DE1950376A1 - Einrichtung fuer kolorimetrische Bestimmungen an fliessfaehigen Medien - Google Patents
Einrichtung fuer kolorimetrische Bestimmungen an fliessfaehigen MedienInfo
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Description
Dipl.-fng. E. Eder
Dipl.-Ing. K- SchtescM» 6873
8 München 13
El!iabethitr«6· 34
COULTER ELECTROFICS, INC., Hialeah, Florida (TTSA)
inrichtung für kolor!metrische Bestimmungen an fließfähigen Medien
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Messen der
Absorption von Licht in einer Flüssigkeit9 insbesondere
bezieht sie sich auf das Messen der Absorption von Licht bestimmter Wellenlänge in einer speziellen Flüssigkeit mit
dem Zielg die kolorimetrisch^ Ursache zu ermittelns die
die Absorption verursachte. Als wichtigstes Beispiel und Hauptanwendungsbereieh der Erfindung ist die Bestimmung
des Hämoglobxngehaltes in einer Blutprobe anzusehen,, Diese
Meßgrösse ist in der Medizin allgemein bekannt^ und sie
liefert wichtige Informationen für die Diagnose und Therapie
von Krankheiten. Aus den Meßwerten für dan Hämoglobingehalt
kann man Schlüsse auf andere Eigenschaften des Bluts ziehen 9 die weitere wertvolle Erkenntnisse vermitteln«
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird eine Blutprobe
verdünnt, zur Freigabe des Proteinpigments der roten Zellen veranlaßt, und das Pigment wird mit einem geeigneten
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Reagenz vermischt,.. um die erforderliche Probenflüssigkeit
zu erhalten§ Licht bestimmter Wellenlänge wird durch die
Flüssigkeit geleitet, und die Absorption dieses Lichts ist ein Maß für die Farbänderung, die durch die Anwesenheit des
Pigments hervorgerufen ist. Der Betrag dieser Absorption
wird mit dem Absorptionsbetrag des gleichen Lichtstrahls verglichen, der durch ein Vergleichsmedium fällts das nach
Möglichkeit die gleiche Färbung aufweist wie das Lösungsmittel«
Der Unterschied ist gleich der durch das. Pigment verursachten Absorptions und diese steht in Beziehung zu
dem Hämoglobingehalt der -ursprünglichen Blutprobe«,
Mit der Erfindung wird eine vollautomatisch arbeitende
Einriehtung angegeben, in welcher der Laborant nur eine
einfache Hantierung auszuführen hat9 woraufhin der gesamte
Meßvorgang abläuft. Diese Hantierung ist das Eingiessen einer1 Flüssigkeitsprobe aus einem Gefäß in die Küvette des
Meßgerätsβ Diese Hantierung besteht aus einigen einfachen
Bewegungen9 die folgendermaßen umschrieben'werden könnens
zuerst bewegt der Laborant seine Handg die die Flüssigkeitspröbe
hältν nahe an die Einrichtung heran§ dann hebt er mit derselben Hand den Deekel an? der die Küvette bedeckt, und
gießt die Probenflüssigkeits indem er den Deekel in seiner
geöffneten Stellung hält, in den Mittelbehälter der Küvette5
sehlleßlieh. führt er seine Hand, die das Probengefäß hält,.
von der Meßeinrichtung wieder Ewrück und läßt dadurch den
Deekel wieder in seine geschlossene Ausgangsstellung -zurüekfalleys
Der Hamogloblngehalt erscheint unmittelbar darauf
als Anzeige an der. Heieinapichtung % und die Apparatur ist ,
Mit der Erfindung läßt sieh jede kalorimetrische Messung
sieht etwa nur eine" Hämoglobinbestijnsnung ausführen* Das"
hmL ämw Beurteilung der Beschreibung und der Patentan-
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Das Schrifttum über Verfahren und Geräte zur Bestimmung des Hämoglobingehalts ist sehr umfangreich. Die in den Laboratorien
zur Zeit verbreitetsten Methoden arbeiten mit FlüssigkeitsSchüben, je'doch gibt es auch einige Durchflußgeräte,
obwohl diese kostspielig sind. Weit verbreitet sind Spektrometer, die nach Zweistrahlverfahren arbeiten,
mit denen Veränderungen im System, die sich während der Messung der Proben einstellen, kompensiert werden können.
Dabei werden international festgelegte monochromatische Standardlichtquellen verwendet, jedoch kann das Licht auch
durch Filterung erzeugt werden. Erfindungsgemäß ist ein ein
faches System ohne kostspielige Apparaturen vorgesehen, das
sehr raumsparend gebaut werden kann.
Einige bekannte Verfahren verwenden chemische Methoden^ demgegenüber
arbeitet das erfindungsgemässe Verfahren kolorimetrisch,
indem es die .Färbung des sauren Hämatins einer verdünnten Blutprobe mit einem Bezugswert vergleicht und den
Eämoglobingehalt der Ausgangsprobe aus dem kolorimetriechen
Meßergebnis berechnet.
Gemäß der Erfindung ist ein raumsparend gebautes Gerät mit
einem oder häufiger zwei Gehäusen vorgesehen, die geringes Gewicht haben und leicht transportiert werden können. Nach
dem Vorbereiten der Hämoglobinprobe braucht der Laborant nur noch die Probe in das Gerät einzugiessen. Der Hämoglobinwert
erscheint fast sofort in Form eines Anzeigewerts. Für die nächste Probe braucht diese Hantierung nur wiederholt zu werden.
Um das zu erreichen, läßt die erfindungsgemässe Einrichtung
eine Folge von Funktionen ablaufen, die eine zuverlässige, schnelle und genaue Messung gewährleisten. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform wird die Küvettenöffnung von einem angelenkten Deckel verschlossen, und der Laborant hebt den
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-H-
Deckel mit den Fingergelenken der5 Hand an, die auch das
Probengefäß hält. Dadurch wird ein elektrischer Schalter ■ in einem Programmwerk geschlossen. Wenn die Flüssigkeit in
die Küvette gegossen ist, wird die Hand zurückgeführt, der
Deckel fällt zurück, und der erwähnte Schalter wird geöffnet. Das Programmwerk betätigt die Meßeinrichtung, so
daß die verlangte Meßinformation entsteht, die eine geeignete Anzeigevorrichtung, etwa eine Digitalanzeige mit elek
tronischen Zählern, betätigt.
Wenn der Deckel geschlossen ist, läuft in der frichtmeßschaltung
ein Programm ab, das ein Signal liefert, welches ein Maß für die Absorption eines Lichtstrahls bestimmter Wellenlänge,
der den Mittelbehälter der die Probe enthaltenden Küvette durchsetzt hat, darstellt, und da'die Meßschaltung
ein Signal einer Bezugsflüssigkeit gespeichert hat, die
zuvor in dem Behälter gewesen ist, kann sie den Vergleich anstellen
und die Rechnung durchführen. Sobald das geschehen ist, wird die Küvette mit Hilfe eines Systems von Ventilen
unter Verwendung eines Flüssigkeitszuteilers von der gemessenen Probe befreit, mit Verdünnungsmittel gespült, entleert, mit Verdünnungsmittel gefüllt und anschliessend
eine Absorptionsmessung an dem Verdünnungsmittel ausgeführt und das Signal dieser Messung in der Meßschaltung elektrisch
gespeichert; damit ist die Apparatur bereit für die Messung an der nächsten Probe.
