DE102008017196A1 - Verfahren zur Inbetriebnahme und zum Betrieb einer Messvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Inbetriebnahme und zum Betrieb einer Messvorrichtung

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DE102008017196A1
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Björn Dr. Lange
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Thomas Wuske
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    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Inbetriebnahme und zum Betrieb einer Messvorrichtung, mit Hilfe einer Temperaturregeleinheit (40), einer Heiz-/Kühleinheit (92) die Temperierung einer Probe (58) in einem Teststreifen (37) vorzunehmen. Die Probe (58) wird dabei mittels einer Entwicklerflüssigkeit (57) und einer Dosiereinheit (55) dem Teststreifen (37) zugeführt. Das Ergebnis der Nachweisreaktion wird durch einen Farbumschlag (36) sichtbar, welcher optisch erfasst und ausgewertet wird. Dabei werden die Daten einer Steuertabelle (52) mit den Messwerten eines ersten und zweiten Temperatursensors (41, 42) verwendet, um die Regelparameter für die Temperierung festzulegen. Im Verfahren zur Initialisierung und zum Betrieb Inbetriebnahme und zum Betrieb einer Messvorrichtung (30) wird in einer Schrittabfolge der Gerätezustand abgefragt und eine Kennung (86) auf dem Messprobenhalter (35) ausgelesen. Aus den Messwerten eines ersten und zweiten Temperatursensors (41, 42), den Werten der Steuertabelle (52) und der Kennung (86) des Messprobenhalters (35) werden die Regelparameter für die Phasen der Messungen ermittelt und anschließend durch die Temperaturregeleinheit (53) im Ablauf der Messung umgesetzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung für die Analytik von biologischem Material. und ein Verfahren zur Inbetriebnahme und zum Betrieb der Messvorrichtung.
  • Aus der DE 69915481 T2 ist ein Gerät für die Analyse von biologischem Material bekannt, bei dem ein Messprobenhalter in ein Messvorrichtung eingeführt wird. Die Analyse von biologischem Material, beispielsweise menschlichem Speichel, ist in DE 19751363 B3 beschrieben. Es ist dabei erforderlich,
    in einer Abfolge von Prozessschritten eine Probe des biologischen Materials in einem geeigneten Behältnis zu sammeln, mit einer definierten Menge einer wässrigen Entwickler-Lösung zu dosieren und das Gemisch aus wässriger Lösung und biologischem Material in einen Messprobenhalter einzuleiten, worin ein Teststreifen eingelegt ist. Der Teststreifen enthält eine Sammelmatrix und eine Nachweismatrix. Die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Analyten in dem gesammelten biologischen Material wird durch eine immuno- chemische Nachweisreaktion nachgewiesen. Die Anwesenheit des nachzuweisenden Analyten in der Probe des biologischem Materials ergibt in der Nachweisreaktion einen Farbumschlag auf dem Teststreifen.
  • Das aus DE 69915481 T2 bekannte Gerät verwendet zur Auswertung des Farbumschlags eine optische Ausleseeinheit. Damit ergibt sich eine Kombination aus immuno-chemischer Nachweisreaktion und chromatographischer Auswertung. Der Ablauf der immuno-chemischen Reaktion ist wesentlich von den Prozessierungszeiten und den Umgebungsbedingungen abhängig, besonders die Temperatur hat Einfluss auf die Geschwindigkeit des Reaktionsablaufs und damit auf die Reproduzierbarkeit des Nachweises eines Analyten in einer Probe biologischen Materials.
  • Ein Messprobenhalter zum Sammeln einer Menge von biologischem Material ist aus der DE 19546565 A1 bekannt, eine andere Ausführungsform eines Messprobenhalters ist aus der US 20010034068 A1 bekannt.
  • In der in der DE 69915481 T2 benannten Vorrichtung finden Teile der analytischen Prozessschritte, wie etwa das Sammeln der Probe und die Dosierung mit der Entwicklerflüssigkeit auf die Probe außerhalb des Gerätes statt.
  • Nachteilig an einer solchen Ausgestaltung ist, dass während der Dauer Nachweisreaktion die Einflüsse der Umgebungsbedingungen, insbesondere der Temperatur nicht kontrolliert werden können. Dies schränkt den Temperaturbereich ein, in welchem die Messvorrichtung ohne Rückwirkung auf die Reproduzierbarkeit verwendet werden kann.
