DE19842953A1 - Automatische Analysenvorrichtung - Google Patents
Automatische AnalysenvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der automatischen Ana
lysenvorrichtungen zur quantitativen Bestimmung der Kon
zentration einer in einer Flüssigkeit gelösten Substanz
und insbesondere automatische Analysenvorrichtungen zur
Analyse von Komponenten von biologischen Flüssigkeiten
oder von Wasser.
Automatische Analysenvorrichtungen sind wohlbekannt. Bei
spielsweise offenbart JP-A-H6-160398 eine automatische
Analysenvorrichtung, in der eine Probe und ein Reagens in
einem Reaktionsbehälter miteinander zur Reaktion gebracht
werden, um die so erhaltene Flüssigkeit, die reagiert hat
(im folgenden Reaktionsflüssigkeit genannt), zu analysie
ren, anschließend wird der Reaktionsbehälter ausgewa
schen; woraufhin eine nächste Probe und das Reagens im
Behälter für die nächste Analyse erneut miteinander rea
gieren. Daher enthält diese Vorrichtung einen Auswaschme
chanismus, der mehrere Reaktionsbehälter nacheinander
durch die folgenden Schritte auswäscht:
Die Reaktionsflüssigkeit in einem ersten Reaktionsbehäl ter wird nach den Messungen durch eine Düse abgesaugt und in einen Abfallbehälter gefördert. Dann wird von einem Reinigungsflüssigkeitsbehälter Reinigungsflüssigkeit durch eine Düse abgesaugt und in den Reaktionsbehälter gefördert.
Die Reaktionsflüssigkeit in einem ersten Reaktionsbehäl ter wird nach den Messungen durch eine Düse abgesaugt und in einen Abfallbehälter gefördert. Dann wird von einem Reinigungsflüssigkeitsbehälter Reinigungsflüssigkeit durch eine Düse abgesaugt und in den Reaktionsbehälter gefördert.
Anschließend wird die im Reaktionsbehälter befindliche
Reinigungsflüssigkeit abgesaugt und als Abfallflüssigkeit
abgeführt.
Daraufhin wird durch die Düse erneut Reinigungsflüssig
keit aus dem Reinigungsflüssigkeitsbehälter abgesaugt und
in den Reaktionsbehälter gefördert. Anschließend wird die
Reinigungsflüssigkeit erneut abgesaugt und als Abfall
flüssigkeit abgeführt. Durch Wiederholung der obigen
Schritte und während des fünften Zyklus wird die Flüssig
keit abgesaugt, bis der Reaktionsbehälter getrocknet ist.
Die Waschvorrichtung in der automatischen Analysenvor
richtung, die aus der obengenannten Druckschrift
JP-A-H6-160396 bekannt ist, ist so beschaffen, daß sie die
Reinigungsflüssigkeit insgesamt fünfmal fördert und ab
saugt. Für den Waschprozeß wird je nach der Flüssigkeit,
die der Reaktion unterworfen worden ist, reines Wasser,
eine alkalische Reinigungsflüssigkeit, eine saure Reini
gungsflüssigkeit oder dergleichen als Reinigungsflüssig
keit gewählt, um die Wirksamkeit zu erhöhen.
Aus JP-A-560-53850 ist eine Waschvorrichtung für medizi
nische Mikroplatten bekannt, in der Waschflüssigkeit un
ter hohen Druck auf die Mikroplatten gespritzt wird, in
denen mehrere Reaktionsbehälter in einem matrixförmigen
Muster ausgebildet sind, um die mehreren Reaktionsbehäl
ter oder Zellen in den Mikroplatten im wesentlichen
gleichzeitig auszuwaschen. Mit dem Waschmechanismus gemäß
dieser bekannten Vorrichtung werden die folgenden Schrit
te ausgeführt:
Vorwaschschritt: Hochdruck-Waschflüssigkeit wird ausge spritzt, um die Reaktionsflüssigkeit auszuwaschen;
Desinfektionsschritt: antiseptische Flüssigkeit wird aus gespritzt, um die Mikroplatten zu desinfizieren;
Hauptwaschschritt: Hochdruck-Waschflüssigkeit wird ausge spritzt, um die antiseptische Flüssigkeit auszuwaschen.
Vorwaschschritt: Hochdruck-Waschflüssigkeit wird ausge spritzt, um die Reaktionsflüssigkeit auszuwaschen;
Desinfektionsschritt: antiseptische Flüssigkeit wird aus gespritzt, um die Mikroplatten zu desinfizieren;
Hauptwaschschritt: Hochdruck-Waschflüssigkeit wird ausge spritzt, um die antiseptische Flüssigkeit auszuwaschen.
Da Hochdruck-Waschflüssigkeit ausgespritzt wird, wird die
Reaktionsflüssigkeit aus den Reaktionsbehältern im Vor
waschschritt in ausreichendem Maß entfernt, weshalb im
wesentlichen keine Reaktionssubstanz in dem darauffolgen
den Desinfektionsschritt in der antiseptischen Flüssig
keit gelöst wird. Daher kann die im Desinfektionsschritt
verwendete antiseptische Flüssigkeit wiederholt verwendet
werden. Das bedeutet, daß die aus einem Tank für antisep
tische Flüssigkeit abgesaugte und für die Desinfektion
der Mikroplatten verwendete antiseptische Flüssigkeit
nach ihrer Verwendung wieder in den Tank für antisepti
sche Flüssigkeit zurückgeleitet und anschließend erneut
verwendet wird. Im abschließenden Hauptwaschschritt wird
nur die Auswaschung der antiseptischen Flüssigkeit ausge
führt, wobei in diesem Schritt im wesentlichen keine Re
aktionssubstanz in der Waschflüssigkeit gelöst wird. Da
her kann die im Hauptwaschschritt verwendete Waschflüs
sigkeit im Vorwaschschritt erneut verwendet werden.
Weiterhin ist aus der JP-A-H5-240866 eine automatische
Analysenvorrichtung bekannt, in der nach dem Waschen eine
Zellen-Leermessung ausgeführt wird, die mit einer Zellen-
Leermessung verglichen wird, die während des nächsten Wa
schens ausgeführt wird, um so die Analyse auszuführen.
Der Zweck des Waschens besteht darin, die Reaktionssub
stanz, die in der Reaktionsflüssigkeit im Reaktionsbehäl
ter zurückbleibt, vollständig zu beseitigen, um zu ver
hindern, daß die Reaktionsflüssigkeit nach Abschluß der
Analyse die nächste Analyse beeinflußt.
Der Waschmechanismus in der automatischen Analysenvor
richtung, die aus der JP-A-H6-160398 bekannt ist, wieder
holt das Fördern und Absaugen von Waschflüssigkeit vier
mal. Hierbei wird die Menge der Reaktionssubstanz, die im
Reaktionsbehälter zurückbleibt, nacheinander jedesmal ab
gesenkt, wenn die Waschflüssigkeit gefördert und abge
saugt wird, wobei dann, wenn die Waschflüssigkeit im ab
schließenden fünften Schritt abgesaugt wird, im wesentli
chen keine Reaktionssubstanz im Reaktionsbehälter zurück
bleibt, so daß die nächste Analyse nicht beeinflußt wird.
Mit anderen Worten, die Menge der in der Waschflüssigkeit
gelösten Reaktionssubstanz wird nacheinander jedesmal ab
gesenkt, wenn die Waschflüssigkeit gefördert und abge
saugt wird, so daß die Menge an Reaktionssubstanz, die in
der Waschflüssigkeit gelöst ist, mit zunehmender Anzahl
der ausgeführten Waschschritte abnimmt.
Da umgesetzte Flüssigkeit in einer äußerst kleinen Menge
im Reaktionsbehälter zurückbleibt, nachdem die Reaktions
flüssigkeit aus dem Reaktionsbehälter im ersten Wasch
schritt abgesaugt wurde, kann nicht nur Waschflüssigkeit,
die keine Reaktionssubstanz enthält, sondern auch saubere
Waschflüssigkeit, die in einem der vorhergehenden Schrit
te, wie etwa dem vierten oder dem fünften Waschschritt,
verwendet wurde, gefördert werden, um den Reaktionsbehäl
ter in einem wesentlichen Ausmaß zu reinigen; ferner kann
dann, wenn im abschließenden fünften Waschschritt reines
Wasser verwendet wird, ein zufriedenstellender Waschef
fekt erwartet werden.
Bei einem Waschmechanismus einer automatischen Analysen
vorrichtung, die aus JP-A-H-616039 bekannt ist, wird rei
ne Waschflüssigkeit verwendet, die in jedem der Wasch
schritte keine Reaktionssubstanz enthält, wobei die Ab
fallflüssigkeit, die erhalten wird, wenn Reaktionsflüs
sigkeit und Waschflüssigkeit abgesaugt werden, durch ein
und denselben Strömungskanal abgeführt wird. Daher wird
im ersten der Waschschritte Waschflüssigkeit verwendet,
die sauberer als erforderlich ist, während in den nach
folgenden Waschschritten Waschflüssigkeit mit hohem
Waschvermögen, die im wesentlichen keine Reaktionsflüs
sigkeit enthält, als Abfall verworfen wird.
