Батометры для отбора проб воды на мутность

Батометр-бутылка

При измерении расхода взвешенных наносов производят отбор проб воды на мутность в тех точках скоростных вертикалей, в которых измеряются скорости течения при определении расхода воды. Для отбора проб воды применяются приборы, которые называются батометрами. К ним относятся батометр-бутылка на штанге (ГР-16, ГР-16М), батометр-бутылка в грузе (ГР-15), вакуумный батометр (ГР-61). Все они являются батометрами длительного наполнения и позволяют определить осредненную во времени мутность воды.

Батометр-бутылка (рис. 13) предназначен для отбора проб на мутность в отдельных точках и интеграционным способом. Он представляет собой литровую бутылку с металлической пробкой-головкой, в которую вмонтированы водозаборная и воздухоотводная трубки. При отборе пробы батометр устанавливается на заданную глубину с помощью штанги или лебедки. В первом случае (см. рис. 13б, в) он вставляется в специальную обойму, закрепленную на штанге под углом 25° или горизонтально, а во втором помещается в полый груз рыбовидной формы (см. рис. 13г). Горизонтальное расположение батометра позволяет отбирать пробы вблизи дна.

Грузы для батометра-бутылки выпускаются массой 15, 50 и 75 кг. При скорости течения до 1 м/с используется груз массой 15 кг, при скорости от 1 до 3 м/с – 50 кг, а при скорости свыше 3 м/с – 75 кг.

Точность определения мутности батометром-бутылкой существенно зависит от соотношения скорости течения в точке отбора пробы и скорости движения воды в водозаборной трубке. Для снижения погрешностей определения мутности, связанных с этим фактором, скорость поступления воды в батометр регулируется специальными сменными насадками, которые навинчиваются на водозаборную и воздухоотводную трубки.

Рис. 13. Батометр-бутылка:

а – общий вид; б – батометр-бутылка ГР-16; в – батометр-бутылка ГР-16М; г – батометр-бутылка ГР15. 1 – сменная насадка водозаборной трубки; 2 – водозаборная трубка; 3 – металлическая пробка-головка; 4 – хомут; 5 – бутылка емкостью 1 л;

6 – зажим головки; 7 – насадка воздухоотводной трубки; 8 – воздухоотводная трубка

Вакуумный батометр

Вакуумный батометр применяется для отбора проб точечным способом. Принцип отбора пробы этим батометром заключается в поступлении воды в прибор за счет разряжения воздуха в вакуумной камере. Прибор состоит из трех основных частей (рис. 14): вакуумной камеры, ручного насоса двойного действия, водозаборного наконечника.

Рис. 14. Вакуумный батометр:

1 – вакуумная камера; 2 – шкала; 3 – смотровая щель; 4 – сливной кран;

5 – краны; 6 – шланг-водовод; 7 – водозаборный наконечник; 8 – ручной насос.

Вакуумная камера служит емкостью для пробы воды. Она соединяется с насосом и водозаборным наконечником резиновыми шлангами, вводы для которых находятся в верхней части камеры и оборудованы кранами. Верхняя часть камеры цилиндрической формы, нижняя – воронкообразной. В носике воронки имеется кран для слива пробы. Четвертый кран, расположенный в верхней части камеры, предназначен для компенсации вакуума воздухом после окончания отбора пробы. Смотровая щель, проходящая вдоль цилиндрической части камеры, позволяет вести визуальный контроль за ее заполнением и отсчитывать объем пробы по шкале, расположенной слева и справа от смотровой прорези. Смотровая щель закрыта стеклом.

Откачка воздуха из камеры производится ручным насосом, а глубина вакуума определяется вакуумным манометром.

При отборе пробы вакуумным батометром необходимо придерживаться следующего порядка:

1) водозаборный наконечник, укрепленный на штанге или грузе, погружается в точку отбора пробы. Компенсационный, сливной и водозаборный краны перекрыты;

2) в камере путем откачки воздуха насосом создается необходимый вакуум, глубина которого в зависимости от скорости течения, длины шланга-водовода и высоты камеры над поверхностью воды задается градуировочной таблицей прибора. При отсутствии в комплекте прибора манометра глубина вакуума при отборе пробы контролируется по расходу поступления воды в камеру (Q_К, мл/с), который в зависимости от скорости течения (U, м/с) рассчитывается по формуле Q_К=28,3U;

3) после установления в камере необходимого вакуума для отбора пробы открывают кран шланга-водовода, соединяющего камеру с водозаборным наконечником. Глубина вакуума поддерживается на заданном уровне путем откачки воздуха;

4) после заполнения камеры до нужного объема открывают компенсационный кран, а кран водовода перекрывают. По шкале определяют объем пробы и сливают ее бутыль через сливной кран.

5) опорожняют шланг-водовод от оставшейся в нем воды путем нагнетания в него воздуха насосом.

Вакуумный батометр применяется при скоростях течения от 0,2 до 3,5 м/с. Высота установки вакуумной камеры над поверхностью воды при отборе пробы не должна превышать 3–4 м.

Переливая пробу из батометра необходимо следить, чтобы на их стенках не оставалось твердых частиц. Бутылки, в которые переливаются пробы, должны быть пронумерованы и тщательно вымыты.