  • Weiterhin nachteilig ist, dass die Zeitspanne zwischen der Dosierung der Probe mit der Entwicklerflüssigkeit und der chromatographischen Auswertung im zeitlichen Belieben des Anwenders verbleibt und somit ebenfalls einen Einfluss auf die nachfolgende Messung hat. Die Folge hiervon ist eine Schwankung der Messergebnisse bedingt durch den Ablauf und im Ergebnis eine größere Messunsicherheit über die gesamte Messkette.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Messvorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung derselben anzugeben, so dass die Reproduzierbarkeit des Messablaufs verbessert wird und der Einfluss der Umgebungsbedingungen verringert wird.
  • Die Lösung der Aufgabe für die Vorrichtung erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Die Lösung der Aufgabe für das Verfahren erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 20.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, dass sämtliche Prozessierungsschritte der Nachweisreaktion im Inneren der Messvorrichtung ablaufen und keine vorbereitende Präparation der Probe mit einer Entwicklerflüssigkeit durch den Anwender außerhalb der Messvorrichtung stattfinden muss.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Inbetriebnahme und zum Betrieb einer Messvorrichtung ist dabei durch eine Abfolge der folgenden Schritte gekennzeichnet, dass
    • a) in einem ersten Schritt ein Teilabschnitt der Prozesskontrolle von der zentralen Steuereinheit an die Ablaufsteuerung und an die Temperaturregeleinheit übergeben wird,
    • b) dass in einem zweiten Schritt der erste und zweite Temperatursensor abgefragt wird und die Temperaturregeleinheit vorbereitet wird,
    • c) in einem dritten Schritt der Messprobenhalter in die Messvorrichtung eingeführt wird,
    • d) in einem vierten Schritt der Flüssigkeitsbehälter mit der Entwicklerflüssigkeit in die Halterung eingesetzt wird,
    • e) in einem fünften Schritt die Gerätetür geschlossen wird,
    • f) in einem sechsten Schritt der mindestens erste Kontaktnehmer abgefragt wird,
    • g) in einem siebten Schritt der mindestens zweite Kontaktnehmer abgefragt wird,
    • h) in einem achten Schritt der mindestens dritte Kontaktnehmer abgefragt wird,
    • i) in einem neunten Schritt die Kennung auf dem Messprobenhalter abgefragt wird,
    • j) in einem zehnten Schritt die Steuertabelle, die Kennung und die Messwerte des ersten und zweiten Temperatursensors zur Ermittlung der Regelparameter für die Temperierung herangezogen werden,
    • k) in einem elften Schritt eine Temperierung des Temperierungsblocks bewirkt wird und die Temperatur des Temperierungsblocks durch die Temperaturregeleinheit geregelt wird,
    • l) in einem zwölften Schritt die Dosierung der Entwicklerflüssigkeit auf die Probe mittels der Dosiereinheit bewirkt wird,
    • m) in einem dreizehnten Schritt eine Temperierung des Temperierungsblocks bewirkt wird und die Temperatur des Temperierungsblocks durch die Temperaturregeleinheit geregelt wird,
    • n) in einem vierzehnten Schritt die Temperierung beendet wird,
    • o) in einem fünfzehnten Schritt die Prozesskontrolle von der zentralen Steuereinheit wieder übernommen wird.
  • In einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die im dritten Schritt vorgesehene Einbringung des Flüssigkeitsbehälters unterbleibt und an statt dessen eine Zuführung einer bestimmten Menge an Entwicklerflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter im Innenraum der Messvorrichtung in einen Dosierbehälter bewirkt wird.
  • In einem alternativen Ablauf des Verfahrens wird im zweiten Schritt bereits eine Vortemperierung des Temperierungsblocks vorgenommen wird, was nach dem Gerätestart eine kurze Zeit zur Herstellung der Betriebsbereitschaft ermöglicht. Dies ist beispielsweise eine sinnvolle Variante, wenn die Messvorrichtung durch eine externe Versorgungsspannung betrieben wird und keine nachteilige Betriebszeitverkürzung in Folge des Energieverbrauches durch eine fortwährende Temperierung gegeben ist.
  • In erfindungsgemäßer Weise wird der Start der in der Messvorrichtung ablaufenden Analyse durch eine Ablaufsteuerung mittels eines Umschaltmittels vorgenommen.
