CH316275A - Apparatur zur Messung und Registrierung der sich ändernden Schichtungsgrenze von Mischflüssigkeiten - Google Patents
Apparatur zur Messung und Registrierung der sich ändernden Schichtungsgrenze von MischflüssigkeitenInfo
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Description
Apparatur zur Messung und Registrierung der sich ändernden Schichtungsgrenze von Mischfliissigkeiten Das vorliegende Patent betrifft eine Mess und Registrierapparatur für die zeitlich sich ändernde Schiehtungsgrenze von zwei ver sehiedenen Komponenten einer Mischflüssig- keit. Das Patent betrifft auch die Verwendung der genannten Apparatur zur Durci- führung und Registrierung von sogenannten Blutsenkungen für medizinische Zwecke. Eine grosse Zahl von Mischfliissigkeiten aus mindestens zwei versehiedenen Kompo tienten entmischen sich bei längerem Stehenlassen und lassen die Sehichtungsgrenze zwischen einer sich absetzenden Komponente und den sich nicht absetzenden Komponenten deutlich erkennen. Aus dem zeitlichen Verlauf der Absetzbewegung, also der relativen Lage der Schichtungsgrenze innerhalb der untersuchten Plüssigkeitssäule lassen sich meist Rüeksehlüsse auf die Mischflüssigkeit und ihre Komponenten ziehen. Solche IJntersuchungen werden auf versehiedenen Gebieten der Technik, der Naturwissenschaften und der Medizin vorgenommen. Falls die Absetz- bewegung relativ rasch erfolgt, kann deren Verlauf durch Beobachtung und Protokollie- rung des Standes der Schichtungsgrenze verfolgt werden. Dagegen ist bei Untersuchungen die sich über viele Stunden und Tage er strecken, dies nur schwer zuverlässig durch- führbar, weshalb man sich häufig nur auf die Feststellung weniger Punkte des Verlaufes beschrankt, also den genauen zeitliehen Verlauf und dessen Feinstruktur nicht erfa¯t. Es besteht aber bei gewissen derartigen Untersuchungen, beispielsweise der Kontrolle von Blutsenkungen f r medizinische Zwecke, das Bedürfnis für eine vollautomatische Appa- ratur zur Aufzeichnung des zeitlichen Ablaufes derartiger Messungen. Das vorliegende Patent befasst sieh mit einer Apparatur zur Messung und zeitlichen Registrierung der sich ändernden Schich tungsgrenze von versehiedenen Komponenten einer Mischflüssigkeit mit einer Vielzahl von vertikal nebeneinander angeordneten, durch- sichtigen Behältern zur Aufnahme der Misch Fliissigkeit, deren jedem eine Registriereinrichtung, die zeitproportional bewegt wird, zugeordnet ist. Erfindungsgemäss werden die Behälter automatisch einer nach dem andern durch eine Liehtquelle vor dem Behälter beleuchtet und durch eine lichtempfindliche Zelle hinter dem Behälter abgetastet, indem dieselbe längs der Behälterachse versehoben wird. Diese Längsbewegung wird auf eine, senkrecht zur Zeitabszisse der zugeordneten Registriereinrichtung bewegliche Schreibvor- riehtung übertragen, die von der lichtempfindlichen Zelle so gesteuert wird, dass ¯ eine bei der Längsabtastung des betreffenden Behälters plötzlich auftretende Änderung in der Liehtabsorption auf der Registriereinrich- tung beim entsprechenden Ordinatenwert eine Markierung bewirkt. Kennzeichnend ist weiter, dass die zur optischen Abtastung dienenden Teile und die Schreibvorriehtung auf einem gemeinsamen Halterahmen befesligt sind, welcher sich bei der Abtastung längs der Behälterachse und der Ordinate der Registriereinrichtung bewegt. Die Erfindungen des vorliegenden Patentes werden nachstehend an Hand der Figer beispiel. sweise beschrieben. Die zu untersuchende Misehflüssigkeit, z. B. Blut, befindet sich in den durchsichtigen Behältern 1, die in beliebiger Anzahl vertikal nebeneinander in einem gewissen Abstand angeordnet sind. Die Mischflüssigkeit bestehe hier aus den zwei optisch verschiedenartigen Komponenten 2 und 3, die sich im Laufe ler Zeit zunehmend entmischen, wobei sich die wenig durehsichtige Komponente 3 unten ab setzt und die klare Komponente 2 durch die Schichtungsgrenze 4 deutlieh von der Komponente 2 unterschieden ist. Die vorliegende Erfindung ist aber keineswegs auf die Verwendung bei Mischflüssigkeiten aus trüben und weniger trüben Komponenten besehränkt, vielmehr können auch versehieden gefärbte sich trennende Komponenten vorhanden sein. Der