DE1598292A1

DE1598292A1 - Teilchenanalyse nach dem Coulter-Prinzip

Info

Publication number: DE1598292A1
Application number: DE1966C0040808
Authority: DE
Inventors: Coulter Wallace Henry; Hogg Walter Robert
Original assignee: Coulter Electronics Inc
Current assignee: Coulter Electronics Inc
Priority date: 1965-11-26
Filing date: 1966-11-25
Publication date: 1972-05-18
Also published as: US3444464A; GB1160130A; CH456990A; ES333840A1; DE1598291C3; DE1598292B2; BR6684866D0; SE322356B; NL142237B; IL26915A; NO118633B; US3444463A; NO115559B; CA936233A; FR1502305A; NL6616719A; IL26916A; BE690196A; BE690190A; FR1501599A

Description

Patentanwalt DTpL-Ing. E. Eder 15U8292

München 15, Elisabethsir. 34

Coulter Electronics Ltd., Dunstable,. Bedfordshire, (England)

"TEILCHENANALYSE NACH DEM COULTER-PRINZIP"

Die Erfindung bezieht sich auf Teilchen-Analysiergeräte von der Art, bei denen Teilchen, die in einem Medium suspendiert sind, verursacht werden» durch einen elektrischen Strompfad kleiner Abmessungen zu verlaufen, und die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Aufbau, um die Ergebnisse aus solch einem Gerät mit größerer Genauigkeit, Zuverlässigkeit und in kürzerer Zeit als früher zu erhalten. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren, das die oben erwähnten Ergebnisse erbringt.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Erreichen der genannten Ergebnisse, d.h. größere Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit durch die Verwendung einer Vielzahl von Abtastelementen, indem das Medium mit den suspendierten Teilchen gegenüber all diesen Abtast-

elementen vorbeigeführt wird. Dies bildet den Hauptzweck der Erfindungο

Um die Erfindung besser einschätzen zu können, ist es angebracht, die Verfahren und Geräte in Betracht zu ziehen, wie sie heute für das Zählen und größenmäßige Erfassen von Teilchen verwendet werden. Die Erfindung ist nicht auf eine besondere Art von Gerät und die da·* mit durchgeführten Verfahren beschränkt. Die Einzelheiten und die Erläuterung der Erfindung werden jedoch im Zusammenhang mit Geräten und Techniken besprochen, die auf den Arbeitsprinzipien beruhen, die Wallace H. Coulter als Pionier einführte, der einer der Erfinder dieser Erfindung isto

Die Coulter-Vorrichtung ist ein elektronisches Zähl- und Größenfeststellungsgerät, das in dem deutschen Patent 964.418 beschrieben und beansprucht ist, und das ein elektrisches Signal jedesmal dann erzeugt, wenn ein in einem Medium suspendiertes Teilchen durch einen elektrischen Strompfad kleiner Abmessungen verläuft, der im ersten industriellen Gerät eine winzige öffnung in einer Wand von Isoliermaterial ist, die zwischen zwei Körpern der Mediumsuspension angeordnet ist. Das Gerät umfaßt eine Einrichtung zum Bewegen des Mediums durch die öffnung zum Fördern der Teilchen zusammen mit dem Medium. Eine Quelle elektrischen Stroms mit einem begrenz·

ten Fließpfad zwischen den Körpern des Mediums auf gegenüberliegenden Seiten der Wand, auch durch die genannte öffnung; Elektroden, die in das Medium auf entgegengesetzten Seiten der Wand eingetaucht und mit der Stromquelle verbunden sind, einen Detektor, der mit denElektroden verbunden ist und auf die Veränderungen in der Resistivität oder der elektrischen Impedanz des Öffnungsinhaltes jedesmal dann anspricht, wenn ein Teilchen durch die öffnung verläuft; und eine Art von Zähler, um auf die festgestellten Signale anzusprechen.

In seinen verschiedenen Ausführungsformen ist das Gerät in der ganzen Welt unter dem Namen"Coulter-Counter" bekannt und wird überall verkauft, und es umfaßt Mittel, um eine Ablesung der Informationen zu erzielen, die vom Detektor kommen. Die Amplitude des Signals, das durch das Verlaufen eines Teilchens durch die öffnung erzeugt wird, ist proportional dem tatsächlichen Peststoff volumen des Teilchens. Demgemäß wurde das Gerät weitgehend sowohl zur Größenbestimmung als auch zum Zählen verwendet, und zahlreiche Anwendungen wurden durchgeführt unter Verwendung von Mehrfachkanälen zum Erzielen statistischer Informationen über die Größenverteilung. Die Öffnung" tastet "in der Tat die durch sie verlaufende Suspension ab, und nachstehend wird auf den Teil eingegangen, der die Signale als ein Abtastsystem

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erzeugte Dieses umfaßt Mittel zum Bewegen des Mediums, wie etwa einem Siphon oder Manometer; ein Mittel zum Dosieren des Mediums, wie etwa, eine Meßeinrichtung von der Art, wie in dem deutschen Patent I*ll8.|!>ö5.beschrieben.* eine Einrichtung, um daß Medium aufzunehmen, wie etwa Becher, Röhren* Leitungen; eine Einrichtung zum Verbinden der Stromquelle und des Detektors mit dem Medium, wie etwa Elektrodensysteme und Leitungen; und eine Einrichtung zur Herstellung der kleinen öffnung in der Wand zwischen Körpern des Mediums, wie etwa die öffnung bekannter Größe, die in einer kleinen Platte oder einem anderen Trägerteil ausgebildet ist, der in eine Wandung einer Glasröhre eingesetzt ist, die in einen Becher mit Probeflüssigkeit eingetaucht ist.

Das Abtastsystem, das nachstehend beschrieben wird, umfaßt einen Einströmapparat* wie beispielsweise Leitungen mit einem kontinuierlichen Strom j von Flüssigkeit darin, und worin öffnungen vorhanden sind, durch die Medium hindurchfließen kann oder veranlaßt wird, hindurchzufließen.

Wie angegeben, beruht die Erfindung auf der Verwendung von Mehrfachöffnungen, die in dem Gerät verwendet werden, so daß Signale, die von den entsprechenden öffnungen als Ergebnis der gemeinsamen Suspension, die durch diese öffnungen fließt* erzielt werden, verglichen und/oder

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gleichzeitig kombiniert werden, entweder zur gleichen Zeit oder zu einer "späteren Zeit durch die Verwendung von Speichereinrichtungen.

Teilchensysteme oder Proben sind hauptsächlich von zwei Arten im Verhältnis zu den Größen der Teilchen. Eine Art ist die,die Teilchen von im wesentlichen der gleichen Größe hat und geringer Veränderung. Typisch für Systeme dieser Art sind Blutzellen, Sporen und viele andere Arten von biologischen Teilchen. Der dynamische Größen* bereich derartiger Teilchen ist ziemlich schmal, und das Gerät, das zum Zählen und zur Größenbestimmung sol« eher Teilchen bestimmt ist, braucht keinen großen dynamischen Bereich zu haben. Alle erforderlichen Daten werden durch Verwendung einer öffnung gesammelt, deren Größe und . dadurch Empfindlichkeit optimal ist. Beim Arbeiten mit dem, das als "Mono-Größen«Teilchen" be»· zeichnet werden kann, ist die Datenverringerung zur Ana« lyse eine verhältnismäßig einfache Angelegenheit und be« nötigt nicht viel Zeit. Die Verwendung von Vielfachgeräten ist für erhöhte Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit beim Erzielen von Daten angezeigt.

Die zweite Art des Teilchensystems ist eine Art, bei der die Größen, d.h. die Volumen der Teilchen stark verschieden sind, wobei das kleinste hunderte Male kleiner als das größte ist und die in Mengen vorhanden sind, die Hunderttausende von Malen mehr als das Auftre-

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des ten des größten sein können. Derartige Systeme, von denen gesagt werden kann, daß sie "Vielfachgrößen"·* Teilchen umfassen, könnten in biologischen Proben vor-· handen sein, treten aber am häufigsten in der Industrie auf. Typische Substanzen dieser Art sind Pulver, Staub, Schlamm, Verunreinigungen, Abriebstoffe und viele andere Formen von Materialien. Die dynamischen Bereiche derartiger Systeme sind äußerst groß, und das Problem der Datenverkleinerung tritt ebenfalls auf.

Das Zählen der Anzahl von Teilchen in einem jeden einer Anzahl aufeinanderfolgender Bereiche ist mühsam und ziemlich schwierig, selbst mit dem Coulter-Gerät. Da die übliche Form der Daten in der Teilchen-Technik Prozentmasse über einer angegebenen Größe ist, ist eine Datenumwandlung erforderlich und mühsam. Die Verringerung der Zeit wurde bei früheren Einrichtungen in zwei Arten erzielt. Eine, indem die Öffnungssignale einer großen Anzahl von Schwellen-Stromkreisen gleichzeitig zugeführt wurden, um die Zählung für jeden Bereich in einem einzigen Durchlauf zu erzielen, und der zweiten durch Einwirkung auf die Zählungen für jeden Bereich unter der Annahme, daß das Gerät bereits mit Mitteln versehen wurde, um jede Bereichzählung gleichzeitig auf eine Vielzahl von verschiedenen Kanälen zur Anwendung zu bringen, mit Faktoren, die einen wesentlichen Schritt in der Verringerung der vom Gerät erhaltenen Daten schaffen.

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Diese Verfahren verwenden den maximalen Wirkungsgrad des Prinzips des Gerätes nicht, weil sie eine einzige öffnung für die gesamte Probenerforschung verwenden» Die öffnung muß daher ein Kompromiß der Faktoren der Empfind« lichkeit, Verstopfung, Koinzidenz von Teilchen, Zeit des Probelaufes und Konzentration der Probe sein. Die hierin genannte Erfindung macht es möglich, ein Minimum an Korn*· promiß zu erreichen.