  • Dieses Umschaltmittel kann ein vom Anwender betätigter Taster sein, der an der Bedieneinheit der Messvorrichtung angebracht ist. Dieser Taster ist beispielsweise ein Bestandteil einer Einheit zur Bedienung und zur Ausgabe von Anwenderhinweisen und Messwerten und mit der Beschriftung „START” versehen. Alternativ ist als zusätzliches Umschaltmittel ein Schaltkontakt vorhanden, der das Einbringen des Messprobenhalters in das Innere der Messvorrichtung erfasst. In einer alternativen Ausführungsform kann mittels weiterer Umschaltmittel das Öffnen oder das Schließen einer Gerätetür nach dem Einbringen des Messprobenhalters und in einer weiter bevorzugten Ausführungsform eine Einbringung des Flüssigkeitsbehälters mit der Entwicklerflüssigkeit in eine Halterung zusätzlich erfasst werden.
  • Der Messprobenhalter ist mit einer Kennung versehen, die mittels optischer Auslesung erfasst und anschließend ausgewertet werden kann.
  • Als Umschaltmittel sind mechanische Schalter, magnetisch betätigte Schalter und eine Anordnung in Form einer Lichtschranke als jeweils alternative Ausführungsformen denkbar.
  • Nach der Einbringung des Messprobenhalters in die Messvorrichtung und des Flüssigkeitsbehälters mit der Entwicklerflüssigkeit in die Halterung werden die Umschaltmittel und die Kennung des Messprobenhalters abgefragt, anschließend beginnt die erste Phase der Messung.
  • Die Phasen der Messung mit einer Temperierung des Messprobenhalters sind durch vorgegebene Zeitintervalle definierter Dauer mit mindestens einer vorgegebenen ersten Temperierungstemperatur gegeben. Die Temperierung des Messprobenhalters bewirkt über einen Temperierungsblock mittelbar eine Temperierung des Teststreifens. Zu Beginn wird der Temperierungsblock auf die erste Temperierungstemperatur gebracht, im folgenden Schritt wird die Entwicklerflüssigkeit auf die Probe aufdosiert, nach dieser Aufdosierung wird in einem nächsten Schritt das Gemisch aus Entwicklerflüssigkeit und Probe des biologischen Materials mittelbar im Teststreifen gemäß einer vorgegebenen zweiten Temperierungstemperatur temperiert. Die Temperierungstemperatur wird durch einen ersten Temperatursensor erfasst, der fest und mit guter Temperaturankopplung mit dem Temperierungsblock verbunden ist. Zur Bestimmung der Umgebungsbedingungen ist ein zweiter Temperatursensor im Innenraum der Messvorrichtung angeordnet, der geeignet zur Erfassung der Lufttemperatur im Innenraum der Messvorrichtung ausgebildet ist.
  • In einer alternativen Ausgestaltung der Messvorrichtung wird der Flüssigkeitsbehälter mit der Entwicklerflüssigkeit nicht bei jedem Analysevorgang vom Anwender in die Halterung eingelegt, es wird aus einem geräteinternen Vorratsbehälter eine Menge an Entwicklerflüssigkeit der Dosiereinheit zur Verfügung gestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Temperierungsblock aus metallischem Material ausgeführt.
  • Die Dauer der Phasen der Messung für Temperierung und Dosierung, sowie die erste und zweite Temperierungstemperatur werden anhand der Umgebungsbedingungen, der Kennungen des Messprobenhalters, sowie vorgegebenen Daten einer Steuertabelle bestimmt.
  • Dazu ist in einem Datenspeicher mindestens eine Steuertabelle vorhanden, welche die Tabellenwerte für die Temperierungstemperaturen und die Zeitintervalle der Phasen der Messung enthält.
  • Die Werte für die Temperierungstemperaturen und die Zeitintervalle für Temperierung und Dosierung sind auf Basis von Messversuchen für unterschiedliche Nachweisreaktionen empirisch ermittelt worden.
  • In bevorzugter Weise sind für unterschiedliche Nachweisreaktionen unterschiedliche Kennungen auf den Messprobenhaltern angebracht, an Hand dieser Kennungen kann die spezifische Steuertabelle identifiziert und zur Ermittlung der spezifischen Temperierungsparameter verwendet werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine nachträgliche Erneuerung und Ergänzung der Steuertabelle mittels einer Datenübertragung über eine Datenschnittstelle vorgesehen, um für neue Nachweisreaktionen die Prozessparameter der Messvorrichtung an die Weiterentwicklung der biologischen Analytik anpassen zu können.
  • Die Regelung der Temperatur des Heizelementes erfolgt unter Einbeziehung der Tabellenwerte im Datenspeicher, der Kennung des Messprobenhalters und der Messsignale des ersten und zweiten Temperatursensors, wobei bevorzugt eine Regelung nach einem proportional- integralen Regelverhalten gegeben ist.
