконаний у вигляді встановленого на напрямній повзуна і телескопічної системи, що зв'язує раму і платформу, які фіксуються затискними гвинтами 5 Пристрій за пп 1, 2, 3, 4, який відрізняється тим, що верхня ланка штанги виконана з можливістю установки важеля для передачі обертального моменту насадкам 6 Пристрій за пп 1, 2, 3, 4, 5, який відрізняється тим, що насадка пробовідбірника виконана з забірним отвором, розташованим, переважно, у и нижній частині 7 Пробовідбірник, що містить циліндричний корпус з відкритою основою, поршень, розміщений усередині корпуса і замикаючий елемент, який відрізняється тим, що поршень установлений з можливістю переміщення і зв'язаний гнучким зв'язком із клапаном, що контактує з отвором у верхній частині корпуса і з замикаючим елементом, що контактує з відкритою основою, причому клапан, поршень і замикаючий елемент виконані з еластичного матеріалу 8 Пробовідбірник за п 7, який відрізняється тим, що кінець відкритої основи корпуса виконаний хвилеподібним 9 Пробовідбірник за пп 7, 8, який відрізняється тим, що замикаючий елемент виконаний у вигляді кулі Mn«5G01N1/10, 1990, що включає платформу з двома пробовідбірними судинами, оснащеними запірними клапанами (далі по тексту пробовідбірник), пристосування для переміщення платформи з вантажним тросом і пристосування керування запірними клапанами з керуючим тросом (ВІДПОВІДНО до винаходу - вузол підйому-опускання пробовідбірника з тросом переміщення пробовідбірника і трос відкриття забірного елемента пробовідбірника) Кожен клапан виконаний у вигляді накидної кришки, оснащеної хвостовиком з повздовжнім 00 (О пазом Хвостовики з'єднані між собою за допомогою стержня, вантажний і керуючий троси приєднані до стержня за допомогою серги Причому вантажний трос з'єднаний з верхньою частиною серги, а керуючий - з и нижньою частиною Пристосування для переміщення платформи і керування клапанами виконані у вигляді двох котушок, одна з яких жорстко закріплена на осі і оснащена гальмом, а друга встановлена з можливістю повороту, оснащена фіксатором, обмежником повороту і приводом Недоліком конструкції зазначеного пристрою є те, що опускання судин для відбору проб у позицію відбору здійснюється за допомогою гнучкого троса Тому пробу можна взяти тільки з ділянки, що знаходиться безпосередньо над пробовідбірними судинами, тобто неможливе узяття проби з різних ділянок ємності Крім того, дана конструкція не дозволяє взяти пробу безпосередньо з дна ємності, а пробовідбірні судини призначені для забору тільки рідини Найбільш близьким рішенням до другого винаходу по технічній суті і результату, що досягається, є пробовідбірник для зразків грунту за заявкою Японії №61175543, кл G01N1/08, 1986, що включає порожній циліндр для відбору проб з відкритою основою, оснащений в його нижній частині засобами перекривання, що надуваються (мембрана, що надувається), призначеними для перекривання зазначеної основи, причому циліндр для відбору проб установлений з можливістю вертикального переміщення вниз усередині зовнішнього циліндра також відкритого в основі, розміщений усередині циліндрів центральний порожній стержень, верхня частина якого з'єднана з ЗОВНІШНІМ циліндром, а нижня з нерухомим поршнем, причому зазначений порожній стержень має отвір, що виходить усередину циліндра для відбору проб і з'єднаний з витяжним каналом, засіб для надування і відкачування засобів перекривання й опускання циліндра для відбору проб у робоче положення ВІДПОВІДНО ДО другого винаходу, що заявляється, ЗОВНІШНІЙ циліндр і розташований усередині порожній циліндр для відбору проб, відкриті в основі - циліндричний корпус з відкритою основою, а мембрана, що надувається - замикаючий елемент Недоліком конструкції є те, що опускання циліндра для відбору проб і надування мембрани перекривання порожнини здійснюється за допомогою одного і того ж середовища під тиском одночасно Це приводить до того, що час, протягом якого циліндр відкритий для забору проби, обмежений і він не може бути заповнений цілком, якої б в'язкості не був матеріал проби, тим більше що зазначений пристрій призначений для відбору проб піску Крім того, у положенні, коли циліндр занурений у досліджуване середовище, пристрій закрито тільки поршнем і прокладкою, що недостатньо перешкоджає проникненню текучого середовища, особливо густої суспензії в систему для відбору проб, і є ризик порушення вірогідності проби Крім того мембрана, що надувається, не