DE1932004B2 - Instrument zur bestimmung des gasgehaltes von fluessigkeitsproben - Google Patents

Description

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genden Zuführung der drei oder mehr Arbeitsplätze der Flüssigkeit zu trennen. Die sich bewegende Vor·· in der Art vorgesehen sind, daß lediglich einer dieser richtung bringt dann eine andere Arbeitsstelle zur Arbeitsplätze zu jeder Zeit mit der Reaktionskammer Arbeitsstation, wobei eine Kammer dem Gas ausgein Verbindung steht und daß Abdichtmittel zur Ab- setzt wird. Diese Kammer enthält mindestens ein Abdichtung des Endes der Reaktionskammer vorgese- 5 sorptionsmittel. Inzwischen wird während der Reakhen sind. tion der Gas-Flüssigkeits-Druck mittels einer Druck-

Die Verwendung einer Anzahl von getrennten Ar- wandleranordnung gemessen. Die Differenz der vor

beitsplätzen von denen zu jeder Zeit nur ein Arbeits- und nach dem Aussetzen des Gases gegenüber dem

platz mit α ^eaktionskammer in Verbindung bring- Absorptionsmittel gemessenen Drücke liefert den

bar ist, ermöglicht die Verarbeitung von Flüssigkeits- io Druck des speziellen in der Probe enthaltenen Gases,

proben in entsprechend beliebiger und für den Ein- Das Instrument weist einen Kolben 13 auf, der

zelfall genau vorgegebener Arbeitsfolgen. Dabei ist durch einen Servomotor M(S)3, (vgl. F i g. 3) betätig-

die Reaktionskammer nach der Einführung einer bar ist, der den Kolben nach vorne oder nach hinten,

Probe oder eines Reagenz jeweils vollständig abge- wie gefordert, bewegen kann. Ferner ist auch ein von

dichtet, so daß eine Druckmessung in eindeutiger 15 Hand betätigtes Rad vorgesehen, so daß man den

und genauer Weise durchgeführt werden kann. Kolben, wenn gewünscht, auch von Hand verschie-

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Er- ben kann. Dies ist bei der an.anglichen Einstellung findung ist die sich bewegende Vorrichtung eine des Instrumentes und bei dessen Auffüllung mit drehbare Platte, die mehrere Arbeitsstellungen auf- Quecksilber oder auch dann zweckmäßig, wenn man weist, an der eine eine Probe oder ein Reagenz ent- 20 Einstellungen vor der Ausführung einer Analyse vorhaltende Kammer und Leerkammern angeordnet nimmt. Der Kolben 13 ist in einem mit Quecksilber sind, um die Reaktionskammer gegenüber der Atmo- gefüllten Rohr 15 angeordnet. Der Kolben 13 ist fersphäre abzudichten. ner durch eine Tetrafluorethylendichtung 17 (vgl.

Die drehbare Platte kann vorteilhafterweise zwi- F i g. 3) abgedichtet, die es möglich macht, daß sich

sehen zwei stationären Platten liegen, von denen die 25 der Kolben nach hinten und η 'ch vorne bewegen

eine eine Öffnung zur Verbindung mit der Reak- kann ohne daß eine Luftleckstelle auftritt. Der KoI-

tionskammer und die andere eine Öffnung zur Ver- ben 13 steht mit dem Servomotor M (S) durch spiel-

bindung mit der Atmosphäre aufweist. freie Zahnräder in Verbindung, so daß ein bestimm-

Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Reak- tes Volumen jedesmal dann verschoben wird, wenn

tionskammer in einem länglichen, die Drehebene der 30 ..ich der Kolben um e^;nen bestimmten Abstand ver-

Platte schneidenden Rohr angeordnet ist, das an schiebt. Zur Messung der sich ändernden Drücke ist

einem Ende mit der Platte und am anderen Ende mit am Rohr 15 beispielsweise eine druckempfindliche

dem den verschiebbaren Kolben enthaltenden und ab- Anordnung oder ein Dehnungsmesser 19 befestigt

gedichteten Rohr verbunden ist. und darin abgedichtet untergebracht. Das Rohr 15

Gemäß tmer vorteilhaften Weiterbildung der Er- 35 kann in einer horizontalen oder vertikalen Betriebsfindung ist der Kolben durch einen Servomotor ein- art angeordnet sein. Die Druckmeßvorrichtung oder stellbar. Auf diese Weise ist es möglich, hintereinan- der Dehnungsmesser 19 ist mit einem im Handel verder Proben sehr unterschiedlicher Beschaffenheit zu fügbaren Aufzeichnungsgerät oder einer Ausdruckverarbeiten, die das Ansaugen einer größeren Pro- vorrichtung üblicher Ausbildung verbunden, um den benmenge und/odi:r Reagenzmenoe erfordern. 40 Druck aufzuzeichnen. Ferner stellt das Rohr 15 mit

Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil einem länglichen Glasrohr 21 in Verbindung. Dieses

besteht darin, daß es nicht erforderlich ist, die in der Glasrohr 21 kann — wie in den F i g. 1 und 3 darge-

Flüssigkeit enthaltenen Gasmengen vor ihrer Mes- stellt — rechtwinkelig zum Kolben 13 und zum Rohr

sung in einer getrennter Vorrichtung freizusetzen. 15 angeordnet sein; das Glasrohr 21 kann auch —

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der 45 wie in F i g. 5 gezeigt — in einer Verlängerung des

Zeichnung noch näher e.läutert. Kolbens und Rohres 15 vorgesehen sein. In dem

In der Zeichnung zeigt Glasrohr 21 ist eine Misch- oder Reaktionskammer

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausfüh- 2a vorgesehen, die eine flache Seite aufweist, auf der

rungsform des Instrumentes, eine Nabenhaube 25 ruht, d. h. ein Stück eines Drah-

F i g. 2 eine auseinandergezogene perspektivische 50 tes aus Weicheisen oder einer Platin-Kobalt-Ansicht eines Teils des in F i g. 1 dargestellten In- Legierung. Diese Nabenhaube 25 wird in ihrer Stelstrumentes, lung durch einen nahe der flachen Seite angeordne-

Fig. 3 den unteren Teil des in Fig. 1 gezeigten ten Magneten 26 derart gehalten, daß dann, wenn

Instrumentes, dieser durch einen kleinen Motor M' in Drehungen

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung der Pro- 55 versetzt wird, auch die Nabenhaube umläuft. Diese

grammieranordnung des Instrumentes, Bauart eines Läufers oder einer Nabenhaube ist als

F i g. 5 eine Ausführungsform des in F i g. 1 darge- magnetische Rührvorrichtung bekannt. Das obere

stellten Instrumentes in einer vertikalen Betriebsart, Ende des Glasrohres weist bei 27 einen Flansch auf

wobei der untere Teil des Instrumentes im Schnitt und ist mittels einer Klammer 27 α versiegelt und mit

dargestellt ist, 60 einer stationären Tragplatte 29 verbunden, die vor-

F i g. 6 A, 6 B, 6 C eine Ausbildung eines Teils des zugsweise aus einem inerten Werkstoff, wie beispiels-

in F i g. 1 dargestellten Instrumentes. weise rostfreiem Stahl oder Tetrafluorethylen (TFE 7)

Das in den Fig. 1 und2 gezeigte Instrument weist besteht. Diese Tragplatte 29 ist an der Oberseite auf

eine sich bewegende Vorrichtung mit einer Arbeits- eine optische Ebenheit abgeschliffen, so daß sie

station auf. An einer Stelle ist an der sich bewegen- 65 einen Teil eines Ventils bilden kann, welches vaku-

den Vorrichtung eine Öffnung vorgesehen, um eine umdicht sein kann. Diese Tragplatte 29 weist eine

Flüssigkeits-Gas-Probe in eine Reaktionskammer zu einzige öffnung H₀ von etwa 0,3 cm Durchmesser

leiten, die ein Trennmittel aufweist, um das Gas von auf, welche mit der Öffnung des Glasrohres H_b an