  • Die Temperierung einer Zone des Temperierungsblocks erfolgt mit Hilfe eines Heizelementes und eines Kühlelementes, wobei eine Kombination von Heizfunktion und Kühlfunktion durch den Einsatz eines Peltier-Elementes in einer besonderen Ausführungsform gewählt sein kann. Die Gegenseite des Peltierelementes ist dabei durch einen Kühlkörper an die Umgebungsluft angekoppelt.
  • Eine spezielle Ausgestaltung enthält zusätzlich zum als Peltierelement ausgebildeten Heiz-/Kühlelement ein Zusatzheizelement, welches beispielsweise als elektrisches Widerstandsheizelement oder als Halbleiterheizelement in Form eines Transistors ausgebildet sein kann, um die Aufheizzeit des Temperierungsblocks zu verkürzen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zur Verkürzung der Messzeit ein zusätzlicher Energiespeicher mit niedrigem Innenwiderstand vorgesehen, in bevorzugter Weise eine wiederaufladbare Batterie, der kurzfristig den zum raschen Temperaturwechsel notwendigen elektrischen Strom liefern kann. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine Vortemperierung des Temperierungsblocks auch bereits vor dem Einbringen des Messprobenhalters vorgenommen werden.
  • Dies ist beispielsweise dann eine sinnvolle Variante, wenn die Messvorrichtung durch eine externe Versorgungsspannung betrieben wird und somit keine Betriebszeitverkürzung in Folge einer Batterieentladung durch die fortwährende Temperierung gegeben ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den 1 bis 3 gezeigt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 schematisch den Aufbau einer Messeinrichtung zur Analyse einer Probe biologischen Materials.
  • 2 schematisch den Ablauf aus Inbetriebnahme und Temperierung der Messeinrichtung.
  • 3 den exemplarischen Aufbau einer Steuertabelle.
  • 4 eine Außenansicht der Messeinrichtung zur Analyse einer Probe biologischen Materials.
  • 5 die Außenansicht der Messeinrichtung in Verbindung mit dem Messprobenhalter und dessen Einbringung in die Messeinrichtung
  • 1 zeigt schematisch eine Messvorrichtung 30 für die Analyse von Speichelproben, bei der über eine Zugangsöffnung 34 ein Messprobenhalter 35 in den Innenraumraum 33 eingebracht wird.
  • An dem Messprobenhalter 35 ist ein Sammelrohr 85 angeordnet, das ein Sammelelement 84 mit einer Probe 58 des Analyten enthält.
  • Diese Messvorrichtung 30 besteht aus einem Gehäuse 31 mit einer Bedien- und Ausgabeeinheit 80, mit einer Elektronikeinheit 50, die sich in die Komponenten zentrale Steuereinheit 49, Ablaufsteuerung 51 und einem Datenspeicher mit einer Steuertabelle 52 gliedert, aus einer optischen Auswerteeinheit 48 mit einem optischen Ausleseelement 47, aus einer Dosiereinheit 55 und aus einer Temperaturregeleinheit 53.
  • Die Leitungsverbindungen der einzelnen Komponenten sind in 1, teilweise in gekreuzter Leitungsführung, dargestellt und werden nun im Einzelnen beschrieben.
  • Die Ablaufsteuerung 51 ist über eine erste Datenleitung 64 mit einer Steuertabelle 52, mit einer ersten Kontaktleitung 66 mit einem ersten Kontaktnehmer 44, mit einer zweiten Kontaktleitung 68 mit einem zweiten Kontaktnehmer 46 mit einer dritten Kontaktleitung 59 mit einem dritten Kontaktnehmer 78 und mit einer ersten Steuerleitung 63 mit der Temperaturregeleinheit 53 verbunden.
  • Die zentrale Steuereinheit 49 ist über eine zweite Datenleitung 65 mit der optischen Auswerteinheit 48 verbunden und über eine dritte Datenleitung 70 mit der Bedien- und Auswerteeinheit 80 verbunden und über eine vierte Datenleitung 72 mit der Ablaufsteuerung 51 verbunden.
  • Eine fünfte Datenleitung 73 verbindet die Steuertabelle 52 mit einer Datenschnittstelle 87.
  • Die Steuertabelle 52 nach 3 enthält einen ersten Satz Temperaturwerte 103 und Zeitabschnittswerte 104 und einen zweiten Satz Temperaturwerte 105 und Zeitabschnittswerte 106.