.Gemäß der Erfindung ist demnach eine Einrichtung und ein
Verfahren für kolorimetrische Bestimmungen an fließfähigen
Medien vorgesehen mit einer Strahlungsquelle, die auf eine
lichtempfindliche Vorrichtung auffallende Strahlungsenergie
aussendet; die Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine
Durchflußküvette mit einem für Strahlungsenergie durchlässigen
Bereich in dem Strahlungsweg, durch eine Quelle eines ersten Fluids und eine Einrichtung, die diesen Fluid-
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strom in die Küvette lenkt, wobei die Küvette ferner
"ein zweites Fluid aufnehmen kann, das aus einem in Gießlage
über die Küvette geführten Gefäß in die Küvette gegossen
werden kann, durch eine Steuereinrichtung, die das Einfliessen des ersten Fluids in die Küvette und das Abfliessen
beider Fluide aus der Küvette steuert, durch eine auf die
Signale aus der lichtempfindlichen Vorrichtung ansprechende Meßeinrichtung zum Vergleichen der Absorption der beiden
Fluide miteinander, durch ein Programmwerk zum Steuern der Arbeitsweise der Steuereinrichtung für die Fluidströme und
der die Absorptionswerte vergleichenden Einrichtung in dem Sinne, daß die Fluide in einem vorgegebenen Rhythmus
wechselweise in die Küvette eintreten und wechselweise aus der Küvette ablaufen, und durch eine Einrichtung, die anspricht,
.wenn das Gefäß in Gießlage Über die Küvette gebracht wird, und die den Betrieb des Programmwerks einleitet.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an
Hand von Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:
Fig. 1 eine Schemazeichnung der erfindungsgemässen Einrichtung, in erster Linie als Flußdiagramm gezeichnet,
jedoch ausserdem mit einigen elektrischen Kreisen
und Blockbildern, welche Meßschaltung, Programmwerk und Anzeigevorrichtung versinnbildlichen, die in sehr
verschiedenartiger Weise ausgeführt sein können;
Fig. 2 ein Streifendiagramm, das die Arbeitsweise der Einrichtung
am Bilde der zeitlichen Aufeinanderfolge der Erregung der verschiedenen, in Fig. 1 angegebenen
Ventilsolenoide darstellt;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen-Einrichtung
während der Benutzung;
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Fig. 4 einen Teil eines Mittelschnitts in der durch die Linie
4-4 in Fig. 3 angedeuteten Vertikalebene, in Richtung der Pfeile gesehen, mit dem vornliegenden optischen
System;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der"zu der Einrichtung
gehörigen Küvette nach ihrer Herausnahme "aus'dem Gerät; ■■■■'■■■■■-;.■■■-■
Fig. 6 einen Mittelschnitt durch die Küvette in der durch
die Linie 6-6 in Fig. 5 angedeuteten Vertikalebene und in der durch die Pfeile angegebenen Richtung;
Fig. 7 einen Schnitt durch die Küvette längs der Linie 7-7
in Fig. 6 und in der durch die Pfeile angegebenen Richtung;
Fig. 8 ein Zerlegbild in perspektivischer Ansicht von den
das optische System der Einrichtung bildenden Einzelbauteilen;
Fig. 9 ein teilweise schematisiertes Diagramm des Systems
mit einer abgewandelten Ausgestaltung der Steuerelemente für die Fluidströme;
Fig.10 ein Streifendiägramm zur Darstellung der Schaltfolge
der Anordnung nach Fig. 9, das eine von der Schaltfolge nach Fig. 2 abweichende Folge zeigt.
Die Erfindung läßt sich am einfachsten erläutern, wenn man
das. FluMiagramm nach Fig. 1 in Verbindung mit dem Schaltfolgediagramm
nach Fig. 2 betrachtet. Die verschiedenen in Fig. 1 verwendeten Symbole sind in der Mehrzahl allgemein
üblich, wobei das System als solches aber als neu anzusehen
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ist. Ausserdem sind einige der dargestellten Bauteile neu,
zum Beispiel die Dürchflußküvette und die Meßschaltung.
Es lassen sich auch andere Meßschaltungen verwenden.
Die Fluide, die für den Betrieb der im Flußdiagramm Fig. 1 gezeichneten Einrichtung verwendet werden, sind Gas und
Flüssigkeit; als Gas wird hier Luft benutzt, die Flüsigkeiten sind Verdünnungsmittel und die Blutprobe* In dem
Behälter 20 befindet sich ein Vorrat an Verdünnungsmittel, das zuvor benutzt worden ist, um die Blutprobe zu verdünnen.
Das gleiche Verdünnungsmittel dient zum Spülen der Küvette und stellt das Medium für die Gewinnung des Leerwerts
oder Bezugswerts dar, der -beim Vergleich mit dem kolorimetriechen Meßwert der Blutprobe benutzt wird. Die
meisten Verdünnungsmittel zeigen eine gewisse Färbung, und es ist am zweckmässigsten, wenn der sogenannte Leerwert
diese Färbung berücksichtigt. Die Flüssigkeitsleitung 22 ist mit dem Behälter 20 verbunden und verläuft durch ein
Rückschlagventil CV2 weiter in eine Zuteilpumpe 24; zwischen
Rückschlagventil CV2 und Pumpe 24 aeigt eine seitliche Verbindungsleitung
26 ab.
Die Pumpe 24 besteht aus einem Zylinder 28, in dem ein
Kolben 30 frei 'beweglich läuft; auf der linken Seite des Kolbens 30 liegt eine Schraubenfeder 32; der Kolben 30 teilt
Flüssigkeit zu, wenn er dazu veranlaßt wird. Die linke Seite des Zylinders 28 läßt sich über die Entlüftungsleitung
34, in der ein in Ruhe geschlossenes Ventil VlB liegt,
mit der Aussenluft verbinden. Die Entlüftungsleitung 34
ist eine Zweigleitung der Lufthauptleitung 36, die-unmittelbar
an das linke Ende des Zylinders 28 geführt ist. In der Lufthauptleitung 36 liegt ein in Ruhe offenes Ventil VlA,
hinter dem sich ein Unterdruckbehälter 38 befindet, der auch in Serie geschaltet sein kann; darauf folgt ein Rückschlagventil
CVl. Das untere Ende der Luftleitung 36 steht bei 40
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. in"Verbindung-mit der Fluidleitung 42, die Fluide aus der
Küvette 50 heranführt, und die Leitung 44 für ein Flüssigkeits-Luft-Gemisch
steht mit einer Vakuumpumpe 46 in Verbindung, die ständig Luft und Flüssigkeit aus den Leitungen
zieht, sofern die. Ventile und Leitungsverbindungen entsprechend geschaltet sind.
Die Durchflußküvette 50 weist einen Innenbehälter 52 und
einen Ausεenbehälter 54 auf; der Innenbehälter ist Hauptbehälter.
Die Bauweise soll nun in Verbindung mit den Fig. 5, 6
und 7 im einzelnen beschrieben werden. Der Innen- oder'Mittelbehälter
52 ist wesentlich länger als der Aussenbehälter, welcher als Überlaufbehälter arbeitet. Das Wort "Küvette" soll
in erster Linie die Gesamtkonstruktion mit beiden Behältern bezeichnen. Der Mittelbehälter zeigt einen zentralliegenden
Lichtdurchtrittsbereich 56, durch den Strahlungsenergie in
Form eines Strahls gesandt werden kann, wie weiter unten angegeben. Am unteren Ende des Behälters 52 ist ein Ablauf 58
vorgesehen. Der Aussen- oder Überlaufbehälter 54 ist verhältnismässig
flach und hat einen Auslauf 60 an der tiefsten
Stelle des Behälters, und Behälter und Auslauf sind so ange-.
ordnet, daß sie den Durchtritt des Lichtstrahls durch den
Lichtdurchtrittsbereich 56des Mittelbehälters nicht behindern.
Bei richtiger Schaltung der Leitungen läuft die zugeteilte
Flüssigkeit durch die Leitung 26, passiert das Ventil VlC und
gelangt durch den Auslauf 62 in die nach oben gerichtete
öffnung des Mittelbehälters 52 der Küvette 50. Wie später beschrieben wird, kann der Laborant auch eine Probe durch diese
öffnung in den,Mittelbehälter geben. Ein Überlauf, der bei einem
dieser Vorgänge auftritt, gelangt in den ringförmigen Einlaß des Überlaufbehälters 54 und in dessen Auslauf 60 am Behälter· ·
boden. In beiden Fällen fließt die Flüssigkeit abwärts in die jeweiligen Leitungen 64 und 66, die durch die in Ruhe geschlossenen
Ventile V2 und V3 abgesperrt sind. Werden diese
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Ventile geöffnet, so gelangen die Flüssigkeiten durch
die Leitungen 68 bzw. 70 in die Flüssigkeitsleitung. 42.
