DE1673109A1 - Vorrichtung zur kolorimetrischen Analyse - Google Patents

Description

ÜOte&tcmwall

Frankfuri/Main-1
P 16 73 109.2 Padceiraßel3 25. Juli 1969

Technicon Instruments RevS/Lo - 4455

Corporation

Vorrichtung zur kolorimetrischen Analyse

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kolorimetrischen Analyse einer Substanz in einer durch sie aufhellbaren FarblSsung durch vergleichende lichtelektrische Messung der Intensität eines die Probelösung durchsetzenden Lichtbündels mit der Intensität eines eine Standardlösung durchsetzenden Lichtbündels, mit einer automatisch abgleichbaren Brückenschaltung, die das aus dem Vergleich der beiden Fotoströme resultierende Instensitätsverhältnis als Extinktionswert registrierbar macht, und mit einer zweiten Brückenschaltung, die mit der ersten Brükkenschaltung derart verbunden ist, daß sie in Abbhängigkeit von dem automatischen Abgleich der ersten Brückenschaltung verstellbar 1st, wobei eine an sic.h bekannte automatische Abgleich- ; Vorrichtung für die zweite Brückenschaltung vorgesehen und mit f einem numerischen Zähler verbunden ist, dessen Zählwert die j Konzentration der Substanz in der Probelösung in Abhängigkeit vom Abgleich der zweiten Brückenschaltung anzeigt, die ein Schleifdrahtpotentiometer enthält. I

In der US-Patentschrift 2.960.910 vom 22. Nov. I960 ist eine i Vorrichtung beschrieben, mittels der die Konzentration ver-

echiedener kolorimetrisch untersuchter Bestandteile direkt ; in numerieonen Werten angegeben und bleibend aufgezeichnet werden kenn, wobei eich die Konzentration aus den Transmie- j eionefektoren der verschiedenen Proben ergibt· Obgleich sich j dlt Lichtdurohläsaiglceit der unterschiedlichen Medien nicht- ; linear oder logarithmisch z.B. nach dem Bear¹ aοhen Gesetz ändert, liefert die Vorrichtung ein· lineare Aufzeichnung.

ORIGINAL INSPECTED

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Aufgabe der Erfindung ist es, den zur Eichung benötigten Teil dieser Vorrichtung zu verbessernde es nachteilig ist, daß bei der Eichung an beiden Meßbereichsenden mehrere Einstellungen notwendig sind. Außerdem sollen noch Nichtlinearitäten ausgeglichen werden, die sich aufgrund chemischer Vorgänge ergeben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen die Vorrichtung unabhängig von den Ausgangsgrößen des Kolorimeters eichbar ist.

Vorzugsweise sind dabei dem Schleifdrahtpotentiometer zur Kompensation von Nicht linearität en bei der Analyse von Proben Widerstände parallel geschaltet.

In Weiterbildung der Erfindung kann parallel zu einem Teil des Schleifdrahtpotentiometers ein Potentiometer geschpltet sein, mit dem die Vorrichtung bei einer minimalen Konzentration des gesuchten Bestandteils in den Proben eichbar ist, ohne daß diese Eichung von der nachfolgenden Eichung bei der maximalen Konzentration dieses Bestandteil beeinflußt wird.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes seien in Verbindung mit den beigefügten Figuren näher erläutert·

Die Figuren 1A und 1B zeigen kombiniert das Schaltbild des Registriergerätes gemäß der Erfindung*

Fig. 2 zeigt eine mit dem Registriergerät gemäß der Erfindung erhaltene Aufzeichnung.

Das Flüeeiglceitaanalyeiergerät enthält gemäß der Erfindung •inen abgleichenden Vergleiohekreie mit einer Vorrichtung

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die ^o ft&ch, der Lichtöuroiiläseigliioit einer au analysierenden. Pi?obe dsn Abgleich des Kreises lierstollt_s einen weiteren abgleichenden Kreis* der ia Abhängigkeit vom Abgleich de.3 ersten Kreises in einen nicht abgeglichenen Zustand gebracht wird9 eine Vorrichtung zum Abgleich dieses KreisΘ8_β eine Zählvorrichtung₈ die in Abhängigkeit von der Abgleichbar™ richtung des zweiten Kreise» betätigbar ist und eine Zahl liefert9 die die Konzentration eines vorgegebenen^Bestanlteils in der Probe angibt ₉ und ein© !einrichtung _β die in Abhängigkeit von Arbeitsgang der Abgleichvorrichtung des ten Kreises betäiigbar ist und eine Zahl druckt ₉ die etwi der maximalen Konzentration des Bestandteiles entspricht»

In 3?igur IA ist ein Meßgerät zu sehen_e das etvva demjenigen der bezeichneten TJS-Patentschrift entspricht,, Es enthält einen Schleif draht 12_e aex zum Abgleich eines Meßkreises auf STuIl in Betrieb gesetzt wird; der ließkreis weist zwei Stromschleifen L1 und L2 auf· Mit einem bewegbaren Arm öler einer Anzapfung 14 des Schleifdrahtes wird eine Kurve gemäß Figur 2 erhaltene