Indem dies anerkannt wird, werden häufig Mehrfachdurchläufe mit öffnungen verschiedener Größen durchgeführt. Die kleinere öffnung wird verwendet, um die Probe für die kleineren Teilchen durchzuführen, und mit hohen Ver« dünnungen, und eine größere Öffnung wird für die größeren Teilchen bei niedrigeren Verdünnungen verwendet. Die Gefahr des Verstopfens der kleineren Öffnung vergrößert sich jedoch, selbst· wenn angenommen wird, daß keinerlei Bruchstücke vorhanden sind, es sei denn, daß die Größe der öffnung größer ist als das größte Teilchen, das gege*· benenfalls vorkommen kann. Eine Alternative ist, das Probematerial "abzuschöpfen" oder zu dekantieren* Dies erfolgt unter Verwendung von Stokes' Methoden, um die schwereren Teilchen sich absetzen zu lassen und eine Probe vom Oberteil des Absetzgefäßes abzuziehen, in der keine Teilchen vorhanden sind, die größer sind als eine Größe, oberhalb deren die Gefahr des Verstopfens bestünde. Das ist

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selbstvertändlich zeitraubend und schwierig und ist eine Fehlerquelle, wenn die Arbeit nicht mit größter Sorgfalt und Geschicklichkeit durchgeführt wird» Einige Forscher bevorzugen die Verwendung von Abschirmtechniken für den gleichen Zweck.

Die Erfindung macht die Herstellung eines Gerätes möglich, das der Coulter-Vorrichtung und auöh anderen Teilchenzähl·- und Größenbestimmungsgeräten, die in der Lage sind, die Lehren dieser Erfindung zu verwenden, gestattet, die Leistungsfähigkeit der Geräte zu erhöhen« Diese Verbesserung erhöht die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Nützlichkeit.

Die Erfindung zieht die Verwendung verschiedener Öffnungen in Betracht, von denen jede Signale erzeugt und wobei Stromkreise vorhanden sind, um die Signale zu mitteln oder zu kombinieren, wobei jedoch ein Strömkreis vorhanden ist, der als "Abstimm-Stromkreis" bezeichnet wird, der auf der Basis irgendeines gewählten Standards bestimmt, wieviel Abweichung zwischen den öffnungen vorhanden ist, festzustellen, ob oder ob nicht eine abnormal ist, und die Information von dieser öffnung zurückzuweisen, Abstimmstromkreise können verwendet werden, um ein Überwachen des Gerätes möglich zu machen, indem die öffnungen von verschiedenen Größen sind, um die Daten auszuschalten,

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die sich von öffnungen ergeben, diedurch größere Teil« chen verstopft wurden. Der Abstimm-Stromkreis kann dadurch wie auch im Falle von öffnungen mit Einzelgröße Großteilchen-Alarm auslösen. Jede öffnung wird so ge« wählt, daß sie von einer Größe ist, die das Optimum für einen besonderen Bereich ist, und ihr Detektorstromkreis ist so gebaut, daß er auf Signale nur in diesem Bereich anspricht. Obwohl jede Größenöffnung in der Lage ist, auf einen ziemlich weiten Bereich von Teilchengrößen anzusprechen, sind die oberen und unteren Enden eines solchen Bereiches nicht wünschenswert. Das Verstopfen, die Koinzidenz und die Verschlechterung des Ansprechens treten auf, wenn die Benutzung des vollen Bereiches versucht wird* Eine optimale Öffnungsgröße im Verhältnis zum Bereich der Teilchengrößte zieht in Betracht eine Grosse der öffnung und einen Bereich von Teilchengröße zu wählen, die so ist, daß nur das Zentrum des Arbeitsbereiches der öffnung benutzt wird. Das schaltet einen großen Teil der Schwierigkeiten aus, die bei bisherigen Versuchen auftraten, die gemacht wurden, um die Nützlichkeit einer Öffnung einzelner Größe zu verbessern. Derartige Schwierigkeiten bestehen in einem vergrößerten Zusammenfallen am unteren Ende des Größenbereiches, schlechter Statistik infolge niedriger Konzentration und Fließgeschwindigkeit am oberen Ende des Bereiches.

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Wenn genügend Probematerial· zur Erzielung genauer Statistiken am oberen Ende abgetastet ist, wird die Wahrscheinlichkeit des Verstopfens enorm vergrößert.

Wenn Teilchen durch eine öffnung verlaufen, wenn auch angenommen und gewünscht wird, daß sie eines nach dem anderen hindurchströmen sollten, ist es bekannt, daß sich koinzidente Signale ergeben infolge der Tatsache, daß zwei oder .jnehr Teilchen gleichzeitig in der öff« nung vorhanden sind, Studien haben gezeigt, daß ein Zusammenhang zwischen der Größe der öffnung und dem Volumen des Mediums vorhanden ist, das in dem Muster enthalten ist, das durch die Öffnung fließt. Ein Paktor wird auf die Grobzählung zur Anwendung gebracht, um die Koinzidenz zu berücksichtigen. In einem Gerät, das eine Einzelöffnung hat, wird der Koinzidenzfaktor lediglich durch das Mediumvolumen gesteuert, d.h. für jede beliebige gegebene Konzentration von Teilchen. Da die Koinzidenz direkt proportional dem Volumen der öffnung ist, kann eine Verringerung dieses Volumens die Koinzidenz der in der öffnung auftretenden Teilchen verringern. Es müssen die Probleme in Betracht gezogen werden, die durch das Verstopfen durch Bruchstücke und große Teilchen auftreten, und daher ist die Wahl einer Öffnung zur Verwendung in einem gegebenen Teilchensystem eine Kompromißangelegenheit. Bei früheren Vorrichtungen war die Wahl be-

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grenzt, weil die einzelne Öffnung die gesamten Größenklassen der Teilchen zu verarbeiten hatte. Obwohl die Probleme immer noch in einem Gerät vorhanden sind, wie es von der Erfindung in Betracht gezogen wird, ist eine wesentlich größere Vielseitigkeit vorhanden, weil, anstatt daß eine Öffnung gewählt wird, die alles verarbeitet, die einzelnen von einer Vielzahl gewählt werden können, die das Minimum von Koinzidenz und Verstopfung in Anbetracht des untersuchten Systems zeigen. Die Erzielung dieses Vorteiles ist kein Hauptzweck der Erfindung, sondern eher ein Zusatzvorteil.

Bevor die Einzelheiten der Erfindung besprochen werden, muß hier darauf hingewiesen werden, daß zweifellos die unangenehmsten Probleme in der Technik der Teilchenand.-lyse durch die Wirkung der Verstopfung auftreten. Da dies die Hauptsorge der Fachleute ist, ist es einleuchtend, daß für jede beliebige Öffnungsgröße das Erhöhen der ^; Zahl von Öffnungen auf η und Hindurchleiten von l/n des Probemusters durch jede Öffnung das Verstopfungssystem für die Konzentrationsstudien nicht löst. Die Gesamtdaten wären immer noch in dem Falle ungültig, daß ein Verstopfen in einer beliebigen Öffnung eintritt. Ebenso würden in VerteilungsStudien gleiche Hindernisse natürlich für diejenigen auf diesem Gebiet eintreten, wodurch die Verwendung von Vielfachöffnungen unratsam erscheinen könnte.

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Aber durch die vorliegende Erfindung verringert die Verwendung von Vielfachöffnungen sowohl bei Konzentrations- als auch bei Verteilungsstudien die ungünstigen Wirkungen der Blockierung sehr.

Wenn zunächst Konzentrationsstudien von Teilchenfamilien in Betracht gezogen werden, schafft die Erfindung ein Mittel, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, die Daten von einer von mehreren Öffnungen außer Betracht zu lassen, die während eines Probedurchlaufes verstopft wurde, und die. Ergebnisse von den anderen zu verwenden. Wenn so angenommen wird, daß drei Öffnungen, alle von der gleichen Größe, vorhanden sind, und durch jede ein Drittel eines gegebenen Volumens der Medien hindurchströmen soll, und daß eine der Öffnungen während der Arbeit sich teilweise verstopft, liefern die beiden anderen Öffnungen Unterlagen, die vollständig in der Lage sind, die" gewünschten Ergebnisse zu erbringen. Nicht nur Mtt eine Zeitersparnis ein, sondern auch eine wesentliche Erhöhung der Zuverlässigkeit.

Wenn für jede Öffnung eine eigene Ablesemöglichkeit vorhanden ist, werden die beiden, die im wesentlichen miteinander übereinstimmen, verwendet, und die andere wird außer Betracht gelassen. Falls ein Speicherungsgerät vorhanden ist, kann es einen Zeitfaktor für jede Ablesung

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haben und den Gesamtvolumen-Prozentsatz anzeigen, der abgetastet wird, indem es eine Gesamtzeit des Betriebes für jede öffnung und eine Gesamtzählung gibt, die von jeder abgeleitet wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung- werden die Signale, die von jeder öffnung erzeugt werden, mit denSignalen von jeder der anderen verglichen. Wenn eine Abweichung von einer gegebenen Größe zwischen solchen Vergleichen vorhanden ist, die dadurch verursacht wird, daß eine der öffnungen sich verstopft, werden die Angaben von dieser öffnung außer Acht gelassen* Solch ein System hat ein Durchschnitts' ermittlungsnetz, das den Ausgang aus jedem Kanal mittelt und die sich ergebenden Daten·in eine geeignete Ableseeinriehtung fährt ,und ist auch mit einem Schaltsystem ver« sehen, das die Daten des Kanales ausschaltet, dessen öffnung verstopft ist, sowie dieses Verstopfen erfolgt.

Die Ermittlung des Durchschnittes geht danach weiter, aber verwendet nur die Daten, die aus den Kanälen empfan« gen wurden, deren Öffnungen frei sind. Die Ausschaltung unerwünschter Daten wird durch die Wählstromkreise nach der Erfindung erreicht, was später noch beschrieben wird.

