способ дистанционного отбора проб газов

Формула изобретения

СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ОТБОРА ПРОБ ГАЗОВ, при котором в исследуемую зону с помощью ракеты доставляют пробоотборник, который раскрывается для отбора пробы и затем возвращается на землю под действием силы тяжести, отличающийся тем, что используют пробоотборник в виде сильфона с жесткими торцевыми крышками, который для возврата на землю снабжают парашютом, закрепленным на верхней торцевой крышке, и грузом, закрепленным на нижней торцевой крышке, причем раскрытие пробоотборника для отбора пробы осуществляют под действием динамического импульса, направленного вдоль оси пробоотборника и создаваемого с помощью парашюта и груза.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экологии, точнее к контролю состояния атмосферы над городами и промышленными объектами, и предназначено для отбора проб газа при промышленных и аварийных выбросах, например из пыле-газового облака от массовых взрывов при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, а также для дистанционного отбора проб газа при извержении вулканов.

Известен способ дистанционного отбора проб газов, при котором доставляют пробоотборник в исследуемую зону с помощью шара-пилота, заполняют пробоотборник анализируемым газом и возвращают на землю [1].

Однако способ обладает сложностью отбора проб и невысокой надежностью этого процесса.

Известен способ дистанционного отбора проб газов, при котором в исследуемую зону с помощью ракеты доставляют пробоотборник, который раскрывается для отбора пробы и затем возвращается на землю под действием силы тяжести [2].

Однако способ обладает сложностью отбора проб и невысокой его надежностью.

Технический результат изобретения состоит в упрощении и удешевлении отбора проб, возможности надежности отбора проб из пыле-газового облака при массовых взрывах скважинных зарядов.

Указанный технический результат решается тем, что в способе дистанционного отбора проб газов, при котором в исследуемую зону с помощью ракеты доставляют пробоотборник, который раскрывается для отбора пробы и затем возвращается на землю под действием силы тяжести, согласно изобретению, используют пробоотборник в виде сильфона с жесткими торцовыми крышками, который для возврата на землю снабжают парашютом, закрепленным на верхней торцовой крышке, и грузом, закрепленным на нижней торцовой крышке, причем раскрытие пробоотборника для отбора пробы осуществляют под действием динамического импульса, направленного вдоль оси пробоотборника и создаваемого с помощью парашюта и груза.

На фиг. 1 изображен пробоотборник с парашютом и грузом; на фиг. 2 - камера пробоотборника.

Способ дистанционного отбора проб газов осуществляют следующим образом.

Отбор пробы газов осуществляют в пробоотборник 1, выполненный в виде сильфона 2, являющегося камерой пробоотборника переменного объема и имеющего верхнюю 3 и нижнюю 4 жесткие торцовые крышки с кольцами 5 для крепления предназначенных для возврата на землю пробоотборника под действием силы тяжести парашюта 6, закрепленного на верхней торцовой крышке 3, и груза 7, закрепленного на нижней торцовой крышке 4. Сильфон снабжен обратным клапаном 8, расположенным на нижней торцовой крышке 4. Для хроматографического анализа достаточно нескольких кубических сантиметров газа, поэтому объем сильфона 2 не превышает 10 см³, а ее масса незначительна. Масса груза 7 не превышает 20 г.

Вакуумированный путем сжатия сильфон 2 с парашютом 6 и грузом 7 компактно в корпусе ракеты, в качестве которой можно использовать известную осветительную ракету, в которой таблетка (брикет) с осветительным составом заменена пробоотборником. В исследуемую зону с помощью ракеты доставляют пробоотборник 1. Дальность полета и траектория движения ракеты определяется массой порохового заряда и направлением пуска. При вертикальном запуске достигается максимальная высота, при запуске под углом 45^о к горизонту - максимальная дальность.

Запуск производят с таким расчетом, чтобы горение порохового заряда окончилось в исследуемой зоне. После этого корпус ракеты разрушается, раскрываются парашют и сам пробоотборник за счет того, что донная часть камеры опускается под действием груза 7, создавая динамический импульс, благодаря которому сильфон растягивается, засасывания в свою полость газ через клапан 8. Динамический импульс направлен вдоль оси пробоотборника и создается с помощью парашюта и груза.

На парашюте пробоотборник с пробой газа плавно опускается на землю. Парашют может быть белым или иметь яркую цветную окраску, что облегчает обнаружение пробоотборника на землю.

Пробоотборник конструктивно очень прост и дешев. Операция отбора пробы не требует высокой квалификации. Пробы можно отбирать в момент формирования газо-пылевого выброса (например, на ранней стадии формирования облака из газообразных продуктов взрыва скважинных зарядов при горных работах) путем запуска серии пробоотборников с учетом вероятного разрушения некоторых из них. Аналогично производится отбор проб при извержении вулканов. Пробоотборник может быть доставлен в глубину газо-пылевого облака, образовавшего бескислородную среду.

Важным преимуществом является легкость производства пробоотборников: требуется изготовление лишь миниатюрного корпуса камеры пробоотборника, остальные элементы (парашют, ракета, пусковое устройство) стандартные, от известных осветительных ракет.