Пристрій для відбору проб води

Реферат: UA 107848 U UA 107848 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі вимірювання, зокрема, до досліджування та аналізування матеріалів, а саме, до пристроїв для забору проб в рідкому або текучому стані, і може бути використана для відбору проб води з різних глибин штучних та природних водойм. Відомий пристрій для відбору проб води (Патент України № 63263, МПК G01N 1/10, 10.10.2011, бюл. № 19), що містить корпус з підпружиненим клапаном та фіксатором, гнучкий порожнистий трос, у внутрішній порожнині якого розміщена нитка для відкриття клапана. Недоліком цього відомого пристрою є недостатня точність відбору проби, обумовлена необхідністю контролю занурення пристрою по довжині гнучкого порожнього троса та коливанням пристрою по глибині, наприклад, під впливом течії, а також складність підготовки пристрою до роботи, обумовлена необхідністю спеціального обладнання для закачування повітря в його порожнину з заданим тиском. Найближчим аналогом є пристрій для відбору проб води (Патент України № 85035, МПК(2013) G 01N 1/10, 11.11.2013, бюл. № 21), що містить корпус з додатковим вантажем та штуцером для закачування повітря, клапан, закріплений на штоку з поршнем та еластичний трос. Недоліками пристрою, прийнятого як прототип, є складність підготовки його до роботи, значна маса та недостатня точність відбору проб. Вказані недоліки обумовлені наступним. Для підготовки пристрою до роботи необхідно мати або компресор, або ємність для зберігання повітря під високим тиском, апаратуру для контролю за згаданим тиском та приєднувальну арматуру. Наявність у аналозі, що підготовлений до роботи, двох герметичних порожнин, заповнених повітрям потребує для його занурення на глибину додаткового вантажу, який суттєво збільшує масу пристрою. Недостатня точність відбору проби обумовлена тим, що під час занурення пристрою тиск води змінюється пропорціонально глибині, і клапан, що нерухомо зв'язаний з поршнем та являється чутливим елементом, відкривається поступово, в залежності від положення поршня. Проба також заповнює порожнину пристрою поступово, а при підніманні пристрою вверх - частина її буде витіснена поршнем, що опускається. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пристрою для відбору проб води, в якому шляхом модернізації, основаної на новій сукупності, розташуванні конструктивних елементів та взаємозв'язку між ними усувається необхідність додаткового обладнання для закачування повітря та порожнин для його утримання, забезпечується чітке спрацювання на конкретно заданій глибині, за рахунок чого досягається спрощення пристрою, зменшення його маси та підвищення точності відбору проби. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для відбору проб води, що включає корпус, поршень зі штоком, клапани, гнучкий трос, згідно з корисною моделлю, шток поршня оснащений пружиною стискування. В інших варіантах конструктивного виконання пристрою поршень оснащений гідростатом, розміщеним у його внутрішній порожнині, а шток гідростата розміщений у внутрішній порожнині штока поршня та оснащений шариковим фіксатором. Оснащення штока поршня пружиною стискування дозволяє виключити з конструкції пристрою порожнини з певними об'ємами повітря, бо в положенні, підготовленому до роботи, об'єм для поміщення проби води зайнятий поршнем, шток якого підпружинений пружиною стискування та зафіксований шариковим фіксатором. Оснащення поршня гідростатом, розміщеним у його внутрішній порожнині та розміщення його штока у внутрішній порожнині штока поршня і оснащення останнього шариковим фіксатором забезпечує чітке спрацювання пристрою на заданій глибині без використання додаткового обладнання та пристроїв. Таким чином, реалізація заявлених відмінностей дозволяє суттєво зменшити масу пристрою, спростити підготовку його до