In der Waschvorrichtung für medizinische Mikroplatten,
die aus LTP-A-560-53850 bekannt ist, wird Waschflüssig
keit, die nach dem Hauptwaschvorgang erhalten wird, er
neut verwendet, um den Verbrauch an Waschflüssigkeit zu
reduzieren. Das Auswaschen der Reaktionsflüssigkeit im
Reaktionsbehälter muß jedoch im Vorwaschschritt abge
schlossen werden, weshalb es erforderlich ist, Hochdruck-
Waschfluid auszuspritzen, was den Verbrauch einer sehr
großen Menge an Waschflüssigkeit zur Folge hat; ferner
wird die im Vorwaschschritt verwendete Waschflüssigkeit
vollständig abgeführt.
Aus JP-A-H5-240866 ist ferner ein Verfahren zur Ausfüh
rung einer Zellen-Leermessung lediglich zur Erhöhung der
Analysengenauigkeit bekannt; hierbei wird jedoch die er
neute Verwendung von Waschflüssigkeit nicht offenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automati
sche Analysenvorrichtung zu schaffen, in der ein Waschme
chanismus eingebaut ist, mit dem der Verbrauch von Wasch
flüssigkeit ohne Verschlechterung des Waschvermögens re
duziert werden kann, indem wahlweise Waschflüssigkeit mit
unterschiedlicher Konzentration der gelösten Reaktions
substanz für die Waschschritte erneut verwendet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine au
tomatische Analysenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 6. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängi
gen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß sind in einer Reaktionsbehälter-Waschein
richtung mehrere Speicherbehälter, in denen Waschflüssig
keit mit unterschiedlichen Konzentrationen der gelösten
Reaktionssubstanz vorübergehend aufbewahrt werden, sowie
eine Waschflüssigkeit-Zufuhreinrichtung vorgesehen, die
wahlweise Waschflüssigkeit aus den Speicherbehältern ei
nem Abschnitt zuführt, der gewaschen werden soll.
Alternativ wird in dem Fall, in dem die Reaktionsbehäl
ter-Wascheinrichtung eine Reaktionsflüssigkeit -Absaugvor
richtung zum Absaugen von Reaktionsflüssigkeit aus einem
Reaktionsbehälter sowie eine Waschflüssigkeit-Zufuhrein
richtung zum Zuführen von Waschflüssigkeit in einen Reak
tionsbehälter enthält, die zum Waschen in einem bestimm
ten Waschschritt verwendete Waschflüssigkeit als Wasch
flüssigkeit für einen Waschschritt verwendet, der diesem
bestimmten Schritt vorhergeht.
Alternativ wird Waschflüssigkeit, die durch die Reakti
onsflüssigkeit-Absaugeinrichtung abgesaugt wird, einem
Reaktionsbehälter zugeführt, der in einer zur Bewegungs
richtung der Reaktionsbehälter entgegengesetzten Richtung
angeordnet ist.
Alternativ wird ein Reaktionsbehälter, nachdem Waschflüs
sigkeit aus dem Reaktionsbehälter durch eine Waschdüse
abgesaugt wurde, bewegt, während die Waschdüse die abge
saugte Waschflüssigkeit hält, woraufhin die Waschflüssig
keit von der Waschdüse in einen weiteren Reaktionsbehäl
ter gefördert wird.
Alternativ wird die Waschflüssigkeit, nachdem sie aus ei
nem Reaktionsbehälter durch eine Waschdüse abgesaugt wur
de, vorübergehend in Speicherabschnitten aufbewahrt, wo
bei nach der Bewegung der Reaktionsbehälter die Wasch
flüssigkeit, die vorübergehend in den Speicherabschnitten
aufbewahrt worden ist, in die Reaktionsbehälter gefördert
wird.
Alternativ sind in dem Fall, in dem eine Waschpumpe zum
Absaugen von Reaktionsflüssigkeit oder von Waschflüssig
keit aus einem Reaktionsbehälter vorgesehen ist, die
Waschpumpe mit einer Speichereinrichtung, in der abge
saugte Reaktionsflüssigkeit oder Waschflüssigkeit vor
übergehend aufbewahrt wird, sowie ein Waschrohr vorgese
hen, das die Speichereinrichtung mit der Reaktionsbehäl
ter-Wascheinrichtung verbindet und ermöglicht, daß Reak
tionsflüssigkeit oder Waschflüssigkeit hindurchfließt,
wobei ein Verbindungsabschnitt des Waschrohrs auf Seiten
der Speichereinrichtung in der Speichereinrichtung auf
einer Höhe vorgesehen ist, die unterhalb der Flüssig
keitsoberfläche der Reaktionsflüssigkeit oder der Wasch
flüssigkeit liegt.
Zweckmäßig ist in dem Fall, in dem die obengenannte Spei
chereinrichtung vorgesehen ist, die Kapazität dieser
Speichereinrichtung größer als die für einen einmaligen
Waschvorgang des Reaktionsbehälters mindestens erforder
liche Waschflüssigkeitsmenge.
Zweckmäßig werden Zellen-Leermessungen für mehrere Reak
tionsbehälter während des Waschens ausgeführt, um die
Konzentration der Waschflüssigkeit zu ermitteln.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut
lich beim lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger
Ausführungen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug
nimmt; es zeigen:
Fig. 1a eine Draufsicht zur Erläuterung einer automa
tischen Analysenvorrichtung gemäß der Erfin
dung;
Fig. 1b eine Vorderansicht zur Erläuterung der automa
tischen Analysenvorrichtung;
Fig. 2 eine Strukturansicht zur Erläuterung einer Re
aktionsbehälter-Wascheinrichtung;
Fig. 3 eine Ansicht zur Erläuterung der Waschschrit
te;
Fig. 4 eine weitere Ansicht zur Erläuterung der
Waschschritte;
Fig. 5 eine Ansicht zur Erläuterung der Rechenergeb
nisse bezüglich der Waschwirkungen;
Fig. 6 eine weitere Ansicht zur Erläuterung der Re
chenergebnisse bezüglich der Waschwirkungen;
Fig. 7 eine Ansicht zur Erläuterung der Vergleichser
gebnisse zwischen den Waschwirkungen, die
durch theoretische Berechnung erhalten wurden,
und der Waschwirkungen, die Ergebnisse von Ex
perimenten sind;
Fig. 8 eine Strukturansicht zur Erläuterung der Reak
tionsbehälter-Wascheinrichtung, die der Veran
schaulichung der Waschschritte dient;
Fig. 9, 10 weitere Strukturansichten zur Erläuterung der
Reaktionsbehälter-Wascheinrichtung;
Fig. 11a eine Vorderansicht zur Erläuterung einer Wie
derverwendungspumpe; und
Fig. 11b eine Seitenansicht zur Erläuterung der Pumpe
nach Fig. 11a.
Nun wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 eine erste Aus
führung einer automatischen Analysenvorrichtung gemäß der
Erfindung erläutert.
Die Fig. 1a und 1b sind Gesamtstrukturansichten zur Er
läuterung der automatischen Analysenvorrichtung, die eine
Reaktionsbehälter-Wascheinrichtung gemäß der Erfindung
enthält, während Fig. 2 eine Strukturansicht zur Erläute
rung der Reaktionsbehälter-Wascheinrichtung gemäß der Er
findung ist und die Fig. 3 und 4 Ansichten zur Erläute
rung der Waschschritte gemäß der Erfindung sind.
Wie in den Fig. 1a und 1b gezeigt ist, die eine Drauf
sicht bzw. eine Vorderansicht der automatischen Analysen
vorrichtung sind, werden mehrere Probenbehälter 22, die
Proben 21 enthalten, so gehalten, daß sie in einem Pro
bentank 20 in Umfangsrichtung beweglich ist, ferner wer
den mehrere erste Reagensbehälter 32, die ein erstes Rea
gens 31 enthalten, so gehalten, daß sie in einem ersten
Reagenstank 30 in Umfangsrichtung beweglich sind. Ähnlich
wie im ersten Reagenstank 30 werden mehrere zweite Rea
gensbehälter 42, die ein zweites Reagens 41 enthalten, so
gehalten, daß sie in einem zweiten Reagenstank 40 in Um
fangsrichtung beweglich sind. Weiterhin werden mehrere
Reagensbehälter 60 so gehalten, daß sie in einem Reakti
onstank 50 in Umfangsrichtung beweglich sind.
