Zariadenie na automatický centralizovaný odber kvapalných vzoriek zo sond v teréne

Číslo patentu: 259365

Dátum: 17.10.1988

Autori: Baán Ladislav, Tóth Ondrej, Kudličková Jana

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

vynález sa týka zariadenia na automatický centralizovaný odber kvapalných vzoriek zo sond v teréne, napr. podzemných vôd, odpadových vôd a pod.Známe zariadenia na odber kvapalných vzoriek je možné zaradit do dvoch typov,ktoré sa líšia v spôsobe získavania kvapalných vzoriek. Podstatou prvého typu sú rôzne vzorkovnice, ktoré sa spúšťajú na ťahacllách a sú vybavené rôznymi uzatváracimi systémami proti vytečeniu, ako napr. tŕnmi,pneumatickými uzávermi a pod. Pri druhom type sa kvapalina vytláča resp. čerpá na povrch kde sa vzorkuje priamo z potrubia,alebo sa pripäjajú bežné ventily, na ktoré sa vzorkovnice pripevňujú. Pri prvom type dochádza často k mechanickým závaclám,nie je zabezpečené odčerpanie sondy, kedy sa najprv odstraňuje zo sondy objem kvapaliny, ktorá podliehala tu starnutiu medzi jednotlivými odbermi. Druhý typ zariadenia je materiálne, energeticky ako aj na pohonné hmoty náročný, nakoľko sa jedná o čerpacie súpravy, ktoré je potrebné u jednotlivých sond montovat a po skončení každého vzorkovania demontovat ako aj prepravovatk ďalším sondám, pričom samotné čerpanie je energeticky náročné, preprava vyžaduje pohonné hmoty a samotná táto manipulácia je náročná na technické pracovné sily. Spoločnou da 1 šiou nevýhodou obidvoch typov je požiadavka na obsluhu t. j. pracovné sily pri samotnom vzorkovani ako aj problematičnosť resp. niekedy i nemožnosť odberu vzoriek v zimnom období. Ekonomické náklady sú obyčajne príčinou dlhých intervalov medzi odhermi, obmedzenia počtu odberov, čo najmä pri ochrane životného prostredia býva nedostatkom, nakoľko v tomto prípade je riziko nezachytenia kritických vzhľadom na CSN koncentrácii.Zariadenie podľa vynálezu umožňuje automatický odber kvapalných vzoriek pri nizkej spotrebe energie po celý rok z viacerých vzorkovatelných sond bez presunov zariadenia v jednom centrálnom mieste. Všetky prívody zo sond sa sústreďujú do centrálnej časti, ktorou môže byt napr. prenosná buñka, v ktorej sú inštalované vzorkovacie mechanizmy pre každú sondu osobitné a pristrešku pre zdroj tlakového média. Privodné umelohmotné hadlčky na kvapalinu, ako aj rozvodné pre tlakové médium je možné v prípade potreby vzhľadom na práce ostatné na povrchu, napr. poľnohospodárske, inštalovať pod povrchom. K zamŕzaníu kvapaliny v privodných hadičkách nedochádza nakolko medzi vzorkovaniami sú vyprázdnené. Konštrukcia vzorkovacieho mechanizmu zabezpečuje odčerpanie nežiadúceho objemu kvapaliny zo sondy, ktorá tu podliehala stárnutiu, ako aj prevzdušnenej časti kvapalného stĺpca do odpadu. Týmto sa súčasne zabezpečuje premiešame kvapaliny, ktorá podliehala starnutiu s vlastnou, pre vzorkovanie požadovanou kvapali 4nou. Po pripojení vzorkovacích nádob na vzorkovnice umiestnené na servomotore analyzátora, prípadne na vzorkovnice s automatickým presunom, obsluha sa obmedzí len na občasnú kontrolnú činnost. Podstata vynálezu spočíva V tom, že zariadenie na automatický odber