der Oberseite ausgerichtet ist. Über der Oberseite dieser stationären Tragplatte ist eine drehbare Platte 31 angeordnet. Diese Platte 31 ist beweglich und oben und unten auf optische Ebenheit geschliffen; sie besteht ferner vorzugsweise aus einem inerten Werkstoff, wie beispielsweise TFE. Diese drehbare Platte 31 kann in einer Richtung oder zurück und vorwärts mittels eines Antriebs bewegt werden, der über ein Malteserkreuzgetriebe 33 arbeitet und einen Antriebsmotor M (S) aufweist, der die genaue Ausrichtung der Stellungen dieser Platte ermöglicht. An der Oberseite dieser drehbaren Platte 31 ist eine stationäre Abdeckplatte 35 vorgesehen, deren Bodenseite optisch eben geschliffen ist. Diese stationäre Platte 35 besitzt eine öffnung H_c von etwa 0,3 cm im Durchmesser und ist mit der Öffnung im Glasrohr 21 ausgerichtet. Die drei Platten sind durch zwei Anziehschrauben 37 und 39 gegeneinander gepreßt. Ferner ist unterhalb der oberen Festziehmutter eine Feder-Metallunterlegscheibe 41 vorgesehen, um die Spannung zwischen den drei Platten aufrechtzuerhalten; die Unterlegscheibe 41 weist eine einzelne öffnung H_d von 0,3 cm im Durchmesser auf, die mit der öffnung im Glasrohr 21 und den öffnungen in den stationären Abdeck- und Tragplatten 35 und 29 ausgerichtet ist. Die Drehung der Mittelplatte verhindert das Eindringen von Luft von den Seiten her, und die Kombination der drei Platten wirkt als ein Mehrfach-Stellenventil, welches die Verbindung des Glasrohres mit irgendeiner der zwölf in F i g. 2 dargestellten Stellungen P₁ bis P₁₂ ermöglicht. Stellung Nr. 1 schafft eine Verbindung mit der Außenseite und gestattet die Zuführung einer Meßprobe. Die Stellungen P₂, P₃, P₆, P₆, P₇ P₉, P₁₁ und P₁₂ erlauben die Verbindung mit den Reagensbehältern, die gemäß einer Ausbildungsform der Erfindung an der drehbaren Platte 31 befestigt sind. Die Stellungen P₄, P₈ und P₁₀ sind Dichtungen, welche die Ausbildung eines Vakuums in dem Glasrohr dann gestatten, wenn die Probe- und Reagensplatte in diese Stellungen bewegt wird und der Kolben sich zurückzieht. In der Praxis ist das mit dem Rohr 15 verbundene Glasrohr und das Rohr 15 mit Quecksilber oder einer anderen inerten nicht flüchtigen Flüssigkeit gefüllt.

Beim Betrieb des Instrumentes wird dann, wenn sich die drehbare Platte31 in Stellung?, befindet, eine Probe aufgebracht. Die Drehung gemäß einem festen Plan ermöglicht die Zufügung von Reagenzien zur Freisetzung der Gase und die Bewegung in eine abgedichtete Stellung. Die Bewegung des Kolbens erfolgt auf ein festes Volumen zwischen der drehbaren Platte und der Reagenzschale zurück.

Das Aufzeichnungs- oder Ausdruckgerät wird zur Aufzeichnung des Druckes erregt. Die Bewegung des Kolbens nach vorne stellt den atmosphärischen Druck wieder her. Die Drehung der aus TFE besteilenden drehbaren Platte 31 ermöglicht die Zufügung eines chemischen Absorptionsmittels. Sodann wird die Bewegung in eine abgedichtete Stellung durchgeführt. Der Kolben bewegt sich in die voreingestellte vorherige Stellung, und es wird ein zweiter Druck aufgezeichnet. Die Differenz ist ein Maß für das absorbierte Gas und somit für das Gas in der ursprünglichen Probe. Weitere Stellungen sind vorgesehen, um die verbrauchte Probe auszustoßen, das Instrument zu säubetn und um es in seine Anfangsstellung zurückzubringen. In der AnfangssteJlung erstreckt sich das Quecksilber von dem Glasrohr bis zum Rand der Öffnung in der stationären Tragplatte 29. Die.Probengröße entspricht genau der Größe, die erforderlich ist, um den durch die Öffnung in der drehbaren Platte 31 vorgesehenen Raum zu füllen. Dieser Raum kann durch Einlegestücke derart verändert werden, daß er dem Volumen der zugeführten Probe entspricht. Nach jedem Zyklus befindet sich der Kolben in der gleichen Stellung. Aus diesem Grunde mißt der Kolben immer ein Volumen, und seine Abmessungen sind entsprechend dem gemessenen Volumen ausgebildet. Die Kolbenbewegung dient sodann den Zwecken einer Mikrobürette zur Messung von Volumen.

Bei einer Ausbildungsform sind die Reagenzbehälter stationär und durch flexible Rohre mit den Auslaßteilen der Proben- und Reagenzplatte verbunden. In diesem Falle bewegt sich die Platte zur Durchführung einer Analyse von Station zu Station. Das Malteserkreuzgetriebe kehrt sodann um, um die Rück-

ao führung in die ursprüngliche Stellung zu bewirken, damit sich die Rohre nicht verwickeln können.