  • Die Temperaturregeleinheit 53 ist mit einer ersten Messleitung 61 mit einem ersten Temperaturfühler 41 und mit einer zweiten Messleitung 62 mit einem zweiten Temperaturfühler 42 verbunden.
  • Über eine zweite Steuerleitung 67 ist die Temperaturregeleinheit 53 mit den Heiz- und Kühlelementen, in diesem Fall in einer Ausführungsform als kombiniertes Heiz-/Kühlelement 92 in der Form eines Peltierelementes verbunden.
  • Ein Zusatzheizelement 93 ist über eine vierte Steuerleitung 71 mit der Temperaturregeleinheit 53 verbunden. Über eine Versorgungsleitung 60 ist die Temperaturregeleinheit 53 mit einem Energiespeicher 54 verbunden.
  • Das Heiz-/Kühlelement 92 ist auf der einen Seite an dem Temperierungsblock 46 befestigt, an der anderen Seite mit einem Kühlkörper 91 versehen, über dessen Oberfläche eine gute thermische Ankopplung an die Umgebungstemperatur gegeben ist. Die Ablaufsteuerung 51 ist mit einer dritten Steuerleitung 69 mit einer Dosiereinheit 55 verbunden.
  • Die Probe 58 im Messprobenhalter 35 und der Teststreifen 36, der auf dem Messprobenhalter 35 befindlich ist, wird aus der Zugangsrichtung 83 über eine Einschubführung 39 in den Innenraum 33 des Gehäuses 31 eingebracht. Der Flüssigkeitsbehälter 56 mit der Entwicklerflüssigkeit 57 wird in den Innenraum 33 eingebracht und in die Halterung 96 eingelegt. Die Zugangsöffnung 34 wird nach Einbringung des Messprobenhalters 35 und dem Einsetzen des Flüssigkeitsbehälters 56 durch eine Gerätetür 32 verschlossen, womit der Innenraum 33 vom Umgebungseinfluss separiert wird. Das Schließen der Gerätetür 32 wird über den ersten Kontaktnehmer 44 erfasst, der durch einen ersten, an der Gerätetür 32 befindlichen Kontaktgeber 43 betätigt wird. Die Position des Messprobenhalters 32 wird durch den zweiten Kontaktnehmer 46 erfasst, der durch einen zweiten Kontaktgeber 45, der auf dem Messprobenhalter 35 angeordnet ist oder durch den Messprobenhalter 35 selbst gebildet wird, betätigt wird. Die Lage des Flüssigkeitsbehälters 56 wird durch den dritten Kontaktnehmer 78 erfasst, der durch einen dritten Kontaktgeber 77, der auf dem Flüssigkeitsbehälter 56 angeordnet ist oder durch den Flüssigkeitsbehälter 56 selbst gebildet wird, betätigt wird. Die Dosiereinheit 55 bewirkt die Abgabe einer Entwicklerflüssigkeit 57 aus einem Flüssigkeitsbehälter 56 über die Zutrittsöffnung 38 durch das Sammelelement 84 mit der Probe 58 im Sammelrohr 85 hindurch auf eine Anordnung von Teststreifen 37 im Messprobenhalter 35.
  • Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich wie folgt:
    Nach der Abfrage eines Start-Tasters 81 und des ersten, zweiten und dritten Kontaktnehmers 44, 46, 78 und nach der Erfassung einer Kennung 86 auf dem Messprobenhalter 35 durch das optische Ausleseelement 47 und die Auswertung der Kennung 86 durch die optische Auswerteeinheit 48,
    und nach der anschließenden Erfassung des ersten und des zweiten Temperaturfühlers 41, 42 gibt die zentrale Steuereinheit auf Basis der Steuertabelle 49 die zu regelnde Temperatur der Temperierzone 52 des Temperierungsblocks 94 an die Temperaturregeleinheit 40 an die Temperaturregelungseinheit 53 vor.
  • Die Temperierung der Temperierzone 94 im Temperierungsblock 40 bewirkt eine Temperierung der Temperierzone 95 im Messprobenhalter 35.
  • Die Temperaturregeleinheit 53 steuert das Heiz-/Kühlelement 92 und das Zusatzheizelement 93 an und regelt die Temperierzone 94 im Temperierungsblock 40 gemäß der eingestellten Regelcharakteristik, beispielsweise nach einer proportional-integral (PI) wirkenden Regelcharakteristik aus.
  • Die erste und zweite Phase der Messung und die Dosierung der Entwicklerflüssigkeit 57 auf den Teststreifen 37 werden gemäß der Inhalte der Steuertabelle 52 gesteuert.