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Solche Wählstromkreise können in Situationen verwendet werden, bei denen die Zahl der öffnungen größer ist als zwei und zwei oder mehr Kanalsysteme beginnen, falsche Informationen zu liefern₀

Da die Wahrscheinlichkeit, daß zwei öffnungen sich gleichzeitig verstopfen und dadurch die gleichen Signalergeb- " nisse bringen, das Produkt ihrer Wahrscheinlichkeiten ist, ist dies zu weit entfernt gelegen, um als wichtig in Betracht gezogen zu werden. Es ist selbstverständlich klar, daß, falls drei Kanäle vorhanden sind, von denen zwei identische Informationsabgaben habe, während die dritte verschieden ist, die Angaben vom dritten Ausgang unberücksichtigt bleiben. Wenn so der dritte richtig und die beiden anderen unrichtig, aber gleich wären, würde das Gerät falsche Informationen bringen, da das dritte Ergebnis zurückgewiesen und die beiden identischen durchgelassen würden. Die Wahrscheinlichkeit, daß diesgeschieht ist sogar noch fernliegender als die vorher erwähnte Möglichkeit, denn die Verstopfung müßte nicht nur gleichzeitig eintreten, sondern auch die Signalabgaben als Ergebnis der Verstopfung müßten im wesentlichen die gleichen sein.

Der Hauptvorteil, der durch die Verwendung der Erfindung erzielt wird und durch eine wesentliche Erhöhung der Zuverlässigkeit eines Coulter-Zählers bewirkt wird, ist

beispielsweise die Überwachungslose Arbeit. Wenn die Verwendung einer Vielzahl von öffnung in einem Teilchenanalysegerät Fachpersonal von der kontinuierlichen Überwachung freistellt und gestattet, dieses nutzbringend an anderer Stelle einzusetzen, während das Gerät die zu analysierenden Proben verarbeitet, wird ein beträchtli« eher Portschritt erzielt. Das führt selbstverständlich zum automatischen Betrieb des Gerätes.

Die vorstehende Besprechung bezog sich in erster Linie auf die Verwendung des Gerätes für Konzentrationsstudien und auch auf Situationen, in denen die Größen aller öffnungen gleich sind. Im Falle von Teilchensystemen der zweiten Art wie oben erwähnt, bei denen die Verteilung von überwiegender Bedeutsamkeit ist, schafft die Erfindung zusätzliche Vorteile. Die Öffnungen werden dann abgestuft und betätigen Kanäle, die verschiedene Bereiche des Systems darstellen. Demgemäß sind die kleineren öffnungen empfindlicher und ihre erhöhte Neigung zum Verstopfen kann ausgeschaltet werden, indem sie nur während wesentlich kürzerer Zeiten betrieben werden. Das gibt einen klaren Vorteil in bezug auf verringerte Wahrscheinlichkeit der Koinzidenzerscheinungen.

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Bei der Ausführung der Erfindung erfolgt das Strömen der Suspension gleichzeitig durch alle Öffnungen mit Ausnahme bei den Anordnungen, bei denen die Öffnungen von verschiedener Größe sind. In diesem letzteren Falle ist der Durchfluß durch die kleineren Öffnungen nur ein Bruchteil des Durchflusses durch die größeren. Bei dem üblichen industriellen Material, das analysiert werden muß, sind Millionen der kleineren Teilchen vorhanden im Vergleich mit nur einigen wenigen der Teilchen der Maximalgröße und ihre Verteilung ist ebenso verschieden. Es kann eine ausgezeichnete Analyse erzielt werden, indem der Durchfluß durch die kleinste Öffnung ein geringer Bruchteil des Durchflusses ist, der in den größeren Größen erforderlich ist.

Die Stromkreise nach der Erfindung, die das Verteilen der entsprechenden Signale von den Öffnungen und die Unterscheidung und Auswahl bewirken, und die notwendig sind, um die Ziele der Erfindung zu- erreichen, werden nachstehend im einzelnen beschrieben. Bezüglich des Aufbaus liegen die Hauptveränderungen gegenüber den bekannten Abtasteinrichtungen in dem Mittel zum Halten der Öffnungen, zum Durchleiten der Flüssigkeit, zum zur'-Einwirkungbringen des Stromes und zum Ableiten der Signale. Die Erwähnung von Öffnungen in dieser Beschreibung bezieht, sich auf den Durchlaß, der den verengten Pfad darstellt, der

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durch eine Isolationswand verläuft, sowohl für den Durchfluß der Suspension als auch des elektrischen Stromes.

Demgemäß schafft die Erfindung ein Gerät zum Analy·* sieren von in einem Medium suspendierten Teilchen, das aus folgenden Bestandteilen besteht: einer Vielzahl verengter Kanäle, durch die ein Mediummmit darin suspendierten Teilchen hindurchbewegt werden kann, eine Einrichtung, um mindestens einen Teil des Mediums durch die genannten Kanäle zu bewegen, eine unabhängige Abtasteinrichtung, die zu jedem Durchflußkanal gehört, wobei jede Abtasteinrichtung auf den Durchlauf von Teilchen durch den Kanal anspricht, um ein elektrisches Signal für jedes Hindurchlaufende Teilchen zu erzeugen, wobei ein Parameter eines jeden Signales mit der Größe seines entsprechenden Teilchens in Beziehung steht und jede Abtasteinrichtung mit einer unabhängigen Detektoreinrichtung verbunden ist, um die Signale festzustellen und auf sie anzusprechen.

Zusätzlich schafft die Erfindung ein Gerät, in dem die Kanäle in der Größe in einem bestimmten Verhältniszueinander stehen, und es ist weiterhin eine Differenzialvergleichereinrichtung vorgesehen, um die Antwor«

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ten von ausgewählten Durchlässen zu vergleichen, um ein Ausgangssignal nur dann zu erzeugen, wenn die genannten Antworten im wesentlichen verschieden sind und eine Auswahlstromkreiseinrichtung zum Identifizieren einer beliebigen Antwort, die von allen anderen abweicht.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindung ist ein Verfahren zum Analysieren von Teilchen in einer Mediumsuspension durch die Verwendung einer Vielzahl von öffnungen zu schaffen. Bei dem Verfahren wird ein Teilchen enthaltendes Medium von einer ersten Masse solchen Mediums durch die genannten Öffnungen geführt, um Impulse in jeder öffnung zu erzeugen, die die Teilchen darstellen, die hindurchlaufen, wobei das durch die öffnungen verlaufende Medium in einer Vielzahl zweiter Körper abgelagert wird, die elektrisch und körperlich mit Ausnahme der öffnungen voneinander unabhängig sind. Dabei werden die in jeder Öffnung unabhängig erzeugten Impulse festgestellt und ein Signal für jede Öffnung erzeugt, das die Anzahl der Teilchen darstellt, die durch die öffnung geschickt werden, wonach alle letzten Signale gemittelt werden, um einen Durchschnittswert zu erhalten.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung mehrerer in den beigefügten scheraatisehen Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele .

Figo 1 ist ein Bausteindiagramm eines stark vereinfachten Teilchenanalysiergerätes mit Mehrfachöffnungen nach der Erfindung, wobei nur zwei öffnungen verwendet werden, die als beide von der gleichen Größe angenommen werden,

Fig. 2 ist ein Bausteindiagramm eines anderen Gerätes, in dem drei Öffnungen verwendet werden, die ctlle von der gleichen Größe sind,

Fig. 5 ist ein Bciusteindiagramm eines verhältnismäßig vereinfachten Teilchenan-tlysiergerätes mit mehrfachen Öffnungen nach der Erfindung, wobei drei Öffnungen verschiedener Größen benutzt werden,

Fig. 4 ist eine bruchstückweise schematische Schnittansicht, die eine Anordnung mehrfadier Öffnungen zur Verwendung bei der Erreichung der Ziele der Erfindung angewendet an einem statischen Probenanalysierungssystem, und

Fig. 5 ist eine bruchstückweise schematische Schnittansicht, die eine Anordnung mit mehreren Öffnungen zeigt, zur

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Durchführung der Erfindung bei einem Analysierungssystem mit kontinuierlichem Durchfluß.

In der einfachsten Ausführungsform der Erfindung, wie in dem Bausteindiagramm der Pig. 1 dargestellt, besteht der als Abtastsystem bezeichnete Baustein aus einer Vielzahl von Komponenten, deren Funktion es ist, die Mediumsuspen« sion abzutasten und Signale zu erzeugen, die durch das Hindurchtreten von Teilchen entstehen· In diesem Falle ist ein Paar Öffnungen vorhanden, von denen jede ihre eigene Stromabgelegene Mediumbewegungseinrichtung aufweist, eine eigene Elektrode und Verbindungen, wie gezeigt, zur eigenen Kraftzuleitung und zum eigenen Detektor. Der stromauf gelegene Teil des Systems umfaßt ein einziges Gefäß für das gemeinsame Material mit einer gemeinsamen Elektrode und Verbindungen zu der Stromquelle und dem Detektor, üblicher« weise über Erde.

Dieses Gerat 10 weist öffnungen auf, von denen angenommen wird, daß sie identisch sind. Für Zwecke dieser ersten Erläuterung wird auch angenommen, daß das Gerät ein solches ist, das eine feste Menge an zu analysierendem Probenmaterial benutzt. Die Erfindung ist auf die Analyse während des Durchströmens anwendbar, wie im einzelnen später erläutert wird. Die öffnungen werden willkürlich als A und B bezeichnet, und eine gewisse Form des Dosierens wird in dem Abtastsystem vorgesehen, um zu ermöglichen, daß eine genau bestimm* te Menge an Mediumsuspension durch die öffnungen verläuft.

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Das Abtastsystem wird mit 11 bezeichnet, und die Ver« bindung der Stromquellen 12 und 15 für die entsprechen« den öffnungen wird durch die Leitungen 14 und 15 angedeu« tet. In gleicher Art und Weise sind die Verbindungen vom Abtastsystem zu den entsprechenden Detektoren 16 und 17 schematisch bei 18 und 19 gezeigt. Für Zwecke der Be» sprechung werden die Bestandteile, die Signale fördern sol-> len, die bei den entsprechenden öffnungen entstehen, als Kanäle bezeichnet, und diesem Wort braucht keine besondere Bedeutung beigemessen zu werden, wie im Falle von Analysen« geräten, die in einer Vielzahl verschiedener Größenbereiche arbeiten.

