AT392544B - Analysengeraet zur messung fluessiger oder gasfoermiger proben - Google Patents

Description

AT 392 544 B

Die Erfindung betrifft ein Analysengerät zur Messung flüssiger oder gasförmiger Proben mit einem Elektrodenblock, mit mehreren in Reihe angeordneten, mit einer Auswerteelektronik in Verbindung stehenden Elektroden nnd einem durchgehenden Probenkanal, sowie mit einer für die Probe sowie für Kalibrier- und Referenzmedien gemeinsamen Zufuhrleitung, wobei eine geregelte Thermostatisiereinrichtung vorgesehen ist, 5 welche ein Heizelement zur Erhitzung von Luft aufweist, wobei die einzelnen Elektroden des Elektrodenblocks mit der in einem Leitsystem geführt«! erwärmten Luft in Kontakt stehen.

Ein aus der AT-PS 381794 bekanntes Analysengerät weist eine Probeneingabeeinrichtung auf, welche über eine Zuführleitung mit einem Elektrodenblock verbunden, welch«’ aus unterschiedlichen Elektroden in separaten, aneinandergereihten Gehäusen besteht. Es kann sich dabei um Elektroden für verschiedenste Substanzen bzw. 10 Ionen handeln, die dem jeweiligen Meßzweck entsprechend ausgestattet sind und üb« Signalleitungen der jeweils zu messenden Größe proportionale Meßsignale zur Auswerteeinheit weiterleiten. Vorteilhafterweise besteht bei der bekannten Einrichtung sowohl für die Probe als auch für die Kalibrier- und Referenzmedien ab der Probeneingabeeinrichtung derselbe Probenweg, was einerseits die Steuerung der Zuführung der jeweils in den Analysenweg einzubringenden Medien vereinfacht und die Meßgenauigkeit erhöht, da für alle Medien weitgehend 15 gleiche äußere Bedingungen herrschen.

Die einzelnen Elektrodengehäuse weisen eine zentrale Kapillare auf, welche aneinandergekoppelt einen den Elektrodenblock durchsetzenden Probenkanal bilden. Entsprechende Ausführungen einzelner Elektrodenkomponenten sind beispielsweise aus der AT-PS 363 263 bzw. der AT-PS 379 318 bekannt geworden.

Viele Meßwerte, wie beispielsweise der pH-Wert bei Blutproben, zeigen eine extreme 20 Temperaturabhängigkeit, welche mit bekannten Analysengeräten nur schwer in den Griff zu bekommen ist, da selbst bei Messung der Probentemperatur aufgrund der geringen Probenmengen, welche sofort die Temperatur der jeweils durchströmten Bauteile annehmen, schwer erfaßbare Tempeiaturschwankungen auftreten.

Dieses Problem wird zum Teil durch den Gegenstand der US-PS 3 874 850 gelöst, welche einen aus mehreren, in Reihe angeordneten Elektroden bestehenden Elektrodenblock eines Analysengerätes mittels eines 25 erhitzten Luftstromes thermostatisieri. Der von einem Heizelement erwärmte Luftstrom wird von einem Leitsystem am Elektrodenblock vorbeigeführt, wobei eingangs des Elektrodenblockes ein Wärmetauscher vorgesehen ist, welcher an die zugeführte Probe sowie an allfällige Kalibrier- oder Referenzmedien Wärme abgibt. Eine rasche Erwärmung der Probe, welche durch den Elektrodenkörper von der erwärmten Luft abgeschirmt ist, wird jedoch auch durch diese Vorrichtung nicht «reicht 30 Aufgabe der Erfindung ist es, ein Analysengerät der eingangs genannten Art in einfacher Weise so weiterzubilden, daß auch Meßgrößen mit großer Temperaturabhängigkeit möglichst genau und mit geringer Einstellzeit erfaßbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel zum Probenkanal ein den Elektrodenblock durchsetzender Kanal vorgesehen ist, welchen die erwärmte Luft durchströmt. Die erwärmte Luft wird zur 35 optimalen Erwärmung der dem Probenkanal zugeführten Medien durch den Kanal des Elektrodenblockes geführt, wodurch kurze Einstellzeiten garantiert sind und im Bereich des Elektrodenblocks kein Platz für allfällige Leitsysteme für die Luft v«rloren geht.

Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der mit dem Analysengerät erfaßbaren Meßwerte kann dadurch weiter erhöht werden, daß der Elektrodenblock eingangsseitig einen Temperatursensor zur Messung der aktuellen 40 Probentemperatur aufweist, dessen Ausgangssignal mit einer Einrichtung zur Verstärkung des Elektrodensignals verbunden ist. Da sowohl der Elektrodenblock als auch die Zuführleitung bereits durch die erwärmte Luft auf ein gemeinsames Temperatumiveau gebracht werden, können geringfügig unterschiedliche, aktuelle Temperaturwerte der Probe eingangs des Elektrodenblockes erfaßt und dann elektronisch in der Verstärkereinheit bzw. rechnerisch in der Auswerteeinheit berücksichtigt werden. 45 In einer Weiterbildung der Erfindung ist schließlich vorgesehen, daß zumindest ein Kühlkörper der Auswerteelektronik des Analysengerätes im Luftstrom angeordnet ist, und daß eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, die die den Kühlkörper beaufschlagende Luftmenge regelt, so daß die in der Auswerteelektronik entstehende Abwärme sinnvoll genutzt werden kann. Für eine externe Prüfung des Systems kann im Leitsystem eine Priiföffhung zur Einführung eines 50 Prüfthermometers, vorzugsweise eines Fiberthermometers, vorgesehen sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen Fig. 1 ein Analysengerät nach der Erfindung in schematischer Darstellung und Fig. 2 ein Detail ein«1 Ausführungsvariante.

