146632. lajstromszámú szabadalom • Vízmintavevő szonda földalatti vizek vizsgálatához

Megjelent: 1960. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.632. SZÁM 5. a. 18—40. OSZTÁLY — RO—240. ALAPSZÁM Vízmintavevő szonda földalatti vizek vizsgálatához líónaki László hidrogeológus, Pécsi Uránércbánya V. A bejelentés napja: 1958. augusztus 5. A földalatti vizek vizsgálatához sok esetben szükséges a mélyfúrásból több száz, vagy ezer méter mélyből vízmintát venni oly 'módon, hogy a vizsgált mélységben elhelyezkedő víz összetételében változást ne szenvedjen a felemelés, vagy ürítés során. Mintavevő szondákat már eddig is alkalmaztak a fúrt kutak vizsgálatához, de ezek egyike sem elégíti ki az oldott gáztartalom vizsgálatához a mintavételnél és ürítésnél támasztott követelményeket. Ha a fúrásba több vízadó rétegből történik a beáramlás, akkor az eddigi gyakorlat szerint csak költséges rétegzárással lehetett az egyes rétegvizek vizsgálatát megejteni. Ezen nehézségek megoldására egy olyan mintar vevő szonda alkalmazása látszik célszerűnek, mely a kívánt mélységnél egy dugattyú elmozdulásával szívja be a vizsgálandó vizet egy szelepen keresztül, majd a kiemelés után a dugattyú kiindulási helyzetébe való visszatérítésével a szelep és a gázvizsgáló speciális edény közé iktatott csövön keresztül történhet a minta ürítése. A cél elérésére alkalmas a jelen találmány. A szonda célszerűen felszerelhető egy elektromos távhőmérővel, valamint egy ugyancsak távleolvasást lehetővé tevő vízáramlásmérővel, melyek segítségével a mintavétel mélysége a vizsgálat céljainak legmegfelelőbben választható ki. Ezen segédműszerek lehetővé teszik továbbá azt is, hogy minden egyes beáramlási hely 'megmintázásával a beáramló víz; mennyiségének ismeretével rétegzárás nélkül, csupán matematikai számítással feleletet kapjunk az egyes vízadó rétegek vizében előforduló keresett kémiai komponensek nagyságára. A találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas példaképpeni mintavevő szonda vázlatos metszete az 1. ábrán látható. A mintavevő szerkezet leengedése és felhúzása —1— kábelen történik, mely a —2— kábelcsatlakozón át oldható kapcsolatot teremt a —4— dugattyúrúddal, mely a . —6— dugattyú az —5— mintavevő hengerben alsó holtponti állása mellett a dugattyúrúd végén elhelyezkedő —13— elektromos érintkező dugasz a —16— elektromos érintkező aljazatba kapcsolódik, ezáltal biztosítva van az elektromos kapcsolat a külszín és a mintavevő szerkezet —17— vezérlő elektromágnese, valamint az észlelő egységei: —18— termisztor és —19— reométer között. Leengedéskor tehát a —6— dugattyú alsó holtponton van, mely helyzetben a —4— dugattyúrúd alsó végén levő —12— horgonyba a —14— kilincs a —15—• rugó nyomó hatására kapaszkodik, nem engedve elmozdulást mindaddig, míg a —17— elektromágnes áramot nem kap, így az egész szonda a —4— dugattyúrúdon függeszkedik az —1— kábelen történő leengedés közben. Leengedés alatt a felszínen folyamatosan regisztrálható a mérőegységek —18— termisztor, —19— reométer észlelési adatai, melyek alapján a mintavétel céljának legmegfelelőbb mélység azonnal eldönthető. Ha a vizsgálandó fúrólyuk nem rendelkezik kifolyóvízzel, akkor depressziót létesítünk az áramlás megindítására. A konstans sebességgel sülylyedő szondával diagram készíthető a mélység függvényében a hőmérséklet és az áramlási viszonyok változásáról. így tehát könnyen megállapítható a vízbeáramlások mélysége és mennyisége. A mintavételhez a felszínről küldött elektromos impulzus hatására a —17— elektromágnes a —14— kilincset nyitja, szabaddá téve a —12— horgonyt és ezáltal a dugattyúrudat. Ily módon az egész szonda saját súlya által süllyedni kezd, miközben a —6— dugattyú az —5— mintavevő hengerben viszonylag felfelé kezd mozogni. Miközben a dugattyú a szondához viszonyítva felfelé halad, az —5— hengertér felső' feléből a —3— nyílásokon keresztül kiszorul a leengedéskor beömlött víz és ugyanakkor az alsó hengertér a —9— szelepen keresztül megtelik a mintázandó vízzel. Az —5— mintavevő henger és a —11— szonda hengere között a —4— dugattyúrúd átvezetésénél a —7— tömszelence biztosít vízimentességet. A felfelé mozgó —4— dugattyúrúd —13— elektromos érintkezői megszakítják az elektromos kapcsolatot az észlelő egységékkel, kihúzódva a —16— elektromos érintkező aljazatból, ami hírt ad a mintavétel megindulásáról.