Für jeden der Kanäle sind Schwellenstromkreise 21 und 22 vorhanden, die zwischen den Signalimpulsen unterscheiden, die in den entsprechenden Detektoren 16 und 17 erzeugt werden, so daß nur die erwünschten zu den entsprechenden Impulsformerstromkreisen 2j3 und 24 verlaufen. Derartige Schwellenstromkreise 21 und 22 sind von einer einzigen Niveauart. Sie könnten jedoch auch von der Art sein, die verstellbare Fenster haben. Obwohl die Erfindung in ihrem Umfang auf Geräte anwendbar ist, bei denen die Signale von den Öffnungen A und B verschiedene Bereiche darstellen, wird für Zwecke dieser Erläuterung angenommen, daß die Zählung in jedem Kanal die gleiche sein sollte, und zwar innerhalb der Grenzen der gewöhnlich erwarteten Abweichung, wie, durch die Konzentration bestimmt. Es kann beispiels«

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weise erwartet werden, daß alles, was über einen Unterschied zwischen den Zählungen von 1 % hinausgeht, verdächtig wäre .·

Wenn keine Bruchstücke oder großen Teilchen vorhanden wären, könnten die Schwellenstromkreise 21 und 22 so angeordnet werden, daß sie Zähler durch irgendwelche geeignete Stromkreise direkt antreiben und die Zählungen addiert oder gemittelt werden, um eine gute Zählung mit guter Statistik zu ergeben. Das Blockieren könnte die Wirkung haben, die Zahlungen in den entsprechenden Kanälen zu erhöhen oder zu verringern, so daß die Produktion von zwei weit auseinanderlaufenden Zahlungen die Information von beiden Kanälen nutzlos machen würde, so daß beide außer Betracht gelassen werden müßten. Bei später beschriebenen Formen der Erfindung, bei denen drei oder mehr Kanäle verwendet werden und nur einer Zählungen ergibt, die verdächtig sind, wird lediglich diese Zählung außer Betracht gelassen, und die beiden anderen werden benutzt«

Die Ausgänge aus den Schwellenstromkreisen 21 und 22 werden Impulsformerstronikreisen 23 und 2.K zugeleitet, von .denen jeder so angeordnet ist, daß er Ausgänge schafft, die elektrische Signale sind, die die entsprechenden Zählungen anzeigen. Diese sind Analogsignale in der Form von Impulsen oder Ladungen, deren Amplituden proportional dem Signal sind, das sie erzeugt. Die Ausgänge

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αus den Impulsformern 23 und 24 werden durch die Integratoren 25 und 26 gesammelt und schaffen Ausgänge bei 27 und 28 in der Form von Spannungen, die proportional den Zählungen in jedem Kanal sind. Aber für das Problem unverwendbarer Zählungen, die durch Verstopfungen verursacht werden, könnten die Spannungen einer Durehschnittsmatrix bei 29 züge« führt werden und könnten von dort her verwendet werden, um irgendeine Form der Ablesung 3I anzutreiben, die die sich ergebende elektrische Menge in Digitalform umwandelt.

Anstatt einer Direktverbindung mit der Durchschnittsmatrix werden die Ausgänge 27 und 28 mit Und-fitromkreisen 32 bzw» 33 verbunden. Der andere Ausgang für Jeden Und-Strorakreis wird durch den Ausgang 34 des Schwellenstromkreises 35 geschaffen, der seinerseits mit dem Differenzialverstärker 36 verbunden ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Ausgänge 27 und 28 mit dem Eingang des Differenzialverstarkers 36 verbunden.

Der Normalzustand des Schwellenstromkreises 35 ist, ein Signal an seinem Ausgang 34 zu schaffenj so verlaufen so« lange Spannungen an den Ausgängen 27 und 28 vorhanden sind, die Signale durch beide Und-Stromkreise von den Integratoren 25 und 26 zu der Durchschnittsmatrix 29. Dieser Zustand bleibt bestehen, wenn die Ausgänge 27 und 28 im wesentlichen innerhalb der Grenzen gleich sind, die vom Sehwellenstrom« kreis 35 gezogen werden. Der Differenzialverstärker 36

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erzeugt ein Ausgangssignal bei 37, das proportional dem Unterschied zwischen den Spannungen bei 27 und 28 ist. Demgemäß ist der Ausgang bei 37 um so niedriger, je enger diese letzteren Signale zueinander passen. Der Schwel« lenstromkreis 35 kann so verstellt werden, daß keine Ver« änderung im Ausgang 34 eintritt, wenn nicht das Signal bei

37 über irgendein vorher bestimmtes Niveau hinau'sgeht, das vom Bedienungsmann gewählt wird. Wenn dies geschieht, ändert der Schwellenstromkreis 35 das Signal bei 34 zu einem solchen, das die Und-Stromkreise 32 und 33 nicht veranlaßt, anzusprechen. In einfacher Form ist das Signal bei 34 dann voll abgeschnitten» Wenn kein Eingang bei 34 vorhanden ist, läßt keiner der Und-Stromkreise irgendwelche Signale hin« durch und weist dadurch die Ergebnisse des betreffenden Analysenlaufes zurück. Ein geeigneter Größte!lchen^Alärm wird von den Uhdstromkreisen 3² und 34 betätigt, wie bei

38 und 39 gezeigt,, Die rechte Älarmeinrichtung 39 ist hör-» bar oder sichtbar, während die linke Alarmeinrichtung 38 von der Art ist, die die Vorrichtung neu einstellt und Daten ausschaltet, die bis dahin auf der Ablesung'31 gesammelt wurden. -

Das Gerät 10,erreicht einen Grad der Zuverlässigkeit, der wegen der geringen Anzahl der Kanäle in seinem Charakter negativ 1st. Es ist von einer Art, die sicherstellt, daß, wenn eine Verstopfung auftritt, keine Möglichkeit vorhanden ist, daß falsche Ergebnisse erzielt

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werden. Andere Formen der Erfindung stellen sicher, daß Ergebnisse erzielt werden, wenn eine Blockierung ein« tritt, durch Erkennen und Ausschalten falscher und ungül* tiger Ablesungen»

In dem Gerät 4o nach Fig. 2 sind die Hauptunterschiede die, daß mehr als zwei öffnungen, insbesondere drei, ver«· wendet werden, und ein Wählkreis vorgesehen ist, um zwei Kanäle als gültig auszuwählen, wenn einer, der dritte, eine Zählung ergeben sollte, die sichtbar falsch ist. Die öff<* nungen werden im allgemeinen mit A, B und C bezeichnet, und es wird wieder angenommen, daß alle von der gleichen Gtföße sind. In dem Abtastsystem 41 sind das notwendige Me·* diumbewegungsgerät, Öffnungsrohre, öffnungen, Elektroden usw. vorhanden. Die einzelnen Stromzuführungen sind bei 42, 4^, und 44 mit dem Abtastsystem verbunden gezeigt, und die Ausgänge werden den Detektoren 45, 46 bzw. 47 zugeleitet. Wie im Falle des Zweikanalaufbaus 10 nach Fig. 1 sind Schwellenstromkreise 48, 49 und 50, Impulsformerstromkrei« se bei 5I, 52, und 53 und Integratoren bei 54, 55 und 55 vorhanden. Die Ausgänge der Integratoren sind 57* 58, bzw. 59. Diese Ausgänge werden den Differenzialverstärkern 61, 62 und 63 in Permutationen zugeführt, so daß jeder Ver» stärker zwei Eingänge von zwei verschiedenen Integrator ren hatj wenn die Leitungen von den Integratoren her ver«

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folgt werden, ergibt sich, daß der Kanal A - Integrator 54 eine Verbindung mit dem Eingang 64 des AB-Verstärkers 61 hat und eine andere Verbindung mit dem Eingang 65 des Wechselstromverstärkers 62. Der Kanal-B-lntegrator 55 hat eine Verbindung mit dem Eingang 66 des AB-Verstärkers 61 und eine andere Verbindung mit dem Eingang 67 des BC-Verstärkers 65. Der Kanal-C-Integrator 66 hat eine Verbindung mit dem Eingang 68 des AC-Verstärkers 62 und eine weitere Verbindung mit dem Eingang 69 des BC-Verstärkers 63.

Jeder der Verstärker ist mit seinem Ausgang mit den Schwellenstromkreisen 71 > 72 bzw. 75 verbunden. Wenn die gleichen Prinzipien benutzt werden, wie oben beschrieben treten Signale an den entsprechenden Verstärkerausgängen nur auf, wenn die Eingänge zu dem Verstärker, dessen Ausgang betroffen ist, verschiedene Spannungen haben. Wenn so der Spannungsausgang vom Integrator 54 vom Spannungsausgang - vom Integrator 55 abweicht, wird ein Signal im Verstärker 61 erzeugt, das proportional diesem Unterschiied ist. Wenn zur Verdeutlichung angenommen wird, daß das Signal vom C-Kanal-Integrator 56 im wesentlichen das gleiche ist, wie das Signal vom A-Kanal-Integrator 54, dann sind die Spannungen,die Schwellenstromkreisen 71 und 73 zugeführt werden, höher als die Spannung, die dem Stromkreis 72 zugeleitet wird.

