Устройство для отбора недеформированного образца загрязненной радионуклидами торфяно-болотной почвы

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА НЕДЕФОРМИРОВАННОГО ОБРАЗЦА ЗАГРЯЗНЕННОЙ РАДИОНУКЛИДАМИ ТОРФЯНО-БОЛОТНОЙ ПОЧВЫ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт леса Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Булко Николай Иванович Митин Николай Васильевич Бороуля Александр Михайлович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт леса Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Устройство для отбора недеформированного образца загрязненной радионуклидами торфяно-болотной почвы, включающее цилиндрическую трубу с острозаточенным нижним краем, отличающееся тем, что цилиндрическая труба разрезана вдоль оси на две части, шарнирно соединенные по линии одного из разрезов двумя разъемными петлями, в верхней и нижней частях цилиндрической трубы выполнены кольцевые проточки под съемные хомуты для фиксации в собранном состоянии цилиндрической трубы, нижний край которой заточен под углом 25-30 от наружной к внутренней поверхности, причем на верхнюю часть цилиндрической трубы надет оголовок, и в этой же части сделаны два соосных отверстия для установки съемной ручки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что снабжено делительными лопатками. 14277 1 2011.04.30 Изобретение относится к области радиационной экологии и может быть использовано при отборе недеформированных образцов торфяно-болотных почв. В настоящее время предложено значительное количество буров, которые могут применяться для отбора как образцов минеральных почв, так и образцов торфа. По принципу действия они подразделяются на ударные и вращательные. При работах на торфяных почвах наиболее часто применялись буры Геллера и Инсторфа, сходные по своим конструкциям. По принципу действия эти буры относятся к вращательным бурам. Рабочей частью этих устройств является цилиндрическая ложка, вырезающая образец торфа при повороте бура на 180 градусов 1. Одним из недостатков этих буров является то, что они плохо забирают неразложившийся торф, не идут в грунт, подстилающий или переслаивающий торф, и вырезают небольшой объем торфа. Существуют также ударные буры, представляющие собой цилиндрические металлические трубки с заточенными краями, которые ударами вгоняются в почву, к ним относятся буры Качинского и Неговелова 1. К недостаткам этих устройств можно отнести небольшой объем взятого за один прием образца и сложность его извлечения из устройства. Частично эта проблема решается в существующем пробоотборнике (для отбора проб почвы с лесной подстилкой и живым напочвенным покровом) 2, данное устройство представляет собой цилиндрическую трубу с острозаточенным концом диаметром 40 мм и высотой 300 мм, разъемную по оси для удобства извлечения образца, но данный пробоотборник применим в основном на минеральных почвах. На торфяных почвах деформация и сминание почвы весьма велики. Тем самым искажаются фактические параметры вертикальной миграции радионуклидов в почве и истинное распределение их запаса по слоям почвы. Таким образом, перечисленные выше устройства для отбора образцов почв имеют ряд недостатков, таких как небольшой объем извлекаемого образца, его деформация и сложность извлечения образца из устройства. По результатам проведенного патентного поиска было выявлено устройство для отбора образцов сфагновых торфяных почв 3, наиболее близкое к предлагаемому, включающее цилиндрическую трубу с острозаточенным концом, отрезающие ножи с ручками и поворотные ручки. Нижний утолщенный конец трубы имеет режущие зубья с разными отрицательными углами резания, заточенные по периметру с внешней стороны. Различия углов резания необходимы для отбора образцов почв разной плотности, а также для обеспечения чистоты резания по периметру. Для сохранения структуры образца при его вырезании устройство снабжено фиксирующей трехстержневой вилкой, предотвращающей скручивание образца при вращении устройства. Недостатками данного устройства являются большая металлоемкость и сложность конструкции, невозможность извлечения образца торфа без его деформации, поскольку изначально образец протыкается трехстержневой вилкой для его фиксации от скручивания, а извлечение образца из