F i g. 4 ze\V- das System für die Planung der Bewegung der verschiedenen Teile des Gerätes. Die Drehung eines Synchron-Programmotors M(P) dreht

as Nocken 43, 45, 47 usw., welche auf Schalter 43_S, 45_S, 47_S einwirken. Diese Schaltei betätigen in bestimmten Intervallen den Aufzeichnungsdrucker und auch andere Bauteile. Die Malteserkreuzgetriebesteuerung bestimmt die Bewegung in die Stationsstel-

lungen und die erforderliche Zeit für den Verbleib in diesen Stationen. Zwei Regler für den Kolben legen dessen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung und den Abstand, den er durchläuft, fest. Die Vorwärtsbewegung wird dann nicht betätigt, wenn eine Rückwärts-

bewegung stattfindet und umgekehrt. Auch die Steuerung für den magnetischen Rührer erfolgt von dieser Nockenvorrichtung aus, und zwar zu vorherbestimmten, festgelegten Intervallen und für bestimmte Zeiten.

Der Dehnungsmesser 19 ist ein im Handel verfügbares Bauelement. Die TFE-Meßvorrichtung 19 ist in einer TFE-Halterung versiegelt, die dicht in das Glas hineinpaßt und eine luftdichte Abdichtung bildet. Dieser TFE-Stopfen ist aus Gründen der Flexi-

bilität an der Außenseite mit Kreisen versehen und hat eine leicht keilförmige Gestalt. Wenn er durch die Schraubenanziehung dicht gegen das Glas gedrückt wird, so bildet er eine wirksame Dichtung. Die ganze Anordnung ist dabei in einem Metallrah jnen angeordnet. Die Rückseite des Rohres 15 drückt gegen eine Gummiabdichtung, die von einem Metallanschlag im Rahmen gehaltert ist. Somit bewegt sich der Kolben frei im Quecksilber, und das verschobene Volumen wird durch die Bewegung und den Durch-

messer des Kolbens bestimmt.

In Fig.5 ist das Instrument in einer vertikalen Betriebsstellung angeordnet Bei dieser Betriebsart müssen sich jegliche, im Rohr eingefangene Luftblasen nach oben bewegen.

Bei der vertikalen Betriebsweise befindet sich der den Kolben antreibende Motor M (S) unterhalb des Instrumentes, welches von einer Dichtung 17 α gehaltert ist. Der Kolben 13 a bewegt sich vertikal im Rohr 15 a. Ein Dehnungsmesser 19 α ist an der Seite des Instrumentes unterhalb des Abschnittes angeordnet, der die Reaktionskammer aufweist. Das die Reaktionskammer enthaltende Glasrohr 21a ist als eine Verlängerung des Rohres XS α angeordnet. Bei

beiden Betriebsarten sollte das Instrument einen Handantrieb aufweisen, um das Instrument — wenn erforderlich — von Hand anzutreiben; dieser Handantrieb besteht aus einer Kurbel C mit geeigneten Kegelzahnrädern G.

Der Kolben 13, das Rohr 15 ( in welchem der Kolben angeordnet ist) und Ίΐε Dehnungsmesseranordnung 19 sind derart ausgebildet, daß dieser Teil des Instrumentes ein Rohr 15 b für das Antriebsströmungsniittel und einen aus rostfreiem Stahl oder Glas bestehenden Kolben 13 b in dem Rohr aufweist (vgl. Fig. 6A). Das Rohr ISb besteht aus Glas und ist am einen Ende abgedichtet und am anderen eben geschliffen. Der Kolben bewegt sich in dem Rohr vorwärts und rückwärts, um das Antriebsströmungsmittel — normalerweise Quecksilber, obwohl auch andere nichtflüchtige Flüssigkeiten, wie beispielsweise Siliziumöle verwendet werden können — zu verschieben. Der Kolben tritt in das Rohr 15 b durch eine aus TFE hergestellte Dichtung 54 ein. Diese Dichtung paßt dicht in das Rohr und weist eingeschnittene Ringe auf. um flexibler zu sein, und um dem Rohr zu erlauben, daß es glatt ein und aus über die Dichtung bis zu einem Flansch 54 a auf der Dichti ng gleitet, welche eine ebene Oberfläche aufweist, so daß dann, wenn das Ende des Rohres dagegen gedrückt wird, eine Dichtung hcrgcstcü! wird. Über dem abgedichteten Ende des Rohres befindet sich eine verjüngte Schraubkappe 55, die eine Öffnung 55 a aufweist, welche zum Eingriff mit verjüngten Gewinden 54 b und der Dichtung 54 dient.