забезпечує надійну герметизацію радіоактивної проби Задачею заявлених винаходів є створення 62289 пристрою для відбору проб матеріалу, у якому за рахунок зміни конструкції основних вузлів досягається можливість узяття проби будь-якої консистенції з різних ділянок ємності, утому числі з дна, підвищується вірогідність проби, що відбирається, і безпека витягу радіоактивної проби Технічний результат полягає втому, що конструкція пристрою забезпечує переміщення і можливість нахилу штанги з пробовідбірником в двох перпендикулярних площинах для доступу в будьяку ділянку ємності, а обертання штанги навколо вертикальної осі полегшує контакт насадки пробовідбірника з твердою фазою проби Конструкція пробовідбірника згідно другого винаходу забезпечує надійну закупорку радіоактивної проби за рахунок щільного контакту запірного елемента з внутрішньою поверхнею насадки Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для відбору проб матеріалу, що включає пробовідбірник і вузол підйому-опускання пробовідбірника, а також трос переміщення пробовідбірника і трос відкриття забірного елемента пробовідбірника, згідно винаходу містить платформу з елементами кріплення на люк ємності і шарнірнозакріплену на ній раму, а вузол підйому-опускання пробовідбірника виконаний у вигляді змонтованої на рамі штанги, що складається зі збірних ланок, установленої з можливістю нахилу в двох перпендикулярних площинах, вертикального переміщення і обертання навколо вертикальної осі за допомогою змонтованих на рамі механізму підйомуопускання штанги і механізму нахилу і фіксації штанги, а пробовідбірник закріплений на нижній ланці штанги і виконаний у вигляді змінних насадок, причому кінець троса переміщення з'єднаний з ланкою штанги, а кінець троса відкриття - із забірним елементом пробовідбірника Платформа виконана у виді збірно-зварної конструкції Н - подібної форми з установленими на ній шарнірами Механізм підйому-опускання штанги, змонтований у верхній частині рами, виконаний у вигляді приводу з установленою на ньому котушкою з тросом переміщення Механізм нахилу і фіксації штанги змонтований на рамі і виконаний у вигляді встановленого на напрямній повзуна, і телескопічної системи, що зв'язує раму і платформу, які фіксуються затискними гвинтами Крім того, верхня ланка штанги виконана з можливістю установки важеля для передачі обертального моменту насадкам, а насадка пробовідбірника виконана з забірним отвором, розташованим, переважно, у и нижній частині ВІДПОВІДНО ДО другого винаходу, у пробовідбірнику, який включає циліндричний корпус з відкритою основою, поршень, розміщений усередині корпуса і замикаючий елемент, поршень установлений з можливістю переміщення і зв'язаний гнучким зв'язком із клапаном, що контактує з отвором у верхній частині корпуса і з замикаючим елементом, що контактує з відкритою основою, причому поршень, клапан і замикаючий елемент виконані з еластичного матеріалу Крім того, кінець відкритої основи циліндричного корпуса виконаний хвилеподібним, а замика 62289 ючий елемент має форму кулі Заявлені винаходи взаємозв'язані настільки, що утворюють єдиний винахідницький задум Поставлена задача була обумовлена особливими умовами відбору проби радіоактивних ВІДХОДІВ у закритих ємностях з обмеженим доступом Тому була розроблена жорстка конструкція штанги з пробовідбірником, що складається зі збірних ланок і встановлена з можливістю нахилу в двох перпендикулярних площинах, вертикального переміщення і обертання навколо вертикальної осі, що забезпечило можливість відбору проби з будь-якої ділянки ємності на різних рівнях залягання осаду У якості пробовідбірника використовують різні види насадок, конструкція яких розроблена з урахуванням структури проби, що відбирається Конструкція насадок, переважно з забірним отвором у нижній частині, дозволяє взяти пробу безпосередньо з дна ємності Поворот насадок навколо осі за допомогою обертання штанги полегшує узяття проби твердої фази Конструкція пробовідбірника згідно другого винаходу дозволяє узяття проби будь-якої консистенції, а запірний елемент надійно закупорює радіоактивну пробу і забезпечує безпеку її витягу Винаходи пояснюються кресленнями на фіг 1 представлений загальний вигляд пристрою для відбору проб матеріалу, на фіг 2 - загальний вигляд пробовідбірника Пристрій для відбору проб матеріалу (фіг 1) містить платформу 1, виконану у вигляді збірнозварної конструкції Н-подібної форми з елементами