Um den Reaktionstank 50 sind eine erste Probenpipettier
einrichtung 70 zum Pipettieren der Probe 21 aus dem Pro
benbehälter 22 in die Reaktionsbehälter 60 sowie eine er
ste Reagenspipettiereinrichtung 71 zum Pipettieren des
ersten Reagenses 31 aus dem ersten Reagensbehälter 32 in
die Reaktionsbehälter 60 und eine zweite Reagenspipet
tiereinrichtung 72 zum Pipettieren des zweiten Reagenses
41 aus den zweiten Reagensbehältern 42 in die Reagensbe
hälter 60, ein erster Rührstab 81 zum Umrühren der Reak
tionsflüssigkeit in jedem der Reagensbehälter 60 direkt
nach dem Pipettieren des ersten Reagenses 31 in den zuge
hörigen Reaktionsbehälter, ein zweiter Rührstab 82 zum
Umrühren der Reagensflüssigkeit in jedem der Reagensbe
hälter direkt nach dem Pipettieren des zweiten Reagenses
41 in den zugehörigen Reagensbehälter 60, ein Spektrome
ter 61 sowie eine Lampe 92 zum Analysieren der Reaktions
flüssigkeit in einem Reaktionsbehälter und zum Ausführen
einer Zellen-Leermessung und eine Einrichtung 100 zum Wa
schen eines Reaktionsbehälters angeordnet.
Im folgenden wird die Funktionsweise dieser Ausführung
erläutert. Die Probenpipettiereinrichtung 71 saugt eine
vorgegebene Menge der Probe 21 aus einem der Probenbehäl
ter 22 ab und fördert sie in einen an einer Probenförder
position befindlichen Reaktionsbehälter 60. Der Reakti
onsbehälter, in den die Probe 21 pipettiert worden ist,
wird in Umfangsrichtung an eine erste Probenförderposi
tion im Reaktionstank 50 bewegt.
Dann saugt die erste Reagenspipettiereinrichtung 71 eine
vorgegebene Menge des ersten Reagenses 31 aus einem der
ersten Reagensbehälter 32 ab und fördert diese in den Re
aktionsbehälter, in den die Probe 21 pipettiert worden
ist. Nachdem das erste Reagens 31 pipettiert worden ist,
wird der Reaktionsbehälter 60 in Umfangsrichtung an eine
erste Umrührposition im Reaktionstank 50 bewegt, so daß
der erste Rührstab 81 die aus der Probe 21 und dem ersten
Reagens 31 gebildete Reaktionsflüssigkeit umrührt. Falls
das zweite Reagens hinzugefügt werden soll, wird der Re
aktionsbehälter 60 in Umfangsrichtung im Reaktionsbehäl
ter 50 an eine zweite Reagensförderposition bewegt, wo
raufhin die zweite Reagenspipettiereinrichtung 72 eine
vorgegebene Menge des zweiten Reagenses 41 aus einem der
zweiten Reagensbehälter 42 absaugt und diese in den Reak
tionsbehälter fördert, in dem die aus der Probe 21 und
dem ersten Reagens 31 gebildete Reaktionsflüssigkeit ge
halten wird.
Dann wird der Reaktionsbehälter 60 in Umfangsrichtung an
eine zweite Umrührposition im Reaktionstank 50 bewegt,
wobei an dieser Position der zweite Rührstab 82 die Lö
sung aus der Probe 21, dem ersten Reagens 31 und dem
zweiten Reagens 41 umrührt. Nach dem Umrühren reagieren
die Probe 21 und die Reagenzien allmählich miteinander,
schließlich zeigt die Lösung eine Färbung in einem Aus
maß, die der Konzentration der zu untersuchenden Kompo
nente entspricht. Während des Fortschritts dieser Reak
tion mißt das Spektrometer 91 ein Absorptionsspektrum an
hand des durchgelassenen nichts vom Reaktionsbehälter 60,
auf den von der Lampe 92 Licht gestrahlt wird, um die
Konzentration zu quantifizieren.
Nach Abschluß der Messung wird der Reaktionsbehälter 60
an eine Waschposition im Reaktionstank 50 bewegt, an der
der Reaktionsbehälter 60 durch die Reaktionsbehälter-
Wascheinrichtung 100 gewaschen wird. Nach Abschluß des
Waschvorgangs wird der Reaktionsbehälter an die Proben
förderposition zurückgeführt, woraufhin das Pipettieren
der Probe, das Pipettieren der Reagenzien und die Analyse
sowie das Waschen wiederholt werden.
Wie in Fig. 2, die die Gesamtstruktur der Reaktionsbehäl
ter-Wascheinrichtung zeigt, veranschaulicht ist, enthält
die Reaktionsbehälter-Wascheinrichtung einen Düsenab
schnitt 200, der aus einer Förderdüse zum Fördern von
Waschflüssigkeit in einen der Reaktionsbehälter 60 und
aus einer Saugdüse zum Absaugen von Reaktionsflüssigkeit
oder Waschflüssigkeit aus dem Reaktionsbehälter aufgebaut
ist, einen Förderpumpenabschnitt 120 und einen Saugpum
penabschnitt 130, einen Versorgungsbehälterabschnitt 140
für die Aufbewahrung reinen Wassers zum Waschen und einer
Reinigungsflüssigkeit, einen Wiederverwendungsbehälterab
schnitt 150 zum Aufbewahren von Waschflüssigkeit mit un
terschiedlichen Konzentrationen der Reaktionssubstanz
nach dem Waschen, einen Abfallbehälterabschnitt 160 zum
Abführen von Reaktionsflüssigkeit und Waschflüssigkeit,
die nach dem Waschen eine hohe Konzentration der analy
sierten Reaktionssubstanz besitzen, und Rohrleitungen,
die die Behälterabschnitte, den Pumpenabschnitt und den
Düsenabschnitt miteinander verbinden.
Nun werden mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 die Wasch
schritte erläutert, die von der in Fig. 2 gezeigten Reak
tionsbehälter-Wascheinrichtung ausgeführt werden. Es wird
darauf hingewiesen, daß Fig. 3 eine Ansicht zur Erläute
rung mehrerer Komponenten der in Fig. 2 gezeigten Reakti
onsbehälter-Wascheinrichtung ist, die nacheinander längs
der jeweiligen Waschschritte angeordnet sind, während
Fig. 4 ein Ablaufplan zur Erläuterung der Waschschritte
ist.
Insgesamt sind acht Waschschritte vorgesehen, wobei die
verschiedenen Waschdüsen, Pumpen und Behälter für die je
weiligen Waschschritte verwendet werden. Die Waschdüsen
und die Waschschritte entsprechen einander, ferner werden
die Reaktionsbehälter nacheinander an Positionen der
Waschdüsen angehalten, um die Waschschritte 1 bis 8 aus
zuführen.
Fig. 4 gibt Konzentrationsindizes für die Reaktionssub
stanz in der abgesaugten und geförderten Flüssigkeit in
den entsprechenden Waschschritten an, mit denen die Er
läuterung erleichtert wird. Wie später beschrieben wird,
wird die Konzentration der Reaktionssubstanz in der
Waschflüssigkeit in jedem der Waschschritte um ungefähr
zwei Größenordnungen reduziert. Nach Abschluß des ersten
Waschschrittes besitzt die Waschflüssigkeit einen Konzen
trationsindex 3, nach dem zweiten Waschschritt besitzt
sie einen Konzentrationsindex 5, nach dem dritten Wasch
schritt einen Konzentrationsindex 7 und nach dem vierten
Waschschritt einen Konzentrationsindex 9. Je größer die
Anzahl der Waschschritte ist, desto niedriger ist die
Konzentration, falls der Konzentrationsindex der Reakti
onsflüssigkeit mit 1 festgelegt wird. Nun werden die
Waschvorgänge in jedem der Waschschritte erläutert:
Waschschritt 1: Reaktionsflüssigkeit wird nach Abschluß der Analyse durch eine Saugdüse 201 und eine Flüssig keitssaugpumpe 31 abgesaugt und in einen Reaktionsflüs sigkeit-Abfallbehälter 161 abgeführt. Dann wird durch ei ne Förderpumpe 121 in eine Zufuhrdüse 202 Reinigungsflüs sigkeit von einem Reinigungsflüssigkeitsbehälter 142 ge fördert, gleichzeitig wird an die Zufuhrdüse 202 von ei nem Wiederverwendungsbehälter 155 durch eine Zufuhrpumpe 122 wiederverwendete Flüssigkeit mit einem Konzentrati onsindex 5 gefördert, um die Waschflüssigkeit zu verdün nen, damit eine Waschflüssigkeit erhalten wird, die an schließend in den Reaktionsbehälter gefördert wird. Dann wird Flüssigkeit, die Reaktionssubstanz enthält und noch nicht durch die Saugdüse 201 abgesaugt worden ist und während der vorhergehenden Operation im Reaktionsbehälter verblieben ist, in dieser Waschflüssigkeit während des momentanen Waschschrittes gelöst, weshalb die Waschflüs sigkeit einen Konzentrationsindex von ungefähr 3 erhält.