Die Rohr- und Kolbenanordnung wird in ihrer Stellung durch eine Anordnung von Halterungsgliedern gehalten. Zunächst ist eine erste Querhalterung 57 vorgesehen, die ihrerseits durch Feststellschrauben mit Längsverbindungsstangen 58 α und 58 b verbunden ist. Die Dichtung 54 wird durch eine zweite Querhalterung 60 gehalten, die ebenfalls mit den Verbindungsstangen 58 α und 58 b verbunden ist; der Kolben 13 b ist außerhalb des Rohres (des Zylinders) durch eine dritte Querhalterung 61 gehaltert, die — anders als die anderen Querhalterungen — über oder längs der Verbindungsstangen 58 a und 58 b gleitet. und zwar entsprechend der Bewegung des Kolbens in ■ 'λ·< Rohr hinein oder aus diesem heraus. Der Kolben 13 b besitzt ein Flanschende 62, welches mittels einer auf eine Gummhinterlegscheibe 63 einwirkenden Feststellschraube 62 a an der dritten Querhalterung M gehalten ist. Die dritte Querhalterung 61 und der Kolben 13 b werden durch eine mit Gewinde versehene Stange 64 verschoben, welche sich bei Drehung des Antriebsrades 65 in den Hohlraum des Kolb.-ns hineinbewegt. Dies dient zum Ausgleich der Halterung 61. Wenn eine Drehung in einer Richtung erfolgt, so wird die Halterung 61 und der Kolben 13 b in das Rohr (Zylinder) hineingeschoben, während bei einer Drehung in anderer Richtung der Kolben sich aus dem Rohr herausbewegt. Auf diese Weise wird das Quecksilber-Antriebsströmungsmitlel im oberen Teil des Instrumentes angehoben oder abgesenkt. Zur Erleichterung des Gleitens der Halterung 61 längs der Verbindungsstangen 58 ti und 58 b sind Iager 66 vorgesehen.

Zur Halterung der mit Gewinde versehenen Stange 64 ist eine vierte Querbalterung 67 mit Lagern 68 vorgesehen; zur Drehung des Rades 65 von Hand ist schließlich ein Handgriff 69 angeordnet. Für den Motorantrieb der mit Gewinde versehenen Stange 64 ist eine durch ein Band 71 und einen Motor 72 angetriebene Rolle 70 vorhanden.

In dem Rohr (Zylinder) 15 6 ist ein Wandler 19 b angeordnet, dessen druckempfindliches Ende 73 mit dem Außenende des Rohres 15 b in Verbindung steht. Der V/andler 19 b ist durch einen TFE-Stopfen 56 in dem Rohr 15 b abgedichtet. Dieser Stopfen 5o seinerseits wird in seiner Stellung durch eine geriffelte, in der ersten Querhalterung 57 angeordnete

ίο Festziehschraube 74 gehalten. Der Wandler 19 b verläuft durch die Festziehschraube 74 hindurch. Vom Wandler 19 b kommende Leitungen verbinden diesen mit der Ausdruckvorrichtung. Die Andruckvorrichtung weist normalerweise einen alphanumerischen Ausdruck auf.

Beispiel 1 (CO₂Gehalt)

Das Instrument ist bis zum Rande der Öffnung in

so der stationären Halterungsplatte mit Quecksilber gefüllt. Eine Probe eines Serums oder Blutes wird in der Größenordnung von 10 bis 100 Mikrolitern aus einer Kapillar-Kippvorrichtung zugeführt, wobei man die Kapillare vor dem Ausstoßen der Probe

»5 kippt und in die Probenöffnung eintaucht. Die Füllung kann auch von Hand mittels einer Pipette erfolgen. In dieser Stufe befindet <üeh Hie hewegliche Proben- und Reagenzplatte in ihrer Stellung, so daß die öffnung für die Probe mit öffnung in der stationären Tragplatte und der Abdeckplatte und der Öffnung in der Federplattenstellung F₁ ausgerichtet ist. Sodann wird das Instrument mittels des Malteserkreuzgetriebes betätigt, und der Reagenzträger (Stellung P.,) verdreht sich in seine Stellung. Dieser trägt eine Lösung 3 N Milchsäure, die mit Cerylalkohol gesättigl ist, um das Schäumen zu verhindern. Schließlich wird der Kolben betätigt und wird durch den Motor und die spielfreien Zahnräder zurückgezogen, um genau das gleiche Volumen wie die ursprünglich gewählte Probe zu liefern. Nunmehr dreht sich die Proben- und Reagenzplatte in die Reagenzträgerstellung P_:1 die mit Quecksilber gefüllt ist. Der Kolben zieht siel· zurück, um 0,1 Milliliter Quecksilber in die Kammei zu liefern. In dieser Stufe ist die Probe durch die Milchsäure eingespült, und diese ist durch da« Quecksilber eingespült. Die Proben- und Reagenz platte itreht sich nunmehr in die Stellung P₄, die ein< das Instrument abdichtende Blankstellung ist. Nun mehr zieht der Kolben ein Volumen von 0.5 Milli litern zurück. Die Drehstange dreht sich eine Minut« lang und mischt die Reagenzien. Darauf befindet siel das Instrument für 30 Sek. in Ruhestellung, wahrem nunmehr der Druck von der Aufzeichnungsvorrich tung oder der Andruckvorrichtung aufgezeichne