durchsichtige Behälter l wird von einem Lichtstrahlenbündel 5 abgetastet, das in angenähert horizontaler Riehtung von einer beliebigen Lichtquelle 6, durch die Blende 7 hindureh, ausgeht. Diese Lichtquelle 6 beiin det sich vor dem Behälter l und ist auf eine mit optischen Mitteln 8 versehene lichtempfindliche Zelle 9 so ausgerichtet, dass das Liehtstrahlenbündel 5 diese liehtempfindlielle Zelle 9 zum Ansprechen bringt, falls es nieht durch die Absorption in der Flüssigkeits- komponente 3 auf einen Intensitätswert redu- ziert wird, der unterhalb der Empfindlieh- keitsschwelle der Zelle 9 gelegen ist. Seitens der lichtempfindlichen Zelle 9 wird eine Sehreibvorrichtung betätigt, die hier beispielsweise aus dem Sehreibstift 10 auf einer Eisenschiene 11 besteht, die um eine Aehse 12 geschwenkt werden kann und in Ruhestellung unter der Wirkung der Zugfeder 13 steht. Ein aus dem Kern 14 und der Spule 15 bestehender Elektromagnet bewirkt bei Erregung seitens der lichtempfindlichen Zelle 9-gegebenenfalls unter Zwischenschaltung verstärkender Mittel bekannter Ausführung- ein Anziehen der Schiene 11 mit dem Schreib- stift 10 gegen die Federkraft der Feder 13. Die Lichtquelle 6, die optischen Mittel 8, die lichtempfindliche Zelle 9 und die Schreib- vorrichtung befinden sich hier zusammen auf einem gemeinsamen Halterahmen (nicht gezeichnet) und bilden eine Baugruppe, was durch die Klammer 16 angedeutet sei. Diese Baugruppe wird zweeks optischer Abtastung des Behälters 1 durch das Lichtstrahlenbiin- del 5 in vertikaler Richtung längs der Be hälterachse gehoben und gesenkt, wie dies der Pfeil 17 andeutet. I) iese vertikale Abtast- bewegung bewirkt dabei in der beispielsweisen Ausführung nach Fig. 1 gieiehzeitig die Re gistrierung, indem sieh der Schreibstift 10 lÏngs einer Mantellinie der dem gerade abge tasteten Behälter 1 zugeordneten Registrier in, ale 18 bewegt. Die jedem Behälter 1 zu geordnete Registrierwalze 18 wird um ihre Achse 19 durch bekannte lIittel (nicht dargestellt) zeitproportional bewegt, beispielsweise in Pfeilriehtung 20, so dass der auf der Walze befestigte Registrierstreifen 21 eine Zeitabszisse t und Strichmarkierungen 22 als Ordinaten aufweist. Bei jeder vertikalen Ab tastbewegung lÏngs des Behälters l wird vom Schreibstift ein Ordinatenstrich gezeichnet, solange die lichtempfindliche Zelle 9 und damit die AIagnetspule 15 nieht erregt sine. Erst beim Passieren der Sehiehtungsgrenze 4 im Behälter 1 trilt diese Erregung der Zelle 9 ein, so dass der Sehreibstift 10 durch die Magnetspule 15 abgehoben wird. Somit gibt die LÏnge der Ordinatenstriehe auf dem Re gistrierstreifen 21 die Höhe der sich absetzenden Komponente 3 im Behälter 1 an. Natürlich kann auch umgekehrt ein Ordinatenstieh erst dann gezeichnet werden, wenn die liehtempfindliche Zelle 9 und die ATagnetspule 15 erregt sind. Je nach Art der zu untersuchenden Miseli- flüssigkeit wird durch Wahl einer geeigneten Lichtquelle 6 oder durch Einbau von Farbfiltern hinter der Blende 7 gewährleistet, da¯ die Lichtabsorption in der sich absetzenden Flüssigkeitskomponente 3 möglichst gross und in der Komponente 2 möglichst klein ist, da mit beim Passieren der Schichtungsgrenze 4 eine mögliehst grosse Änderung der Lichtintensität in der Zelle 9 auftritt. Durch bekannte Mittel zur Regelung des Sehwellwertes der lichtempfindlichen Zelle 9 lässt sich der Intensitätssprung des Lichtstrahlenbündels 5 beim Passieren der Schichtungsgrenze 4 während der vertikalen Abtastbewegung stets so einjustieren, dass der Schreibstift 10 an dieser Stelle vom Registrierstreifen 21 abgehoben wird. Ausser der vertikalen Abtastbewegung führt aber die durch die Klammer 16 ange deutete Baugruppe auch eine Bewegung längs der nebeneinander angeordneten verschiedenen Behälter 1 und Registrierwalzen 18 in Richtung des Pfeils 23 aus. Dabei sind me chanisch oder elektrisch wirkende Rastmittel bekannter Bauweise vorgesehen, die gewähr- leisten, dass die Versehiebebewegung in Pfeilriehtung 23 aufhört, wenn die Abtastbau- gruppe 16 die richtige Lage zur Abtastung des nächstfolgenden Behälters 1 bzw. der diesem zugeordneten Registrierwalze 18 erreicht hat. Zweekmässigerweise erfolgt der Antrieb des