  • Die Temperierungstemperaturen für die erste und zweite Phase werden durch die Kennung 86 des Messprobenhalters 35 und durch die Dateninhalte 103, 105 der Steuertabelle 52 bestimmt, die Gesamtdauer der Messung wird durch den Dateninhalt 104, die Dosierdauer für die Entwicklerflüssigkeit 57 auf den Teststreifen 37 wird durch den Dateninhalt 106 der Steuertabelle 52 bestimmt. Nach Ablauf der ersten Phase wird mittels der Dosiereinheit 55 die Entwicklerflüssigkeit 57 dosiert und während der zweiten Phase auf die zweite Temperatur geregelt.
  • Nach Ablauf der zweiten Phase wird über das optische Ausleseelement 47 der Farbumschlag 36 auf dem Teststreifen 37 erfasst, in der optischen Auswerteeinheit 48 ausgewertet, an die zentrale Steuereinheit 49 übertragen und auf der Bedien- und Ausgabeeinheit 80 angezeigt.
  • In 3 ist der Aufbau der Steuertabelle 52 abgebildet.
  • Die Tabelle gliedert sich in eine Vorgabespalte 100, in der die Werte der Umgebungstemperatur als Bezugsgröße eingetragen sind und einen ersten Werteblock 101 und einen zweiten Werteblock 102.
  • Im Werteblock 101 sind die Zeitabschnittswerte 104 für die Gesamtdauer der Messung eingetragen. Für die erste Phase der Messung sind dort die Temperaturwerte 103 eingetragen. In einem zweiten Werteblock 102 sind die Temperaturwerte 105 für die zweite Phase der Messung und die Zweitabschnittswerte 106 für die Dosierung der Entwicklerflüssigkeit 57 auf den im Messprobenhalter 35 befindlichen Teststreifen 37 eingetragen.
  • 1
    Schritt 1, Übergabe der Kontrolle von der zentralen Steuereinheit
    2
    Schritt 2, Initialisierung, Abfrage der Temperatursensoren
    3
    Schritt 3, Einlegen des Messprobenhalters
    4
    Schritt 4, Einsetzen des Flüssigkeitsbehälters
    5
    Schritt 5, Schließen der Gerätetür
    6
    Schritt 6, Abfrage des ersten Kontaktnehmers
    7
    Schritt 7, Abfrage des zweiten Kontaktnehmers
    8
    Schritt 8, Abfrage des dritten Kontaktnehmers
    9
    Schritt 9, Auslesen der Kennung
    10
    Schritt 10, Ermittlung der Regelparameter
    11
    Schritt 11, Temperierung
    12
    Schritt 12, Dosierung
    13
    Schritt 13, Temperierung
    14
    Schritt 14, Beendigung der Messung
    15
    Schritt 15, Rückgabe der Kontrolle an die zentrale Steuereinheit
    30
    Messvorrichtung
    31
    Gehäuse
    32
    Gerätetür
    33
    Innenraum
    34
    Zugangsöffnung
    35
    Messprobenhalter
    36
    Farbumschlagsmarkierung
    37
    Teststreifen
    38
    Zutrittsöffnung
    39
    Einschubführung
    40
    Temperierungsblock
    41
    erster Temperaturfühler
    42
    zweiter Temperaturfühler
    43
    erster Kontaktgeber
    44
    erster Kontaktnehmer
    45
    zweiter Kontaktgeber
    46
    zweiter Kontaktnehmer
    47
    optisches Ausleseelement
    48
    optische Auswerteeinheit
    49
    zentrale Steuereinheit
    50
    Elektronikeinheit
    51
    Ablaufsteuerung
    52
    Steuertabelle
    53
    Temperaturregeleinheit
    54
    Energiespeicher
    55
    Dosiereinheit
    56
    Flüssigkeitsbehälter
    57
    Entwicklerflüssigkeit
    58
    Probe
    59
    dritte Kontaktleitung
    60
    Versorgungsleitung
    61
    erste Messleitung
    62
    zweite Messleitung
    63
    erste Steuerleitung
    64
    erste Datenleitung
    65
    zweite Datenleitung
    66
    erste Kontaktleitung
    67
    zweite Steuerleitung
    68
    zweite Kontaktleitung
    69
    dritte Steuerleitung
    70
    dritte Datenleitung
    71
    vierte Steuerleitung
    72
    vierte Datenleitung
    73
    fünfte Datenleitung
    77
    dritter Kontaktgeber
    78
    dritter Kontaktnehmer
    80
    Bedien- und Ausgabeeinheit
    81
    Taster (Start)
    82
    Anzeige
    83
    Zugangsrichtung
    84
    Sammelelement
    85
    Sammelrohr
    86
    Kennung
    87
    Datenschnittstelle
    91
    Kühlkörper
    92
    Heiz-/Kühlelement
    93
    Zusatz-Heizelement
    94
    Temperierzone Block
    95
    Temperierzone Messprobe