Es ist nicht erforderlich, daß die Ventile V2 und V3 gleichzeitig
betätigt werden.
Der Block 72 stellt ein Programmiere dar, das praktisch vorzugsweise
als elektronische logische Schaltung ausgeführt ist, die die Signale liefert, die die gewünschte Folge von
Vorgängen hervorrufen, welche das richtige Arbeiten der Einrichtung gewährleisten. Das Programmwerk könnte auch '
als zeitproportional umlaufendes· Organ ausgeführt sein,
durch das entsprechende Kontakte in der richtigen Aufeinanderfolge
geöffnet und geschlossen werden; derartige Programmwerke werden in manchen bekannten Einrichtungen verwendet. Die Konstruktionseinzelheiten des Programmwerks
sind ohne Bedeutung für die Erfindung. Das Programmwerk betätigt über die Leitungen 74 bzw. 76 bzw. 78 drei SoIenoide
Sl bzw. S2 bzw. S3. Das Programmwerk erregt ferner die MeBschaltung 79 im richtigen Zeitpunkt während des Ablaufs der Vorgänge; die Verbindungsleitung 80 symbolisiert
diese Steuerung. Die Leitungen und Verbindungen können als elektrische Leitung oder als mehrere elektrische Leitungen
ausgeführt sein; das Diagramm ist nur als schematische Darstellung zu verstehen und stellt keine eigentliche elektrische
Schaltung dar.
Die Solenoide in dem Diagramm Fig. 1 sind durch gestrichelte
Linien mit den zugehörigen Ventilen verbunden; damit sollen mechanische Antriebsmittel angedeutet sein. So ist etwa der
Solenoid Sl mit den Ventilen VIA,.Ä1B und VlC durch die
gestrichelten Linien 82, 84 und 86 verbunden, denn diese
drei Ventile werden gleichzeitig mechanisch betätigt, wenn der Solenoid Sl erregt wird. Die Ruhelage der Ventile ist
in Fig. 1 neben dem Ventilsymbol durch eine Buchstabenf.olge gekennzeichnet: das Ventil VlA ist in Ruhe geöffnet (N.O.),
die Ventile VlB und VlC sind in Ruhe geschlossen (N.C.). Wird
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der Solenoid erregt, so wird das Ventil VlA in die Geschlossenstellung
gebracht, die Ventile VlB und VlC in die Offenstellung. Wird der Solenoid entregt, kehren die Ventile in
die Ruhelage zurück.
Der Solenoid S2 ist mit dem Ablaufventil V2 des Aussenbehälters
über den mechanischen Antrieb .88 verbunden; V2 ist
in Ruhe geschlossen CN.C). Der Solenoid S3 ist über den
mechanischen Antrieb 90 mit dem Ablaufventil V3 des Mitteibehalters
verbunden.
Das Programmwerk 72 wird durch Schliessen des Schalters SWl
in Betrieb gesetzt; SWl ist, wie noch erläutert wird, mit dem Deckel 92 des Geräts verbunden. Eine elektrische Verbin·*
dung 94 führt von dem Programmwerk 72 zum Schalter SUl.
Wenn der Deckel 92 heruntergeklappt und dadurch die Küvette
50 geschlossen ist, befinden sich die Ventile in den neben
den Ventilsymbolen in Fig. 1 angegebenen Stellungen (N.C,
N.O.). Der Behälter 52 ist mit Flüssigkeit gefüllt, die aus dem gleichen Verdünnungsmittel 96 besteht, das auch zum
Vorbereiten der Blutprobe zur Messung benutzt wurde und das sich in dem Vorratsbehälter 20 befindet. Keiner der Solenoide
ist erregt. Diese Situation ist in dem Streifendiagramm als der Zeitabschnitt vor t-2 und der Zeitabschnitt nach3,75 see
angedeutetj 3,75 see bezeichnet das Ende des Arbeitsspiels.
Das Gesamtgerät ist natürlich eingeschaltet, und die Vakuumpumpe 46 arbeitet und hält einen Unterdruck in den Leitungen
42 und 36 aufrecht. Dadurch ist der Kolben 30 nach links der
Wirkung der Feder 32 entgegen bewegt, die zusammengedrückt ist und potentielle Energie gespeichert hat. Wenn der Kolben
sich nach links bewegt, zieht er Verdünnungsflüssigkeit 96
durch das Rückschlagventil CV2 in den Zylinder 28 rechts
vom Kolben 30. Dadurch wird die Leitung 22 auf ihrer ganzen
Länge und der Zylinder rechts vom Kolben 30gefüllt. Die Lei-
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tung 26 ist immer gefüllt. Der Mittelbehälter 52 enthält
in diesem Augenblick eine Flüssigkeitsfüllung aus Verdünnungsmittel 96. Dieses Verdünnungsmittel ist während eines
Abschnitts des vorangegangenen Arbeitsspiels dorthin gefördert worden. Das optische System "blickt"1 auf diese Flüssigkeit, die als Bezugsflüssigkeit dient. Die in dem Gerät auf ihren Hämoglobingehalt zu untersuchenden Blutproben sind
mit der gleichen Flüssigkeit verdünnt worden, so daß, unabhängig davon, wie die Anzeige des optischen Systems wegen
der Farbtönung des Verdünnungsmittels ausfallen mag, diese
Farbtönung kompensiert wird, weil das Verdünnungsmittel
als Bezugsflüssigkeit verwendet wird. Allerdings ist das keine unumgängliche Voraussetzung, denn das Gerät kann geeicht werden, wenn eine andere, klare oder gefärbte Flüssigkeit
benutzt wird.
in diesem Augenblick eine Flüssigkeitsfüllung aus Verdünnungsmittel 96. Dieses Verdünnungsmittel ist während eines
Abschnitts des vorangegangenen Arbeitsspiels dorthin gefördert worden. Das optische System "blickt"1 auf diese Flüssigkeit, die als Bezugsflüssigkeit dient. Die in dem Gerät auf ihren Hämoglobingehalt zu untersuchenden Blutproben sind
mit der gleichen Flüssigkeit verdünnt worden, so daß, unabhängig davon, wie die Anzeige des optischen Systems wegen
der Farbtönung des Verdünnungsmittels ausfallen mag, diese
Farbtönung kompensiert wird, weil das Verdünnungsmittel
als Bezugsflüssigkeit verwendet wird. Allerdings ist das keine unumgängliche Voraussetzung, denn das Gerät kann geeicht werden, wenn eine andere, klare oder gefärbte Flüssigkeit
benutzt wird.