Das Meßgerät 10 enthält einen Kolorimeter 16₉ das aus einer einzigen Lichtquelle 18, zwei Lichtreflektoren 20 und 22 und zwei Photozellen oder -elementen 24 und 26 aufgebaut sein kann_s deren St^am oder Spannung der Schleife L1 bezw. L2 zugeführt wird« Im Xdchiweg zwischen dem Reflektor 20 und der Phctoselle 24 ist ein Halter odea? Behälter 28 fjte

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einen Besrogoetoff„ «»Bo ©in optisches Filter eingeschaltet; im Li.chtweg zwischen dem Reflektor 22 und der PhotozeXla 26 ist eine IÜir.ehf lußzelle' 30 mit einem optischen Filter f^;4r die zu prüdende Flüssigkeit eingesetzte Teile der Ausgangosignale am Schleifdraht 12 in der Schleife L1„ die durod ^ Widerstände 52 lineörisiert werden und am Potenti6metor'34

in der Schleife 12 werden einem Abgleichsystem 36 zugefihrt, dae einen Y/andler 58 mit schwingender Zunge enthältj der " über einen Transformator 40 an einen Verstärker 42 angekoppelt ist» Die Ausgangesignals deo Verstärkers werden einer

Einphaeenwickltirig 44 eines Zweiphaeemaotoro 46 zugeführt» ..,-.- ^. ■ ..•■~ . . ... ...

deesen andere Wicklung 48 von einer Wechaelstroia4uöll© ■ 50 erregt wirdo Eine Motörwelle 52 treibt eine Anaapfimg % i des Schleif drahte a zum Abgleich des Maßkreioea und elziea. Stift 56 eines Registrierge2?äteß "5*8 än_ö damit die Bewegingen der Anzapfung 14 aufgezeichnet und die Kurven nach Pigu:? 2 · erhalten werden ο ' ·

Die von der Anzapfung 14 hergestellt e₉ lineare Beziehung zwischen der Mchtdurühlässigkeit und der Konzentration_s die bei den verschiedenen Messungen auf die Gegenwart der parallel geschalteten Widerstände zurückzuführen'ISt₉ wird g<}mäB . der JBrfindung in numerisch© Werte überführt ₈ die visuell dargeboten und / oder gleichzeitig gedruckt werden können^ was mit einem Gerät 60 der Figuren 1A und 1B erfolgt'·

Das Gerät 60 enthält ein flullabgleichsystem 62 mit einesr

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ORIGINAL

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Spsnramgsg.uölle β4₉ an der ©in Zweig_g der τοη einem ÜTsertragungspotentioaieter 66 in Hsiho mit einem Widerstand 68 gebildet ist, und ein weiterer Sweig angesehXoosen sind_e der von einem Empfangepotentiosaeter 70 in Reih© mit ©ina:a ' veränderbaren Yfider stand 72 und ©inem Rheostat 74 gebildet

-- - - " ■ - ►<-■·... istο Mit einer Stöpsel- oder Stec&einheit 75 e von der Yer«

■v · · — *

bindungen sum Empfangspotentiometer 70 hergestellt v/erden, kann das Syetom in bessug auf Abweiehungon vom Besr^e4ioh®n 'm peseta Iinear.i8ie.rt werdeno Die dargestellten Verbindungan der Steckeinbeit werden zur Kontentratiönamesßung von Al^ium in den Medien entwendet * dia im Kolorimeter 10 analysiert-

werden« Zur .Messung anderer Bestandteile des Blutes₉ z_oB. Harnstoff* Stickatoff werden andere Steelceinheiten bsnatüt»

Anstelle der Stöc3c@inheit 75 kann natürlich auch ©ine bleibende Verdrahtung zusammen mit Schaltüngan Anwendung finden^ die für die Prüfungen verschiedener Beatandteile in den «u analysierenden Bestandteilen erforderlich sind_o Bei den «pe- | aiellen chemischen Vorgangsn während dsr Prüfung auf verschiedene Subst/anaenj, z₀B« Blut_p Harnstoff _t Stickstoff» CrIukose₉ Calcium können nichtlineare Beziehungen in die Moßl.*urve» gelangen-p die eich von dem JSser¹ öchen Gesetz unterscheiden* das mit dem Schleifdraht 12 berücksichtigt wird« Mit Hilfe .der Steckeinheiten werden.Niohtlinearitäten in den Hoßkurven selbsttätig korrigiert₅ woboi für Je eine au prüfende Substanz eine .Steokeinheit vorzusehen iat. Anstelle des line* arielerenden Schleifdrahtea 12 für das Beer*sehe Gecotz, kann

auoh mit dots rücicübertragenden Schleif draht 66 oder dem I'm»

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BAD ORlQlNAL

70 öle Linearisierung erfolgen»

Bai der dargestellten Auöführun^sj'crai ict due SchleifdrnVcpotentiometer 66 an Steckern .76 und ?8 eines Anochlußi3 0j:sifens '£S1 angeschlosöen_? in di$ Hülsen OO und 82 einca Ansohluöstreifena 3NS2 der Üijnhelt 75 eingreif«η* DIo poeitiv» Klemme dor Spannunßsquolle 64 ist über den Widerstand 6ö mit einem Stecker 84 dee Anachlußstreifena ^fÜS1 verbunden_f der aeincre'sits.niit einer Hüls© 86 dea Anschluß streiken© TS2 verbunden ist« Die Hülsen 82 und 86 sind untereinander alt einem ÜberiprUckungsdraiit 88 verbundene. Die goerdets Klemme der Stromquelle 64 ist en einen Steoker 90 dea Anschlußstroifens !SI angeschlos3en_s de?? esinerselta mit einer Hüifce 92 deo . Streifens TS2 verbunden isto Die Hülsen 80 und 92 siAl durch

einen Draht 94 miteinander verbunden.» Um die richtige Polusag bei der speziellen Prüfung zu erhalten« können die Verbindungen der Stecker 76 und 78 au den Hülsen 80 und 82 auch

