Устройство для отбора проб воды из поверхностного микрослоя

Устройство для отбора проб воды из поверхностного микрослоя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для отбора проб ВОФ1 из поверхностного микрослоя и может быть использовано в океанографии, лимнологии , физико-химических исследованиях . Цель изобретения - повьшение представительности пробы. Устройство для отбора проб воды из поверхностного микрослоя представляет собой основание, на котором закреплены два последовательно соединенных капилляра , расположенных друг над другом, причем нижний капилляр изготавливается из смачиваемого водой материала и в процессе эксплуатации заполняется водой из изучаемого слоя, а верхний капилляр необходим для исключения.проникновения в пробоотборник воды из нижележ ащих слоев и выполняется из несмачиваемого .водой материала. Устройство позволяет контролировать толщину слоя, из которого берется проба, за счет выбора параметров капилляров и уменьшения искажения результатов эксперимента при взаимодействии отобранной пробы с прилегающими слоями воздуха и воды. 3 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU 137597< А 1 (5!) 4 G 01 N 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3984953/29-26 (22) 03.12.85 (46) 23.02.88. Бюл. Ф 7 (71) Государственный океанографический институт (72) С. Н. Зацепа, В. Б. Лапшин, С. Г. Орадовский и А. И. Симонов (53) 543.053(088.8) (56) Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика.- М.: Физматгиз, 1961, с. 14 81.

Carret 11. О. Collection of

slickforming. US Naval Res Lab

Rept NRL, Progr., 1965, 1-5. (54) УСТРОЙСТВО ДНЯ ОТБОРА ПРОБ ВОДЫ

ИЗ ПОВЕРХНОСТНОГО МИКРОСЛОЯ (57) Изобретение относится к устройствам для отбора проб воды иэ поверхностного микрослоя и может быть использовано в океанографии, лимнологии, физико-химических исследованиях. Цель изобретения - повышение представительности пробы. Устройство для отбора проб воды из поверхностного микрослоя представляет собой основание, на котором закреплены два последовательно соединенных капилляра, расположенных друг над другом, причем нижний капилляр изготавливается из смачиваемого водой материала и в процессе эксплуатации заполняется водой из изучаемого слоя, а верхний капилляр необходим для исключения. проникновения в пробоотборник воды из нижележащих слоев и выполняется из несмачиваемого водой материала. Устройство позволяет контролировать толп@ ну слоя, р .из которого берется проба, эа счет выбора параметров капилляров и уменьшения искажения результатов эксперимента при взаимодействии отобранной пробы с прилегающими слоями воздуха и воды. 3 ил.

1375974

Изобретение относится к устрой" ствам для отбора проб жидкости из поверхностного слоя с целью исследования ее физико-химических и био5 логических свойств и может использоваться в океанографических, лимнологических и физико-химических ис" следованиях.

Цель изобретения - повышение пред-10 ставительности пробы.

На фиг. 1 изображена ячейка устройства; на фиг. 2 - то же, в начальный момент отбора пробы; на фиг. 3 " то же, после отбора пробы.

Устройство содержит основание 1, на котором размещены нижний 2 и верхний 3 капилляры, диаметр верхнего выбирается меньшим, чем диаметр нижнего капилляра.

Нижний капилляр 2 выполняется из смачиваемого водой материала и в процессе эксплуатации заполняется водой из изучаемого слоя, а верхний капилляр 3, изготовленный.из не смачиваемого водой материала, выполняет функцию затвора, препятствуя проникновению воды в 31I, при попадании последнего в подповерхностные слои воды.

Устройство работает следующим образом.

При соприкосновении нижней части смачиваемого капилляра 2 с морской поверхностью за счет капилляр- 35 ных сил происходит втягивание поверхностных вод в устройство. После заполнения водой нижнего смачиваемого капилляра .отбор прекращается, так как капиллярные силы не дают возмож- 40 ность воде проникать в несмачиваемый капилляр 3 (фиг. 3). Существенным в устройстве является выбор параметров капилляров, Для фиксирования толщины слоя, 45 из которого производится отбор пробы, время заполнения первого капилляра выбирается сравнимым с временем прохождения устройства через изучаемый слой. Время заполнения регулируется скоростью опускания устройства на спуско-подъемном приспособлении и может изменяться в широких пределах по желанию экспериментатора. При натуральных океанографических ис" 55 следованиях к скорости перемещения устройства следует прибавить скорость вертикального перемещения жидкости за счет волновых движений.

Характерное значение этой величины

10 - 50 см/с. Считая скорость волновых движений жидкости существенно большей, чем скорость опускания устройства спуско-подъемными приспособлениями, получим время прохождения устройства через слой в 100 мкм порядка 1О" - 10 4с. Согласно (1) время заполнения смачиваемого капилляра до некоторой высоты Ь рассчитывается по формуле

t = —,— — (h, ln — — — ") (1)

8р 11 о г р ц

2Ь

t р И Нмпкс (2) где Ь - коэффициент поверхностного натяжения воды;

Н „,„, - максимальная глубина погружения пробоотборника. Расчет по формуле (2) показывает, что несмачиваемый водой капилляр с радиусом 0,1 мм способен выдержать гидростатическое давление столба воды высотой

14 см.

Устройство отбора проб из поверх" ностного микрослоя может использоваться как в натурных, так в лабораторных условиях не только в океанографии, но и в лимнологии, физикохимических исследованиях. где р - aa3KocTx HOW>

r - радиус капилляра; плотность воды; а « ускорение силы тяжести1

h - высота равновесного поднятия жидкости в капилляре.

Подставляя численные значения констант в формулу (1), получаем время поднятия воды в стеклянном капилляре радиусом 1 мм на высоту

5 мм порядка 10 с. Таким образом, конструкция из двух капилляров, нижний из которых (смачиваемый), имеет радиус 1 мм и длину 5 мм, дает возможность исследовать химический состав поверхностного микрослоя воды толщиной 500 мкм и менее.

Для исключения возможности проникновения в устройство воды из ниже- лежащих слоев и, следовательно, разбавления пробы радиус несмачиваемого капилляра выбирается в соответствии с формулой (1) 1375974

Ю

t 1дик

Составитель Л. Нечипоренко

Редактор В. Бугренкова Техред Л.Олийнык Корректор B ° Гирняк

Заказ 781/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство для отбора проб воды из поверхностного микрослоя. при океанографических исследованиях, содержащее основание с ячейками, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,-с целью ,повышения представительности пробы, каждая ячейка выполнена в виде размещенных друг над другом двух капилляров, нижний из которых выполнен из смачиваемого водой материала, а верхний - из несмачиваемого водой материала и с диаметром, меньшим, чем диаметр нижнего капилляра.