kvapalných vzoriek zo sond V teréne je zostavené tak, že v centrálnej časti zariadenia je umiestnený vzorkovací mechanizmus s plavákovou nadobou opatrenou plavákovým ventilom, v ktorej na plavákovom rameni je uchytená odčerpávacia nádobka vybavená odtokovými otvormi,pričom na tomto plavákovom rameni je v mieste mimo plavákovej nádoby uchytená vzorkovacia nádoba s plavákovou ihlou a ventilom napojeným na programovatelný spínač ako do odčerpávacej nádoby, tak i do vzorkovacej nádoby ústi prívodná hadička vzduchotesne zasadená do odbernej trúbky zapustenej do sondy. Podstata vynalezu je ďalej v tom, že programovateľný spínač je pripojený jednak na zdroj tlakového média a ďalej potom pomocou ventilu na rozvod tlakového média, z ktorého vyvedený aspoň jeden škrtiacim prvkom a tento vývod je vyvedený do odbernej trúbky opatrenej spätnou klapkou, ktorá je zapustené do sondy. Ďalšou súčasťou podstaty vynálezu je, že zdroj tlakového média a programovatelný spínač sú uložené v centrálnej časti. Konečne do podstaty vynálezu prináleži aj to, že prívodná hadička je priamo prepojené na vzorkovaciu nádobu a prepadom a pomocou uzáverového ventilu aj s odčerpávaciou nádobkou a že plaváková nádoba osobitne a privodná hadička cez prepoicný prepad ústia do spoločného odpaduNa pripojených výkresoch je znázornená jedno z možných prevedení vynálezu. Na obr. č. 1 je znázornená schéma prepojenia jednotlivých hlavných častí zariadenia na automatický centralizovaný odber kvapalných vzoriek zo sond V teréne podľa vynálezu. Na obr. 2 je detailný nákres vzorkovacíeho mechanizmu.Ako je z obr. č. 1 vidieť, zariadenie na automatický centralizovaný odber kvapalných vzoriek zo sond v teréne je zostavený z centrálnej časti 1 v ktorej je umiestnený programovatelný spínač z, vzorkovaci mechanizmus 3, zdroj 4 tlakového média opatrený ventilom V 1 a rozdelovač 5 tlakového média s pripojeným ventilom V 2 a škrtiacimi prvkami 6 na výstupoch, ktoré ústia vzduchotesne do jednotlivých odberových trúbok 7, z ktorých každá je vybavená spätnou klapkou 9. Tieto odberové trúbkv 7 sú vzduchotesne zapustené až pod hladinu odoberanej kvapaliny v každej sonde 8 osobitne, umelohmotné prívodná hadičky 1 U vyústujúce do vzorkovacieho mechanizmu 3, na ktorého výstupe je uložený ventil V 3. Ventil V 3 je prepojený s programovatelnýmspinačom 2, pričom tento je zapojený jed- , nak na zdroj 4 tlakového média, ako aj naventil V 2, ktorým je vybavený rozdslovač 5 tlakového média.Na obr. 2 je detailnejšie zobrazený vzorkovací mechanizmus 3, ktorý je zostavený z plavákovej nádoby 12 vybavenej plaizákoirym ramenom 13, na ktorom z vnútornej strany plavákovej nádoby 12 je upevnená odčerpávacia nádoba 14 opatrená odtokovými otvormi 17 prepojovacím otvorom 18 a na vonkajšej strane plavákovej nádoby 12 na piavákovom ramene 13 je upevnené. vzorkovacia nádoba 15 na ktorej výstupe je ventil V 3 a vo vnútri ktorej je plaváková ihla 1,pričom prívodná hadička 1 th vyúsťuje jednak do odčerpávacej nádoby 1,4 a jednak cez prepojovací otvor 18 a prívodný otvor 18 do vzorkovacej nádoby 15.Zariadenie na automatický centraliízovaný odber kvapalných vzoriek zo sond v teréne pracuje taktoPo