Die Einzelheiten des optischen Systems werden noch beschrieben; zunächst ist eine Lichtquelle 100 vorgesehen, die einen
Lichtstrahl 104- durch ein geeignetes Farbfilter 102 sendet,
um die Lichtwellenlänge bereitzustellen, die für die Kämoglobinbestimmung
erforderlich ist. Die derzeit international benutzte Wellenlänge ist 540 nmj diese Wellenlänge läßt
sich durch Farbfilter aussondern. Die Formel, die als Definition für 'Hämoglobin in g/cm1 anerkannt wird, basiert' auf der Absorption'in der Probe bei einer Durchstrahlungsweglänge von 1 cm, und die Weglänge des Strahls 104 beim Passieren der flüssigen Blutprobe im Durchstrahlungsbereich 56 wird bei der Messung und Berechnung des Meßwerts berücksichtigt. Nach dem Durchlaufen des Durchstrahlungsbereichs 56
fällt der Lichtstrahl 104 auf die lichtempfindliche Vorrichtung 106. Nach der schematischen Darstellung in Fig. 1
scheint der Lichtstrahl 104 auch den Auslaß 60 zu durchsetzen, jedoch ist bei dem praktisch ausgeführten Gerät der Auslauf 60 gegenüber dem Lichtstrahl um einen ausreichenden Winkelbetrag versetzt, so daß er nicht in den Strahlenweg hineinragt. . -— ---
sich durch Farbfilter aussondern. Die Formel, die als Definition für 'Hämoglobin in g/cm1 anerkannt wird, basiert' auf der Absorption'in der Probe bei einer Durchstrahlungsweglänge von 1 cm, und die Weglänge des Strahls 104 beim Passieren der flüssigen Blutprobe im Durchstrahlungsbereich 56 wird bei der Messung und Berechnung des Meßwerts berücksichtigt. Nach dem Durchlaufen des Durchstrahlungsbereichs 56
fällt der Lichtstrahl 104 auf die lichtempfindliche Vorrichtung 106. Nach der schematischen Darstellung in Fig. 1
scheint der Lichtstrahl 104 auch den Auslaß 60 zu durchsetzen, jedoch ist bei dem praktisch ausgeführten Gerät der Auslauf 60 gegenüber dem Lichtstrahl um einen ausreichenden Winkelbetrag versetzt, so daß er nicht in den Strahlenweg hineinragt. . -— ---
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.'■■■' 4 '■.■■"-■■■'..'■. '■- '■'-■■ -:
Die Leitungen für das optische System sind in der in Fig. 1
angedeuteten Weise an das Meßgerät 79 geführt. Das lichtempfindliche Gerät 106 ist durch den Kanal 108 mit den
Meßgerät 79 verbunden, und das darin erzeugte Signal kann
für die erforderlichen Rechnungen verwendet werden und die gewünschte Information liefern. Die Lichtquelle 100 wird
über die Leitung 110 aus einer passenden elektrischen Energiequelle gespeist und ist gemäß Fig. 1 mit dem Meßgerät 79
verbunden, was aber nicht unbedingt erforderlich ist, denn die Lichtquelle 100 kann ständig eingeschaltet sein. Die
Stromversorgung für die Lichtquelle sollte vorzugsweise in irgendeiner' Weise einregelbar sein. Es wird jioch gezeigt,
daß Meßgerät 79, Programmwerk 72 und Anzeigegerät 112 sehr gut in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden können.
Wenn der Strahl 104· durch die Bezugsflüssigkeit läuft und ·
auf das wirksame Element in dem lichtempfindlichen'.Gerät
106 fällt, stellt die Ausgangsgröße des Geräts ein Signal
dar, das einen Zustand in dem Meßkreis feststellt. Der Apparat ist nun vorbereitet für die Aufnahme des nächsten Signals
Der nächste Zeitabschnitt beginnt gemäß Fig. 2 im Zeitpunkt
t-2 damit, daß der Laborant den Deckel 92 anhebt. In 'Fig. 3
erkennt man, daß das leicht möglich ist, wenn der Laborant
das Prüfröhrchen oder sonstige Gefäß 114 in die Hand 116 nimmt, den Deckel 92 mit den Fingergelenken oder Fingern
anhebt und festhält, während'er die Probe 118 in die Küvette
50 gießt. Dieser Vorgang läßt sich mit dfir linken Hand
ebenso leicht ausführen wid mit der rechten. Sobald der
Deckel angehoben wird, wird ein mit dem Deckel 92 durch den Halter 119 verbundener Quecksilberschalter SWi geschlossen,
und infolgedessen erregt das Prögrammwerk 72 den Solenoid
S3. Der von dem Zeitpunkt t-2 bis zum Zeitpunkt t-1 reichende
Streifen 120 gibt die Erregung des Solenoids S3 während
eines Zeitabschnitts von 0,75 see an, die natürlich wesent- '
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lich kürzer ist als die Zeit, die der Laborant braucht,
um den Deckel vollständig anzuheben und die öffnung des Gefässes 114· in die Gießstellung zu bringen. Während dieses
Zeitraums ändert sich der Zustand der beiden anderen Solenoide S2 und Sl nicht, und die Streifen 122 und 124
verlaufen noch im "Aus"-Bereich des Streifendi^gramms Fig.2.
Mit dem Erregen des Solenoids S3 wird das Ventil V3 geöffnet,
und es bleibt während der oben erwähnten 0,75 see
geöffnet; in dieser Zeit saugt die Vakuumpumpe 4-6 die.
Verdünnungsflüssigkeit aus dem Behälter 52 über die Leitungen
70, 4-2 und 4-4- ab und fördert sie ins Abwasser. Wenn
der Solenoid S3 in die Ausgangslage ("Aus") zurückkehrt, wird das Ventil V3 geschlossen, wie es durch den Streifen
126 versinnbildlicht ist, und bleibt geschlossen von dem Zeitpunkt t-1 bis zum Zeitpunkt 0,25 see nach dem Zeitpunkt
"0" des Streifendiagramms. Die Länge dieses Zeitintervalls
ist unbestimmt, denn es umfaßt die Zeit, die der Laborant braucht, um den Inhalt des Gefässes 114· in den Mittelbehälter
52 der Küvette 50 zu überführen; ferner muß in diesem Zeitintervall der Deckel 92 wieder abwärts in seine Schließstellung
gelangen. Erfahrungsgemäß ist dieses Intervall mindestens 2 see lang.
Während die Probe 113 in den Mittelbehälter gegossen wird,
sind die Verhältnisse an den verschiedenen Solenoiden die
gleichen wie während der Zeitabschnitte zwischen den Arbeitsspielen, abgesehen davon, daß die Bezi|pflüssigkeit aus
dem Behälter 52 herausgelassen worden ist. ■
vJenn der Deckel 92 so weit abgelassen worden ist, daß der
Schalter SWl geöffnet wird, beginnt das Zeitprogramm, das durch die rechts von "0" im Streifendiagramm Fig. 2 gezeichneten
Streifen angedeutet wird. Das Programmwerk 72 beantwortet das Schliessen des Schalters SV/1 zunächst damit,
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daß ein Befehl an die Meßeinrichtung 79 geht, die Messung
auszuführen, die^erforderlich ist, um den Betrag der Absorption
der Probe zu erhalten, die in den Behälter 52 gegossen wurde. Die schon erwähnte Lichtquelle 100 und die lichtempfindliche
Vorrichtung 106 liefern dieses Signal. Diese Messung findet zwischen dem Zeitpunkt 0 und dem Zeitpunkt
0,25 see vorzugsweise gegen Ende dieses Intervalls statt.
Sobald die Messung ausgeführt ist, führt die Schaltung die erforderliche Rechnung aus, und der Meßwert erscheint an
der Anzeigevorrichtung 112 in Form einer von dem Laboranten
abzulesenden Zahl. In Fig. 3 erkennt man in dem Fenster des Gehäuses 150 die Axialenden von drei digitalanzeigenden
Zählröhren 130, die die geforderte visuell erkennbare Anzeige liefern. Der Laborant kann diesen Meßwert fast unmittelbar
nach dem Eingiessen der Probe in die Küvette 50 ablesen.
In dem mit 0,25 see bezeichneten Zeitpunkt erregt das
Programmwerk wiederum den Solenoid S3, und der Streifen 132 gibt den damit erreichten Zustand an. Daher läuft nun
die in dem Behälter 52 befindliche Probe zum Abwasser ab, wie es im Zusammenhang mit der vorhergehenden Erregung des
Solenoids S3 beschrieben worden ist.
In dem mit "1 see" gekennzeichneten Zeitpunkt wird der
Solenoid S3 wieder entregt, was durch den Streifen 13U angedeutet ist; das bedeutet, daß das Ventil V3 0,75 see lang
nach dem Zeitpunkt "1 see" geschlossen ist* Während dieses
Intervalls erregt das Programmwapk den Solenoid Sl, der die
drei Ventile VIA, VlB und VlC erregt. Das Ventil VlA wird
geschlossen und sperrt die Leitung 36 gegen den Unterdruck ab. Das Ventil VlB stellt die Verbindung zur Aussenluft
her, so daß der in der Leitung 36 verbliebene Unterdruck
beseitigt wird, und die Feder 32 kann sich nun aus dem zuvor gespannten Zustand entspannen. Da das Ventil VlC ebenfalls
geöffnet ist, schiebt die Feder 32 den Kolben 30 nach
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rechte, wodurch der Inhalt des rechts befindlichen Abschnitts
des Zylinders 2 8 in die" Leitung 22 gedrückt wird, von wo er über die Zweigleitung 26 und durch den Auslauf 62 in den
Behälter 52 gelangt. Die Länge des diesen Vorgang andeuten-' den Streifens 136 beträgt 0,75 see. Die Küvette wird während
dieser Zeit mit Verdünnungsmittel gefüllt, wozu das Programmwerk die erforderlichen Befehle gibt. Das optische System
wird während dieser Zeit durch das Programmwerk unwirksam
gemacht, denn die in diesem Zeitraum in den Behälter 52 gelangende Flüssigkeit dient nur zum Spülen.