Versehiebungsmechanismus für die Bewegung in Pfeilrichtung 23 durch elektrische Mittel und die Einrastung zur Abtastung der einzelnen Behälter 1 wird durch Stromkreisunterbrechung der elektrischen An- triebsmittel bewirkt. Nach Abtastung des letzten der nebeneinander angeordneten Behälter 1 wird der Antrieb derart umgeschaltet, da¯ die Baugruppe 16 selbsttätig in ihre Aus gangsstellung vor dem ersten Behälter 1 zur ckkehrt. Vorzugsweise sind der Antriebs- rneehanismus für die vertikale Abtastbewe- gung und die Versehiebebewegung der Baugruppe 16 zwangsweise miteinander gekuppelt, so dass der Abtastvorgang nur dann stattfinden kann, wenn die Versehiebebewe- gung der Baugruppe 16 durch Einrastung vor einem Behälter 1 beendet ist. Zur vollautomatischen Ausführung von Reihenuntersuchungen mit der Apparatur ist dieselbe mit einem zeitproportional arbeiten- den Gerät ausgestattet, das eine elektrische Steuerschaltung zur Durchf hrung aller Appara. tefu. nktionen betätigt. Nach der In betriebsetzung des Apparates wird in periodischer Reihenfolge jeweils ein Abtastzyklus an sämtlichen Behältern 1 nach dem andern automatisch durehgeführt. Hierbei wird die Baugruppe 16 nach erfolgter Abtastung des ersten Behälters 1 automatisch zum nÏchstfolgenden BehÏlter 1 versehoben und an diesem die Abtastung durchgeführt, nach deren Vollendung die Verschiebung zum dritten Behälter 1 erfolgt usw., bis der Abtastzyklus nach Abtastung des letzten Behälters l vollendet und die Baugruppe 16 selbsttÏtig in die Ausgangsstellung vor dem ersten Behälter 1 zur ckgekehrt ist. Der nächste Abtastzyklus crfolgt nach einem einstellbaren Zeitintervall. automatiseh und läuft in gleicher Weise ab. Das zeitproportional arbeitende Steuergerät bewirkt ferner nach Durchführung einer vorgegebenen Anzahl von Abtastzyklen oder nach Ablauf einer vorbestimmten Gesamtzeit die Stillsetzung und Aussehaltung der Apparatur. Um die Apparatur auch mit einer geringeren Zahl als der maximal vorgesehenen Anzahl von Behältern 1 betreiben zu können, sind Mittel vorgesehen, um einzelne BehÏlter 1 aus dem automatischen Abtastzyklus auszunehmen, beispielsweise indem die Einrastvorrichtung bei der Versehiebebewegung der Baugruppe 16 an den betreffenden Behältern unwirksam gemacht wird. Natürlich ist man nicht auf die in der Figur angedeutete beispielsweise Ausführlmg der Registriereinrichtung beschrÏnkt, und es können auch andere geeignete Registriereinrichtungen ben tzt werden, beispielsweise flache Kassetten mit Registrierstreifen, die je einem der abzutastenden BehÏlter zugeordnet sind und die zeitproportional verschoben werden. Die Kassette kann auch feststehen und der Registrierstreifen in ihr bewegt werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE I. Apparatur zur Messung und zeitlichen Registrierung der sieh ändernden Schich- tungsgrenze von versehiedenen Komponenten einer Mischflüssigkeit mit einer Vielzahl von vertikal nebeneinander angeordneten, durch- sichtigen Behältern zur Aufnahme der Mischflüssigkeit, deren jedem eine Registriereinrichtung, die zeitproportional bewegt wird, zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter automatisch einer nach dem andern durch eine Lichtquelle vor dem Behäl ter beleuchtet und von einer lichtempfind- lichen Zelle hinter dem Behälter abgetastet werden,indem diese lÏngs der Behälterachse versehoben wird und diese Längsbewegung auf eine senkrecht zur Zeitabszisse der züge- ordneten Registnereinrichtung bewegliche Sehreibvorrichtung iibertragen wird, die von der lichtempfindlichen Zelle so gesteuert wird, dass eine bei der Längsabtastung des betreffenden Behälters plötzlieh auftretende ¯nderung in der Liehtabsorption auf der Registriereinriehtung beim entsprechenden Ordinatenwert eine Markierung bewirkt, wobei die zur optischen Abtastung dienenden Teile und die Schreibvorriehtung auf einem gemeinsamen Halterahmen befestigt sind,welcher sich bei der Abtastung längs der Behälteraehse und der Ordinate der Registriereinrichtung bewegt.II. Verwendung der Apparatur nach Patentanspruch I zur Messung und Registrie- rung einer Blutsenkung, wobei als Mischflüssigkeit in mindestens einem der Behälter Blut vorhanden ist und die auf der zugeord- neten