wird. In diesem Augenblick wird der Kolben betätig und rückt um 0,5 Milliliter vor oder so weit, bis de Dehnungsmesser atmosphärischen Druck abfüllt wenn er angehalten wird. Nunmehr dreht sich dii Proben- und Reagenzplatte derart in die Stellung P,

daß diese mit der 3N-Lösung von Natriumhydro xyd in Verbindung steht. Der Kolben zieht sich dam zurück, um das gleiche Volvmen wie die Ursprung liehe Probe aufzunehmen. Diese wird mit 0.1 Millili ter Quecksilber eingespült, welches an der Stelle /'

6s vorhanden ist. Nunmehr bewegt sich die Proben- un< Reagcnzplatte in die Stellung P.. die eine Blank oder Leerstellung ist. Der Kolben bewegt dann ei Volumen von 0,5 Mikroliter zurück, der Läufe

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mischt die Reagenzien zur Absorption dieses Kohlenstoffdioxyds, und der Druck wird dabei wie zuvor aufgezeichnet. Nunmehr schreitet der Kolben zum 'itmosphärischen Druck vor, und der Inhalt wird in der Stellung/'., in einen leeren Behälter ausgestoßen, der von der drehbaren Platte getragen ist. In der Stellung P₉ wird ein Milliliter Wasser aufgenommen und in der Stellung F₁₁ ausgestoßen. Bei diesem Verfahren ist die Stellung P₁₀ ausgelassen. In dieser Stellung setzt der Kolben das Ausstoßen, des Quecksilbers so lange fort, bis er sich in seiner Versuchs-Anfangsstellung wieder befindet. Die Öffnung in der stationären Tragplatte ist mit Quecksilber gefüllt. Die drehbare Platte bewegt sich in ihre ursprüngliche Anfangsstellung P₁. Die Stellung P₁₂ ist bei diesem Verfahren umgangen. Bei der tatsächlichen Verwendung sind zwölf (mit 30° versetzte) Stellungen derart vorgesehen, daß das Instrument für andere Tests verwendbar ist, die mehrere Stellungen benötigen. Für das hier beschriebene Verfahren sind nur zehn Stationen erforderlich.

Die Differenz des Druckes vor und nach der Absorption in Alkali ergibt nach Multiplikation durch einen Faktor zur Korrektur der Temperatur und anderer konstanter Bedingungen den CO₂-Gehalt. Der Faktor hängt von den Einheiten ab, für die man sich beim Bericht des Ergebnisses entscheidet. Die an der ProbensteUving P. in das Instrument eintretende Luft hat keine Folgen, da die Druckdifferenz tatsächlich das im Alkali absorbierte CO₂ mißt.

Beispiel 2 (Sauerstoff im Blut)

Bei dieser Analyse wird im allgemeinen das gleiche Verfahren venvendet. Die Probe wird in der Anfangsstellung wie im Falle von CO₂ eingebracht, und das Instrumer* spült automatisch eine verdünnte, angesäuerte Lösung aus Kaliumferricyanid, gefolgt von Quecksilber ein, um das Hämoglobin in Metahämoglobin umzuwandeln, und um Sauerstoff freizusetzen. Das Kohlenstoffdioxyd wird sodann wie zuvor durch Alkali absorbiert und eine Druckablesung vorgenommen. Zur Absorption des Sauerstoffes wird Natriumhydrosulfit zugefügt und eine zweite Druckablesurtg vorgenommen. Sowohl bei dem Verfahren gemäß Beispiel 1 als auch bei diesem Verfahren liegen diese Drücke unterhalb des atmosphärischen Druckes, da die Gase unter Vakuum freigesetzt werden. Das Instrument wird, wie zuvor, ausgewaschen und in seine ursprüngliche Stellung zurückgebracht, da hier ein zusätzliches, zusammen mit Quecksilber eingespültes Reagenz benötigt wird, braucht man bei diesem Test alle zwölf Stellungen. Eine Leerstellung wird benutzt, welche an Stelle von Blut destilliertes Wasser verwendet, um Sauerstoff zu binden, der dann eingeführt wird, wenn die Probe in das Instrument eingebracht wird. Die Ablesungen werden in den drei Leerstellungen P₄, P₇, P₁₀ vorgenommen. Die Druckdifferenz zwischen P₄ und P. ergibt das in der Probe enthaltene CO₂. Die Differenz der Ablesungen zwischen P₇ und P₁₀ ergibt den ίο in der Probe enthaltenen Sauerstoff, wenn die Multiplikation mit einem geeigneten Faktor erfolgt ist.