»·■·.· ■··.-.. „ umgekehrt werden»

Der Rheostat 74 liegt zwieohen der poaitiven Klemme der Quelle 64 und einem Stecker 96 dea Streifens TSt _s der mit einer Hülse 98 des Streifena !DS2 verbunden iet· Der veränderbare Y/iderstand 72 liegt zv/ieohen den Hülsen 93 und ,100 dea Strsifens TS2, von denen die HÜlee 100 jait einem Steoker 102 de3 Strei-

fena TS1 verbunden i&t* An das eine linde des Potentiometers 70 iet der Steoker 102 angQauhlossen₉ wahrend daa andere Ende . mit einem an Erde 106 liegenden Widerstand 104 verbun-ien iat„

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BAD OR/GfN_AL

ß Schl«ifclj?slit; 66 u&d das lin

?esr 70 liegen in paralX&X&n Zv;-&±gzn zur Spannunss<tuslle 64o !Der mit dem !Potentiometer 70 versehene Zweig enthält ebenfalls ά&α Rheostaten 74 land den veränderbaren Widerstand 72_O Der Rheostat 74 wird für eine Kalibrierung bei den grotfen Meßwerten waü. der V/ider3tand 72 als Bsreiehseinatellvorrich- ■ tung für das Keßergebnis "benutzte

Eine Anzapfung 108 de3 Schleifdrahtes 66 v/ird gemeinsam mit der Anzapfung 14 des Schleifdrahtes 12 verschoeben, wi« durch

eine Kupplung 110 angegeben ist» sodaß die Änderungen und Bewegungen der "Anzapfung 14 doppelt an der Anzapfung 108 wied.ergegeben werden? comit arbeitet der Schleifdraht 66 ala

V"

Übertregungssohleifd^aiitp der zu uem Auegleichsyatem 6i\ die SpannungQänderungen überträgt_e die die Konzentration der vom Kolorimeter zu analysierenden B©ßtanclteil© wiedergeben_o Die Anzapfung 108 ist duroh einen Draht 112 lait einem Wandler 114 'verbunden, der dom Wandler 3θ ähnlieh ist und di® Spannungsänderungen empfängtο

Das Potentiometer 70 der vorliegenden Ausführungaform i.st schraubenförmig gewickelt und weist eine Anzapfung 11.6 auf, die über einen Draht 118 mit dem Wandler 114 verbunden iot₉ oodaß diesem entsprechend den Bewegungen der Anzapfung 116 die Spannungen zugaführt werdeno Polglich empfängt der Wandler als Eingangeaignal eine Pehlerspannung, die durch tiie

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Differens·zwischen den Spannungen an der Anzapfung 108 und 116 gebildet ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform iet ein maximaler numarischer Werf von 350 festgesetzt. Kiorzu wei3t das Potentiometer 70 mehrere kalibriert© Anzapfungen auf«. dee3sn oberoo Ende 120 der Zahl 350 und dessen unteres End© 122 der Zahl 0 entspricht« Anzapfungen 124 - 142 geben die Zahlen 10, 20, 40p 60_e'80, 130, 175» 235 bzw. 280 wieder und sind mit ^e . einem Stecker 144 - 162 an einem Anachlußatreifen TS3 verbunden, der mit Je einer Hüls© 164 * 182 an einem Anschlußstreifen !S4 der⁵ Stuckereintieit 75 in Verbindung gebracht ist« Die Hülsen 16-4* 172₀ 174, 178, 180 und 182, die nieht\ ango— schlossen dargestellt sind* stehen für Analysen zur Varfügusgj die.nicht auf Albumin gerichtet sind» für das die Steckereinheit 75 verwendet werden soll«

Um eine Einstellung niedriger Eichwerte des Kolorimetars 10 zu erhaltene ä-s* a& eine Spannungs<iuelle 184 von. geringer Spannung ein Potentiometer 186 angeschlossen» dessen Anzapfung 186 mit einem Stecker 190 am Anschlußstreifen TS3 verbunden ■ ist, der $iit einer Hülse 192 des Streifens TS4 in Verbindung gebracht isto Die Hülsen 166 und 192 sind durch einen Draht miteinander verbundene während zwischen den Hülsen 166 und 168 ein veränderbarer Widerstand 196, zwischen, den Hülsen 168 und: 170 ein weiterer veränderbarer Viderstand 198 und zwischen den Hülsen 170 und 176 ein dritter veränderbarer