Das nächste Zeitintervall reicht von dem Zeitpunkt "1,75 see"
bis zum Zeitpunkt "2,5 see", ist alsoO,75 see lang. Während
dieser Zeit wird der Solenoid Sl, wie sich an Hand des Streifens
138 im Streifendiagramm ergibt, entregt, während der Solenoid S3, wie der Streifen 140 zeigt, erregt wirdj infolgedessen
xtfird die im Behälter 52 befindliche Flüssigkeit ins Abwasser geleitet. Im Zeitpunkt "2,5 see" wird der Solenoid
S3 entregt, der Solenoü Sl erregt und der Solenoid S2 zunächst
ebenfalls- erregt.
Die Streifen 142 und 141 kennzeichnen die gleichen Zustände
wie sie zwischen den Zeitpunkten "1 see" und "1,75 see"" herrschen;
daher wird die Küvette 50 wiederum mit dem Verdünnungsmittel
gefüllt, da aber der Solenoid S3 nach dem Arbeiten der Zuteilpumpe 24 nicht erregt wird, bleibt die Flüssigkeitsfüllung
im Behälter 52. Der Zustand des Solenoids S3 ändert sich bis zum Ende des Arbeitsspiels nicht, und der
Streifen 144 setzt sich daher fort bis zum Zeitpunkt t-2 des anschliessenden Arbeitsspiels. Der Zustand des Solenoids
Sl schlägt nach 0,75 see in "Entregung" um, wie" der Streifen 124 erkennen läßt, und dieser Zustand bleibt ebenfalls
bis zum Beginn des nächsten Arbeitsspiels erhalten. Wegen
der Erregung des Solenoids S2 vom Zeitpunkt "2,5 see" bis
zum Zeitpunkt 3,75 see" (Streifen 148) wird das Ventil V2
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über den mechanischen Antrieb 88 geöffnet, so daß die Vakuumpumpe
46 den Flüssigkeitsüberlauf aus dem Behälter 54 durch den Ablauf 60 und die Leitungen 64, 68 und 42 in die
Hauptleitung absaugt und ins Abwasser fördert. Danach wird der Solenoid S2 entregt und kehrt, wie der Streifen 122
erkennen läßt, in seine Ausgangslage zurück.
Das Füllen und Entleeren der Küvette 50, wie es durch die
Arbeitsschritte zwischen, den Zeitpunkten "1 see" und "2,5 see"
angedeutet ist, kann durch entsprechendes Programmieren nötigenfalls
mehrere Male wiederholt werden, denn es handelt sich um einen Spülvorgang. Bei der hier wiedergegebenen Funktionsweise
ist nur-einmaliges Spülen vorgesehen, und anschliessend wird die Verdünnungsflüssigkeit im Behälter 52 zurückgehalten.
Sofern bei bestimmten kolorimetrischen Messungen das Spülen entfallen kann, können die· Arbeitsschritte "Füllen"
und "Entleeren" weggelassen werden, und der Behälter
wird unmittelbar nach dem Ablassen der Untersuchungsprobe
wieder mit der Vergleichsprobe gefüllt.
Die beschriebene Konstruktion verlangt nur sehr kleine Proben
und geringe Mengen VerdünnungsELüssigkeit. Das von dem Zutei-
- 3
ler 24 abgegebene Volumen braucht nicht grosser als 3 cm zu
sein. Der Überlauf sorgt dafür, daß das optische System nicht durch Flüssigkeit verunreinigt wird, und gewährleistet ferner,
daß der Behälter 52 gefüllt ist oder wenigstens soviel Flüssigkeit
enthält, daß der Meßabschnitt 56 gefüllt ist. Der Laborant zögert nicht, soviel Flüssigkeit in die Küvette zu
füllen, wie nötig ist, denn er weiß, daß der Überlaufbehälter
54 alle überlaufenden Mengen auffängt* Der Überlaufbehälter 54 wird einmal während jedes Arbeitsspiels entleert, wenn
der Solenoid S2 erregt wird. Der Inhalt des Überlaufbehälters
kann bei etwa 5 bis 7 cm liegen, während der Inhalt des Mittelbehälters 52 bei 2,5 bis 3 cm3 liegt. Das stärkste Va-
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" kuum wird benutzt, um den Mittelbehälter 52 zu entleeren
durch Entleeren des Überlaufbehälters 54, während das Ventil V3 geschlossen ist, und während keines Zeitabschnitts .
ist die Entleerungsgeschwindigkeit des Behälters 52 bedeutend.
Der Behälter 38 sorgt für konstanten Unterdruck, unabhängig
von den pulsierenden Bewegungen der Pumpe 46, so daß der
Kolben 30 schnell zu arbeiten vermag und daß er in "Schließstellung"
während des Abschnitts des Arbeitsspiels verbleibt, in dem er die Feder 32 zusammendrückt.
Fig. 3 zeigt eine zweckmässige bauliche Ausführung der erfindungsgemässen
Einrichtung. Das Gehäuse 150 umschließt alle elektrischen Schaltungen, einschließlich Programmwerk
72, Meßschaltung 79 und Anzeigevorrichtung 112. Die Abbildung zeigt noch ein weiteres Gehäuse 154-, in dem zweckmässigerweise
die Vakuumpumpe 46 mit ihrem (nicht gezeichneten) Antriebsmotor untergebracht sind, ferner der Unterdruckbehälter
38 und verschiedene andere Teile der Einrichtung, aber das alles kann leicht auch in einem einzigen Gehäuse
untergebracht werden. Die Trennung der elektrischen Teile von diesen grösseren Baueinheiten des Flüssigkeitssystems
empfiehlt sich jedoch wegen des leichteren Zusammenbaus
und der einfacheren Wartung. Einige Ventile und die Pumpe 24 lassen sich leicht im Hauptgehäuse 150 unterbringen.
Das optische System und die Küvettenhalterung sind an .
einem Blechgestel,! 158 angebracht, das bei 160 (Fig. 4)
mit der Vorderseite des Gehäuses 150 verbunden ist. Bei dieser
Anordnung lassen sich die einzelnen Bauteile leicht erreichen,
vor allem wenn ein herumlaufender äusserer■Blechmantel
162 leicht abnehmbar vorgesehen ist. Schlitze mit Klemmschrauben (164) gestatten schnelles Abnehmen des Mantels
162.
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Das Gehäuse 150 ist durch Kabel und Leitungen mit- dem Gehäuse
154 verbunden; diese elektrischen und die Flüssigkeit sverbindungen sind mit 166 bezeichnet. Das Hauptstromversorgμngskabel
ist mit 168 bezeichnet. Als einziges Betätigungsmittel ist der Hauptschalter 169 erforderlich.
Der Deckel 92 ist bei 170 an die Vorderwand 172 des Gehäuses 150 angelenkt, und ein Vorsprung 174- des Deckels 92
steht vor dem Mantel 162 und über dessen seitliche Begrenzung vor, so daß der Laborant leicht mit der Hand unter
den Deckel greifen und. ihn anheben kann, wenn er die Einrichtung
benutzt. An der Unterseite des Deckels ist ein Fitting 176 angebracht und zu der Mittelachse des Behälters
52 ausgerichtet, so daß sich das Mundstück 62 daran anbringen läßt. Das Mundstück stellt einen Teil einer biegsamen
Leitung 178 dar, die durch die Wand 172 hindurch mit dem
in Fig. 4 nicht gezeichneten Ventil VlC verbunden ist.
