Zählvorrichtung zum Zählen von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen Das Hauptpatent betrifft eine Zählvorrichtung zum Zählen von Teilchen, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, deren elektrische Leitfähigkeit von derjenigen der Teilchen verschieden ist, wobei je eine gemessene Menge der Flüssigkeit mit dem suspendierten Teilchen mit einem Fördersystem von einem Behälter durch eine Widerstandsmessstrecke in einen zweiten Behälter ge fördert wird und jedes Teilchen beim Durchlaufen der elektrischen Widerstandsmessstrecke eine Änderung des Messstreckenwiderstandes bewirkt, \die von der Grösse des Teilchens abhängig ist, und die dadurch gekenn zeichnet ist,
dass ein Elektrodenträger dicht auf ein aus wechselbares Messrohr aufgesteckt ist und am Elektro denträger ein Messstreckenträger mit fester elektrischer Widerstandsmessstrecke auswechselbar angebracht ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist eine Zähl vorrichtung nach dem Patentanspruch des Hauptpaten tes bei der ein Messkopf aus dem Elektrodenträger, ent haltend einen verschliessbaren Gaskanal, und dem Messstreckenträger besteht, zusätzlich dadurch gekenn zeichnet, dass am Elektrodenträger des Messkopfes eine axiale Durchgangsbohrung, ausgebildet beidenends mit Erweiterungen zum Dichteinsetzen des Messrohres einerseits und zum Dichteinsetzen des auswechselbaren Messstreckenträgers anderseits, und ein radial in die den Messstreckenträger aufnehmende Erweiterung füh render Ansaugkanal, ausgebildet zum Dichtanschliessen einer Ansaugleitung zum ersten Behälter, vorhanden sind, dass der Gaskanal am inneren Ende in die den Messstreckenträger aufnehmende Erweiterung mündet,
dass die erste Elektrode in dem Ansaugkanal und die zweite Elektrode in der Durchgangsbohrung angeordnet und je mit im Elektrodenträger verankerten Anschluss- mitteln elektrisch verbunden sind, und dass der aus wechselbare Messstreckenträger einen zylinderförmigen Schaft mit einer axialen Sackbohrung am einsetzbaren Schaftende und einen radial in das Sackbohrungsende führenden Kanal mit einem darin dicht eingesetzten Messstreckenelement mit kalibrierter Bohrung aufweist.
Vorzugsweise ragt ein Kopf des Messstreckenträgers aus dem Elektrodenträger und der den Messstrecken- träger enthaltende Teil des Messkopfes aus einem Ge häuse der Zählvorrichtung heraus. Am Gehäuse kann eine Ausblasvorrichtung zum Reinigen der Messstrecke vorgesehen sein.
In einer Teilzählvorrichtung zum Zählen von kleinen Teilchen, wie z. B. Blutkörperchen, wird die Wider standsstrecke häufig durch Verunreinigung verstopft, insbesondere bei Verwendung von einer kontinuierlich arbeitenden Saugpumpe. Die vorliegende Lösung, spe ziell die Ausbildung des Messkopfes und dessen Anord nung am Gehäuse der Zähleinrichtung, gestattet ein ein faches und schnelles Auswechseln des Messstrecken- trägers oder Reinigen der Messstrecke, ohne dabei an dere Teile der Messeinrichtung bedienen zu müssen.
Es hat sich auch gezeigt, dass in einer solchen Teil chenzählvorrichtung die zweite Elektrode mit Vorteil in der Durchflussrichtung nach dem Gaseintritt angeordnet und rohrförmig ausgebildet ist. Dadurch werden Gas blasen, welche an der Elektrodenoberfläche zum Bei spiel durch Elektrolyse entstehen, beim Belüften der Messeinrichtung entfernt. Dabei erfolgt die Belüftung der Messeinrichtung automatisch, indem ein den Mess- vorgang einleitendes Startsignal das Dichtschliessen und ein den Zählvorgang abschliessendes Ausgangssignal das (Offnen des Gaskanales bewirken.
Unnötige Entnahme von Messflüssigkeit aus dem ersten Behälter wird durch das automatische Abstellen und Unterbrechen des Saug vorganges verhindert. Ausserdem wird durch das Aus blasen nach einem Messvorgang die Flüssigkeit aus der Sackbohrung des Messstreckenträgers und dadurch der Leitungsträger zwischen den beiden Elektroden entfernt. Die beiden Elektroden können somit auch zwischen einem Messvorgang an die Erregerspannung ohne Scha= den angeschlossen bleiben. Gasblasenbildung in diesem Zustand ist nicht möglich.
In den Zeichnungen sind eine Teilchenzählvorrich tung nach der Ausführungsform der Erfindung und Tei le davon dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Teilchen zählvorrichtung; Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen ersten Mess- kopf; Fig. 2a im Schnitt den die Messstrecke enthaltenden Teil des Messkopfes; Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen zweiten Mess- kopf; Fig. 4 ein Blutkörperchenzählgerät räumlich dar gestellt.