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Widerstand 200 liegt» Durch dieso Verbindungen wird die Spannung an der bewegbaren Anzapfung 188 zwischen. Erde und der ortsfesten Anzapfung 126 des Potentiometers 70 zugeführt·' Die Anzapfung 126 wird bei der Prüfung auf Albumin benutzt» während die Anzapfungen 128₉ 150 und 136 je für verschiedene andere Prüfungen angewendet werden_o Die Widerstände 196» und. 200 sind in der Steckeinheit so eingestellt? daß eine"^v Niehtlinearität, die auf die chemischen Vorgänge bei der · speziellen Prüfung zurückzuführen iat₉ in der Eich£urve zwischen den niedrigen und hohen Eiehwertan selbsttätig korrigiert oder kompensiert wirdo Die Anzapfung 188 ist auf niedrige Eiehwert^ eingestellte

Die dJirö geringe Spannung abgebende Quelle 184 wird zur Lageeinstellung des Stiftes 56 im Registriergerät 58 benutzt« Zu diesem Zweck ist die positive Klemme der Quelle 184 mit einem Stecker 202 verbunden» der mit einer Hülse 204 in Verbindung gebracht ,ist· Ein. veränderbarer Widerstand 206 ist mit den Hülsen 204 und 208 verbunden« von denen die letztere mit ei-

- ■ ν _t .

nein Stecker 210 in Verbindung gebracht ist; dieser ist mit einem Draht 211 an dem einen Ende eines veränderbaren Wider-

..Standes 212 angeschlossen_f während das andere Ende an ürde 214 liegt· Da die.Quelle 184 ebenfalls an einer Stelle 216 geerdet ist, liegt sie mit den Widerständen 206 und 212 in

. Reihe·, Das untere Ende dee Widerstandes 212 ist über einen

I *

* r t

Draht 224 an einen ortsfesten Relaiskontakt 218 gelegt« der

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von einem beweglichen Relaiökontakt 220 berührbar ist; dieaer stehi normalerweise lait einem ortsfesten Relaiskontakt; 222 ' in Be:rührung und schließt den Kreis für die Schleife LI dos Kolorimeters an dem Enda des Schleif drahte a 12 für dio lioho Konzentration des Bestandteile» Das obere Ende des Potentiometers 212 ist über einen Draht 217 mit einem ortsfeaten Rolaiskontakt 226 verbunden_e der von einem beweglichen_:Relais- m ' kontakt 228 berührbar ist, der normalerweise.mit oinora-ortsfesten Relaiskontakt 230 in Berührung .steht und den';. Kroia für die Schleife LI am unteren Ende des Schleifdrahtes 12 für die geringe Konsentration des Beetandteile schließt«, Eiiio bewegliche Anzapfung 232 des Potentiometers 212 1st über einen

"Draht 234 'mit einem ortsfesten Relaiskontakt 236 verbunden, der von einem beweglichen Relaiskontakt 233 berührbar .1stj

dieser steht normalerweise mit ölnem ortsfesten Relaiskontakt 240 in Eingriff, sodaß der Kreis zwischen der Schleife L2 und dem Wandler 36 geschlossen iat« Dia beweglichen Relais» kontakte werden beim Eichen des !Colorimeters durch eine 'Erregung einer Magnetspule 242 betätigt« Zu diesem Zweck ist an'der Magnetspule die eine Klemme einer Spannungsquelle angeschlossen» während die andere Klemme mit einem Schalter 246 verbunden ist_t der zwischen einer Eiohlage an einem Kontakt 248 oder einer normalerweise offenen Lage 250 bewegbar let· Wenn zum Elchen des Gerätes der Sohalter 246. am Kontakt 248 geschlossen wird» wird die Magnetspule 242 erregt und die Kontakte 238, 220 und 228 worden von den Xontakten 240, 222

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land 250 getrennt* Hierdi^roh wird das Kolorimeter 16 vom Gerät 60 abgeschnitten, damit dio Biehepsiinungen diesem Gerüt zugeführt v/erden können ο Duröh eins Verstellung des Widers taades 206 kann die Eichung des Registriergerätes 58 verändert; werdeno Insbesondere v/ird mit dem Widerstand 206 die zum Regie tüergerät gelangende Spannung so verstellt» daß die Abgriff spannung am Schleifdraht 12 "beim normalen Kolorimetorbetrieb auf ein äquivalentes Sohleifdrahtpotential festgesetzt _M

wird· Beim Eichen des Gerätes wird zuerst der untere Punkt durch Einstellung der. Anzapfung 188 des Potentiometers 186 festgesetzt9 das an der SpannuxigsJiuelle 184- liegt; hiernach wird der obere Punkt dadurch festgelegt, daß der Strom durch eine Yiiderstandaverstellung verändert wird« Daduroh₈ daß mit

• ' ·. -ι . *· der. die niedrige Spannung liefernden Quelle 184 und duroh

ein© Einstellung der Anzapfung 188 der untere Punkt vor tlcm oberen Punkt festgelegt wird, kann der letztere festgesetzt werden ₉ ohne daß die Eichung für den unteren Punkt gestört wird· Zur Einstellung des unteren Eichpunktes ?/ird insbeson- * dere eine geringe Impedanz angewendet ₉ weil der v;iderstand einen ziemlich niedrigen Wert₉ z_oB, 20 0ha aufweist; die An«· zapfung 188 ist so eingestellt? daß eine ziemlich geringe Eichspannung am unteren Ende des Empfangspotentiometers eingelassen wirdο Die Spannungsquelle 184· liefert z_eB₀ eine Spannung von 6 Volt, von der ein Teil von der Anzapfung 188 aus der Anzapfung 126 dee Empfangspotentiometers zugeführt wird· Der Widerstand der Anzapfung 188 gegenüber Erde ist oear klein