Waschschritt 1: Reaktionsflüssigkeit wird nach Abschluß der Analyse durch eine Saugdüse 201 und eine Flüssig keitssaugpumpe 31 abgesaugt und in einen Reaktionsflüs sigkeit-Abfallbehälter 161 abgeführt. Dann wird durch ei ne Förderpumpe 121 in eine Zufuhrdüse 202 Reinigungsflüs sigkeit von einem Reinigungsflüssigkeitsbehälter 142 ge fördert, gleichzeitig wird an die Zufuhrdüse 202 von ei nem Wiederverwendungsbehälter 155 durch eine Zufuhrpumpe 122 wiederverwendete Flüssigkeit mit einem Konzentrati onsindex 5 gefördert, um die Waschflüssigkeit zu verdün nen, damit eine Waschflüssigkeit erhalten wird, die an schließend in den Reaktionsbehälter gefördert wird. Dann wird Flüssigkeit, die Reaktionssubstanz enthält und noch nicht durch die Saugdüse 201 abgesaugt worden ist und während der vorhergehenden Operation im Reaktionsbehälter verblieben ist, in dieser Waschflüssigkeit während des momentanen Waschschrittes gelöst, weshalb die Waschflüs sigkeit einen Konzentrationsindex von ungefähr 3 erhält.
Waschschritt 2: Die Waschflüssigkeit, in der Reaktions
substanz und Waschflüssigkeit im Waschschritt 1 gelöst
worden sind und die einen Konzentrationsindex von 3 hat,
wird durch eine Saugdüse 203 und eine Saugpumpe 133 abge
saugt und dann in einen Flüssigkeitsabfallbehälter 163
für Waschflüssigkeit mit einem Konzentrationsindex 3 ab
geführt. Dann wird Waschflüssigkeit mit einem Konzentra
tionsindex 7 von einem Wiederverwendungsbehälter 157
durch eine Zufuhrdüse 204 und eine Zufuhrpumpe 124 in den
Reaktionsbehälter gefördert. Daher wird Flüssigkeit, die
noch nicht durch die Düse 203 abgesaugt worden ist und im
Reaktionsbehälter verbleibt, in der Waschflüssigkeit mit
dem Konzentrationsindex 7 gelöst. Daher besitzt die
Waschflüssigkeit einen Konzentrationsindex von ungefähr
5.
Waschschritt 3: Die Waschflüssigkeit mit dem Konzentrati
onsindex 5, die im Waschschritt 2 erhalten wird, wird
durch eine Saugdüse 205 und eine Saugpumpe 135 abgesaugt
und in einem Wiederverwendungsbehälter 155 aufbewahrt.
Dann wird Waschflüssigkeit mit einem Konzentrationsindex
9, die wiederverwendbar ist, von einem Wiederverwendungs
behälter 159 durch eine Zufuhrdüse 206 und eine Zufuhr
pumpe 126 in den Reaktionsbehälter gefördert. Die Flüs
sigkeit, die von der Saugdüse 205 nicht abgesaugt worden
ist und im Reaktionsbehälter verbleibt, wird in der
Waschflüssigkeit mit dem Konzentrationsindex 9 gelöst.
Dadurch besitzt die Waschflüssigkeit einen Konzentrati
onsindex von ungefähr 7.
Waschschritt 4: Die Waschflüssigkeit mit dem Konzentrati
onsindex 7, die im Waschschritt 3 erhalten wird, wird
durch eine Saugdüse 207 und eine Saugpumpe 137 abgesaugt
und dann in einem Wiederverwendungsbehälter 157 aufbe
wahrt. Die Saugdüse 207 kann die Waschflüssigkeit absau
gen, die wahrscheinlich in jedem der Winkel und Ecken der
Bodenfläche des Reaktionsbehälters verbleibt, so daß im
Reaktionsbehälter anschließend kaum Flüssigkeit vorhanden
ist. Falls jedoch eine geringe Menge Flüssigkeit zurück
bleibt, verbleibt sie im Reaktionsbehälter bis zum näch
sten Waschschritt 5.
Waschschritt 5: Reines Wasser aus dem Reinwasser-Zufuhr
behälter 148 wird in den Reaktionsbehälter mittels einer
Zufuhrdüse 208 und einer Zufuhrpumpe 128 gefördert, um
eine Zellen-Leermessung auszuführen. In dem Fall, in dem
im Reaktionsbehälter nach Abschluß des Waschschrittes 4
eine geringe Menge der die Reaktionssubstanz enthaltenden
Flüssigkeit zurückgeblieben ist, wird die die verbliebene
Reaktionssubstanz enthaltende Flüssigkeit in dem reinen
Wasser gelöst. Daher besitzt die Flüssigkeit aus der
Leerzellen-Messung, in der eine geringe Menge der Reakti
onssubstanz gelöst worden ist, einen Konzentrationsindex
9.
Waschschritt 6: Eine Zellen-Leermessung wird ausgeführt.
Waschschritt 7: Die Flüssigkeit aus der Leerzellen-Mes
sung mit dem Konzentrationsindex 9 wird durch eine
Saugdüse 209 und eine Saugpumpe 139 abgesaugt und in ei
nem Wiederverwendungsbehälter 159 für Flüssigkeit mit
Konzentrationsindex 9 aufbewahrt.
Waschschritt 8: Die Flüssigkeit aus der Leerzellen-Mes
sung mit dem Konzentrationsindex 9, die im Waschschritt 7
nicht abgesaugt worden ist und zurückbleibt, wird durch
eine Saugdüse 210 und eine Saugpumpe 139 vollständig ab
gesaugt und in dem Wiederverwendungsbehälter 159 mit Kon
zentrationsindex 9 aufbewahrt.
Bei Ausführung der obenerwähnten Waschschritte kann das
Waschen eines Reaktionsbehälters durch Zufuhr reiner
Waschflüssigkeit, die nur einmal im Waschschritt 5 zum
Waschen verwendet wird, ausgeführt werden. Die verwendete
Waschflüssigkeit wird für die verbleibenden Waschschritte
wiederverwendet, wobei nur die Waschflüssigkeit mit Kon
zentrationsindex 3, die dreimal wiederverwendet worden
ist, und Reaktionsflüssigkeit, die für die Analyse ver
wendet worden ist und einen Konzentrationsindex 1 be
sitzt, während der Waschschritte endgültig abgeführt wer
den. Selbstverständlich wird nur reine Waschflüssigkeit
verwendet, wenn das Waschen zum ersten Mal ausgeführt
wird, da keine verwendete Waschflüssigkeit vorhanden ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß in einer herkömmlichen
Reaktionsbehälter-Wascheinrichtung in jedem Waschschritt
frische Waschflüssigkeit verwendet wird. Daher kann die
Reaktionsbehälter-Wascheinrichtung gemäß der Erfindung
den Verbrauch von Waschflüssigkeit auf ein Viertel derje
nigen Menge reduzieren, die in einer herkömmlichen Reak
tionsbehälter-Wascheinrichtung verwendet wird. Ferner
kann die Menge der abgeführten Abfallflüssigkeit im Ver
gleich zum herkömmlichen Fall reduziert werden, so daß es
möglich ist, die Umweltverschmutzung zu reduzieren.
Nun wird erläutert, wie sich der Grad der Reinheit oder
der Konzentration der Waschflüssigkeit durch Reduzierung
des Verbrauchs der Waschflüssigkeit bei einer Wiederver
wendung der Waschflüssigkeit ändert.
Fig. 5 ist ein Graph, der die Rechenergebnisse bezüglich
der Änderung der Konzentration der durch die Waschschrit
te 7 und 8 abgesaugten Flüssigkeit aus der Leerzellen-
Messung bei der Wiederverwendung der Waschflüssigkeit
zeigt. Für diese Berechnung wird geschätzt, daß 5% der
Waschflüssigkeit nicht durch irgendeine der üblichen
Saugdüsen 201, 203 und 205 abgesaugt werden können und im
Reaktionsbehälter verbleiben, während 1% der Waschflüs
sigkeit nicht durch die Düse 207 abgesaugt werden kann,
die Waschflüssigkeit aus den Eckenabschnitten der Boden
fläche des Reaktionsbehälters absaugen kann, und daher im
Reaktionsbehälter verbleibt. Zunächst wird die Berechnung
für den Fall ausgeführt, daß als Reinigungsflüssigkeit im
Anfangszustand reines Wasser verwendet wird, wobei die
Konzentration der so erhaltenen Flüssigkeit aus der Leer
zellen-Messung auf diejenige der Waschflüssigkeit gesetzt
wird, die noch nicht wiederverwendet worden ist. Die Er
gebnisse der Berechnung sind in Fig. 5 aufgetragen. Da
während dieses Rechenprozesses die Konzentration der wie
derverwendeten Waschflüssigkeit in jedem Waschschritt er
halten werden kann, kann die Berechnung der Konzentration
der Flüssigkeit aus der Leerzellen-Messung so ausgeführt
werden, daß die wiederverwendete Waschflüssigkeit als
Waschflüssigkeit beim nächsten Waschvorgang verwendet
wird. Das heißt, daß sie das Ergebnis der erstmaligen
Wiederverwendung der Waschflüssigkeit ist.