Die Erfindung liefert also ein Instrument zur Analyse von in Flüssigkeiten enthaltenen Gasproben, wobei eine drehbare Platte 31 vorgesehen ist, die mehrere Arbeitsstellungen P₁ bis P₁., aufweist von denen mindestens eine eine Öffnung besitzt, durch welche eine Probe einer Flüssigkeits-Gas-Mischung in das Instrument einführbar ist; ferner ist eine Reaktionskammer 23 vorgesehen, in welche die Probe eingebracht wird; diese Reaktionskammer enthält zur ^Trennung der Flüssigkeit vom Gas ein Trennmittel sowie Druckwandleranordnun^, welche ein Druckmeßgerät 19 aufweist, welches mit einem Rohr (Zylinder) 15 verbunden ist, das einen Kolben 13 und ein mit der Reaktionskammer 23 verbundenes Glasrohr 21 besitzt. Der Druck wird dann gemessen, wenn die Probe das erstemal durch die Öffnung in die Reaktionskammer 23 eingebracht ist und nachdem sie einer zweiten Arbeitsstellung an der beweglichen Anordnung ausgesetzt ist, wobei die zweite Arbeitsstellung eine Absorptionskammer zur Absorption des Gases aufweist. Der Gasdruck wird cm einem druckempfindlichen Wandler oder mittels eines Druckmessers 19 gemessen, der eine druckempfindliche Oberfläche von 0,3 bis 4qcm autweist, wobei Mittel zur Umwandlung des sich ergebenden Druckes in einen elektrischen Strom vorgesehen sind, der von der elektrischen Aufzeichnungsmaschine aufgezeichnet werden kann. Die bewegliche Platte 31 wird der Reihe nach durch ein Malteserkreuzgetriebe in ihre Stellungen gebracht, wobei das Malteserkreuzgetriebe durch den Motor//(G) angetrieben ist, der an· dieser Platte durch eine mit dieser beweglichen Platte verstifteteti 45 Achse befestigt ist. Der Kolben wird durch den Servomotor M [S) mit spielfreien Zahnrädern präzise vorwärts und rückwärts bewegt. Das Instrument is¹ mittels einer Reihe von Nocken progranamiert, "in durch den Synchronmotor M (P) angetrieben sind 50 und wodurch die Malteserkreuzbewegung, der Servo motor und die Aufzeichnungs- oder Ausdruckvor richtung durch Mikroschalter betätigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Instrument zur Bestimmung des Gasgehaltes, insbesondere zur automatischen Messung des Gasgehaltes von Flüssigkeitsproben, mit einem in einem abgedichteten Rohr verschiebbaren Kolben, einem mit dem abgedichteten Rohr in Verbindung stehenden Druckmesser und mit einer Reaktionskammer, in der die Flüssigkeitsprobe lind die Reagenzien gemischt werden, wobei die Reaktionskammer mit einem ein Antriebs-Strörnungsmedium, beispielsweise Quecksilber enthaltenden Rohr verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Reaktionskammer (23) zu jeder Zeit nur mit einem eiuer Reihe von zumindest drei Arbeitsplätzen (P 1 bis P 9) verbindbar ist, daß eine bewegliche Vorrichtung (31) diese zumindest drei oder mehr mit Abstand angeordneten Arbeitsplätze (P 1 bis P 9) trägt, die mit vorgegebenen Abstandsintervallen angeordnet sind, wobei die Reaktionskammer zu jeder Zeit an lediglich einen di-.-ser Arbeitsplätze (P 1 bis P 9) bewegbar ist, daß ferner der erste Arbeitsplatz (P 1) Einrichtungen zur Einführung einer zu analysierenden Probe in die Reaktionskammer aufweist, daß der zweite Arbeitsplatz Einrichtungen zur Einführung eines Reagenz in die Reaktionskammer (23) zuni Freisetzen der Gase aus der Probe aufweift und daß der dritte Arbeitsplatz Vorrichtungen zun. Einführen von Mitteln in die Reaktionskammer (23) zur Absorption des freigesetzten Gases aufweist, wobei Einrichtungen zur aufeinanderfolgenden Zuführung der drei oder mehr Arbeitsplätze in der Art vorgesehen sind, daß lediglich einer dieser Arbeitsplätze zu jeder Zeit mit der Reaktionskammer (23) in Verbindung steht und daß Abdichtmittel zur Abdichtung des Endes der Reaktionskammer vorgesehen sind.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich bewegende Vorrichtung eine drehbare Platte (31) ist. die mehrere Arbeitsstellungen aufweist, an der eine eine Probe oder ein Reagenz enthaltende Kammer und Leerkammern angeordnet sind, um die Reaktionskammer (23) gegenüber der Atmosphäre abzudichten.

3. Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Platte (31) zwischen zwei stationären Platten (29, 35) liegt, von denen die eine (29) eine öffnung (Hd) zur Verbindung mit der Reaktionskammer (23) und die andere (35) eine öffnung (Hc) zur Verbindung mit der Atmosphäre aufweist,

4. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammer (23) in einem länglichen, die Drehebene der Platte (31) schneidenden Rohr (21) angeordnet ist, das an einem Ende mit der Platte (29) und am anderen Ende mit dem den verschiebbaren Kolben (13) enthaltenden und abgedichteten Rohr (15) verbunden ist.

5. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) durch einen Servomotor (M[S]) einstellbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Instrument zur Bestimmung des Gasgehaltes, insbesondere zur automatischen Messung des Gasgehaltes von Flüssigkeitsproben mit einem in einem abgedichteten Rohr verschiebbaren Kolben, einem mit dem abgedichteten Rohr in Verbindung stehenden Druckmesser und mit einer Reaktionskammer, in der die Flüssigkeitsprobe und die Reagenzien gemischt werden, wobei die Reaktionskammer mit einem ein Antriebsströmungsmedium, beispielsweise Quecksilber enthaltenden l<ohr verbunden ist.

Ein Instrument dieser Art ist bereits aus der deutschen Patentschrift 392 922 bekannt. Mit diesem Instrument ist es möglich. Gasmengen durch Absorp-

lion in einem Reagenz durch Messung der bei der Absorpiton auftretenden Druckverringerung zu bestimmen. Hierbei ist es jedoch nur möglich, einen Anteil eines bestimmten Gases in einem Gasgemisch zu bestimmen und es ist nicht möglich, die Messung verschiedener Gasbestandteile nacheinander und in automatischer Form durchzuführen, da das bekannte Instrument nur einen Behälter für ein bestimmtes Gas absorbierendes Mittel aufweist, das zur Messung eines anderen Gasbestandteils ausgetauscht werden muß. Weiterhin ist es nicht möglich, den Gasgehalt von Flüssigkeiten zu bestimmen, ohne daß dieses Gas vorher in einer getrennten Vorrichtung aus der Flüssigkeit freigesetzt wird.

Die Bestimmung des Gasgehaltes von Flüssigkei-

ten ist insbesondere bei vielen medizinischen Untersuchungen erforderlich. So wurden beispielsweise Blutgase durch die Freisetzung der Gase und durch Messung ihres Volumens oder Drucks bei konstantem Volumen, wie beispielsweise ?n Makro- oder Mi-

krogasometern bestimmt. Diese Verfahren sind jedoch langsam, zeitraubend und für den Benutzer ermüdend. Ferner wurde für diesen Zweck auch die Gas-Chromatographie verwendet. Bei diesem Vorgang wird jedoch eine zu lange Zeit für die Entwick-

lung des Chromatogramms benötigt. Die weiterhin verwendeten titrimetrischen Verfahren sind allgemein ungenau und für die analysierten Gase nicht spezifisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein In-

strument zur automatischen Messung des Gasgehaltes von Flüssigkeiten zu schaffen, mit dem aufeinanderfolgend in vorgegebener Weise eine Anzahl von Flüssigkeitsproben auf ihren Gasgehalt untersucht werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Instrument der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ende der Reaktionskammer zu jeder Zeit nur mit einem einer Reihe von zumindest drei Arbeitsplätzen verbindbar ist, daß eine bewegliche Vorrichtung diese zumindest drei oder mehr mit Abstand angeordnet η Arbeitsplätze trägt, die mit vorgegebenen Abstandsintervallen angeordnet sind, wobei die Reaktionskammer zu jeder Zeit an lediglich einen dieser Arbeitsplätze bewegbar ist, daß ferner der erste Arbeitsplatz Einrichtungen zur Einführung einer zu analysierenden Probe in die Reaktionskammer aufweist, daß der zweite Arbeitsplatz Einrichtungen zur Einführung eines Reagenz in die Reakiionskammer zum Freisetzen der Gase aus der Probe aufweist und daß der dritte Arbeitsplatz Vorrichtungen zum Einführen von Mitteln in die Reaktionskammer zur Absorption des freigesetzten Gases aufweist, wobei Einrichtungen zur aufeinanderfol-