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iin Vergleioh zum Y/'iderstaiid des Ue
daduroh wird der Widerstand von der Anzapfung 126 zur Erdo verringert ο Yicsnn der Widerstand 70 für oine hohe Konzentration durch Änderung dös Rheootaten 74 geeicht VirU_s bowirkt eine Änderung des durch das Ejspfangspotsntiojae-wor 70 fließenden Stroms eine entsprechende Spannungoänderung an allen Punkten.oberhalb dieser Anzapfung 126; die Spannung an der Anzapfung 126 böhält jedoch den an dor Anzapfung 188 des Potentiometers 186 festgesetzten Vert bei· Polglich ergibt sich nahezu keine merkbare- Auswirkung auf die ~Eüistellung der niedrigen Eichwerte·

Y/ie bereits angegeben₉ empfängt der Vandler 114 vom Schleifdraht 66 und vom schraubenförmigen Potentiometer 70 üb8ir die Drähte^H 2 und 118 ein J?ehl«rspsnnungssignale Die Aüsgängseignale dee Wandlers werden einem Servoverstärker 252 zugeführt, der von einer vorzugsweise nicht regulierten Spannungsquelle erregt wirdo Die Verstärkung kann mit-Hilfe eines Steuerwider3tande3 255 verändert werden, der an Hülsen 256 und 258 angeschlossen ist, die mit Steckern 260 und 262 in Verbindung stehen«, .Diese Stecker sind durch' Drähte 264 und 266 mit der Verstärkerschaltung verbundene ■ Die AusgangBsignale des Verstärkers werden einem zweipoligen Servomotor 268 zugeführt« Die Motorwelle treibt ein Zahnrad 270 an, das in ein Rad 272 eingreift· letzteres.treibt ein Rad 274 an, das in Zahnräder 276 und 278 eingreift. Das Rad £76 dreht sich

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■a rsit dex* beweglichen Anzapfung 116 des s i'örrrcxgfän Potentiometers 7O₉ wie durch sine mechanische Kupplung 280 angegeben isto Eine 7/elle 282_S auf der das Ra<L278 sitz vj, ist .an eine VYe He 286 eines druckenden Zähler a 288 angekuppaltο Der Zähler iat in üblicher Y/eise ausgebildet . und mit einem Rüekstellknopf 290 versehene·

Da aw maximale numerische Wert für die Konzentration Dines Bestandteiles 350 beträgt ₉ sind die Übersetzungsverhältnisse der Zahnräder so gewählt ₉ daß 10 Umdrehungen d@r Anzapfung 116 des schraubenförmigen Potentiometers 35 Umdrehungen der .Zählerwelle 285. entsprechen

Die Bewegungen der Anzapfung 14 während des Abgleichens des Meßsystems 36 im Kolorimeter 10 werden von der Anzapfung 108 wiederholt₉ von der Signale dem V/andler 114 zugeführt worden,

von denen der Motor 268 in Gang gesetzt wird₉ der daa Rad antreibt? dieses treibt da3 Rad 276 zur Veränderung de:? Anzapfung 116 an, die ebenfalls dem Wandler 114 ein Signal zuführt ο Das Rad 274 dreht eich so lange, bis das auf Null abgleichende System 62 abgeglichen ist, also dem Vandler keine Pehlerspannung zugeführt wirdo Von dem Rad 274 wird während de« Abgleichena die Zählerwelle 266 gedreht„ damit an einem Fenster 292 dee druckenden Zählere die Konzentrationswarte de« zu analysierenden Bestandteiles In Porn von Ziffern abgelesen werden können* Der Zähler gibt an einer Stolle 293

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H -

außerdem die Nummer der Proli© &.u_s da für alle Proben dtirxr maximal« Meßwert einzeln angesssigt

In Figur 2 ist eine typische Kurve 306 jsu sehen, die vom Stift 56 auf einem Registrieretrsifen 308 aiifgoseichn<3-i wenn sich dieser in Riohtung eines Pfeiles 310 quer sax Bewegungsrichtung 312 dea Stiftes bewegt. Eine Gr tidlinie 314 der Kurve 306 gibt eine völlige Lichtdurchlässl^eit an₈ während eine Spitae 316 eine maximale Konzentration der duroh die Durchflußzelle 30 strömenden Probe darstellte

Kit dem Erfindungagegenatand wird der Vert$ der einer masi« malen Konzentration der Probe entsprißht₉ an der Spi^rf« 316 der Kurve 306 selbsttätig ausgedruckt$, woau ein Spitzensueh-

t ■ -

kreiö 294 vorgesehen isto Dicaer enthält einan Stab oder Halter 322j der von einer öleitkupplimg 284 getragen wird; diese ist auf einer '.,'eile 286 derart angebracht, daß eich al« Bewegung des Stabe β 322 in Abhängigkeit von den eioh umkehr on-.den Drehbewegungen der V/elle umkehrt, wie durch einen Pfeil 298 ahgögöben ist« Der Halter 322.trägt einen Permanentmagneten 32O₀ dessen Bewegung die Bewegung .des Stiftee 56 wiedergibt; «ine Bewegung des Magneton nach links in Figur 1B bedeutet eino Abwärtsbewegung ,des Stiftes nach links In figur 2«