    96
    Halterung
    100
    Vorgabespalte
    101
    erster Werteblock
    102
    zweiter Werteblock
    103
    erster Satz Temperaturwerte
    104
    erster Satz Zeitabschnittswerte
    105
    zweiter Satz Temperaturwerte
    106
    zweiter Satz Zeitabschnittswerte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 69915481 T2 [0002, 0003, 0005]
    • - DE 19751363 B3 [0002]
    • - DE 19546565 A1 [0004]
    • - US 20010034068 A1 [0004]

Claims (23)

  1. Messvorrichtung (30) mit einer Elektronikeinheit (50), bestehend aus einer zentralen Steuereinheit (49), einer Ablaufsteuerung (51), einer Steuertabelle (51) und einer optischen Auswerteeinheit (48) mit einem optischen Ausleselement (47) und einer Dosiereinheit (55), einer Halterung (96) für einen Flüssigkeitsbehälter (56) mit einer Entwicklerflüssigkeit (57), einer Temperaturregeleinheit (53) einem Heiz-Kühlelement (92) zur Erzeugung einer temperierten Zone (94) eines Messprobenhalters (35), wobei ein erster und zweiter Temperaturfühler (41, 42) zur Erfassung der Umgebungstemperatur und der Temperatur des Temperierungsblocks (40) und mindestens ein Kontaktmittel (44, 46, 78, 81) zur Steuerung des Messvorgangs vorgesehen sind.
  2. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei das Kontaktmittel ein vom Anwender betätigter Taster (81) ist.
  3. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei eine Gerätetür (32) vorgesehen ist, die den Innenraum (33) der Messvorrichtung (30) von der Umgebung trennt.
  4. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei das Kontaktmittel zur Überwachung des Gerätezustands vorgesehen ist.
  5. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 4, wobei das Kontaktmittel ein durch einen an der Gerätetür (32) befindlichen Kontaktgeber (43) betätigter Schaltkontakt (44) ist.
  6. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 4, wobei das Kontaktmittel ein durch einen am Messprobenhalter (35) befindlichen Kontaktgeber (45) betätigter Schaltkontakt (46) ist.
  7. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 4, wobei das Kontaktmittel ein durch einen am den Flüssigkeitsbehälter (56) befindlichen Kontaktgeber (77) betätigter Schaltkontakt (78) ist.
  8. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 4, wobei der Messprobenhalter (35) als Kontaktgeber (45) ausgebildet ist.
  9. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 4, wobei der Flüssigkeitsbehälter (56) als Kontaktgeber (77) ausgebildet ist.
  10. Messvorrichtung (35) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei einer der Kontaktnehmer (44, 46, 78) als Lichtschranke ausgeführt ist.
  11. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei das Kontaktmittel (44, 46, 78) als elektromechanischer Kontakt ausgeführt ist, welcher durch einen äußeren Magnetfeldeinfluss betätigt wird und der Kontaktgeber (43, 45,77) aus magnetischem Material ausgeführt ist und ein Magnetfeld bewirkt, welches bei Annäherung an den Kontaktnehmer (44, 46, 78) dessen Betätigung bewirkt.
  12. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei der Messprobenhalter (35) mit einer Kennung (86) versehen ist.
  13. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei das optische Ausleseelement (47) geeignet ausgebildet ist, eine Kennung (86) am Messprobenhalter (35) auszulesen und wobei die optische Auswerteeinheit (48) zur Auswertung der Kennung (86) ausgebildet ist.
  14. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei das gemeinsame Heiz-/Kühlelement (42) getrennt als ein separates Heizelement und ein separates Kühlelement ausgeführt ist, welche gemeinsam an dem Temperierungsblock (40) angebracht sind und von der Temperaturregeleinheit (53) angesteuert werden.
  15. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Zusatzheizelement (93) vorgesehen ist.
  16. Messvorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Zuschaltung mindestens eines zusätzlichen elektrischen Energiespeichers (54) an die Temperaturregeleinheit (53) vorgesehen ist.