In ähnlicher Weise werden aus der Konzentration der wie
derverwendeten Waschflüssigkeit, die in jedem Wasch
schritt erhalten wird, nachfolgende Konzentrationen der
Flüssigkeit aus der Leerzellen-Messung nacheinander be
rechnet, wenn die Anzahl der Wiederverwendungen zunimmt.
Aus der Figur wird deutlich, daß die Konzentration der
Waschflüssigkeit nach einer mehrmaligen Wiederverwendung
der Waschflüssigkeit im wesentlichen konstant wird. Das
heißt, selbst wenn die Anzahl der Wiederverwendungen zu
nimmt, übersteigt die Konzentration der Waschflüssigkeit,
die wiederverwendet worden ist, einen vorgegebenen Wert
nicht. Da die Konzentration der Reaktionsflüssigkeit beim
ersten Mal auf 0,1 g/L gesetzt wird, ist die Konzentrati
on der Flüssigkeit aus der Leerzellen-Messung um mehr als
sechs Größenordnungen kleiner als diejenige der Reakti
onsflüssigkeit, so daß es möglich ist, selbst dann eine
ausreichende Reinigungswirkung zu erzielen, wenn die wie
derverwendete Waschflüssigkeit zum Waschen verwendet
wird.
Fig. 6 zeigt die Konzentrationen der Waschflüssigkeit,
die bei den jeweiligen Waschschritten erhalten wird. Ähn
lich wie bei der Flüssigkeit aus der Leerzellen-Messung
wird die Konzentration der Waschflüssigkeit, die in jedem
Waschschritt erhalten wird, konstant, nachdem sie mehr
mals verwendet worden ist. Dieser Wert ist auf einer log
arithmischen Skala aufgetragen. Selbstverständlich nimmt
die Konzentration der Waschflüssigkeit exponentiell ab,
wenn die Anzahl der Waschschritte zunimmt. Da bei Verwen
dung der Reaktionsbehälter-Wascheinrichtung gemäß der Er
findung die Zufuhr von Waschflüssigkeit nur einmal zum
Waschen jedes Reaktionsbehälters erfolgt, nimmt die
Waschflüssigkeitsmenge nicht zu, selbst wenn die Anzahl
der Waschschritte erhöht wird, wodurch der Genauigkeits
grad beim Waschen erhöht werden kann.
Fig. 7 zeigt den Vergleich zwischen den Ergebnissen der
theoretischen Berechnung und der Experimente. Im Experi
ment wurde das Absorptionsvermögen der aus dem Reaktions
behälter abgesaugten Waschflüssigkeit durch ein Spektro
meter gemessen, wobei der so gemessene Wert in eine Kon
zentration umgesetzt wurde. Ähnlich wie die Ergebnisse
der theoretischen Berechnung übersteigt die Konzentration
der Waschflüssigkeit einen vorgegebenen Wert selbst dann
nicht, wenn die Anzahl der Wiederverwendungen zunimmt. Es
wird im wesentlichen keine Veränderung der Konzentration
der Waschflüssigkeit festgestellt, selbst wenn sie mit
dem Fall verglichen wird, in dem die Anzahl der Wieder
verwendungen null ist, d. h. wenn das Waschen mit reinem
Wasser erfolgt. Daher kann der Verbrauch von Waschflüs
sigkeit bei Verwendung der Reaktionsbehälter-Waschein
richtung gemäß der Erfindung reduziert werden, obwohl die
Waschkapazität einer herkömmlichen Einrichtung beibehal
ten wird.
Es wird darauf hingewiesen, daß in jedem Waschschritt die
gleiche Waschflüssigkeitsmenge verwendet wird und daß die
aus den Wiederverwendungsbehältern 155, 157 und 159 in
den Reaktionsbehälter eingegebenen und aus dem Reaktions
behälter in die Wiederverwendungsbehälter 155, 157 und
159 eingegebenen Flüssigkeitsmengen im wesentlichen ein
ander gleich sind. Daher kann die Menge der wiederverwen
deten Waschflüssigkeit, die in jedem Wiederverwendungsbe
hälter 155, 157 und 159 aufbewahrt wird, wenigstens
gleich der Menge zum einmaligen Waschen eines Reaktions
behälters sein. Ferner kann das Volumen jedes der Wieder
verwendungsbehälter 155, 157 und 159 größer als die Min
destmenge zum einmaligen Waschen eines Reaktionsbehälters
sein.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 8 eine zweite Ausführung der
Wascheinrichtung in der automatischen Analysenvorrichtung
gemäß der Erfindung beschrieben.
Eine in Fig. 8 gezeigte Wascheinrichtung enthält Waschdü
sen 301 bis 309 zum Absaugen oder Fördern von Reaktions
flüssigkeit oder Waschflüssigkeit aus einem bzw. in einen
Reaktionsbehälter. Die Saugdüse 301 saugt Reaktionsflüs
sigkeit aus dem Reaktionsbehälter ab, indem eine Saugpum
pe 321 angetrieben wird, und fördert die Reaktionsflüs
sigkeit in den Reaktionsflüssigkeit-Abfallbehälter 311.
Die Saugdüse 302 saugt Waschflüssigkeit aus dem Reakti
onsbehälter ab, indem eine Saugpumpe 322 angetrieben
wird, und fördert diese in einen Abfallwaschflüssigkeit-
Behälter 312. Die Saugdüsen 303 bis 307 saugen Waschflüs
sigkeit aus den Reaktionsbehältern ab, indem eine Saug- und
Förderpumpe 323 angetrieben wird, wobei die so abge
saugte Waschflüssigkeit vorübergehend in Waschflüssig
keit-Aufbewahrungsbehältern 313 bis 317 aufbewahrt wird.
Dann wird die so aufbewahrte Waschflüssigkeit als Wasch
flüssigkeit in den Reaktionsbehälter gefördert. Die För
derdüse 308 fördert von einem Reinwasser-Zufuhrbehälter
318 reines Wasser in den Reaktionsbehälter, indem eine
Förderpumpe 328 angetrieben wird. Die Saugdüse 309 saugt
Waschflüssigkeit aus dem Reaktionsbehälter und fördert
diese in den Abfallwaschflüssigkeit-Behälter 319, indem
eine Saugpumpe 329 angetrieben wird. Nun wird die Funkti
onsweise der Saug- oder Saug/Förder-Düsen und der Reakti
onsbehälter erläutert. Es wird angenommen, daß neun Reak
tionsbehälter a bis i an den jeweiligen Positionen der
Düsen 301 bis 309 anhalten. Die Düsen führen Saugvorgänge
aus, so daß die Saugdüsen 301 bis 302 Reaktionsflüssig
keit bzw. Waschflüssigkeit aus den Reaktionsbehältern a
bzw. b ansaugen und diese in Abfallreaktionsflüssigkeit-
Behälter 311 bzw. in den Abfallwaschflüssigkeit-Behälter
312 abführen. Die Saug/Förder-Düsen 303 bis 307 saugen
Waschflüssigkeit aus den Behältern c bis g ab und bewah
ren diese vorübergehend in den Waschflüssigkeit-Aufbe
wahrungsbehältern 313 bis 317 auf. Zu diesem Zeitpunkt
führt die Förderdüse 308 keinen Saugvorgang aus, da sie
ausschließlich für die Zufuhr reinen Wassers verwendet
wird.
Die Saugdüse 309 kann Waschflüssigkeit, die in den Eckab
schnitten der Bodenfläche des Reaktionsbehälters ver
bleibt, absaugen, wobei die so abgesaugte Waschflüssig
keit in den Abfallwaschflüssigkeit-Behälter 319 gefördert
wird. Nach Abschluß des Saugvorgangs werden die Reakti
onsbehälter in Umfangsrichtung gedreht, so daß der Reak
tionsbehälter a an der Position der Waschdüse 303 anhält.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Fördervorgang begonnen. Die
Saugdüsen 303 bis 307 fördern Waschflüssigkeit, die vor
übergehend in den Waschflüssigkeit-Aufbewahrungsbehältern
aufbewahrt worden ist, in die Reaktionszellen a bis e.
Die Förderdüse 308 fördert reines Wasser in den Reakti
onsbehälter f. Dann werden die Reaktionsbehälter um unge
fähr einen Umdrehungsschritt in Umfangsrichtung gedreht,
so daß sich der Reaktionsbehälter a an der Position der
Saugdüse 302 befindet, um die obenerwähnten Saug- und
Fördervorgänge zu wiederholen. Während der Drehung vom
Fördervorgang zum Saugvorgang werden Leerzellen für die
Reaktionsbehälter d bis f gemessen.