Die Bewegung des Stiftos wird von in eeiner Bahn liegenden, ortgfeßten Anschlägen 324 und "326 etwa auf die.Größe der

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i 316 "beschränktο Me Kupplung 284 gleitet auf dsr derart ρ daß d?,o Drehbewegung der Welle nicht von den

«*! 524 und 52o gestört wird· Relativ au den Anochlägon istein magnetischer Schalter "$2Q so angeordn.ot_s daß er vom Magneten 220 erregt wird, kurz naohdsa der Stift-56 seine. Bewegungsrichtung von linke nach rächte in Figur Z geäddort hato. Von der Spitze 516 der Kurve 306 au© bsgknn't-eioh dor Stift nach rechts unten zu bewegen· Je nach der Drehrichtung der Welle 286 öffnet öder schließt sich der $ehalter 528. Wenn sich der Stift 56 von der Spita© 5t6 aus mit einer entsprechenden Bewegung des Magneten 520 nach unten, zu bev.'dgc<n beginnt, scliließt sich der Schalter. Ein .Arm 522* des Kalter» 522 ist an einea'Bremszylinder ?""* angeschlossen_s· der- die Eewegunjg; des Halters verzögert₉ damit sich dieser nicht ijchnell b-av/egt» vt&nn ein· "Rauschen" ©insstst, wobei sich der Regio'trierstift in Richtung der abnehmenden Kurvenwerte auf dem Registrierstreifen zu bewegen beginnt₀ Der Brsjasaylinder ist mit einem .Steuerventil^T525 versehene Di© ©ins Klemme des Schalters 528 ist über einen Draht 500 an einer Stromquelle siigeschlosaen,.während die anders» Klemme über eine Leitung 502 mit einem. Kontakt 5o4 ©ines Schalters 402 verbunden ist© Dsr Kontakt iat normalerweise durch einon Kontakt .508-. geschlossene der mit einer leitung 404 verbunden ist« Diese steht mit be- ' weglichen Kontakten 558, 540 und 542 normalerweise..geschlossener Kikro'schalter in Verbindung ₉ die von ^e einer Fühzungascheibe 346 - 550 betätigt werden* Diese sind .auf- einer ge-

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·. raeinaamen-Welle 352 angebracht» die ebenfalla eine Ri.ek-

atellacheibe 362 trägt₈ deren Funktion später erläutert ist. :Mlt Hilfe der Pührungöschöiben γ/ird die Anzahl der Prüfungen Ja' Stunde im Kolorimeter be3tiinnt_e Zu diesem Zweck weiat die Führung's scheibe "346 zwei Vertiefungen 56O₉ die JFührungs«· scheibe· 348 vier Vertiefungen 360 und die Führungsscheibe s 350 sechs Vertorfungen 360 auf₉ diö 2O₉ 40 bzw„ 60 Pxüfungon ^e Stunde entsprechen,, All© Mikroschalter tragen je ein Faoh.«*· lauf element 406 _p das den Mikröschalter im Eingriff mit einer Vertiefung 360 der zugehörigen PÜhruhgseohoibo normalerweise, geschlossen hält; die" Schalter sind offen ₉ wenn sich ihr Nachlauf element aui3erhalb der Vertiefungen befindet,» Schalter 338 A 34/ A und 342 A sind mit je einsin ortsfesten Kontakt 338 B₉

, . "* .. . ·■-... ■ : -^yi·-
340 B bz^r'ö 342 B eines Prüfungswählers verbundan_s de'asen Beweglfoher Kontakt 336 walilweise bei 2O₉ 40 oder 60 Prüfungen ^e Stunde in"Eingriff kommto An einer VeIIe 356 eines Motors 358 wird mit Hilfe einer magnetisch betätigten Kupplung 354 ₉ die von einer erregten· Magnetspule 408 betätigt wird_f die
Welle 352 angekuppelt·' Eine Klemme 410 der Magnetspule ist
direkt an einer Stromquelle und die andere Klemme über einen Schalter 412 mit einem beweglichen Kontakt 414 an der Strom-. quelle angeschlossen, der über eine Kupplung 416 mit dem beweglichen Kontakt 308 des Schalters 402 gerneino&ra betätigt
Wirdο Wenn ein von Hand badienbarer Druckknopf 418 in oiner
Richtung 420 abwärts gedrückt wird, öffnen eich die bsidcn
Schalter 402 und 412ο Vom Druckknopf 418 wird auch di·» Püh-

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BAD ORIGINAL

rungssohsib-a 362-betätigt5 ά+s. die Itosin. eines. hat, -um sum Schließen der Schalter .die ]?ühru».gsaeheib$n 3^6 - 350 aurüefcsus teilen j, -wie öuröh eine Linie 422 angedeutet iste Sine Klemme'424 des Motors 358 ist an eine Stromquelle und d?.e andere Klemme an einen beweglichen Kontakt 426. einc^ von Hand bsaisnbaren Schalters 428 angeschlossen^ dessen ,orts-• fester Kontakt 430 mit der anderen-Klenge der zuyor· erwähnten . Stromquelle für den Motor"358 verbunden·ist· . A