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Wie im oben beschriebenen Falle sind die Schwellen« Stromkreise 7¹* 72, und 75 verstellbar, um ein Niveau zu schaffen, das vom Ausgang des entsprechenden Diffe« renzialverstärkers während eines Fehlerzustandes überschritten wird. Wenn angenommen wird, daß dieses Niveau für eine vorher bestimmte Spannung verstellt wird, wenn kein Ausgang von einem gegebenen der Differenzialver-. stärker vorhanden ist, was im wesentlichen gleiche Eingänge zu diesem Differenzialverstärker bedeutet, dann ist kein Signal am Ausgang seines Schwellenstrom^ kreises vorhanden. Wenn so die Situation angenommen wird, bei der der B-Kanal sich verstopft hat und fehlerhafte Ergebnisse erzeugt, haben die Ausgänge 7^ und 75 vom Schwellenstromkreis 71 eine Spannung. Die Ausgange 76 und 77 vom Stromkreis 72 habenkeinerlei Spannung, weil kein Differenzialsignal im Verstärker 62 erzeugt wird und die Ausgänge 78 und 79 vom Stromkreis 73 h_«.ben Span« nungen, weil eine Differenzialspannung im Verstärker 65 erzeugt wurde.

Diese Ausgänge werden Und-Stromkreisen 8l, 82 und 85 zugeführt, die die Ausgangs schalter 8^·, 85 und 86 kon»- trollieren. Es kann angenommen werden, daß diese Schalter normalerweise offen sind, und daß ihr Ausgang einer Ablesung bei 87 durch eine Durchschnittsmatrix 91 zugelei« tet wird. Wenn keiner der Und-Stromkreise Ausgänge hat,

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lassen die Schalter 84, 85-und 86 alle die Ausgange von den Integratoren durch und die Kanäle tragen alle zu der endgültig bestimmten Ablesung bei „

Da jedoch bei der beschriebenen Situation angenommen wurde, daß die Ablesungen vom Kanal B fehlerhaft sind, ergeben alle Ablesungen nicht die richtigen Werte. Es sind Ausgänge bei J^, 75* 78 und 79 vorhanden, weil die S-pannung vom B-Kanal verschieden von den Spannungen der Kanäle A oder C ist. Es sind keine Ausgänge bei 76 und 77 vorfinden, weil die Spannungen von den Kanälen A und C einigermaßen gut zueinander passen, d„h. innerhalb der Grenzen liegen, die in dem Schwellenstromkreis 72 eingestellt wurden. Der Und-Stromkreis 8l hat ein Signal an nur einem Eingang und. hat daher kein Ausgangssignal. Der Und-Stromkreis 62 hat ein Signal an beiden Eingängen. Daher erzeugt er einen Ausgang, der den Schalter 85 schließt. Demgemäß sind keine Signale vom Kanal B in der Lage, über die Matrix 9I zur Ablesung 87 zu verlaufen und nur Signale von den Kanälen A und C beeinflussen, das endgültige Ergebnis. Es ist offensichtlich, daß die fehlerhaften Ergenisse vom Kanal B zurückgewiesen wurden, aber der Analysendurchlauf war nicht unnütz<, Es · sind genügend Informationen in den beiden anderen Kanälen vorhanden, um eine gültige Zählung zu ergeben und ein Mitteln oder Speichern., fulls erwünscht, an getrennten. Ablesungen möglich zu machen.

~ 28 - . "2 Ü 9 B 7 1 / 0 0 7 0 .

Zum gleichen Zeitpunkt, zu dem ein Signal an irgendeinem Ausgang der Und-Stromkreise 8l,...82, oder. 8j5 auftritt, kann eine Großteilchen-Alarmvorrichtung wie etwa bei 88, 89 und 90 gezeigt, unter Strom gesetzt werden, um den zurückgewiesenen Kanal zu identifizieren und das Eintreten einer Verstopfung anzuzeigen.

Der beschriebene Stromkreis wird als ein Wählstromkreis identifiziert, weil die Kanäle jeder'Information liefern, um den fehlerhaften Kanal festzustellen. "

In Fig. 3 ist ein Gerät 100 dargestellt, das nicht ganz so einfach ist wie die Geräte 10 und 40. In diesem Falle wird angenommen,* daß die primär gesuchten Informationen solche über die Verteilung der Teilchen in einem System der zweiten Art sind, worin Teilchen mit weitgehend verschiedenen Größen vorhanden sind. Es wird weiterhin angenommen, daß drei verschiedene Öffnungen vorhanden sind, die mit S, M und L für kleine, mittlere und größere bezeichnet werden. Die zusätzlichen Merkmale"und Vorteile dieser Art von Gerät werden in seiner Beschreibung genauer dargestellt.

Das Abtastsystem lol besteht aus Einrichtungen zur Bewegung von Flüssigkeit, Öffnungsrohren mit öffnungen,

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Elektroden usw. Die Öffnungsrohre haben ihre eigenen elektrisch isolierten Zuleitungen 102, loj und Io4„ Jeder Kanal hat seinen eigenen elektrisch isolierten Detektor wie bei Io5> loö und Io7 gezeigt. Seinen eigenen Schwellenstromkreis, wie bei loö, Io9 und 110 gezeigtj und seinen eigenen Impulsformer, wie bei 111, 112 und llj gezeigt. Der Hauptunterschied zwischen dem Gerät 100 nach Fig. j5 und den anderen beschriebenen ist, daß in diesem Falle jede Öffnung nur Teilchen in einer gewissen Größenordnung hindurchläßt, um eine unabhängige Information über die Konzentration der Teilchen einer besonderen Größe in ihrem eigenen Bereich zu ergeben. Die Größe der öffnung wird so optimal für den Bereich der hindurchzuleitenden Teilchen gewählt und ist klein für die kleineren Bereiche,mittel für die mittleren Bereiche und groß für die größeren Bereiche.

So können keine gleichen Signale von irgendwelchen zwei Bereichen erwartet werden, die verschiedene Größen von Impulsen umfassen.

Die Erfindung ist wohl geeignet, das Maximum wünschenswerter Informationen für ein solches Teilehensystem zu geben. Der Aufbau ist einem Wählkreis anpaßbar. Der erste Teil der Erläuterung läßt jedoch die Verwendung

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eines Wahlkreises weg, und erst der zweite Teil der Erläuterung beschreibt die Verwendung, um Informationen, die sich als fehlerhaft herausstellen, automatisch zurückzuweisen·

Der Kleinberexchskanalausgang bei 114 führt Signale in der Form von Ladungen, von denen jede einen Signalimpuls darstellt, zu einem Integrator 117* der diese Ladungen speichert, und an seinem Ausgang 121 eine Spannung schafft, die die Zählung darstellt»Jeder der mittleren und breiten Kanäle hat auch einen Ausgang und 116 die Ladungen zu einem Integrator 118 und 119 führen, um ähnliche Spannungen bei 122 und 125 zu schaffen. Wenn alle Kanäle während der gleichen Zeitdauer arbeiten würden, ergäbe sich eine Endzählung, die in der Ablesevorrichtung 124, 125 und 126 gezeigt wird, deren Werte Verteilungsinformationen ergeben würden. Das erfordert, daß die Kanäle von den Fenstern definiert werden, die durch die Verwendung der Differenzialschwellenkreise lob¹,. Io9 und 110 erzeugt werden.

Während diese Information wertvoll ist und die Zeit verringert, in der ein Analysierdurchlauf gemacht werden muß, zeigt die Statistik dieser Form der Analyse, daß die Öffnungen alle das gleiche Volumen an Medium hindurchlassen müssen, um der gesammelten Information Gültigkeit zu verleihen. Da die kleine Öffnung kein Me-

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3St

dium so schnell wie die größere hindurchfließen lassen kann, würde es mehr Zeit erfordern, das gleiche Volumen hindurchströmen zu lassen, aber das würde die Möglichkeiten der Verstopfung erhöhen. Zusätzlich, und da in einem stark durchsetzten Bereich nicht so viel Mediumprobe zu guter Verteilungsstatistik notwendig ist als in denjenigen Bereichen, wo die Durchsetzung mit Teilchen gering ist, scheint kein Grund dafür vorhanden zu sein, die Suspension so lang durch die kleineren Öffnungen fließen zu lassen wie durch die größere. Als Tatsache braucht nur eine Bruchteilmenge zu guten Ergebnissen abgetastet zu werden. Demgemäß kannman die praktischsten Sigma (sigmas)für die entsprechenden Öffnungen berechnen und Multiplikationsfaktoren auf die Zählungen zur Anwendung bringen, um zu einer richtig ausgewogenen Ablesung für jeden Kanal zu kommen.

Wenn beispielsweise zuerst die Durchflußgeschwindigkeit wegen der Öffnungen verschiedener Größen in Betracht gezogen wird, sei angenommen, daß jede beliebige gleicte Zeit der Probeentnahme eine Verstellung der Zählung in jedem Kanal erfordern würde, so daß die Zählung des kleinen Kanales durch einen Faktor a multipliziert werden muß, die Zählung des mittleren Kanales durch einen Paktor b und die Zählung des großen Kanales durch einen Paktor c.

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Zunächst sei angenommen, daß festgestellt wird, daß jeder Kanal während einer verschiedenen Zeit arbeit ten kann, so daß ein anderer Paktor verwendet werden muß, um die Verstellung vorzunehmen.. Die Zählung des kleineren Kanals müßte zusätzlich durch einen Paktor χ multipliziert werden, die Zählung des mittleren Kanals mit einem Faktor y und die Zählung des großen Kanals mit einem Paktor z. Obwohl die Paktoren a, b und c durch die Wahl der Öffnungen fest sind, brauchen die Paktoren x, y und ζ das nicht zu sein. Es können verschiedene Betriebszeiten gewählt werden, die eine Verstellung der richtigen Paktoren x, y und ζ notwendig machen würden, so daß die Zählungsablesung von jedem Kanal die richtige Zählung für das gleiche Volumen an zu analysierendem Medium darstellt, das durch jede Öffnung fließt, obwohl dies tatsächlich nicht geschehen ist. Demgemäß ist eine Zeiteinstellvorrichtung vorhanden, die in dem Diagramm als Abschaltungsstromkreis bezeichnet wird, der auf jeden Integrator folgt. Die Signale bei 121, und 125 werden auf die Abschaltungsstromkreise 127, und 129 geleitet, und von diesen Stromkreisen werden die Ausgänge durch die notwendigen Paktoren in den Stromkreisen IJl* 132 bzw. \~5~3 multipliziert. In der einfachen Form der Erfindung wird die sich ergebende elektrische Menge benutzt, um die Ablesevorrichtungen zu treiben, aber bei dem Gerät mit den Wahlkreisen verlaufen diese Ausgänge zuerst durch normalerweise geschlossene S halter 1^4, 125 und

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Die Paktoren der Multiplyer-Stromkreise sind gemäß der oben gegebenen Erklärung ax im MultiρIyer IJl, by im Multiplyer 132, und cz im Multiplyer 133„ Die Zeitgerätteile eines jeden Abschaltstromkreises stoppen die Zählung zur eingestellten Zeit und schalten zusätzlich die Stromzufuhrstromkreise durch Verbindungen ab, die bei 137, 138 und 139 ge» zeigt sind.