  17. Messvorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Steuertabelle (52) in eine Vorgabespalte (100) Werte einer Umgebungstemperatur eingetragen sind und wobei ein erster Werteblock (101) für eine erste Phase, bestehend aus einem ersten Satz an Temperaturwerten (103) und einem ersten Satz an Zeitabschnittswerten (104) vorgesehen ist und wobei mindestens ein zweiter Werteblock (102) für eine zweite Phase, bestehend aus einem mindestens zweiten Satz an Temperaturwerten (105) und einem mindestens zweiten Satz an Zeitabschnittswerten (106) vorgesehen ist, wobei die Kennung (86) des Messprobenahlters (35) und die Umgebungstemperatur und die Temperatur des Temperierungsblocks (40) und der erste und mindestens ein zweiter Werteblock (101, 102) als Regelgrößen für die Temperaturregeleinheit (53) zur Regelung der Temperatur des Temperierungsblocks (40) und für die Dosiereinheit (55) zur Dosierung der Teststreifen (37) mit der Entwicklerflüssigkeit (57) dienen.
  18. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 17, wobei eine Erneuerung der Daten der Steuertabelle (52) und der Steuertabelle (52) mittels Datenübertragung über eine Datenschnittstelle (87) vorgesehen ist.
  19. Messvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei das optische Ausleseelement (47) geeignet ausgebildet ist, den Farbumschlag (36) auf dem Teststreifen (37) im Messprobenhalter (35) auszulesen und wobei die optische Auswerteeinheit (48) zur Auswertung des Farbumschlags (36) ausgebildet ist.
  20. Verfahren zum Betrieb einer Messvorrichtung (30) mit den Schritten a bis o, wobei a) in einem ersten Schritt (1) ein Teilabschnitt der Prozesskontrolle von der zentralen Steuereinheit (49) an die Ablaufsteuerung (51) und an die Temperaturregeleinheit (53) übergeben wird, b) in einem zweiten Schritt (2) der erste und zweite Temperatursensor (41, 42) abgefragt wird und die Temperaturregeleinheit (53) vorbereitet wird c) in einem dritten Schritt (3) der Messprobenhalter (35) in die Messvorrichtung (30) eingeführt wird. d) in einem vierten Schritt (4) der Flüssigkeitsbehälter (56) mit der Entwicklerflüssigkeit (57) in die Halterung (96) eingesetzt wird. e) in einem fünften Schritt (5) die Gerätetür (32) geschlossen wird. f) in einem sechsten Schritt (6) der mindestens erste Kontaktnehmer (44) abgefragt wird. g) in einem siebten Schritt (7) der mindestens zweite Kontaktnehmer (46) abgefragt wird. h) in einem achten Schritt (8) der mindestens dritte Kontaktnehmer (78) abgefragt wird i) in einem neunten Schritt (9) die Kennung (86) auf dem Messprobenhalter (35) abgefragt wird. j) in einem zehnten Schritt (10) die Steuertabelle (52), die Kennung (86) und die Messwerte des ersten und zweiten Temperatursensors (41, 42) zur Ermittlung der Regelparameter für die Temperierung herangezogen werden. k) in einem elften Schritt (11) eine Temperierung des Temperierungsblocks (40) bewirkt wird und die Temperatur des Temperierungsblocks (40) durch die Temperaturregeleinheit (53) geregelt wird. l) in einem zwölften Schritt (12) die Dosierung der Entwicklerflüssigkeit (57) auf die Probe (58) mittels der Dosiereinheit (55) bewirkt wird m) in einem dreizehnten Schritt (13) eine Temperierung des Temperierungsblocks (40) bewirkt wird und die Temperatur des Temperierungsblocks (40) durch die Temperaturregeleinheit (53) geregelt wird. n) in einem vierzehnten Schritt (14) die Temperierung beendet wird. o) in einem fünfzehnten Schritt (15) die Prozesskontrolle von der zentralen Steuereinheit (49) wieder übernommen wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die im dritten Schritt (3) vorgesehene Einbringung des Flüssigkeitsbehälters (56) unterbleibt und an statt dessen eine Zuführung einer bestimmten Menge der Entwicklerflüssigkeit (57) aus einem Vorratsbehälter im Innenraum (33) der Messvorrichtung (30) zur Dosiereinheit (55) bewirkt wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 20, wobei im zweiten Schritt (2) eine Vortemperierung des Temperierungsblocks (40) vorgenommen wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Regelung der Temperierung im elften und dreizehnten Schritt (11, 13) nach einer proportional-integral wirkenden Regelcharakteristik bewirkt wird.
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