impulze programovateľného spínače 2 sa uvádza do činnosti zdroj 4 tlakového média, pričom súčasne sa otvára ventil V 1 na prívode do rozdeiovača 5 tiskového média,na ktorom sa V tom istom momente uzatvára ventil V 2. Tlakové médium z rozdelovača 5 tlakového média ide cez vývody opatrené škrtiacimi prvkami B. Iieto sa nastavuje vzhľadom na objem tlakového média a počet odberových trúbok 7, ktoré sa jednotlivo osadzujú do sond B. Po príchode tlakového média do odbernej trúbky 7 sa uzatvárajú pod vplyvom tlaku spžitná klapka 9 a kvapalina, ktorá bola v odberovej trúbke 7 medzi vzorkovaním ide cez prívodná hadičky 1 U do vzorkovacieho mechanizmu 3 a to najprv do odčerpávacej nádoby 14 umiestnenej na plavákovom ramene 13 vo vnútri plavákovej nádoby 12 cez otvory 18 tejto odčerpávacej nádoby 14 vyteká do volného priestoru plavákovej nádoby 12 a z nej do odpadu 11. Prítok do odčerpávacej nádoby 14 je však väčší, ako odtok z nej a preto odčerpávacia nádoba 1.4 vlastnou hmotnosťou zväčšenou o hmotnost objemu pritekajúcej kvapaliny spomaleným pohybom klesá, nakolko jej obsah obsah sa súčasne zmenšuje odtokom cez otvory 17. Iłriemer týchto otvorov je však malý, aby vyprázdňovanie bolo pomalšie ako jnritok. Odčerpávacia nádoba 14 sa takto pomaly vyprázdňuje do odpadu 11. Pri klesaní odčerpávacej nádoby 14 sa prepojovací otvor 113 do jednej osi s prívodným otvorom 19. V predchádzajúcom uvedenom procese sa odčerpal z odbernej trúbky 7 nežiadúci objem kvapaliny znečistenej stárnutím. Zvyšný tlak v odberových trúbkach 7 vyprázdni prívodná hadičky 1 U a po uzavretí ventilu V 1 a súčasnom otvorení ventilu V 2, po impulze z programovatelného spínače 2, sa uvolni spätná klapka 9 a odberová trúbka sa naplní novou, čerstvou kvapalinou zo sondy 8. Opäť po impulze z programovateľného spínača 2 sa uzavrie ventil V 2 a sú üčasne sa otvorí ventil V 1 V dôsledku čoho tlakové médium ide zas do odberovej trúbky 7. spätná klapka sa uzavrie pod vplyvom hydrostatickeho tlaku novej kvapaliny a pod vplyvom tlakového média a kvapalina z odberovej trúbky 7 ide do prívodnej hadičky 10. Poklesom odčerpávacej nádoby 14 pri predchádzajúcim odčerpávaní nežiadúceho objemu kvapaliny dostáva sa prepojovací otjvor 18 do jednej osi s privodným otvorom 19 a tým aj prívodná hadička lil sa napojuje na vzorkovaciu nádobu 15. Prvá prevzdušnená časť stĺpca novej kvapaliny prúdi do vzorkovacej nádoby 15, pričom táto klesá hmotnosťou svojou aj hmotnosťou pritekanej kvapaliny. Plaváková ihla 16 po naplnení vzorkovacej nádoby 15 uzatvorí prívod a súčasne po impulze z programovatelneho spínače sa otvoriventil V 3 a prevzdušnená časť urýchlene odteká do odpa du 11 v. dôsledku čoho opät vzorkovacia ná doba 15 stúpa a propojovací ventil 11 s a prívodný otvor 19 sú na jednej osi, čo umožní prítok ďalšej časti kvapalinového stĺpca do Vzorkovanej nádoby 15. V tejto fáze sa však ventil V 3 neotvára, následkom stúpajúcej kvapaliny sa uzatvára plavákovou ihlou 16 prívod, vzorkovacia nádoba 15 klesá,súčasne stúpa čerpacia nádoba 14. Prepojovací otvor 18 sa dostáva nad úroveň prívodněho 13, čím sa zamedzí prítok ďalšej vrchnej už zas prevzdušnenej časti kvapalného stĺpca v