Aus den Fig. 4 und 8 ist zu entnehmen, daß in der Mitte des
Gestells 158 drei Blöcke 180, 182 und 184 angebracht sind,
die mit geeigneten Verbindungselementen zu.der in Fig. 8
dargestellten Anordnung verbunden werden können. Der Montageblock 180 trägt die Küvette 50 und ist mit einer flachen
Ausnehmung 186 versehen, die die Ränder und Vorsprünge aufnehmen
soll, Vielehe an den Stellen der Küvette auftreten,
an denen die abwärtsführenden Teile ansetzen, sowie, zwei vertikale
Kanäle 188 und 190 zum Aufnehmen des Ablaufs 6,0 und
des Meßabschnitts 56 der Küvette 50. Wenn der Behälter 54
in diesen Block-eingesetzt ist, steht die schüsseiförmige
Aussenseite. des Behälters etwas oberhalb des Blockes 180. Ein den Block horizontal durchsetzender zylindrischer Durchlaß 192 schneidet den Vertikalkanal 190 und einen weiteren
vertikalen Durchlaß 194 und öffnet sich zur Unterseite einer
Nut 196 bei 198. Die Nut 196 nimmt ein Filter aus Glas oder
anderem Material auf, und da die Nut sich zur Seitenfläche
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der Anordnung hin öffnet, kann das Filter 102 leicht gegen
ein andersartiges passendes Filter ausgewechselt werden.
Der Durchlaß 192 fluchtet mit dem Lichtdurchtrittsabschnitt 56, wenn die Teile zusammengebaut sind, sodaß der koaxial
zu dem Durchlaß 192 verlaufende Lichtstrahl 104· auch die in dem Abschnitt 56 befindliche Flüssigkeit durchsetzt.
Der Block 182 weist eine vertikal erlaufende Zylinderbohrung
200 auf, die mit dem vertikalen Durchlaß 194 fluchtet, wenn
der Block 182 am Boden des Blocks, 180 angebracht wird. Eine
Photomultiplierröhre oder ein sonstiges lichtempfindliches Gerät 106 ist so an dem Block 182 angebracht, daß das lichtempfindliche
Element 202 der öffnung 198 gegenübersteht und mit ihr fluchtet. Eine geeignete Klemmschraube 204 hält den
Fuß 206 der Röhre 106 in der richtigen Lage. Über der Vorderseite des Blocks 180 ist der Lampenhalterblock 181I angeordnet,
dessen zentraler horizontaler Durchlaß 208 mit dem Durchlaß 192 fluchtet. Eine Lampe 100 ist auf einem Sockel
210 befestigt, der in das Ende des Durchlasses 208 einführbar ist, sodaß die Lampe als Lichtquelle dienen kann. Die
Lampe 100 weist vorzugsweise eine am Lampenende angebrachte Linse 212 auf, so daß das Licht zu einem Bündel zusammengefaßt
werden kann.
Das Licht durchläuft das Filter 102 sowie die Flüssigkeit
in dem Lichtdurchtrittsabschnitt 56 und fällt auf das lichtempfindliche Element 202 in der Röhre 106. Der Zweck der
Anordnung ist oben beschrieben.
Die Einzelheiten der Küvette 50 sind in den Fig. 5, 6 und
7 dargestellt. Die Küvette wird vorzugsweise aus Teilen aus Glas hergestellt, die nach der üblichen Glasblasetechnik zusammengefügt
werden. Behälter 52 und Behälter 5M- sind konzentrisch,
und der Behälter 52 hat eine glockenförmige öffnung 220, die sich im Zentrum und wenig unterhalb des
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ringförmigen Flanschrandes 2 24 des Behälters 54 befindet.
Dieser Rand 224 legt sich auf die Oberseite eines elastischen
Kissens .226 (vgl. Fig. 4), das den Rand trägt. Der
'Behälter 54 hat die Form einer ringförmigen Schale, die
sich leicht gegen die seitliche öffnung 228 neigt, welche den Einlaß zu dem nach unten führenden Auslauf 60 bildet.
Der Lichtdurchtrittsabschnitt 56 ist am Durchtrittspunkt des Strahls 104 etwas oval geformt, und die einander gegenüberliegenden Wände sind dort eben, .um eine Verzerrung und
Brechung des Strahls zu vermeiden und eine einfache Bestimmung des Abstands zwischen den Wänden zu ermöglichen*
Im Rahmen der Erfindung können Abänderungen vorgesehen werden. Zum Beispiel könnte eine Küvette ohne Überlaufbehälter
54 und ohne die dafür erforderlichen elektrischen und
Leitungsanordnungen zum Ablassen von Flüssigkeit verwendet
werden. Einige Vorteile, würden dadurch verlorengehen, aber
die erfindungsgemässen Vorteile blieben erhalten. Als Mittel zum Einleiten des Betriebs des Programmwerks ist vorzugsweise
ein die Küvettenöffnungen verschliessender Deckel vorgesehen, aber es könnte auch ein anderes Bauelement
vorgesehen werden, das betätigt wird, wenn die Hand des Laboranten im Begriff ist, die Probe auszugiessen. Der Deckel
wird als besonders vorteilhaft angesehen, weil er die Verunreinigung
der Probe verhindert und Licht von dem optischen
System fernhält. Es können auch noch andere Änderungen vorgenommen werden.
Wie oben erwähnt, ist die Einrichtung zwar in erster Linie zum Gebrauch als Hämoglobinometer bestimmt, jedoch können
kolorimetrische Bestimmungen auch an anderen Fluiden vorgenommen
werden. Das Filter 102 kann leicht ausgewechselt werden, wenn bei anderen Wellenlängen gearbeitet werden
muß, und an der Meßschaltung 79 lassen sich ohne weiteres
die Veränderungen vornehmen, die für einen vorgegebenen Meßbereich erforderlich sind.
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Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Bauweise, bei dgr f
weniger Platz gebraucht wird und alle Bauteile in einem einzigen,, verhältnismässig kleinen Gehäuse untergebracht
werden können. Die Abänderung betrifft die Elemente für
die Steuerung der Flüssigkeitsströme, wobei die aus den
Fig. 1 und 2 zu entnehmenden Lehren mit den nachstehend
angeführten Änderungen beibehalten werden.
Der Hauptzweck dieser Abänderung ist die Vermeidung der umfangreichen Bauteile Unterdruckraum 38 und Vakuumpumpe <+6
soxtfie der solenoidbetätigten Ventile, während der einfache
Strömungsverlauf und die programmgesteuerte zyklische Arbeitsweise
der eingangs beschriebenen Einrichtung beibehalten wird. Das wird dadurch erreicht, daß man den Solenoid Sl
die Zuteilpumpe 2M· betätigen läßt und daß man gleichartig
arbeitende Fluidpumpen 2 30 bzw. 232 hinzufügt, die von
den Solenoiden S2 bzw. S3 betrieben werden.
Alle solenoidbetätigten Ventile und auch das Ruckschlagvantil
CVl werden weggelassen. Stattdessen wird ein Rückschlagventil CV3 in die zu dem Auslauf 62 führende Leitung 26 eingeschaltet,
ferner Rückschlagventile CVM- bzw. CV5, die im
Weg von bzw. zu der Flüssigkeitspumpe 232 in der Leitung
66 bzw. der Abzweigung 70 liegen, und Rückschlagventile CV6 bzw. CV7, die im Weg von bzw. zu der Fluidpumpe 230
in der Leitung 64- bzw. der Abzweigung 68 liegen.
Die zeitliche Steuerung der Solenoide S2 und S3 ist die
gleiche, wie oben in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben, und
die Steuerung der Fluide verläuft auch in der bereits beschriebenen
Weise. Jedoch ist die Schaltung des Solenoids Sl um 0,75 see vorverlegt (vgl. Fig. 10), wie in den Zeitstreifen
136' und IhV dargestellt, so daß die Fluidpumpe
24 ausreichend früh in der."Geschlosse^-Stellung steht,
damit die Austeilung von Verdünnungsmittel zu den gleichen
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erfolgt wae; bei der ersten Äusführungsform, d.h.
nach 1 see und nach 2,5 see ab Beginn des Arbeitsspiels»
w,ie es dur,ch di§ Zeitstreifen 138 f und 1^6* dargestellt
ist. D^e Zuteilung erfolgt bei der Freigabe des Solenoids
Sl, wodurch der Kolben 30 zum rechten Ende des Zylinders
(in Fig. 1 gesehen) verschoben wird.