устройства происходит выталкиванием, при котором образец сминается. Целью предлагаемого изобретения является получение недеформированных целостных образцов любых видов торфяно-болотных почв в виде колонки определенной высоты и такого диаметра, при котором не происходит смещение, сжатие и деформирование образцов, что позволяет разделять колонку на слои определенной толщины без перемешивания, сминания и сжатия, загрязнения внутренней части объема слоя. В заявляемом изобретении это достигается за счет того, что устройство для отбора недеформированных образцов радиоактивно загрязненных торфяно-болотных почв представляет собой цилиндрическую трубу с острозаточенным нижним краем, разрезанную вдоль оси на две части,шарнирно соединенные по линии одного из разрезов двумя разъемными петлями, фиксируемую в собранном (рабочем) положении двумя съемными хомутами и оголовком, надетым поверх трубы. В верхней части сделаны два соосных отверстия для установки съемной ручки. 2 14277 1 2011.04.30 Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что заявляемое устройство для отбора недеформированных образцов радиоактивно загрязненных торфяноболотных почв не было описано в литературе и содержит отличительные признаки по сравнению с известным аналогом. Предложенное устройство для отбора недеформированных образцов радиоактивно загрязненных торфяно-болотных почв (фиг. 1 - общий вид), включает (фиг. 2) цилиндрическую трубу 2 с диаметром, подобранным опытным путем, разрезанную вдоль оси на две симметричные части, соединенные шарнирными петлями 8 в верхней и нижней частях трубы выполнены кольцевые проточки 7 под разъемные хомуты 3, фиксирующие в собранном состоянии устройство винтом и гайкой 4. Нижний край устройства 9 заточен под углом 25-30 от наружной к внутренней поверхности трубы, в верхней части устройства выполнено два соосных отверстия 6 для установки съемной ручки 5. На верхнюю часть устройства надевается оголовок 1, состоящий из кольца с внутренним диаметром больше на 1 мм наружного диаметра устройства и приваренной к нему массивной крышкой,снабженной вентиляционными отверстиями. Устройство для отбора недеформированных образцов всех видов торфяно-болотных почв работает следующим образом. В выбранном для взятия образца торфяно-болотной почвы участке вертикально устанавливаем устройство (фиг. 3), надеваем на его верх оголовок и с помощью ударного инструмента достаточной массы вводим устройство в почву на нужную глубину, снимаем оголовок и вставляем ручку в соосные отверстия верхней части устройства, проворачиваем с ее помощью устройство на четверть оборота и извлекаем из почвы (фиг. 4). После извлечения располагаем устройство на горизонтальной поверхности наружной поверхностью одной из его половин вниз, освобождаем крепежные винты, снимаем хомуты и раскрываем устройство (фиг. 5). Полученную колонку торфяной почвы разделяем на послойные образцы требуемой толщины с помощью прилагающихся к устройству делительных лопаток, имеющих диаметр, равный внутреннему диаметру устройства, и острозаоточенные края, которые при разделении колонки на образцы будут плотно прилегать к внутренней поверхности устройства. Предлагаемое устройство для обора недеформированных образцов любых торфяноболотных почв просто в изготовлении, надежно в работе, позволяет получать недеформированные, несмятые, несжатые образцы слоев торфяно-болотной почвы с сохраненным в целостности внутренним их объемом до глубины, определяемой высотой изготовленного устройства. Источники информации 1. Почвенная съемка. Руководство по полевым исследованиям и картированию почв / Академия наук СССР отв. редакторы И.В.Тюрин, И.П.Герасимов, Е.Н.Иванова,В.А.Носин. - Москва, 1959. - С. 346. 2. Методика организации и ведения радиационного мониторинга в лесах утв. МЛХ Республики Беларусь, январь 2006 г. - Минск, 2006. - 51 с. 3. Устройство для отбора образцов сфагновых торфяных почв пат. 2259550 1 Россия, МПК 701 1/04 / В.В.Тычинин, В.К.Курец, Е.Н.Икконен заявитель Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук. -2003137297/12 заявлено 24.12.2003 опубликовано 27.08.2005 // Бюл.24 / а Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. - 2005. -24. - 4 с. (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5