Für den Fall, daß kein Zeitfaktor vorhanden ist,brauchen keine AbschaltStromkreise vorhanden zu sein, aber in dem Falle, in dem ein Zeitfaktor gegeben ist, muß das Verhältnis der Faktoren x, y und ζ aufrecht erhalten werden. Jegliche unabhängige Veränderung in der Zeit, während der Einkanal zählen darf, zerstört die Gültigkeit aller Ergebnisse, es sei denn, daß sie in Handberechnungen in Betracht gezogen werden, die aus den sich ergebenden Ablesungen gemacht werden. Dies ist ein Nachteil, der in einem gewissen Ausmaße die Vorteile des Stromkreises zunichte macht* Demgemäß ist eine Form der Verbindung zwischen den Abschaltstromkreisen bei 141 und 142 gezeigt, um das Aufrechterhalten der Verhältnisse zwischen den Zeitfaktoren x, y und ζ möglich zu machen.

Unter Ausdehnung des Wertes des Gerätes und Ausnutzen der Bequemlichkeit, nur ein kleines Mediummuster durch die kleinste Öffnung laufen zu lassen, könnte eine Zählung

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durchgeführt werden, die ein voll zufriedenstellendes Sigma für die kleinste Öffnung ergibt, und es könnten Stromkreise vorgesehen werden, um diese Zählung als eine Grenzspannung in den Abschaltstromkreis einzubringen. Sobald die Spannung diesen Wert erreicht, hört die Zählung in kleinstem Kanal auf „ Dies geschieht am bequemsten mit Hilfe elektronischer Pump-Ladekreise.

So ist die Zeit, mit der der kleinste Kanal zählt, unbestimmt und hängt von der Verteilung der kleineren Teilchen in einem gegebenen zu analysierenden Material ab„ Wenn jedoch das Verhältnis der Faktoren x, y und ζ infolge der Verbindungen 141 und 142 fest ist, wechselt die Zählzeit in jedem der anderen Kanäle dementsprechend,so daß die Endergebnisse immer gültig sind. Falls erwünscht, kann, anstatt die Zeit des Zählens der anderen Kanäle zu verändern, der Multiplikationsfaktor in jeder beliebigen geeigneten Art und Weise verändert werden.

Nachdem die einfachere Form des Stromkreises des Gerätes 100 beschrieben wurde, wird die Aufmerksamkeit nun auf den Rest der Fig. 2 gelenkt,- die den Wählkreis enthält. Nur eine sehr einfache Form ist gezeigt, aber es ist klar, daß sie für jedes beliebige Gerät anwendbar ist.

Eis ist gezeigt, daß zusätzlich zu den Verbindungen zu den Schwellenstromkreisen Io8, Io9 und 110 jeder der Detektoren

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1ο5, 1ο6 und 1ο7 Verbindungen zu den Blocks 144, l45, 146. und 147 hat, die als Überlappungsstromkreise bezeichnet werden. Die Verbindungen sind mit 148, 149, 150 und I51 bezeichnet. Die Verbindung 148 erstreckt sich zum Block 144 und wird mit O-SM-l bezeichnet, was Überlappungsklein-Mittel-Kanal 1 bedeutet,, In der gleichen Form der Identifizierung erstreckt sich die Verbindung 149 zwischen dem Detektor I06 zum Block 145, der als O-SM-2 bezeichnet wird, Die Verbindung 150 erstreckt sich auch vom Detektor I06, aber zu einem verschiedenen Block 146, der als O-ML-l bezeichnet wird, und die Verbindung 15I erstreckt sich vom Detektor Io7 zum Block 147, der als 0~ML~2 bezeichnet wird.

Da jeder Bereich der drei, die die kleinen;, mittleren und großen Teilchen darstellen, Grenzen hat, die durch die Schwellenstromkreise I08, Io9 und 110 festgelegt werden, wäre es undurchführbar, eine Überlappung zwischen den Bereichen in den tatsächlichen Zählstromkreisen zu haben, weil die Zählungen ungeeignet wären. Demgemäß und mit keiner gemeinsamen Zählung in benachbarten Kanälen, wären keine gleichen Zählungen, zwischen denen Vergleiche gemacht wer·* den könnten, um so zu wählen, wie in Verbindung mit dem Gerät nach Fig. 1 und 2 beschrieben, wo die Öffnungen alle von der gleichen Größe sind, und wo, wenn kein Verstopfen angenommen wird, die Zählungen von allen Kanälen praktisch die gleichen sein sollten.

Um Bedingungen zu schaffen, unter denen gleiche Zählun_t en vorhanden sein sollten, wird zum gleichen Zeitpunkt, au

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ϋ ■

dem die normalen Signale von den drei Bereichen in dem Gerät Verarbeitet werden, jeder Bereich veranlaßt, eine Zählung zu erzeugen, die eine Menge an Teilchen innerhalb eines Abschnittes enger Größe des Bereiches entlang dem nächsten Bereich darstellt und an beiden Enden davon. So werden zwei schmale Abschnitte an entgegengesetzten Enden des Mittelbereiches gewählt, und ein schmales Segment an den Enden der kleinsten und größten Bereiche neben dem Mittelbereich zu dem Zwecke, Zählungen in Öffnungsrohren ähnlicher Größen zu schaffen, die verglichen werden, um festzustellen, ob eine Verstopfung vorhanden ist oder nicht.

In dem äußerst vereinfachten Gerät nach Fig. J5 sind nur drei Öffnungen und drei Bereiche vorhanden. Daher wir.d der kleinste Bereiche Überlappung-klein-Mittel-1 genannt, obwohl eine Überlappung dieses Segmentes im Verhältnis zu den kleinen und mittleren Bereichen vorhanden sein kann oder auch nicht. Das Segment kann vollständig in dem kleinen Bereich oder vollständig im mittleren Bereichlie« gen. Der mittlere Bereich hat ein Segment, das an seinem kleinsten Ende gewählt ist, und das identisch in der Ab-. deckung dem in kleinerem Bereich gewählten ist und auch als Überlappung-klein-Mittel identifiziert wird, aber erhält die Nummer 2, weil die Ableitung von der zweiten Öffnung erfolgt. Der Mittelbereich hat ein Segment anderer Größe, das an seinem breitesten Ende ausgewählt ist, das als Überlappung-Mittel-Groß-1 identifiziert ist. Der große

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Bereich hat ein Segment schmaler Größe, das an seinem kleinsten Ende ausgewählt ist, identisch in den Grenzen denen des gleichen Segmentes des mittleren Berei-..... ches, und dieses wird als Überlappung-Mittel-2, bezeichnet, weil es von einer anderen Öffnung abgeleitet ist.

Die Segmente werden durch geeignete·. Fensterschwellen gewählt und erzeugen Signale, die entlang vier Kanälen verlaufen. Diese Signale werden in geeigneten Pormstromkreisen geformt, integriert, und durch Zeit- und Vervielfältigungskreise geleitet, die identisch denen der normalen Kanäle für die entsprechenden öffnungen sind, die vorstehend beschrieben wurden. Alle diese Stromkreise sind in jedem der Blöcke IW, 145, 146 und 147 der Einfachheit halber eingeschlossen, so daß die Ausgänge 152, 155, 154 und 155 Spannungen haben* ■ die in geeigneter Weise in Anbetracht der verschiedenen Paktoren der Zeit und öffnungegrösse,wie oben angegeben, abgewogen sind. Wenn keine Verstopfung vorhanden ist, sollten die Spannungen bei 152 und 155 im wesentlichen gleich sein und die Spannungen bei 154 und sollten ebenfalls im wesentlichen gleich sein. Diese Signale werden paarweise den Differenzialverstärkern 156 und 157 zugeführt, und die Ausgänge werden durch die Schwellenstromkreise 158 und 159 gemessen. Wenn ein genügender Ausgang bei 161 vorhanden ist, der durch das Verstopfen entweder der kleinen oder der mittleren öffnungeröhre verursacht ist, dann ist kein Signal auf der Leitung 102 vorhanden, das einen Eingang zum Und-Stromkreis I65 und dem

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Hemmungsstromkreis 164 führt. Der Und-Stromkreis I65 erzeugt keinen Ausgang an irgendeiner der drei Ausgangsverbindungen 165, 166 und 167j es sei denn, daß auch ein Signal an der Eingangsleitung 168 vorhanden ist. Wenn die einzige Öffnung, die sich verstopft, die kleine ist, dann haben die Überlappungskanäle O-ML-1 und O-ML-2 die gleichen Ausgänge, und es ist kein Signalausgang bei I69 vom Differentialverstärker 157 vorhanden. Es ist kein Signal auf der Verbindung 168 vorhanden, das sich zu dem Hemmstromkreis 171 und dem Und-Stromkreis I65 erstreckt.

Die Hemm-Stromkreise 164 und I7I sind die Art logischer Ele« mente, die einen Ausgang infolge eines ersten Signaleinganges haben, es sei denn, daß ein Signal auf einem anderen Eingang erscheint, um den Ausgang zu hemmen. In diesem Falle hat der Hemm-Stromkreis 164 einen Signalausgang bei 172 zu jeder Zeit, wenn eine Spannung auf der Eingangsverbindung 162 vorhanden ist, es sei denn, daß auch ein Signal auf der zweiten Eingangsverbindung 167 vorhanden ist. Wenn ein Ausgang bei vorhanden ist, wird der Schalter 154 geöffnet und die Ablesung 124 wird von diesem Zeitpunkt unwirksam gemacht.