Das in Fig. 1 dargestellte Analysengerät zur Messung flüssiger oder gasförmiger Proben weist einen aus mehreren Elektroden (1) bestehenden Elektrodenblock (2) auf, welch« über eine für Proben- und Referenzmedien 55 gemeinsame Zuführleitung (3) mit den entsprechenden Meßmedien versorgt wird.

Ausgehend von einer aus einer Grundposition (4) in eine Aufhahmeposition (5) verschwenkbaren Hohlnadel (6) gelangen die über den Einfüllmund (7) eingespeisten Kalibri«- und Referenzmedien bzw. die in der Aufhahmeposition (5) eingesaugten Proben nach dem Passieren eines Probensensors (8) in den Probenkanal (9) des Meßkammeiblocks (2). Der weitere Probenweg bzw. die zum Probentransport notwendigen Pump- und 60 Saugeinrichtungen sind hi« nicht weiter dargestellt

Der Elektrodenblock (2) des Analysengerätes wird mittels einer Thennostatisi«einrichtung (10) auf eine konstante Meßtemperatur eingestellt Dazu wird über ein Heizelement (11) Luft erhitzt und den Gehäusen (12) -2-

Claims (2)

1. AT 392 544 B der einzelnen Elektroden (1) zugeführt. Ein im erwärmten Luftstrom liegender Temperatursensor (13) ist über eine Signalleitung (14) mit einer Regeleinrichtung (15) zur Steuerung des Heizelementes (11) verbunden. Der erwärmte Luftstrom wird in einem Leitsystem (16), dessen Wände zum Großteil aus Gehäusebestandteilen bzw. Einbauten des Analysengerätes gebildet werden, in einem geschlossenen Kreislauf geführt, wobei ein im System angeordneter Ventilator (17) Luft über ein Filter (18) aus dem Flaschenraum (19) ansaugt und entlang der Pfeile (20) über das Heizelement (11), dem Elektrodenblock (2) und dem davor angeordneten Temperatursensor (13) zuführt. Nach dem Passieren des Elektrodenblockes (2) gelangt der Luftstrom über eine Öffnung (21) wieder in den Flaschenraum (19) und erwärmt dort die Behälter (22), (23) für die Kalibrier- und Referenzmedien. Die Behälter (22), (23) werden über ein Ventil (24) dem Einfüllmund (7) zugeschaltet, sodaß bereits erwärmte Kalibrier- und Referenzmedien in das Probeneingabeelement gelangen. Die Halterungen (12) der einzelnen Elektroden (1) weisen Öffnungen auf, die einen den Elektrodenblock durchsetzenden Kanal (25) bilden. Der Luftstrom wird über eine Leiteinrichtung (26) dem Kanal (25) zugeführt und tritt am gegenüberliegenden Ende des Elektrodenblockes wieder aus, wodurch ein rasches Erwärmen der Probe ermöglicht wird. Um die Probe bereits vor ihrem Eintritt in den Probenkanal (9) zu erwärmen, weist die Zuführleitung (3) einen Wärmetauscher (27) auf, welcher von der Zuführleitung (9) durchsetzt und vom Luftstrom beaufschlagt wird. Der Wärmetauscher (27) besteht aus einem gut wärmeleitenden Material, beispielsweise aus Kupfer. Zur Messung der aktuellen Probentemperatur weist der Elektrodenblock (2) eingangsseitig, beispielsweise in einem Elektrodenwiderlager (28), gegen welches die einzelnen Elektroden eingespannt werden, einen zusätzlichen Temperatursensor (29) auf. Dieser Temperatursensor (29) ist mit einer Einrichtung (30) zur Verstärkung der Elektrodensignale verbunden. Die Verstärkereinrichtung (30) steht mit der Auswerte· und Anzeigeeinrichtung (31) des Analysengerätes in Verbindung. Das Heizelement (11) weist als Überhitzungssicherung einen von der Regeleinrichtung (15) ansteuerbaren Schalter (35) auf. Die gewünschte Solltemperatur wird über ein Potentiometer (36) eingestellt. Über eine Prüföffnung (32) im Leitsystem (16) kann ein Prüfthermometer in den Luftstrom eingeführt werden, um den eingestellten Sollwert der Regeleinrichtung (15) von Zeit zu Zeit zu kontrollieren. Das in Fig. 2 dargestellte Detail einer Ausführungsvariante zeigt ein durch einen Kühlkörper (33) der Auswerteelektronik realisiertes Heizelement (11), welches von einem Teilluftstrom beaufschlagt wird. Mit einem von der Regeleinrichtung (15) gesteuerten Stellorgan (34) kann die jeweils benötigte Luftmenge gesteuert werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Analysengerät zur Messung flüssiger oder gasförmiger Proben mit einem Elektrodenblock, mit mehreren in Reihe angeordneten, mit einer Auswerteelektronik in Verbindung stehenden Elektroden und einem durchgehenden Probenkanal, sowie mit einer für die Probe sowie für Kalibrier- und Referenzmedien gemeinsamen Zuführleitung, wobei eine geregelte Thermostatisiereinrichtung vorgesehen ist, welche ein Heizelement zur Erhitzung von Luft aufweist, wobei die einzelnen Elektroden des Elektrodenblocks mit da- in einem Leitsystem geführten erwärmten Luft in Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Probenkanal (9) ein den Elektrodenblock (2) durchsetzender Kanal (25) vorgesehen ist, welchen die erwärmte Luft durchströmt.
2. 2. Analysengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kühlkörper (33) der Auswerteelektronik des Analysengerätes im Luftstrom angeordnet ist, und daß eine Regeleinrichtung (15) vorgesehen ist, die die den Kühlkörper beaufschlagende Luftmenge regelt. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-