Gemäss Fig. 1 enthält die Flasche 10 die zu zählen den Teilchen suspendiert in einer Flüssigkeit. Die Hohl nadel 12 verbindet die Flasche 10 mit dem Messkopf 14, in dessen Durchgangsleitung ein Elektrodenpaar und dazwischen eine Messstrecke - angeordnet sind. Das Messrohr 16 verbindet den Messkopf 14 mit dem zwei ten Behälter 18 durch dessen Dichtungsdeckel 22. Die Saugpumpe 20, deren Ansaugleitung ebenfalls durch den Dichtungsdeckel 22 in den Behälter 18 hineinragt, bewirkt, dass die Flüssigkeit mit den darin suspendierten Teilchen vom Behälter 10 durch die Hohlnadel 12, den Messkopf 14 und das Messrohr 16 in den zweiten Be hälter 18 fliesst.
Die Abmessung der Flüssigkeitsmenge für je eine Zählung erfolgt fotoelektrisch in einer Volumetrier einrichtung. Das kalibrierte Messrohr 16 der Volume triereinrichtung sei vorerst mit Luft gefüllt. Sobald die Pumpe 20 läuft, wird Flüssigkeit aus dem Behälter 10 durch den Messkopf 14 in das Messrohr 16 gesaugt. Die je eine Blende 17, 19 passierenden Strahlen der beiden Lichtquellen 32, 34 sind auf das lichtdurchlässige Mess- rohr 16 gerichtet und das an seiner Innen- und Aussen wand reflektierte Licht gelangt teilweise in die Foto sensoren 28, 30.
Durchläuft die Luft-Flüssigkeit-Grenz- schicht die Ebene A, so wird durch die Änderung der Reflektions- und Brechungsverhältnisse an der Innen wand des Messrohres 16 auch die Intensität des auf den Fotosensor 28 fallenden Lichtes verändert. Das da durch erzeugte Signal bewirkt über eine Logikschaltung 26 das Einschalten eines Impulszählers 44, der nun sämtliche Widerstandsänderungen registriert, die von den die Widerstandsmessstrecke passierenden Teilchen am Elektrodenpaar 36, 38 erzeugt und im Verstärker 40 verstärkt werden. Eine entsprechende Anzeige er folgt laufend durch die Ziffernanzeige 42.
Sobald die Gas-Flüssigkeit-Grenzschicht die Ebene B passiert, be wirkt das im Fotosensor 30 erzeugte und in der Logik schaltung 26 entsprechend verarbeitete Signal das Aus schalten der Impulszählung. Zum Steuern des Systems sind Bedienungsorgane 46 mit der Logikschaltung 26 verbunden.
Der Messkopf 14, gemäss Fig. 2, besteht aus dem zylinderförmigen Elektrodenträger 51 und dem eben falls generell zylinderförmigen Messstreckenträger 50 und ist aus durchsichtigem Kunststoff hergestellt. Die axiale Durchgangsbohrung 62 im Elektrodenträger 51 ist mit den Erweiterungen 52 und 68 und je zwei darin eingesetzten Dichtungsringen 54 ausgebildet. Die Erwei terung 68 dient zum Dichtaufnehmen des kalibrierten Messrohres der Volumetriereinrichtung.
Der in die Er weiterung 52 dicht eingesetzte Messstreckenträger 50 enthält eine axiale Sackbohrung 61, als Fortsetzung der Durchgangsbohrung 62, einen radial in das Sackboh rungsende führenden Kanal 57 und in diesen eingeklebt ein Messstreckenelement 56, beispielsweise ein Rubin, mit einer kalibrierten Durchbohrung als Widerstands- messstrecke (siehe auch Fig. 2a). Dem Kanal 57 gegen überstehend mündet der Ansaugkanal 58 in die Erwei terung 52 zwischen den zwei darin eingesetzten Dich tungsringe 54. Die radialen Kanäle 57 und 58 stehen einander dann gegenüber, wenn die visuelle Markierung 53 am Messstreckenträger 50 vertikal aufwärts zeigt.. Der Ansatz 60 am Elektrodenträger 51 dient zum Dicht aufsetzen der Ansaugnadel 12.
Die erste Elektrode 36 ist im Ansaugkanal 58 mit dem Ende dem Messstrek- kenelement 56 gegenüberstehend angeordnet und mit dem elektrischen Anschlussstift 64 verbunden. Die zwei te Elektrode 38 ist in der Durchgangsbohrung 62 zwi schen den Erweiterungen 52 und 68 angeordnet und mit dem elektrischen Anschlussstift 66 verbundene.
Beide Elektroden 36, 38 sind im Elektrodenträger 51 fest verankert. Die Anschlussstifte 64, 66 stellen über entsprechende Mittel die elektrische Verbindung zum Verstärker 40 her.