Der einzige Zeitpunkt, zu dem ein Ausgang bei I65 vom Und*· Stromkreis vorhanden ist, ist in dem Falle gegeben, wenn die beiden: Differentialverstärker Signalausgänge erzeugen· Dies tritt auf, wenn eine Ungleichheit jenseits der gewählten

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VO

Grenzen in beiden ÜberlappungsStromkreisen 145 und 156 vorhanden ist, die nur verursacht werden kann, wenn die · mittlere Öffnung verstopft ist. Wenn dies eintritt, ergibt sich ein Signal an den Eingängen I66 und 167 der Hemmstromkreise, so daß keiner von ihnen ein Signal erzeugt, das die Schalter Ij54»und 1J6 öffnet. Stattdessen · wird nur der Schalter lj>5 ^von dem t>^ei I65 erscheinenden Signal geöffnet, so daß die Ablesung 126 unwirksam gemacht wird.

In jedem beliebigen Falle des Verstopfens kann ein geeigneter Großteilchenalarm bei 174 oder 175 den Bedienungsmann aufmerksam machen. Diese Alarmyorrichtungen werden von den Schwellenstromkreisen 158 bzw. 159 betätigt.

Eine vereinfachte Anordnung schaltet die Hemm-Stromkreise 164 und I7I und ihre Verbindungen 172, 172, I67 und aus. Stattdessen gehen die Leitungen 162 und I68 direkt zu dem Und-Stromkreis I63. Die Verstopfung der kleinen Öffnung würde die Großteilchen-Alarmvorrichtung 174 betätigen, und nicht den Schalter 1J5· Der Bedienungsmann würde feststellen, daß der SM-Alärm ausgelöst worden ist, und wenn die Ablesung 125 noch nicht stromlos gemacht ist, würde er dadurch bemerken, daß die Verstopfung sich in der kleinen Öffnung befindet und würde die Information, die von der Ablesung 124 kommt, außer Betracht lassen.

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Wenn die Ablesung 125 stromlos gemacht wird unabhängig davon, welcher Alarm betätigt wurde, dann würde er wissen, daß'die Blockierung sich in der mittleren öffnung befindet. Wenn der Alarm 175 ausgelöst wird und die Ablesung 125 dennoch arbeitet, dann würde er bemerken, daß die Ablesung 126 außer Betracht gelassen werden muß.

Die obige Besprechung nimmt an, daß selten einmal irgendeine gleichzeitige Verstopfung von zwei Öffnungen in einem einfachen System dieser Art vorhanden ist. Dies geschieht, obwohl es sehr wenig häufig eintritt, und erzeugt eine Anomalie. Wenn die Verstopfungen in zwei beliebigen öffnungen liegen, wird nur die Ablesung 125 automatisch ausgeschaltet und beide Größteilchen-Alarmvorrichtungen arbeiten. Der Bedienungsmann kann nicht wissen, welche Öffnungen verstopft sind, ohne daß er zusätzliche Informationen erhält. Diese können von anderen Stromkreisen geliefert werden„ Der Stromkreis nach Fig. J5 ist jedoch nur ein Beispiel und ist sehr stark vereinfacht, um die Arbeitsweise des Gerätes mit mehrfachen öffnungen zu zeigen und die Verwendung eines Wahlstromkreises, wenn Überlappungssegmente erforderlich sind. In einer tatsächlichen Vorrichtung können mehrere Male mehr öffnungen vorhanden sein , und jede Öffnung kann eine Vielzahl von Kanälen innerhalb eines Bereiches von Größen handhaben. Für den Fall,

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daß ein Stromkreis wie etwa 100 nach Fig. 3 in der Tat in seiner vereinfachtesten Form verwendet werden soll, könnte ein zusätzliches Signal von jedem Detektor Io5, Io6 und Io7 abgeleitet werden, das vollständig verschieden von den anderen ist und die Form eines zusätzlichen Großteilchen-Alarmes hat, der beispielsweise durch Signale niederer Frequenz ausgelöst wird, die charakteristisch für die Signale von einer verstopften Öffnung sind. Diese Alarme von Großteilchen würden positiv einzelne verstopfte öffnungen identifizieren, um die Verwendung der Information von den Ablesungen zu erleichtern.

In Fig. 4 und 5 sind zwei Anordnungen von Öffnungen dargestellt, die die Anwendung der Erfindung auf ein statisches Analysensystem oder ein Durchflußsystem möglich machen. Die in jedem Falle dargestellten Aufbauten bilden einen Teil des sogenannten Abtastsystems eines beliebigen der Geräte nach Fig. 1, 2 und ^.

In Fig. 4 ist ein Behälter 200 für das zu analysierende Medium mit einer Mediumsuspension 2ol aus Teilchen darin untergebracht. Dieses Medium bildet den statischen Stromauf -Flüssigkeitskörper. Drei Öffnungsrohre üblicher Bauart sind bei 2o2, 2oj5 und 2o4 gezeigt, und in der zu analysierenden Suspension aufgehängt, wobei ihre Öffnungen

~ 42 m

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"fs

ί 2o6 und 2o7 unter der Oberfläche liegen. Jedes Rohr hat eine Elektrode 2o8, 2o9 und ao, die mit elektrischen Leitungen verbunden sind, wie bei 211, 212 und 215 gezeigt. Eine einzige gemeinsame Elektrode 214 ist in das zu analysierende Medium eingetaucht und hat eine Außenverbindung bei 215. Jedes Öffnungsrohr ist mit einer Armatur 216', 217 und 218 verbunden, die ihrerseits mit dem gemeinsamen Rohrteil 219 eines Absperrhahnes 220 verbunden ist. Der Mittelstöpsel 221 hat querverlaufende Durchgänge 222, 22^ und 224 und ist so beschaffen, daß er die entsprechenden Armaturen 216, 217 und 2l8 mit den Nippeln 225,.226 bzw. 227 ausrichtet. Durch die Ventilanordnung kann das zu analysierende Material gleichzeitig durch alle Offnungen 2o5, 2o6 und 2o7 gezogen werden unter Verwendung getrennter Vakuumquellen, die mit den Nippeln verbunden sind.

Es ist eine getrennte üffnungsstromzuleitung und ein getrennter Detektor für jede öffnung vorhanden, wie bereits früher erläutert. Die Stromzufuhr und der Detektor für jede Öffnung werden jede zwischen der einzigen elektrischen Leitung von diesem Öffnungsrohr und der gemeinsamen Leitung verbunden.

Es ist wesentlich, daß ein Minimum an elektrischem Streuverlust zwischen den stromab gelegenen Elektroden 2oB, 2o9 und 210 vorhanden ist. Die verschiedenen möglichen

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Pfade durch das Medium können durch geeignete Mittel blockiert werden. Beispielsweise kann der Verlust durch Medium, das als Film zwischen dem Rohr 219 und dem Stöpsel 221 mitgenommen wird, dadurch verhindert werden, daß eine Serie unabhängiger Absperrhähne vorgesehen wird, die alle durch eine gemeinsame isolie- rende Verbindung oder getrennte Betätigungseinrichtungen betätigt werden. Der Verlust in den Leitungen, die sich zu den Vakuumquellen oder zur Vakuumquelle (wenn nur eine verwendet wird) erstrecken, kann ausgeschaltet werden durch Verwendung einfacher Spülschalen, wie etwa der in Fig. 4 gezeigten, wobei die Leitung 228 in das Gefäß¹ 229 eintritt, wo der Strom unterbrochen wird, bevor er durch die Leitung 2JO ausströmt.

In dem bevorzugten Gerät hat der Detektor einen Eingang von außergewöhnlicheniederer Impedanz und verringert dadurch die Menge und die Wahrscheinlichkeit des Leckverlustes durch alle anderen Pfade, die in ihrem Charakter von hoher Impedanz sind.

Im Falle der Fig. 5 wird an Stelle eines statischen Systems angenommen, daß Medium 250 kontinuierlich in einem Rohr 231 fließt. Das Rohr besteht aus Isoliermaterial und hat drei Öffnungen 2J2, 2JJ und 2^4 in der Seitenwandung.

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Jede Öffnung führt zu einer getrennten Leitung 2J55, 2^6 bzw. 2j57, mit deran Hilfe Medium durch die Öffnung unter Verwendung von Vakuum gezogen wird. Es ist eine gemein« same Elektrode 2^8 in dem Rohr 2j51 vorhanden, das zu einer gemeinsamen elektrischen Leitung 2^9 führt, die geerdet ist. Es sind Einzelelektroden 240, 241 und 242 in den entsprechenden Leitungen 235, 2J6 und 237 vorhanden, die mit den Leitern 244, 245 bzw. 246 verbunden sind Die Stromquellen und Detektoren sind wie oben beschrieben verbunden. In diesem Falle wird die zu analysierende Suspension, die durch die Öffnungen verläuft, als stromauf von den Öffnungen angesehen und die Mediummassen innerhalb der Leitungen 2j55» 236 und 237 werden als stromab betrachtet.

Obwohl keine spezifischen elektrischen Stromkreise gezeigt oder in Verbindung mit den Blöcken der Blockdiagramme einzeln dargestellt sind, sind die einzelnen Bestandteile, die verwendet werden, in den elektronischen Gebieten wohlbekannt. Sie können beträchtlich abgewandelt werden, je nach den Anforderungen des Systems und in einem gewissen Ausmaß gemäß Wahl des Konstrukteurs. Einige können kombiniert werden, um eine gewünschte Funktion oder B'unktionen zu schaffen, wie sie wohl innerhalb des Rahmens der Erfindung liegen.