Afc .^

Der bewegliche Kontakt des Wählschaltera 336 ist-.über einon Draht 432 an die oine KlainzBS einer Matpiötßpule 434 angc3ChXo»~ sen₆ während^ das anders EadQ gösrclet ist* Von der Magnetspule wird ein bewegbarer Kontakt 436 sines Schalters 433getätigt» der normale^Yoise mit hinein Kontakt 440 in Berührung et©ht_p

- der über einen Widerstand 442 an Erde liegt©· Wenn di© Magnetspule erregt wird»· berührt der Kontakt 436 einen Kontakt 444₉ der über einen 3)raht 446 an einer Stromquelle 448 angeschlossen ist, die ebenfalle mit einen ortsfesten Kontakt 450 des Schalters 452 in Verbindung steht». Ein ortsfester Kontakt 454 die-

- see.Schalters. 1st über'eine'Leitung 456 mit dem beweglichen ..Kontakt 436 des Schalters 438 verbunden. Ein von Hand bedien-• barer Kontakt'460 dea Schalters 452 führt wegen einer Kupplung 462 eine gemeinsame Bev/egung mit dem beweglichen Kontakt'426 des Schalters 428 aus. Der·bewegliche Kontakt 460 ist Über •einein Draht 464 an einen -Kondensator- 466. angeschlossen, zu den ein Widerstand 468 parallel,liegt; beide Teile sind mit

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dom eixiön Ende einer MagxietepuXo 470 e5.nss Relais deren andex^e Klemme gesrdet Into Y/enn die Magnetspu?i.e e^rc wird, schließt sie Kontakte 472 und 4741 di© an ©inqn·übli chen Druekerraotor 330 angeschlossen. 3ind„

"Die Druckschaltung aur Anzeige aer Spitze arbeitet in tier folgenden Weise: · ■ . .

Y/enn der' Schalter 328 bei einer -Umlcshrfcawegung dea Stiftes geschlossen wird» beginnt sich' der Stift.naoii unfj?3i zu bo-.weg<m_B wobei .die Mikroschalter 5^8 A_s ?40 A und 342 A je

über die geschlossenen Schalter 402-und-328 mit einer Klemme einer Stromquelle verbunden sind« Je nach der Stellung des Vählerschalt^rarras 336 ist der zugehörige. Mikrocchaltes- nit der leitung 432 verbunden, wenn er vom zugehörigen iiaehlaiw!> element 406 geschlossen ist, das in eine Vertiefung 3öC der Püh'rungascheibs hineingefallen ist. V/enn ein Mikro ο ehalten geschlossen wirdj viird die Magnetspule 434 des Relais erregt_p sobald deren eine Klemms über dea geechloseanen Mikroschalter und die geschlossenen Schalter 402 und 328 mit einer Strom- quelle verbunden sind» Vom Relais 434 werden nun die Kentakte 436 und 444 geaohloesen_t wodurch die Stromquelle 443 an. den Kontakt 454 dee Schalters 452 gelegt wird.. Falle dieses¹ Schaltor in die Stellung zum selbsttätigen. Ausdrucken gebracht wird, in der die Kontakte 454 und 460 geschlossen sind, wird, ein * Spannungsimpuls dem RC-Kreia 466, 468 zugeführt, der des Ro»

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X&is 470,^t¹Ba cine-halbe SekuMs long ox-regt^ damit di© Kontakte 472 und 474 solange gesehloQ&ön lsbitsn, bis des? Lruclanotor 330 errsgt wi:c-d nnä. der Meßwert"der'Spitze 3"ΐβ im PenstQr-292 und .die Prüfzahl 293 vom tiblichsa Eruckmocha-.jaißjjius auegedrv.ckt sirid,'Vienn dor Schalter 452 in diesoj.· automatischen Stellung geschlossen ist, ist auoh"der Schalter 428 an den Kontakten 426 und 430 ge schlössen," da-^;bä:.de Schalter eine gemeinBamsBswegung.ausführeno Vie»r der i ter 428 '.geschlossen ist, v/ird der Moto^ 358 erregt da über die Leitungen 424 und 430 an'seiner-Stromquelle angö··* schlossen dato -Tom Motor werdsn- dia'Piöirungaacheibisn 346 «·· 350" inGrang.-gesatKtj damit-di© gsivUnschte· Zahl Prüfungen ■zustande 'koiatnto -Zur IfachprÜfung- ~s -Spitzenwertes· keiSf die DruckiSiordnung auch von'Hand ©ingeschaltet 'werden» wenn* der Schalter 452 an den' Ko-ntafctsn 450· uijd 460 geschlossen und der gleichzeitig betätigbär© Schalter 428 geöffnet v/ird; Hier~ durch wird ale Quelle 448 unmittelbar am HC-Kreiä 466 und 468 angeschlossen und der' Druckmotor in Gang gesetzte

Kaoh der Eichung wird das Druckgerät zurückgestellt ₉ also die erste Probe durchkosimt» Zu diesem Zweck wird der Schalter 452 in seine· mittlere-Lage £obraeht₉ wobei¹ der gleichzeitig betätigte Schalter 428 geöffnet wird» Der fchalt knopf 418 wird dann abwarte gedrückt«" Im ersten Abschnitt seiner Bewcgtxng öffnot er die gleichzeitig*betätigbaron Schal ter 402 und 412, wodurolx die ^<KupplunßEmagne^<tepule-403'aVge-