Gemäss Fig. 1 und 2 erfolgt die Belüftung des Sy stems durch den Gaskanal 72, der mit der Durchgangs bohrung 62 verbunden ist. Der Beginn eines Messvor- ganges wird durch ein Startsignal eingeleitet, wodurch über die Logikschaltung 26 und dem Magnet 78 be wirkt wird, dass der Kolben 76 die Luftöffnung 74 dicht abschliesst. Dadurch wird die Messflüssigkeit von der Saugpumpe 20 aus dem Behälter 10 durch die An saugnadel 12, den Kanal 58, die kalibrierte Bohrung im Messstreckenelement 56 im Kanal 57, die Sackboh rung 61 und die Durchgangsbohrung 62 in das Mess- rohr 16 angesaugt. Erreicht die Flüssigkeit die Höhe der ersten Ablesevorrichtung 28, 32, so wird der Zählvor gang gestartet.
Beim Erreichen der zweiten Ablesevor richtung 30, 34 durch die Flüssigkeit wird die Zählung beendet und von der Logikschaltung 26 wird das Signal des Fotosensors 30 zum Öffnen des Lufteinlasses 74 durch Magnet 78 und Kolben 76 verwertet. Durch die nun in den Messkopf angesaugte Luft wird ein weiteres Nachsaugen von Messflüssigkeit durch die Messstrecke verhindert und das Messrohr 16 von Messflüssigkeit ge reinigt. Das System wird also automatisch bei Beendi gung eines Zählvorganges gereinigt und ist somit sofort für einen weiteren Messvorgang bereit.
Fig. 3 zeigt eine andere vorteilhafte Ausführung eines Messkopfes 14. Die beiden Elektroden sind rohr- förmig ausgebildet, wobei die erste Elektrode 45 im Ansaugkanal 58 und die zweite Elektrode 47 anschlies- send an die Erweiterung 52 in der Durchgangsbohrung 62 und mit gleichem Innendurchmesser wie dieselbe angeordnet sind. Im Lufteinlass 74 des Gaskanales 72 ist eine Hülse 73 so angeordnet, dass deren Rand über der Ansenkung 75, jedoch innerhalb der Aussenkontur des Elektrodenträgers 51 liegt. Der schräg angeordnete Gaskanal 72 mündet an der Stirnseite der Erweiterung 52 in dieselbe.
Die Sackbohrung 61 ist am Stirnende des Messstreckenträgers 50 mit einer Erweiterung ver sehen, so dass der Luftfluss unbehindert erfolgen kann. Die Markierungen 55 und 59 an der Stirnseite des Elektrodenträgers 51 bzw. am Schaft des Messstrecken trägers 50 sind so angeordnet, dass beim Aufeinander ausrichten derselben der Kanal 57 und damit die kali- brierte Bohrung im Messstreckenelement 56 dem im Durchmesser viel grösseren Ansaugkanal 58 gegenüber steht.
Dies gestattet ein einfaches und problemloses Posi tionieren des auswechselbarere Messstreckenträgers 50 im Elektrodenträger 51. Die Elektroden 45 und 47 sind mit Verbindungsleitungen 209 bzw. 207 mit den An- schlussstiften 64 bzw. 66 verbunden.
Eine erfindungsgemässe Teilchenzählvorrichtung zum Messen von Blutkörperchen ist in einem Gehäuse 300, wie in Fig. 4 dargestellt, untergebracht. Dabei sind nur die zur Bedienung und Kontrolle erforderlichen Elemen te sichtbar angeordnet. Der durchsichtige Messkopf 14 ragt mit dem den Messstreckenträger 50 enthaltenden Teil aus dem Gehäuse 300 heraus. Der erste Behälter 10 mit der Flüssigkeit mit -den suspendierten Teilchen kann dabei einfach über die Ansaugnadel 12 geschoben und in die dafür am Gehäuse 300 vorgesehene Halte fläche 305 gestellt werden. Die an die Pumpe 20 ange schlossene Ausblasvorrichtung 307 dient zum Reinigen der Bohrung im Messstreckenelement 56. Dazu wird der Messstreckenträger aus dem Elektrodenträger 51 herausgezogen und kurz in die Ausblasvorrichtung hin eingedrückt.
Beim Einsetzen des Messstreckenträgers ist darauf zu achten, dass die Markierungen 55 und 59 aufeinander ausgerichtet sind. Diese Messkopfanord- nung erlaubt ein einfaches und schnelles Reinigen sowie Auswechseln der Messstreckenträger. Die Bedienungs und Kontrollelemente umfassen die Starttaste 301, die Tasten 302 und 303 für rote und weisse Blutkörperchen und die Zählanzeige 42 mit den drei Ziffernanzeige röhren 342.
Der Messkopf ist vorwiegend aus durchsichtigem Material hergestellt, z. B. Kunststoffe wie Epoxydharze oder Glas. Die Elektroden sind meist aus einer Platin legierung gefertigt.