Während der Wiederholungen der obenerwähnten Saug- und
Fördervorgänge werden sämtliche Reaktionsbehälter nach
einander gewaschen. Eine Zufuhr von Waschflüssigkeit von
außen erfolgt nur durch die Förderdüse 308 zum Fördern
reinen Wassers. Das heißt, daß die Waschflüssigkeit von
sämtlichen anderen Düsen wiederverwendet wird. Es ist
wichtig, daß die Waschflüssigkeit nacheinander für die
Behälter beginnend bei demjenigen, in dem die Flüssigkeit
in geringer Konzentration verunreinigt ist, und endend
bei demjenigen, in dem die Flüssigkeit mit hoher Konzen
tration verunreinigt ist, wiederverwendet wird. Je größer
die Konzentration der Verunreinigung in der Flüssigkeit
im Reaktionsbehälter ist, desto geringer ist die Menge
der verwendeten Waschflüssigkeit, so daß verhindert wird,
daß im oberen Abschnitt der Innenwand des Reaktionsbehäl
ters Reaktionssubstanz zurückbleibt.
Eine Zellen-Leermessung erfolgt in dieser Ausführung für
drei Behälter. Die Zellen-Leermessung erfolgt durch För
dern reinen Wassers in einen Reaktionsbehälter, der be
reits gewaschen worden ist. In dieser Ausführung werden
sämtliche Zellen-Leermessungen dreimal ausgeführt, indem
die Flüssigkeit aus der Leerzellen-Messung im Verlauf der
Waschschritte jedesmal gewechselt wird. Der Reaktionsbe
hälter, in dem die Zellen-Leermessung begonnen wird, ist
Waschschritten in einer Anzahl unterworfen worden, die
gleich derjenigen im herkömmlichen Fall ist, so daß die
Reinheit ausreichend ist. Daher ist die Waschflüssigkeit,
die für die dreifache Zellen-Leermessungen verwendet
wird, ausreichend sauber.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Zellen-Leermessung
für die Verwaltung der Konzentrationen der wiederverwen
deten Flüssigkeit genutzt wird, da die wiederverwendete
Flüssigkeit in dieser Ausführung als Waschflüssigkeit
verwendet wird. Falls beispielsweise der Wert einer Zel
len-Leermessung beim ersten Mal von demjenigen beim zwei
ten Mal oder später verschieden ist, wird eine Warnung
ausgegeben, die über die Verunreinigung der Waschflüssig
keit informiert. Falls außerdem der Wert der Zellen-
Leermessung beim zweiten Mal anomal ist, wird als Gegen
maßnahme die Notwendigkeit der Ersetzung der Waschflüs
sigkeit und dergleichen angezeigt.
In der in Fig. 8 gezeigten Ausführung wird zum Waschen
der Reaktionsbehälter keine Reinigungsflüssigkeit verwen
det. Es kann jedoch auch eine Reinigungsflüssigkeit ver
wendet werden, wie in Fig. 9 gezeigt ist. In Fig. 9 wird
die Reinigungsflüssigkeit von einem Reinigungsflüssig
keitszufuhrbehälter 333 in den Waschflüssigkeitsaufbewah
rungsbehälter 313 geliefert. Die Reinigungsflüssigkeit
wird durch die Waschflüssigkeit in dem Waschflüssig
keitsaufbewahrungsbehälter 313 verdünnt und dann in den
Reaktionsbehälter gefördert.
Wenn in dieser Ausführung die Waschflüssigkeit wiederver
wendet wird, wird die Waschflüssigkeit mit der gleichen
Konzentration durch ein und dieselbe Düse abgesaugt und
gefördert, da die Position des Reaktionsbehälters zwi
schen dem Zeitpunkt, zu dem die Waschflüssigkeit abge
saugt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem die Waschflüssig
keit gefördert wird, verschoben wird. Daher ist es aus
reichend, die Waschflüssigkeit nach dem Ansaugen vorüber
gehend in einem mit der Düse verbundenen kleinen Spei
cherbehälter aufzubewahren. Somit kann der Aufbau verein
facht werden und das Volumen des Speicherbehälters kann
wenigstens größer als eine einmalige Fördermenge sein.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 10 eine dritte Ausführung der
automatischen Analysenvorrichtung der Erfindung erläu
tert.
Die in Fig. 10 gezeigte Reaktionsbehälter-Wascheinrich
tung enthält einen Düsenabschnitt 200 zum Fördern von
Waschfluid in die Behälter 60 und zum Absaugen von Reak
tionsfluid oder von Waschfluid aus den Reaktionsbehäl
tern, einen Wiederverwendungspumpenabschnitt 450, einen
Reinigungsflüssigkeitszufuhrabschnitt 142, eine Reini
gungsflüssigkeitsförderpumpe 121, Saugventile 411, 413,
415, 417 und 419 sowie Förderventile 422, 424, 426 und
428. Der Wiederverwendungspumpenabschnitt 450 enthält ei
nen Wiederverwendungsbehälterabschnitt 440 und einen Lüf
ter 460. Der Wiederverwendungspumpenabschnitt arbeitet in
einem Saugmodus, in dem Reaktionsflüssigkeit oder Wasch
flüssigkeit aus einem Reaktionsbehälter abgesaugt wird,
und in einem Fördermodus, in dem Waschflüssigkeit in ei
nen Reaktionsbehälter gefördert wird, wobei durch Um
schalten über ein im Pumpenabschnitt 450 vorgesehenes
Ventil einer der beiden Modi gewählt wird. Im Wiederver
wendungsbehälterabschnitt 440 werden die Reaktionsflüs
sigkeit und die Waschflüssigkeit nach ihren Konzentratio
nen sortiert. Die an den Behältern angebrachten Nummern
geben die Konzentrationen an, die ähnlich wie jene in
Fig. 4 definiert sind. Der Wiederverwendungspumpenab
schnitt 450 wird später mit Bezug auf Fig. 11 im einzel
nen erläutert.
In dieser Ausführung werden acht Waschschritte ausge
führt. Die Düsen und Waschschritte entsprechen einander
in einem 1 : 1-Verhältnis. Jedesmal wenn die Reaktionsbe
hälter an Positionen der Düsen anhalten, werden nachein
ander die Waschschritte 1 bis 8 ausgeführt. Nun wird der
Waschmechanismus in jedem der Waschschritte erläutert.
Waschschritt 1: Der Wiederverwendungspumpenabschnitt 450
wird in den Saugmodus versetzt und das Saugventil 411
wird geöffnet, so daß Reaktionsflüssigkeit aus einem Re
aktionsbehälter nach der Analyse abgesaugt wird und in
den Wiederverwendungsbehälter 440 gefördert wird. Dann
wird der Pumpenabschnitt 450 in den Fördermodus versetzt
und das Förderventil 422 wird geöffnet, so daß Waschflüs
sigkeit mit einem Konzentrationsindex 5 in den Reaktions
behälter gefördert wird, gleichzeitig wird vom Reini
gungsflüssigkeitszufuhrbehälter 142 durch die Förderpumpe
121 Reinigungsflüssigkeit in den Reaktionsbehälter geför
dert. Die im Reaktionsbehälter verbleibende Reaktionssub
stanz wird in der Waschflüssigkeit gelöst, die daher ei
nen Konzentrationsindex 3 hat.
Waschschritt 2: Der Pumpenabschnitt 450 wird in den Saug
modus versetzt und das Saugventil 413 wird geöffnet, so
daß die Waschflüssigkeit mit dem Konzentrationsindex 3,
der im Waschschritt 1 erhalten wird, aus dem Reaktionsbe
hälter abgesaugt und in den Wiederverwendungsbehälter 440
gefördert wird. Dann wird der Pumpenabschnitt 450 in den
Fördermodus versetzt und das Förderventil 424 wird geöff
net, so daß Waschflüssigkeit mit Konzentrationsindex 7 in
den Behälter gefördert wird. Eine Reaktionssubstanz, die
im Reaktionsbehälter verbleibt, wird in der Waschflüssig
keit gelöst, die daher einen Konzentrationsindex 5 hat.
Waschschritt 3: Der Pumpenabschnitt 450 wird in den Saug
modus versetzt und das Saugventil 450 wird geöffnet, so
daß die Waschflüssigkeit mit dem Konzentrationsindex 5,
die im Waschschritt 2 erhalten wird, aus dem Reaktionsbe
hälter abgesaugt und in den Wiederverwendungsbehälter 440
gefördert wird. Dann wird der Pumpenabschnitt 450 in den
Fördermodus versetzt und das Förderventil 426 wird geöff
net, so daß Waschflüssigkeit mit einem Konzentrationsin
dex 9 in den Behälter gefördert wird. Eine Reaktionssub
stanz, die im Reaktionsbehälter verbleibt, wird in der
Waschflüssigkeit gelöst, die daher einen Konzentrati
onsindex 7 hat.
Waschschritt 4: Der Pumpenabschnitt 450 wird in den Saug
modus versetzt und das Saugventil 417 wird geöffnet, so
daß die Waschflüssigkeit mit dem Konzentrationsindex 7,
die im Waschschritt 3 erhalten wird, aus dem Reaktionsbe
hälter abgesaugt und in den Wiederverwendungsbehälter 440
gefördert wird.