Wenn der Deckel 92 und der Schalter SWl durch eine andere
Art von Annäherungsauslösern ersetzt werden, kann etwas
Streulicht in die lichtempfindliche Einrichtung 106 einfallen. In diesem Fall liesse sich das Filter 102 als Schutz
in grösserer Nähe der Einrichtung 106 anbringen, wie in
Fig. 9 gezeichnet. Im übrigen soll die Anordnung nach Fig.9
ganz der Ausführungsform der Einrichtung nach Fig. 1 entsprechen, weshalb auch übereinstimmende Bezugszeichen verwendet worden sind.
Es liegt im Belieben des Fachmanns, bestimmte technische
Änderungen an der Einrichtung vorzunehmen, wenn er es für
zweckmässig hält und damit bestimmte Bedingungen, die
sich aus der Meßaufgabe oder sonstigen Umständen ergeben,
erfüllen kann, soweit er dabei den Bereich der Erfindung nicht verläßt.
Dipl.-Ing. Lider
Dipl.-!ng. K. Schieschke
8 MUnchen 13
Elisabathstraße 34
Patentansprüche;
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Claims (1)
- Patentansprüche ;Einrichtung für kolorimetrische Bestimmungen an fließfähigen Medien, mit einer Strahlungsquelle, die auf eine lichtempfindliche Vorrichtung auffallende Strahlungsenergie aussendet, gekennzeichnet durch eine Durohflußküvette(50) mit einem für Strahlungsenergie durchlässigen Bereich (56)' in dem Strahlungsweg (104), durch eine Quelle eines ersten Fluids (96) und eine Einrichtung (24), die den Strom dieses Fluids (96) in die Küvette (50) lenkt, wobei die Küvette ferner ein zweites Fluid (118) aufnehmen kann, das aus einem in Gießlage über die Küvette (50) geführten Gefäß (114) in die Küvette gegossen werden kann, durch eine Steuereinrichtung, die das Einfliessen des ersten Fluids (96) in die Küvette (50) und das Abfliessen beider Fluide aus der Küvette steuert, durch eine auf die Signale aus der lichtempfindlichen Vorrichtung (106) ansprechende Meßeinrichtung (79) zum Vergleichen der Absorption der beiden Fluide miteinander, durch ein Programmwerk (72) zum Steuern der Arbeitsweise der Steuereinrichtung für die FluidstrÖme und der die Absorptionswerte vergleichenden Einrichtung in dem Sinne, daß die Fluide in einem vorgegebenen Rhythmus wechselweise in die Küvette (50) eintreten und wechselweise aus der Küvette (50) ablaufen, und durch eine Einrichtung, die anspricht, wenn das Gefäß (11*Ü in Gießlage über die Küvette gebracht wird, und die den Betrieb des Programmwerks (72) einleitet.2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Betrieb des Programmwerks einleitende Einrichtung0 09 816/1681aus einem das Einführen des zweiten Fluids (118) in die Küvette (50) verhindernden Verschlußteil besteht, das in eine Freigabestellung gebracht t* er den" muß, damit das .Gefäß (UM·) in Gießlage bringbar ist.3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fluidstrom lenkende Einrichtung eine Leitung (22) aufweist, die aus der Quelle für das erste Fluid (96) herausführt und ein Auslaßende (26) aufweist, das nur dann in Auslaßstellung bewegt wird, wenn das Verschlußteil sich in Sperrstellung befindet.Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvette (50) aus zwei getrennten Behältern (52, 54) besteht, deren öffnungen konzentrisch angeordnet und nach oben gerichtet sind und einen inneren Behälter (52) mit einem Lichtdurchtrittsabschnitt (56) und einen äusseren, den überlauf aufnehmenden Behälter (54) aufweisen, wobei die Einrichtung zum Lenken der Strömung so angeordnet ist, daß das erste Fluid (96) in den Innenbehälter (52) fließt und das zweite Fluid (118) in den Innenbehälter (52) gegossen werden kann, und daß das Verschlußteil in Sperrstellung die Öffnungen beider Behälter abdeckt.5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Betrieb des Programmwerks einleitende Einrichtung ein Steuerelement aufweist, das durch das Bewegen des beweglichen Verschlußteils betätigt wird.BADORIGiNAL 008816/1581 '6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß. das Steuerelement einen elektrischen Schalter (SWl) mit zwei Schaltzuständen aufweist und nit dein Verschlußteil so gekoppelt ist, daß die Bewegung des Verschlußteils aus der ^schließstellung in die Freigabestellung und zurück den Schalter zwischen den beidon Schaltzuständen wechseln läßt, und daß der Betrieb des Programmwerks (72) auf elektrischem Wege eingeleitet wird, wenn der Schalter (SWl) in einer seiner beiden Schaltstellungen ist.7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Verschlußteil· als Deckel (92.) ausgeführt ist, der an einer Kante (170) angelenkt ist und um diese Kante (170) nach oben geschwenkt werden kann, und daß der Schalter mit dem Deckel (92) so verbunden ist, daß er mechanisch mit ihm bewegt werden kann.3. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb des Programmwerks (72) elektrisch durch den Schalter (SWl) eingeleitet wird, wenn der Deckel (92) angehoben wird.9. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (22) einen biegsamen Abschnitt (178) aufweist und daß das Auslaufende (26) an dem Deckel (92) befestigt und mit ihm bewegbar ist, wobei das Auslaufende (26) nur dannο über der Küvette (50) steht, wenn der Deckel (92) sich in Verschließstellung befindet.10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ga-009816/1681kennzeichnet, daß der Arbeitszyklus eine erste und eine zweite Phase umfaßt, wobei die erste Phase eingeleitet wird j wenn das Gefäß (114-) in Gießlage gebracht wird, und die zweite Phase eingeleitet wird, wenn das Gefäß (114·) aus der Gießlage zurückgeführt wird.fc Tl* Einrichtung nach Anspruch 4-, dadurch, gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die den Überlaufbehälter (540 in einem Zeitpunkt entleeren, in dem der Innenbehälter (52) nicht entleert wird.12. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Verschlußteil (92) so ausgeführt ist, daß " es in Verschließstellung zurückkehrt, wenn das Gefäß (114-) aus der Gießlage zurückgeführt wird. ·13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Phase des Arbeitsspiels das der Küvette (50) von einem vorangegangenen Arbeitsspiel her verbliebene erste Fluid (96) abgezogen wird und das zweite Fluid (118) in die Küvette (50) gegossen und darin ajfbewahrt wird, wobei das Programmwerk (72) die Durchführung der ersten , Phase befiehlt, wenn der Schalter (SWl) in der- einen Steuerstellung ist und daß in der zweiten Phase des Arbeitsspiels die Absorption des zweiten Fluids (118) untersucht und der Vergleich ausgeführt wird, das zweite Fluid (118) aus der Küvette (50) abgezogen und durch ein Quantum von erstem Fluid (96) ersetzt und die Absorption des ersten Fluids (96) untersucht wird, während dieses in der Küvette. (50) verbleibt, wobei das Programmwerk (72) die Durchführung der zweiten· Phase befiehlt, wenn der Schalter (SWl)001816/1581- in seiner zx^eiten S teuer stellung ist.14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Phase ausserdem die Küvette (50) mit dem ersten Fluid (96) gefüllt und dieses ohne stattgehabte Messung abgezogen wird, um die Küvette nach dem Ablauf des ersten Fluids (96) zu spülen.15. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fluidstrom lenkende Einrichtung ferner einen mit einem Kolben arbeitenden Flüssigkeitszuteiler (24) aufweist, der mit der Leitung (22) in Strömungsrichtung oberhalb des Auslaufendes (26) verbunden ist.16. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Phase auch alle Arten Fluid aus dem Überlaufbehälter (54) abgezogen werden.17. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (52, 54) mit eigenen Abläufen (58, 60) versehen sind, die von der den Fluidstrom lenkenden Einrichtung betätigt werden, die noch einen zweiten und einen dritten mit einem Kolben versehenen Flüssigkeitszuteiler .aufweist, die je einem der beiden Abläufe (58, 60) zugeordnet sind.18. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fluidstrom lenkende Einrichtung eine Einrichtung zum Betätigen des Kolbens (30) in dem Zuteiler (24) auf-00 9-816-/1581weist, um eine abgemessene Menge des ersten Fluids (96) aus der Quelle (20) bei der einen Bewegung des Kolbens (30) abzunehmen und diese Menge in die Küvette (50) bei einer entgegengesetzten Zuteilbewegung des Kolbens (30) weiterzuleiten.19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (30) eine Segenfeder (32) zum Erzeugen der Zuteilbewegung besitzt, wobei die Einrichtung zum Betätigen des Kolbens aus einer Unterdruckquelle (38) und einer Unterdruckleitung (36) bestellt, die zu dem Zuteilgerät (24) führt und auf der einen Kolbenseite einen Unterdruck hervorruft, wobei die den Fluidstrom lenkende Einrichtung ein erstes Ventil (VlA) in der Leitung (36) umfaßt und das Programmwerk (72) den Betrieb dieses ersten Ventils (VlA) steuert, um den Unterdruck zu beseitigen, damit die Gegenfeder (32) den Kolben während dieses Arbeitsspiels zu einer Zuteilbewegung veranlaßt.20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvette (50) einen Ablauf und die Unterdruckquelle (38) eine mit dem Ablauf verbundene zweite Leitung (42) aufweist, wobei die den Fluidstroirvlenkende Einrichtung ein zweites Ventil in der zweiten Leitung umfaßt, und daß das Programmwerk (72) dieses zweite Ventil so steuert, ca3 das erste und das zweite Fluid während des Arbeitsspiels·aus der Küvette abgezogen werden.21. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement das Programmwerk in zwei Phasen des Ar-009816/1581beitsspiels betätigt, wobei die Ausgangsstellung der Einrichtung mit dem Steuerelement in dem.einen Zustand geschlossene Ventile aufweist, ein Volumen, des ersten Fluids (96) in dem Zuteiler (24) und in der Küvette (50), wobei der Absorptionsbetrag des ersten Fluids (96) aufgenommen und in der Vergleichseinrichtung (79) gespeichert ist und die erste Phase mit einer Veränderung des Zustande des Steuerelements in seinen zweiten Zustand beginnt und danach das Eingiessen des zweiten Fluids (118) in die Küvette (50) stattfindet, und daß die erste Phase aus dem öffnen - des zweiten Ventils besteht, um das erste Fluid (96) aus der Küvette (50) abzuziehen, und das gleiche Ventil kurz darauf geschlossen wird, damit die Küvette (50) das zweite Fluid (118) aufbewahren kann, wobei die zweite Phase damit beginnt j daß das Steuerelement wieder in seinen ersten Zustand zurückkehrt, und im übrigen die Bestimmung der Absorption des zweiten Fluids (118) umfaßt sowie den Vergleich dieser Bestimmung mit derjenigen an dem ersten Fluid (96)9 um den,Unterschied zu ermitteln, das Öffnen des zweiten Ventils, um das zweite Fluid (118) aus der Küvette (.50) abzuziehen, das Schliessen des zweiten Ventils, das Öffnen des ersten Ventils und das Abgeben der abgemessenen Menge des ersten Fluids (86) in die Küvette (50) und das Schliessen des ersten Ventils, um eine weitere Menge des ersten Fluids (96) in den Zuteiler (21O zu ziehen und die Absorption dieser abgemessenen Menge in ' der Küvette zu bestimmen und zu speichern.22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zwdte Phase das öffnen und Schliessen des zweiten Ventils umfaßt und ein anschliessendes öffnen und Schliessen des ersten Ventils, so daß die erste Menge des ersten009816/1581FIuids (96), die in die Küvette (50) abgegeben wurde, einen SpülvorganR ausführt.einen Spülvorgang ausführt.23. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Solenoidantrieb für jeden Flüssigkeitszuteiler vorgesehen ist und daß Rückschlagventile am Einlaß und am Auslaß jedes Flüssigkeitsverteilers angeordnet sind.24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4, 11, 17, 23, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Behälter (52) eine insgesamt kreisförmige Einlaßöffnung besitzt, einen Ablauf (58) am Boden, daß der Strahlungsdurchlaßabschnitt (56) zwischen Einlaßöffnung und Ablauf vorgesehen ist, daß der Oberlaufbehälter (54) in Koaxialstellung baulich mit dem Innenbehälter (52) vereinigt ist und eine ringförmige, die kreisförmige Einlaßöffnung umgebende Einlaßöffnung besitzt, daß die Öffnung des Überlaufbehälters (54) Abstand von dem inneren Behälter hat und daß ein vertikaler Ablauf (60) des Überlaufbehälters parallel zur Küvettenachse verläuft, daß der Strahlungsdurchlaßabschnitt C56) zwei parallel zueinander angeordnete, ebene Wände im Abstand voneinander aufweist, so daß ein Licht- .." strahl (104) auf einer etwa senkrecht zu diesen Wänden . verlaufenden Bahn diesen Abschnitt durchsetzen kann9 und daß keine Teile des Überlaufbehälters oder seines Ablaufs in der Bahn des Lichtstrahls liegen«25« Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufbehälter (54) etwa Schalenform hat, wobei der Boden der Schale oberhalb der genannten Bahn liegt009816/1581und die Achse des Ablaufs im Winkel gegenüber der genannten Bahn versetzt ist.26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, H, 11, 17, 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsdurchlaßabschnitt (56) eine etwa ovale Gestalt hat und Licht durchlassen kann, das auf einer horizontalen Bahn verläuft, die etwa senkrecht zur langen Achse des Ovals ausgerichtet ist.27. Einrichtung nach einem der Ansprüche kt 11, 17, 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung des Überlaufbehälters einen Ringflansch (22·+) als Halterung der Küvette aufweist .28. Verfahren zum Ausführen kolorimetrxscher Bestimmungen an fließfähigen Medien unter Benutzung einer kolor!metrischen Rechenschaltung und einer mit einem Deckel abdeckbaren Durchflußküvette, gekennzeichnet durch die Schritte: Abziehen eines ersten oder Vergleichsfluids, das in der Küvette von einer vorhergehenden Bestimmung verblieben war, Eingiessen eines zweiten oder Probenfluids in die Küvette, kolorimetrisches Ausmessen des Probenfluids, Entfernen des Probenfluids aus der Küvette, Spülen der Küvette, erneutes Füllen der Küvette mit dem Vergleichsfluid, kolorimetrisches Ausmessen des Vergleichsfluids und Speichern des Heßergebnisses zum Vergleichen mit demjenigen eines anschliessend eingeführten Probenfluids, wobei nach dem Eingiessen des Probenfluids in die Küvette alle Schritte automatisch in einem programmerten Arbeitsspiel ausgeführt werden. .009 8 16/158129. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß ,die kolorimetrisch^ Messung der Fluide dadurch vorgenommen wird, daß ein Lichtstrahl durch die Fluide gesandt wird und deren Absorption bestimirvt wird.30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, da.1?· das Arbeitsspiel eine erste Phase und eine zweite Phase unfaßt, wobei die erste Phase durch Abziehen des Vergleichsfluids vor dem Eingiessen des Vergleichsfluids eingeleitet wird und wobei die zweite Phase mit der . kolorimetrischen Messung des Probenfluids eingeleitet wird.31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daS das Arbeitffipiel elektrisch gesteuert wird und dadurch eingeleitet wird, daß die Küvette durch Anheben des Deckels geöffnet wird.PatentanwälteDipl.-Ina. E. Eder Dipl.-Ing. i. Sdiieschke8 Mitfbteft 13 Elisabethifiaß· 34009816/1581-SS -Leerseit.e
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