кріплення на люк ємності і шарнірно-закріплену на ній раму 2 за допомогою шарнірів 3 На рамі 2 змонтована штанга 4, що складається з набору ланок, з'єднаних між собою різьбовими з'єднаннями На КІНЦІ останньої ланки закріплена пробовідбірна насадка 5 Верхня ланка штанги виконана з отворами для установки важеля 6, призначеного для передачі обертального моменту на пробовідбірну насадку У верхній частині рами, що має трубчасту конструкцію, змонтований механізм підйому-опускання штанги, виконаний у вигляді приводу 7 з установленою на ньому котушкою 8 із тросом переміщення 9, кінець якого закріплений на нижній ланці штанги 4 Трос відкриття 10, установлений на котушці 11, яка змотується сама, з'єднаний із забірним елементом пробовідбірної насадки 5 Механізм нахилу і фіксації штанги виконаний у вигляді встановленого на напрямній повзуна 12 і телескопічної системи 13, що зв'язує раму і платформу, які ВІДПОВІДНО фіксуються затискними гвинтами 15 і 14 Пробовідбірник згідно другого винаходу (фіг 2) містить циліндричний корпус 16 з відкритою основою, усередині якого розміщений поршень 17 Поршень установлений з можливістю переміщення і зв'язаний гнучким тросом 18 із клапаном 19, що контактує з отвором 20 у верхній частині корпуса і з замикаючим елементом 21, який контактує з відкритою основою корпуса Кінець відкритої основи корпуса має хвилеподібну форму Поршень, клапан і замикаючий елемент, що має форму кулі, виконані з еластичного матеріалу Пристрій для відбору проб матеріалу працює такий чином Раму 2 нахиляють відносно платформи 1 в задане положення На нижню ланку штанги 4 закріплюють пробовідбірну насадку 5, наприклад з поршнем і замикаючим елементом, призначену для відбору рідкої фази (див фіг 2) У верхній частині нижньої ланки знаходиться петля, до якої за допомогою карабіна кріплять трос переміщення 9 механізму підйому-опускання штанги За петлю, закріплену на поршні, кріплять трос відкриття 10 забірного елементу насадки Ланку з насадкою встановлюють на раму й опускають у ємність за допомогою механізму підйому-опускання штанги Довжину штанги нарощують по мірі її опускання в ємність шляхом нагвинчування ланок При досягненні заданої глибини занурення, штангу фіксують на рамі за допомогою затискного гвинта 15 За допомогою троса відкриття 10 переміщають поршень 17 насадки, зв'язаний гнучким тросом 18 із клапаном 19 і замикаючим елементом 21 Клапан служить для відкриття каналу 21 виходу повітря з корпуса насадки при переміщенні поршня При переміщенні поршня усередину корпуса засмоктується матеріал, що відбирається, і закривається замикаючим елементом Штангу з насадкою за допомогою механізму підйому - опускання виймають з ємності, при цьому ланки штанги згвинчують, а насадку від'єднують і укладають у пенал для збереження проб Радіоактивні відходи, які зберігаються в ємностях, складаються в основному з твердої фази (відкладення солей), густої суспензії і рідкої фази Для відбору проб осаду, що має різну консистенцію, використовують пробовідбірні насадки різних конструкцій, наприклад представлені на фіг 3, 4, 5 На фіг 3 зображена вертикально-шнекова насадка, призначена для відбору твердих фракцій осаду Насадка містить забурник 22, гвинтову стрічку 23, навиту на вал 24, ніж 25, циліндричний корпус 26 і клапан 27 При обертанні насадки тверді фракції по гвинтовій стрічці надходять усередину циліндричного корпуса На фіг 4 зображена циліндрична насадка з нижньою підпружиненою кришкою, призначена для відбору проби з верхніх шарів осаду Насадка складається з циліндричного корпуса 28, кришки 29 і дна ЗО Дно має грунтоприймальне вікно у формі прямокутника, а кришка також виконує функції ножа При обертанні насадки розбурений осад надходить усередину циліндричного корпуса через прямокутне вікно На фіг 5 зображена конічна насадка з верхньою пружиною, призначена для відбору проби з різної глибини залягання Насадка складається з корпуса 31, закріпленого на штанзі 32 за допомогою фіксатора 33 У верхній частині корпуса розміщена підпружинена кришка 34, яка після занурення насадки на задану глибину піднімається тросом 35 В зазор між кришкою і корпусом надходить осад Заявлені технічні рішення дозволяють розширити область застосування пристроїв, підвищити вірогідність проб і забезпечити надійність закупорки пробовідбірника, що забезпечує безпечне проведення робіт 62289 62289 Комп'ютерна верстка М Клюкш 10 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119