Waschschritt 5: Der Pumpenabschnitt 450 wird in den För
dermodus versetzt und das Förderventil 428 wird geöffnet,
so daß reines Wasser in den Reaktionsbehälter gefördert
wird. Eine im Reaktionsbehälter verbleibende Reaktions
substanz wird in der Waschflüssigkeit gelöst, die daher
einen Konzentrationsindex 7 hat. Falls nach Abschluß des
Schrittes 4 Reaktionssubstanz zurückbleibt, wird die Re
aktionssubstanz im reinen Wasser gelöst, das daher einen
Konzentrationsindex 9 hat.
Waschschritt 6: Eine Zellen-Leermessung wird ausgeführt.
Waschschritt 7: Der Pumpenabschnitt 450 wird in den Saug
modus versetzt und das Saugventil 419 wird geöffnet, so
daß die Flüssigkeit aus der Zellen-Leermessung mit Kon
zentrationsindex 9 aus dem Reaktionsbehälter abgesaugt
und anschließend in den Wiederverwendungsbehälter 440 ge
fördert wird.
Waschschritt 8: Die Flüssigkeit aus der Zellen-Leermes
sung mit Konzentrationsindex 9, die im Waschschritt 7
noch nicht abgesaugt worden ist und zurückbleibt, wird
erneut aus dem Reaktionsbehälter abgesaugt und in den
Wiederverwendungsbehälter 440 gefördert.
Wie oben erwähnt worden ist, kann ähnlich wie in der er
sten Ausführung bei Verwendung der obigen Waschschritte
die Zufuhr der zum Waschen verwendeten Waschflüssigkeit
ein einziges Mal im Waschschritt 5, indem reines Wasser
zugeführt wird, zum Waschen eines Reaktionsbehälters aus
geführt werden. In sämtlichen anderen Waschschritten wird
wiederverwendbare Flüssigkeit als Waschflüssigkeit ver
wendet. Weiterhin werden lediglich die Waschflüssigkeit
mit Konzentrationsindex 3, die dreimal wiederverwendet
worden ist, und Reaktionsflüssigkeit mit Konzentrati
onsindex 1 während sämtlicher Waschschritte endgültig ab
geführt.
Diese Ausführung stimmt mit der ersten Ausführung im we
sentlichen überein, mit der Ausnahme, daß die dritte Aus
führung den Pumpenabschnitt 450 verwendet. Die Fig. 11a
und 11b sind Seitenansichten zur Erläuterung des Wieder
verwendungspumpenabschnitts bei Betrachtung aus zwei un
terschiedlichen Richtungen.
Der Wiederverwendungspumpenabschnitt 450 enthält einen
Antriebsmotor 510, einen Lüfter 520, einen Wiederverwen
dungsbehälter 440, ein Saugventil 531 und ein Förderven
til 532.
Nun wird die Funktionsweise des Pumpenabschnitts 450 er
läutert. Wenn der Lüfter 520 durch den Antriebsmotor 510
angetrieben wird, wird durch einen Einlaßanschluß 521
Luft angesaugt und aus einem Förderanschluß 522 geför
dert. Wenn das Saugventil 531 geöffnet ist, während das
Förderventil 532 geschlossen ist, ist ein Saugmodus ein
gestellt. Wenn das Saugventil 531 geschlossen ist, wäh
rend das Förderventil 532 geöffnet ist, ist ein Fördermo
dus eingestellt. Im Saugmodus sinkt der Druck im Wieder
verwendungsbehälter 440 ab, so daß Waschflüssigkeit aus
dem Reaktionsbehälter durch die Rohrleitungen 561 bis 570
abgesaugt wird. Im Fördermodus nimmt der Druck im Wieder
verwendungsbehälter 440 zu, so daß die Waschflüssigkeit
durch die Rohrleitung 567 in den Reaktionsbehälter geför
dert wird.
In Fig. 11b sind die Reaktionsbehälter in den Wasch
schritten 2 und 4 gezeigt, die mit Bezug auf Fig. 10 er
läutert worden sind. In einem Fall, in dem die Waschflüs
sigkeit im Waschschritt 4 abgesaugt wird, ist der Pumpen
abschnitt 450 in den Saugmodus versetzt und das Saugven
til 417 ist geöffnet, während das Förderventil 424 ge
schlossen ist. Im Waschschritt 4 wird die Waschflüssig
keit mit dem Konzentrationsindex 7 in einem ausschließ
lich für den Konzentrationsindex 7 vorgesehenen Behälter
aufbewahrt, der im Wiederverwendungsbehälter 440 abge
teilt ist.
In dem Fall, in dem die Waschflüssigkeit im Waschschritt
2 in den Reaktionsbehälter gefördert wird, wird der Wie
derverwendungspumpenabschnitt 450 in den Fördermodus ver
setzt und das Förderventil 424 ist geöffnet, während das
Saugventil 417 geschlossen ist. Die vorher aufbewahrte
Waschflüssigkeit mit dem Konzentrationsindex 7 wird im
Waschschritt 2 in den Reaktionsbehälter gefördert. Der
Wiederverwendungsbehälter 440 ist in Abschnitte für die
verschiedenen Konzentrationsindizes unterteilt und die
Rohrleitungen 561 bis 570, durch die die Waschflüssigkeit
abgesaugt und gefördert wird, sind mit den jeweiligen Ab
schnitten für die verschiedenen Konzentrationsindizes
verbunden.
Die Verbindungsabschnitte 571 bis 580 der mit dem Wieder
verwendungsbehälter 440 verbundenen Rohrleitungen befin
den sich unterhalb der Flüssigkeitsoberflächen 581 bis
590 der Waschflüssigkeit, die für die verschiedenen Kon
zentrationsindizes sortiert sind. Wenn die Waschflüssig
keit aus dem Reaktionsbehälter abgesaugt wird, wird
gleichzeitig Luft abgesaugt, weshalb dann, wenn sich die
Verbindungsabschnitte oberhalb der Flüssigkeitsoberflä
chen der Waschflüssigkeit befinden sollten, Waschflüssig
keitströpfchen in die Luft gemischt und vom Lüfter 520
angesaugt würden. Wenn die Verbindungsabschnitte unter
halb der Waschflüssigkeitsoberfläche angeordnet sind,
kann verhindert werden, daß der Lüfter 520 durch die
Waschflüssigkeit verunreinigt wird.
Durch Verwenden des Wiederverwendungspumpenabschnitts ge
mäß der Erfindung in einem Waschmechanismus sind keine
Saug- und Förderpumpen für die jeweiligen Waschdüsen er
forderlich. Dadurch kann der Waschmechanismus kleine Ab
messungen erhalten. Da die Waschflüssigkeit für jede
Waschdüse wiederverwendet wird, kann die Kapazität des
Behälters, in dem Waschflüssigkeit mit irgendwelchen ver
schiedenen Konzentrationsindizes enthalten ist, auf einen
Wert gesetzt werden, der gleich der für einen Waschvor
gang erforderlichen Menge von Waschflüssigkeit ist.
Erfindungsgemäß wird die zum Waschen des Reaktionsbehäl
ters verwendete Waschflüssigkeit mit verschiedenen Kon
zentrationsindizes der Reaktionssubstanz wiederverwendet,
so daß es möglich ist, den Verbrauch der Waschflüssigkeit
ohne Verschlechterung der Reinigungswirkung zu reduzie
ren. Da ferner der Verbrauch der Waschflüssigkeit selbst
durch einen weiteren hinzugefügten Waschschritt nicht er
höht wird, können je nach Anforderung Waschschritte hin
zugefügt werden, um die Reinigungswirkung zu erhöhen.
Weiterhin kann die Menge abzuführender Abfallflüssigkeit
reduziert werden, so daß die Umweltverschmutzung verrin
gert werden kann.
Claims (8)
1. Automatische Analysenvorrichtung, die mehrere Re
aktionsbehälter (60), in denen eine Probe mit einem Rea
gens umgesetzt wird, sowie eine Reaktionsbehälter-Wasch
einheit (100) zum Waschen der Reaktionsbehälter (60) in
mehreren Waschschritten enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbehäl
ter-Wascheinheit (100) aufweist:
mehrere Speicherabschnitte (130, 150), in denen Reaktionssubstanz enthaltende Waschflüssigkeit sortiert nach den unterschiedlichen Konzentrationen der Reaktions substanz aufbewahrt wird, und
einen Zufuhrabschnitt (120, 200) zum Wählen der jeweiligen Waschflüssigkeit in den mehreren Speicherab schnitten (150) und zum Zuführen der gewählten Waschflüs sigkeit in die Reaktionsbehälter (60).
mehrere Speicherabschnitte (130, 150), in denen Reaktionssubstanz enthaltende Waschflüssigkeit sortiert nach den unterschiedlichen Konzentrationen der Reaktions substanz aufbewahrt wird, und
einen Zufuhrabschnitt (120, 200) zum Wählen der jeweiligen Waschflüssigkeit in den mehreren Speicherab schnitten (150) und zum Zuführen der gewählten Waschflüs sigkeit in die Reaktionsbehälter (60).