Registriereinriehtung bei der optischen Abtastung des Behälters markierte starke ¯n derung der Lichtabsorption den Stand der Blutsenkung wiedergibt.UNTERANSPRÜCHE 1. Apparatur nach Patentansprmch I, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Halterahmen samt den auf ihm befestigten Teilen senkrecht zur Abtastriehtung zu den einzelnen, nebeneinander angeordneten Behältern und Registriereinrichtungen verscho- ben werden kann und jeweils nach Erreichen der erwünschten Stellung relativ zu den Behältern und den zugeordneten Registriereinriehtungen einrastet.2. Apparatur nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebungs- mechanismus für den gemeinsamen Halterahmen durch einen elektrisehen Antrieb be tätigt wird und die Einrastung diesen Antrieb ausschaltet.3. Apparatur nach Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus zur Bewegung der optischen Abtastmittel samt der Sehreibvorriehtung sowie der Me chanismus zur Verschiebung dieser Mittel von Behälter zu Behälter durch eine elektrische Steuersehaltung zwangläufig miteinander gekuppelt sind und der Abtastvorgang nur nach dem Aufhören der Verschiebebewegung erfolgen kann.4. Apparatur nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, da¯ jeder Behälter mit einer eigenen Lichtquelle versehen ist und von einer eigenen liehtempfindlichen Zelle abgetastet wird, deren Längsbewegung durch elektrische Mittel auf das zugeordnete Registriergerät übertragen wird.5. Apparatur nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuerschaltung automatisch dureh ein zeitproportional arbeitendes Gerät betätigt wird, wobei die optischen Abtastmittel samt der Schreibvorrichtung der Reihe nach zu den einzelnen nebeneinander angeordneten Be hältern und den diesen zugeordneten Re gistriereinrichtungen verschoben werden, an jedem BehÏlter die Abtastung und Registrierung durchgeführt wird und nach Abtastung des letzten Behälters die Abtastmittel samt der Schreibvorrichtung in ihre Ruhelage vor der Behälterreihe zurückgeführt werden.6. Apparatur nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zeitproportional arbeitende Gerät in periodischer Auf einanderfolge die Abtastung der ganzen Behälterreihe veranlasst, und nach einer einstellbaren Gesamtzeit die Apparatur stillsetzt und ausschaltet, wobei zwischen jedem Abtast zklus ein Zeitintenvall von einstellbarer Lange vorgesehen ist.7. Apparatur nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um einzelne der Behälter aus den Ab tastzyklen auszuschliel3en.8. Apparatur nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreibvorrichtung der Registriereinrichtung bei der Abtastbewegung längs eines Behälters die jeweilige Ordinate als Strich markiert, solange auf die lichtempfindliehe Zelle infolge zu grosser Absorption in der Flüssigkeit eine unterhalb deren Schwellwert liegende Lichtintensität gelangt.9. Apparatur nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreibvorrichtung der Registriereinrichtung bei der Abtastbewegung längs eines Behälters die je weilige Ordinate als Strich markiert, sobald auf die lichtempfindliche Zelle infolge nicht mehr ausreicliender Absorption in der Flüs- sigkeit eine deren Schwellwert übersteigende Lichtintensität gelangt.10. Appara. tur nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeiehnet, dass als Registriereinrichtung jedem Behälter eine mit ihrer Drehachse parallel. zur Behälterlängsachse angeordnete Registriertrommel zugeordnet ist und alle diese Trommeln um ihre Drehachsen zeitproportional verdreht werden.11. Apparatur nach Patentanspruch I, da, durch gekennzeichnet, dass als Registriereinrichtung jedem Behälter eine zeitpropor- tional sich versehiebende Kassette zugeordnet ist, die einen Registrierstreifen enthält, auf dem die Markierung erfolgt.12. Apparatur nach Patentansprueh I, dadurch gekennzeichnet, dass als Registriervorrichtung jedem Behälter ein zeitproportional sich verschiebender Registrierstreifen zugeordnet ist, der in einer feststehenden Kassette abläuft und auf dem die Ma. rkierung vorge- nommen wird.
Applications Claiming Priority (1)
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1953
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