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Behaltet und die Kupplung 554 geöffnet vd.rdo Bei einer weiteren Bewegung dee Knopfes wird die Micks teilscheibe 562 betätigt si wodurch die FtLh" :rungs scheiben" 346 - 350 in ihre dargestellte Ausgangalage zurückgestellt werden»

Um den Augenblick des Ausdruckens anzuzeigen₉ wird ein Ausschlag 372 auf dem Registrierstrelf en 306 hergestellt«. Hierzu ist ein normalerweise offener "Relaisachalter .368.In R mit einem Widerstand 370 zwischen dem unteren Βηάβ des ^ rimeterschleifdrahtes 12 und einem Draht 371 angeschlossen, der von der Schleifdrahtanzapfung 14 zum.Vandler 3ö. führt© Das ,eine linde einer Rolais spule- 3ββ ist ge/srde.t* während das

andere über .ei&e Leitung 364 εη ©inen RC-Kreis 48Q«432_S einen ■ f-~,- ·■ ■

Gleichrichter 484₉ einen V/ideratend 486« einen normale offenen Schalter 488 und eine Stromquelle 490 angesehlc ist. Der Schalter 488 iet im Zähler 288 untergebracht τχιά wird jedesmal geschlossen wenn der Druokmotor-330 in Gang gesetzt wird ο Hierdurch wird dam RC~Krsisein Impuls auge führt, der . vorübergehend die Magnetspule 356 erregt und den,Schaltor 368 schließt,, woduroh das abgeglichene System 36 vorübergehend außer Gleichgewicht gebracht und ©in Ausschlag 372 aufgezeichnet wird* ...

Um das Instrument zu eichen» wird zuerst ein Medium mit einer bekannten? geringen und dann mit- einer bekannten · hohen Konzentration durch das Analysiergerät bofäräert* um auf dem Ha-

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gietrieratreife» di$ .sivcaprsöiic-nöa Aufzeichnung au ©rftaltsi't« Dia unbekannten Probsa können sich dann der Reihe .aacla an-

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schließen*.

Unmittelbar nachdem die zweite E£chspitzQ$> eleo der höh** Könzentrationswert auf dsm Registrierstreifen erscheint₉ wird das Relais 242 durch.ScftLiößen des Schalters 246 erregte Der Stift des Registriergerätes spricht npn auf die Einstellung deo Potentiometers 212 an.und folgt nicht dem Kolorimetero ^ Der Stift wird an der Anzapfung .23,2 auf den V/©rt go'oraoht, der "beim Eichen der-niedrigen IConaentration erreicht ist» Die Anzapfung 188 v/ird dann in die Lage gebracht, in dar die Zahlen im Fenster 292 des Zahlers dem niedrigen Konsentrationswert upjaittelbar entsprechen* «- * ^r

Der Stift des Registriergerätes wird nun an der Anzapfung dee Potentiometers auf den Eichwert der hohen Konzentration eingestellt. Der Rheostat 74 v/ird hierzu solange verstellt_tf" bia die Zahlen, des Zählora &qxl hohen Konzentrationowoyt angebeno Der Schalter 250 wird nun geöffnet, damit der itegistrieretift auf das Kolorimeter anspricht* Diese Eichung mit einem niedrigen und einem hohen v/ert erfolgt also» bevor die erste' unbekanntο Meßwertopitze für die Probe angezeigt wird»

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur kolorimetrischen Analyse einer Substanz in einer durch sie aufhellbaren Farblösung durch vergleichende lichtelektrische Messung der Intensität eines die Probelösung durchsetzenden Lichtbündeis mit der Intensität eines eine Standardlösung durchsetzenden Lichtbündels, mit einer automatisch · abgleichbaren Brückenschaltung, die das aus dem Vergleich der beiden Fotoströme resu ltierende Intensitätsverhältnis als Extinktionswert registrierbar macht, und mit einer zweiten Brückenschaltung, die mit der ersten Brückenschaltung derart verbunden ist,daß sie in Abhängigkeit von dem automatischen Abgleich der ersten Brückenschaltung verstellbar ist, wobei eine an sich bekannte automatische Abgleichvorrichtung für die zweite Brückenschaltung vorgesehen und mit einem numerischen Zähler verbunden ist, dessen Zählwert die Konzentration der Substanz in der Probelösung in Abhängigkeit vom Abgleich der zweiten Brückenschaltung anzeigt, die ein Schleifdrahtpotentiometer enthält, dadurch gekennzeichnet , daß Einrichtungen (212, 188, 74) vorgesehen sind, mit denen die Vorrichtung unabhängig von den Ausgangsgrößen des Kolorimeters eichbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß dem Schleifdrahtpotentiometer (70) zur Kompensation von Nichtlinearitäten bei der Analyse von Proben Widerstände (196, 198, 200) parallel geschaltet sind.

₃:au ..

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet , daß parallel zu einem Teil
des SchleifdrahtpotentioTneters (70) ein Potentiometer
(186, 188) liegt, mit dem das Gerät bei einer minimalen Konzentration des gesuchten Bestandteils in den Proben eichbar ist,
ohne daß diese Eichung von der nachfolgenden Eichung bei einer maximalen Konzentration dieses Bestandteils beeinflußbar ist.

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