2. Automatische Analysenvorrichtung mit mehreren Re
aktionsbehältern (60), in denen eine Probe mit einem Rea
gens umgesetzt wird, und einer Reaktionsbehälter-Wasch
einheit (100), die einen Saugabschnitt (201, 203, 205,
207, 209, 210) zum Absaugen von Reaktionsflüssigkeit oder
von Waschflüssigkeit aus den Reaktionsbehältern (60) und
einen Zufuhrabschnitt (202, 204, 206, 208) zum Zuführen
von Waschflüssigkeit in die Reaktionsbehälter (60) gemäß
einem Waschschritt aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reaktionsbehälter-Wascheinheit (100) Wasch
flüssigkeit nach dem Waschen jedes der Reaktionsbehälter
(60) aufbewahrt und die so aufbewahrte Waschflüssigkeit
als Waschflüssigkeit zum Waschen eines Reaktionsbehälters
(60) in einem Waschschritt verwendet, der demjenigen
Waschschritt vorhergeht, in dem die Waschflüssigkeit in
einem früheren Waschschritte-Zyklus verwendet wurde.
3. Automatische Analysenvorrichtung mit mehreren be
weglichen Reaktionsbehältern (60), in denen eine Probe
mit einem Reagens umgesetzt wird, und einer Reaktionsbe
hälter-Wascheinheit (100), die einen Saugabschnitt (301
bis 307, 309) zum Absaugen von Reaktionsflüssigkeit aus
den mehreren Reaktionsbehältern (60) sowie einen Zufuhr
abschnitt (303 bis 308) zum Zuführen von Waschflüssigkeit
in die Reaktionsbehälter (60) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Zufuhrabschnitt (303 bis 307) die vom Saugab
schnitt (303 bis 307) abgesaugte Waschflüssigkeit einem
Reaktionsbehälter (60) zuführt, der sich in einer zur Be
wegungsrichtung der Reaktionsbehälter (60) entgegenge
setzten Richtung befindet.
4. Automatische Analysenvorrichtung mit mehreren Re
aktionsbehältern (60), in denen eine Probe und ein Rea
gens umgesetzt werden, und einer Reaktionsbehälter-Wasch
einheit (100) zum Waschen der mehreren Reaktionsbehälter
(60),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reaktionsbehälter-Wascheinheit (100) eine Waschdüse (303 bis 307) zum Absaugen oder Fördern der Waschflüssigkeit aus den bzw. in die Reaktionsbehälter (60) aufweist,
die Waschdüse (303 bis 307) Waschflüssigkeit aus einem der Reaktionsbehälter (60) absaugt,
anschließend der Reaktionsbehälter (60) bewegt wird, während die Waschdüse (303 bis 307) die Waschflüs sigkeit hält, und
die Waschdüse (303 bis 307) die Waschflüssigkeit in einen der vom erstgenannten Reaktionsbehälter ver schiedenen Reaktionsbehälter (60) fördert.
die Reaktionsbehälter-Wascheinheit (100) eine Waschdüse (303 bis 307) zum Absaugen oder Fördern der Waschflüssigkeit aus den bzw. in die Reaktionsbehälter (60) aufweist,
die Waschdüse (303 bis 307) Waschflüssigkeit aus einem der Reaktionsbehälter (60) absaugt,
anschließend der Reaktionsbehälter (60) bewegt wird, während die Waschdüse (303 bis 307) die Waschflüs sigkeit hält, und
die Waschdüse (303 bis 307) die Waschflüssigkeit in einen der vom erstgenannten Reaktionsbehälter ver schiedenen Reaktionsbehälter (60) fördert.
5. Automatische Analysenvorrichtung mit mehreren be
weglichen Reaktionsbehältern (60), in denen eine Probe
und ein Reagens umgesetzt werden, und einer Reaktionsbe
hälter-Wascheinheit (100) zum Waschen der mehreren Reak
tionsbehälter (60),
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbehäl
ter-Wascheinheit (100) enthält:
eine Düse (201 bis 210, 301 bis 309) zum Absaugen oder Fördern von Waschflüssigkeit aus einem bzw. in einen der Reaktionsbehälter (60) und
mehrere Speicherabschnitte (155, 157, 159, 313 bis 317), in denen die eine Reaktionssubstanz in unter schiedlichen Konzentrationen enthaltende Waschflüssigkeit sortiert nach den unterschiedlichen Konzentrationen der Reaktionssubstanz nach Abschluß des Waschens des Reakti onsbehälters (60) vorübergehend aufbewahrt wird,
wobei nach dem Absaugen der Waschflüssigkeit aus den Reaktionsbehältern (60) durch die Düse (201 bis 210, 301 bis 309) und ihrer vorübergehenden Aufbewahrung in den Speicherabschnitten (155, 157, 159, 313 bis 317) so wie nach einer Bewegung der Reaktionsbehälter (60) die in den Speicherabschnitten (155, 157, 159, 313 bis 317) vor übergehend aufbewahrte Waschflüssigkeit abgesaugt und in die Reaktionsbehälter (60) gefördert wird.
eine Düse (201 bis 210, 301 bis 309) zum Absaugen oder Fördern von Waschflüssigkeit aus einem bzw. in einen der Reaktionsbehälter (60) und
mehrere Speicherabschnitte (155, 157, 159, 313 bis 317), in denen die eine Reaktionssubstanz in unter schiedlichen Konzentrationen enthaltende Waschflüssigkeit sortiert nach den unterschiedlichen Konzentrationen der Reaktionssubstanz nach Abschluß des Waschens des Reakti onsbehälters (60) vorübergehend aufbewahrt wird,
wobei nach dem Absaugen der Waschflüssigkeit aus den Reaktionsbehältern (60) durch die Düse (201 bis 210, 301 bis 309) und ihrer vorübergehenden Aufbewahrung in den Speicherabschnitten (155, 157, 159, 313 bis 317) so wie nach einer Bewegung der Reaktionsbehälter (60) die in den Speicherabschnitten (155, 157, 159, 313 bis 317) vor übergehend aufbewahrte Waschflüssigkeit abgesaugt und in die Reaktionsbehälter (60) gefördert wird.
6. Automatische Analysenvorrichtung mit mehreren Re
aktionsbehältern (60), in denen eine Probe mit einem Rea
gens umgesetzt wird, einer Reaktionsbehälter-Wascheinheit
(100) zum Waschen der Reaktionsbehälter (60) in mehreren
Waschschritten und einer Waschpumpe (450) zum Absaugen
von Reaktionsflüssigkeit oder von Waschflüssigkeit aus
einem der Reaktionsbehälter (60),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Waschpumpe (450) mehrere Speicherabschnitte (440), in denen abgesaugte Reaktionsflüssigkeit oder ab gesaugte Waschflüssigkeit vorübergehend aufbewahrt wird, sowie Waschflüssigkeitsrohrleitungen (561 bis 570) auf weist, welche die mehreren Speicherabschnitte (440) mit der Reaktionsbehälter-Wascheinheit (100) verbinden, damit die Reaktionsflüssigkeit oder die Waschflüssigkeit hin durchfließen kann, und
Verbindungsabschnitte (571 bis 580) der Wasch flüssigkeitsrohrleitungen auf Seiten des Speicherab schnitts (440) unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche der Reaktionsflüssigkeit oder der Waschflüssigkeit in den Speicherabschnitten (440) vorgesehen sind.
die Waschpumpe (450) mehrere Speicherabschnitte (440), in denen abgesaugte Reaktionsflüssigkeit oder ab gesaugte Waschflüssigkeit vorübergehend aufbewahrt wird, sowie Waschflüssigkeitsrohrleitungen (561 bis 570) auf weist, welche die mehreren Speicherabschnitte (440) mit der Reaktionsbehälter-Wascheinheit (100) verbinden, damit die Reaktionsflüssigkeit oder die Waschflüssigkeit hin durchfließen kann, und
Verbindungsabschnitte (571 bis 580) der Wasch flüssigkeitsrohrleitungen auf Seiten des Speicherab schnitts (440) unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche der Reaktionsflüssigkeit oder der Waschflüssigkeit in den Speicherabschnitten (440) vorgesehen sind.
7. Automatische Analysenvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die mehreren Speicherabschnitte (440) jeweils Vo
lumina besitzen, die größer als die Mindestmenge von
Waschflüssigkeit zum einmaligen Waschen eines der Reakti
onsbehälter (60) ist.
8. Automatische Analysenvorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Meßeinheit (91, 92) zur Durchführung von
Zellen-Leermessungen oder zur Messung der mehreren Reak
tionsbehälter (60) während des Waschens der Reaktionsbe
hälter (60), wobei die Konzentration der Waschflüssigkeit
gemäß dem Meßergebnis durch die Meßeinheit (91, 92) be
wertet wird.
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