роботи, підвищити точність та скоротити час відбору проби у порівнянні з прототипом. Суть та принцип роботи запропонованого пристрою пояснюються кресленнями. На Фіг. 1 наведений поздовжній розріз пристрою для відбору проб води у вихідному положенні; на Фіг. 2 - поздовжній розріз пристрою, підготовленого для відбору проби води на глибині; на Фіг. 3 - поперечний розріз пристрою по перерізу А - А. Запропонований пристрій для відбору проб води містить циліндричний корпус 1, у внутрішній частині якого розташований поршень 2. Поршень 2 за допомогою перемичок 4 з'єднаний з порожнистим штоком 12. Шток 12 має у верхній частині кільце 11, за допомогою якого приєднується до гнучкого троса (на рисунку не показаний). Крім того, шток 12 знаходиться під дією пружини стискування 10 та може переміщатись у втулці 7 корпуса 1. У внутрішній частині поршня 2 розташований гідростат, що включає діафрагму 3, до якої нерухомо приєднані кільце 18 та кнопка 6. Діафрагма 3 підпружинена за допомогою пружини 20. Кільце 18 нерухомо приєднане до гвинта 16 і має у верхній частині стрілку 24. За допомогою різьби 15 гвинт 16 1 UA 107848 U 5 10 15 20 25 з'єднаний з штоком 13, який має у верхній частині кільцеву проточку 9, а у нижній - кільцеву шкалу 17, проградуйовану в одиницях глибини. У верхній та нижній частинах втулки 7 також виконані кільцеві проточки 14 та 5, в яких можуть поміщатись шарики 8 шарикового фіксатора. В нижній частині корпуса 1 розташовані впускний клапан 22 та випускний клапан 23. У вихідному положенні пружина 10 штока 12 та пружина 20 гідростата знаходяться у вільному стані, а шарики 8, знаходячись у кільцевій проточці 14 фіксують шток 12 у верхньому положенні. Порожнина 19 гідростата герметична, а порожнина 21 під поршнем 2 призначена для розміщення відібраної проби води. Описаний вище пристрій для відбору проб води використовується таким чином. Перед зануренням пристрою для відбору проб води, обертаючи кільцеву шкалу 17 та суміщаючи необхідну позначку зі стрілкою 24, що веде до зміни довжини штока 13 та сили стискування пружини 20 гідростата, встановлюють глибину його спрацювання. Натиснувши кнопку 6, суміщають кільцеву проточку 9 з шариками 8 і, далі, натиснувши на кільце 11, стискують пружину 10, переводячи поршень 2 в нижнє робоче положення. Після відпускання кнопки 6 шарики 8 потрапляють у кільцеву проточку 5 і фіксують поршень 2 в нижньому положенні. Шток 13 звільняється і пружина 20 переходить у вільний стан. При цьому поршень 2 займає об'єм порожнини 21, витіснивши з неї повітря. Пристрій готовий до занурення. Під час занурення пристрою на глибину під тиском води діафрагма 3 стискує повітря в порожнині 19 та пружину 20 до моменту потрапляння, на заданій глибині, шариків 8 у кільцеву проточку 9 штока 13. Шток 12 звільняється від шарикового фіксатора та під дією пружини 10 піднімає поршень 2 у верхнє положення, шарики 8 потрапляють у кільцеву проточку 14, фіксуючи згаданий поршень 2. Проба води з навколишнього середовища, проходячи через впускний клапан 22, заповнює порожнину 21. Після підняття пристрою на поверхню, натиснувши кнопку 6, звільняють шток 12 від дії фіксатора і, натиснувши на кільце 11 витискують пробу води із порожнини 21 через клапан 23 в лабораторний посуд. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 1. Пристрій для відбору проб води, що містить корпус, поршень зі штоком, клапани, гнучкий трос, який відрізняється тим, що шток поршня оснащений пружиною стискування. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що поршень оснащений гідростатом, розміщеним у його внутрішній порожнині. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що шток гідростата розміщений у внутрішній порожнині штока поршня та оснащений шариковим фіксатором. 2 UA 107848 U 3 UA 107848 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4