Patentanwalt

- 45 - Dipl.-lr.Q. E. Eder

MUochM 13, Elisabethstr. 34 209821/0070

Claims

Patentansprüche :

1.) Gerät zum Analysieren von Teilchen, die in einem Medium suspendiert sind, das eine elektrische Eigenschaft aufweist, die unterschiedlich von einer gleichen elektrischen Eigenschaft der Teilchen ist, wobei die Suspension der Teilchen in dem Gerät durch einen verengten Kanal zwischen zwei ansonsten körperlich und elektrisch isolierten Körpern des Mediums hindurch bewegt wird und wobei das Gerät weiterhin eine Quelle elektrischen Stromes aufweist, der durch den engen Kanal verläuft und eine Teilchenabtast« und Detektorvorrichtung, die auf den Durchlauf der Teilchen durch den Kanal anspricht, um ein elektrisches Signal für jedes hindurchlaufende Teilchen zu erzeugen, wobei ein Parameter eines jeden Signals mit der Größe seines entsprechenden Teilchens im Zusammenhang steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Vielzahl enger Kanäle (205, 206, 207; 2^2, 255, 2^4) aufweist, die das Medium(20l) mit den darin suspendierten Teilchen durch die Kanäle leiten können, eine Einrichtung, um mindestens einen Teil des Mediums durch die Kanäle zu führen, eine unabhängige Teilchenabtastvorrichtung (11, 41, 101), die zu jedem Kanal gehört, wobei jede Abtasteinrichtung auf das Hindurchlaufen von Teilchen durch den Kanal anspricht, um ein elektrisches Signal für jedes durchlaufende Teilchen zu erzeugen und

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jede Abtasteinrichtung mit einem unabhängigen Detektor verbunden ist (l6, 17; 45, 46, 47; Io5, Io6, Io7), um auf die genannten Signale anzusprechen.

2.) Gerät nach Anspruch 1, worin die Teilchenabtast vorrichtung und der Detektor mit einem Signalparameterdiskriminator verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der unabhängigen Detektoren (l6, 17; 45, 46, 47; 105, 106, 107) mit einem anderen Signalparameterdiskriminator (21, 22; 48, 49, 50; !08,109,110) verbunden ist und ein getrennter Signalakkumulator (25,26; 54,55,56) (117* HB, 119) vorhanden ist, der mit dem Ausgang eines jeden Signaldi skriminat or s verbunden ist,

3.) Gerät nach den Ansprüchen 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2o5,2o6,2o7; 232,233,234) in ihrer Größe im Zusammenhang miteinander stehen und daß weiterhin mindestens ein Differentialvergleicher (36; 6l, 62, 63; 156,157) vorhanden ist, um die Antworten von gewählten Kanälen zu vergleichen, um ein Ausgangssignal nur dann zu erzeugen, wenn die genannten Antworten im wesentlichen verschieden sind.

4.) Gerät nach einem beliebigen der Ansprüche 1 - 3* in dem ein Ableseaufbau vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Detektor (16, 17; 45, 46, 47) mit einer

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Durchs chnittsermitt lungs vorrichtung (29, "91") und Ableseeinrichtung (31"J87) verbunden ist, die mit dem Ausgang einer jeden Durchschnittserrnitt'lungsvorrichtung verbunden ist. ■ .

5.) Gerät nach einem beliebigen der Ansprüche 1 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2o5*2o6,2o7J 252,255,25¹O von der gleichen Größe sind und weiterhin ein Wählstromkreis (71-86) vorgesehen ist, um jegliches Ansprechen zu identifizieren, das von allen anderen abweicht,

6.) Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspeicher (25,26) Ausgänge (27,29) haben, die mit Eingängen sowohl des Differentialvergleichers (56) als auch zusammenfallenden Gattern (5², 53) gekoppelt sind, wobei diese zusammenfallenden Gatter Ausgänge zu der genannten Durchschnittsvorrichtung (29) haben und ein zusätzlicher Signaldiäkriminator (55) vorhanden ist, der zwischen dem Signalvergleicher und den Eingängen der genannten zusammenfallenden Gatter verbunden ist.

7.) Gerät nach Anspruch 6, worin eine Alarmvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß es minde-

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stens eine Alarmeinrichtung (38, 39) hat, die mit den zusammenfallenden Gattern (|£, 33) gekuppelt ist, um anzuzeigen, wenn die genannten Antworten wesentlich verschieden sind, und wobei weiterhin Verbindungen zu den genannten Detektoren (16, 17) vorhanden sind, um mindestens den einen auszuschalten, dessen Antwort abweichend ist.

b.) Gerät nach einem beliebigen der Ansprüche 1 - 3.» dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (2o5*2o6,2o7J 232, 233#234) von verschiedenen Größen sind, und daß weiterhin Wählkreise (158-172) vorgesehen sind, um jede Antwort zu identifizieren, die von allen anderen Abweicht.

9.) Gerät nach einem beliebigen der Ansprüche 1 « 3 oder 8, worin ein Signalparameterdiskriminator vorgesehen ist, um einen vorher bestimmten Bereich von Signalgrößen zu definieren, wobei das genannte Gerät dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder der verschiedenen Signalparameterdiskriminatoren (lo&,lo9,110) eine verschiedenen vorher bestimmten Bereich von Signalgrößen definiert, und daß weiterhin Überlappungsstromkreise (144-147) vorgesehen sind, um Teile der Signale aus jedem BeasLch auszuziehen und den Differentialvergleiohern (156, 157) Teile der Signale von Paaren von Bereichen zuzuleiten, wobei diese Teile normalerweise von den Signalen gleicher Größe sind, um aus den Differentialvergleichern Angaben von abnormal bemessenen Signalen von einem der Detektoren zu erhalten.

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10.) Gerät nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Wählstromkreise (71 - 86) einen zusätzlichen Signalparameterdiskriminator umfassen (71> 72, 73)> der mit dem Ausgang eines jeden der Differentialvergleicher (6l, 62, 6j5) verbunden ist, eine Vielzahl zusammenfallender Gatterstrom« kreise (8l, 82, 83) von denen jeder eEingänge von zwei ver-> schiedenen der genannten zusätzlichen Diskriminatoren hat und eine Vielzahl von Schaltstromkreisen (84, 85, 86), von denen jeder Eingänge hat, die mit einem der genannten zusammenfallenden Gatterstromkreise verbundensind, sowie einem der Akkumulatoren.

11.) Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schaltstromkreise (84, 85* 86) einen Ausgang hat, der mit der Durchschnittsermittlungsvorrichtung (91) gekuppelt ist.

12.) Gerät nach einem beliebigen der Ansprüche 1 -

8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der genannten Speicher (117, 118, 119) in Serie damit gekuppelt einen Abtastfaktoreinste llauf bau (127-155), eine Schaltvorrichtung (124, 135* 136) und eine Ableseeinrichtung (124, 125, 126) hat, um den Eingang zu dem genannten Ableseaufbau zu regulieren.

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13·) Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (163* l64, 171) für jede Schaltvorrichtung (lj?4, 135* 136) vorhanden ist, ein erster Satz von Zwischenkupplungen zwischen den Steuereinrichtungen, ein zweiter Satz von Zwischenkupplungen (l62, I69) zwischen den Ausgängen der genannten Differenzialvergleicher (156, 157) und den Kontrollvorrichtungen, um den Eingang, zu der Ablesevorriehtung (124, I25, 126) zu hemmen, deren Detektor (lo5j I06, Io7) eine Antwort geliefert hat, die vom normalen abweicht.

l4.) Gerät nach einem beliebigen der Ansprüche 1 - 3, oder 9j dadurch gekennzeichnet, daß einer der genannten Speicher (lib) eine AbIeseeinrichtung (125) hat, die von einem zusammenfallenden Gatter (I63) gesteuert wird, wobei das genannte zusammenfallende Gatter Eingänge (162, 169) hat, die mit den Ausgängen der genannten Differentialvergleicher (156, 157) gekuppelt sind und Alarmvorrichtungen (17^> 17-5) ebenso mit den Ausgängen der Differentialvergleicher gekuppelt sind, so daß die genannten Alarmvorrichtungen in Kombination mit der einen Ableseeinrichtung anzeigt, welcher der genannten Detektoren eine Antwort liefert, die vom normalen abweicht.

15·) Verfahren zum Analysieren von Teilchen, die in

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einem Medium suspendiert sind, das eine elektrische Eigenschaft hat, die verschieden von einer gleichen elektrischen Eigenschaft der Teilchen ist, worin die Suspension der Teilchen veranlaßt wird, sich durch einen engen Durchlaß zwischen zwei ansonsten körperlich und elektrisch isolierten Körpern des Mediums hindurehzubewegen, wobei die in dem Durchlaß befindlichen Teilchen abgetastet und festgestellt werden, um ein elektrisches Signal für jedes hindurchlaufende Teilchen zu erzeugen, wobei ein Parameter eines jeden Signales mit der Größe des entsprechenden Teilchens zusammenhängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen veranlaßt werden, sich durch eine Vielzahl enger Durchlässe zu bewegen, die in der Größe in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, um Signale in jedem Durchlaß zu erzeugen, die die durch sie hindurchlaufenden Teilchen darstellen, wobei das durch die öffnungen verlaufende Medium in einer Vielzahl von Körpern abgelagert wird, die elektrisch und körperlich unabhängig voneinander sind, mit Ausnahme der kleinen Durchlässe, wobei die in jedem Kanal erzeugten Signale unabhängig aufgenommen und für jeden Kanal Daten gespeichert werden, die die Anzahl der Teilchen darstellen, die durch den Kanal verlaufen sind.

16.) Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die gesammelten Daten differentiell verglichan werden und daraus die Arbeit eines jeden Durchlasses bestimmt wird. ■

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17·) Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß alle gespeicherten Daten gemittelt werden, um einen Durchschnittswert zu erreichen.

18,) Verfahren nach den Ansprüchen 16, oder IJ, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht richtig funktionierender Durchlaß identifiziert wird, und die von ihm stammenden Signale außer Betracht gelassen werden.

Patentanwalt

Dipi.-lnd^Eder

München ts/iuabethstr. 34

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