prívodnej hadičke li) do vzorkovacej nádoby 14 a do odpadu 11. Zvyšným tlakom sa opäť vyprázdnia prívodné hadičky 1 D, impulzom z programovatelného spínača sa uzavrie ventil V 2 na zdroji 4 tlakového média a otvorí sa súčasne ventil V 2, v dôsledku čoho sa uvolni- spätná klapka 9 a do odberovej trúbky 7 stúpa ďalšia kvapalina, ktorá tu zostáva do ďalšieho vzorkovania a ktorá prvá je potom odčerpávaná a odvádzaná do odpadu.Priemer prívodnej hadičky 10 je nutné volit čo možno najužší, aby styk stĺpca kvapaliny s tlakovým mědiom v nej bol čo najmenší. Objem odčerpávacej nádoby 14 a velkost otvorov v nej aj velkosť plavákovej nádoby 12 je potrebné voliť tak, aby obsiahli odčerpávaný objem kvapaliny z odberovej trúbky 7 a pomalý odtok umožňoval len pomalú presun tažiska plavákoveho ramena 13 k odčerpávacej nádobe 14 v záujme odčerpania celého objemu z odberovej trúbky 7 ako aj rozdelenie vzorkovanej kvapaliny v prívodnej hadičke 1 D na tri podiely t. j. spodný a horný, ktoré sú v styku s tlakovým médiom a stredný, ktorý sa odoberá na analýzy. Zosúladneniu napomáha aj voľba čo najužšieho priemeru sondy 8. Pri nastavovaní škrtiacich prvkov G je potrebné brat do úvahy objem tlakového média vo vztahu ku vzdialenosti, velkosti a1. Zariadenie na automatický centralizoVaný odber kvapalných vzoriek zo sond v teréne, vyznačujüci sa tým, že v centrálnej časti 1 je umiestnený vzorkovací mechanizmus 3 s plavákovou nádobou 12 o» patrenou prívod-ným- otvorom. 19, v ktorej je na plavákovom ramene 13 uchýtená odčerpávacia nádoba 14. vybavená odtokovými otvormi 18 a prepojovacím otvorom 18 a stabilne zapustenou. prívodnou hadičkou 10, pričom na tomto plavákovom ramene 13 je v- mieste mimo plavákovej nadoby 12 uchytená vzorkovacia nádoba 15 s plavákovou ihlou 16 a ventilom V 3 napojeným na programovateľný spínač 2 a že tak ako do odčerpávace nádoby 14 tak aj do vzorkovacej nádoby 15 ústi prívodná hadička 10 vzduchotesne zapustené do odberovej. trúbky 7 sondy 8.2. Zariadenie podľa bodu 1, vyznačujúcesa tým, že programovateľný spínač z je pripojený jednak na zdroj 4 tlakového média a ďalej potom aj, pomocou ventllu V 2 na rozdelovač 5 tlakového média, z ktoreho je v-yvedený aspoň jeden vývod opatrený škrtiacim prvkom 6, do odberovej trúbký 7 opatrenej spätnou klapkou 9 a uloženej v sonda 8.3. Zariadenie podľa bodu 1 a 2, vyznačené tým, že zdroj 4 tlakovêho média a programovateľný spínač 2 sú uložené v centrálnej časti 1.4. Zariadenie podľa bodu 1, vyznačujúce sa tým, že prívodná hadička 10 je priamo prepojená so vzorkovaciou nádobou 15 a pri súosnej polohe cez prepojovací otvor 18 a prívodný otvor 19.5. Zariadenie podľa bodu 1, viyznačujúce sa tým, že plaváková nádoba 12 a prívodná hadička 10 vybavená prepadom 17,ústia do odpadu 11).

MPK / Značky

MPK: G01N 1/10

Značky: vzoriek, odber, automatický, zariadenie, centralizovaný, teréne, kvapalných

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-259365-zariadenie-na-automaticky-centralizovany-odber-kvapalnych-vzoriek-zo-sond-v-terene.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie na automatický centralizovaný odber kvapalných vzoriek zo sond v teréne</a>

Podobne patenty