DE2011764C3

DE2011764C3 - Device for taking up a number of different liquids in batches

Info

Publication number: DE2011764C3
Application number: DE2011764A
Authority: DE
Inventors: Wallace H. Miami Springs Fla. Coulter (V.St.A.)
Original assignee: Coulter Electronics Inc
Current assignee: Coulter Electronics Inc
Priority date: 1969-03-17
Filing date: 1970-03-12
Publication date: 1974-04-25
Also published as: NL143143B; ZA701695B; CA921282A; GB1307704A; FR2037990A5; SE367060B; NL7003676A; US3580686A; DE2011764A1; CH507742A; JPS5028834B1; DE2011764B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich a^f ein Gerät zur chargenweisen Aufnahme einer Anzahl aufeinanderfolgender, verschiedener Flüssigkeiten, mit einer Einlauföffnung am oberen Ende der Hauptkammer und einem absperrbaren Abfluß am unteren Ende derselben. Dieses Gerät dient zur Isolierung einer Flüssigkeitsprobe in der Hauptkammer des Gefäßes, wobei Verunreinigungen durch vorhergehende Probon und Spülflüssigkeiten vermieden werden sollen.The invention relates to a device for batchwise Receipt of a number of successive, different liquids, with an inlet opening at the upper end of the main chamber and a lockable drain at the lower end of the same. This device is used to isolate a liquid sample in the main chamber of the vessel, whereby Contamination from previous samples and rinsing liquids should be avoided.

Das Gerät findet insbesondere Einsatz als Küvette für die Strahlenanalyse von Flüssigkeitsproben, z. B. durch Absorptionsmessung.The device is used in particular as a cuvette for the radiation analysis of liquid samples, e.g. B. through absorption measurement.

In den let,.;en Jahren ergab sich in zunehmendem Maße die Forderung nach einer besonders genauen Analyse verhältnismäßig kleiner Flüssigkeitsproben. Wichtig ist hierbei die Ausschaltung jeglicher Verunreinigung der zu untersuchenden Probe durch vorher durch das Gefäß geleitete Flüssigkeiten oder Spüllösungen. In the last few years there has been an increasing number of Measures the requirement for a particularly precise analysis of relatively small liquid samples. It is important here to eliminate any contamination of the sample to be examined beforehand Liquids or irrigation solutions passed through the vessel.

Ein Gefäß dieser An muß also zur Aufnahme einer Anzahl von Proben geeignet sein, die einander nicht genau gleichen. Dabei ist es wesentlich, daß in dem Gefäß, beispielsweise einer Küvette, kein Rückstand verbleibt und keine Verunreinigung dutch vorherige Flüssigkeiten erfolgen kann. Bisher hat man versucht, dies durch wiederholtes Spülen mit Lösungs- und Verdünnungsmitteln zu erreichen. Da «ich jedoch die Spüllösungen selbst von der nächsten zu analysierenden Probe unterscheiden, ist die Verunreinigung durch ihren Rückstand noch immer ein unerwünschter Faktor.A vessel of this kind must therefore be used to receive it a number of samples that are not exactly alike. It is essential that in no residue remains in the vessel, for example a cuvette, and no contamination from the previous one Liquids can be done. So far, attempts have been made to do this by repeatedly rinsing with solvent and diluents. However, since I got the rinsing solutions myself from the next one differentiate the sample to be analyzed, the contamination by its residue is still a undesirable factor.

Darüber hinaus sind in der Technik bereits Luftstromspülv ligen bekannt, wie auch Verfahren zur Herabsetzung der Benetzbarkeit der Küvettenwandungen. Es sind auch Konstruktionen bekannt, welche die Bildung von Luft- und Gasblasen herabsetzen sollen, welche ebenfalls verunreinigend wirken und auch Rückdruck erzeugen können.In addition, air flow purging is already used in the technology leagues known, as well as procedures for Reduction of the wettability of the cuvette walls. There are also known constructions which should reduce the formation of air and gas bubbles, which also have a polluting effect and can also generate back pressure.

Weiterhin gibt es speziell ausgebildete Küvetten zur Erzeugung eines Wirbeleffektes, welcher jegliche vorherigen Proben mitreißen soll. Alle diese bekannten Küvetten sind jedoch sehr kostspielig und kompliziert. There are also specially designed cuvettes for generating a vortex effect, which any to carry away previous samples. However, all of these known cuvettes are very expensive and complicated.

Es ist auch möglich, eine Mikrobürette zu verwenden; es wäre jedoch besonders schwierig, die auf Grund des Benet/ungseffektes an den Wandungen des Rückflusses usw. im Abfluß verbleibenden verunreinigenden Spuren zu entfernen. Wenn man den Abfluß mit einer an eine Pumpe angeschlossenen Leitung verbindet, wie dies bei manchen Durchlauf-Küvettensystemen bekannt ist, könnten die Temperaturänderung von in der Leitung eingeschlossenen Luftblasen oder besondere Ventile nachtei-¹'gerweise zu einem Rückfluß der vorhergehenden Flüssigkeitsprübe oder Spüllösung führen.It is also possible to use a microburette; however, it would be particularly difficult to remove the contaminating traces remaining in the drain due to the wetting effect on the walls of the reflux, etc. If one connects the outlet with a line connected to a pump line, as-Küvettensystemen run is known in some, the temperature change of trapped air bubbles or special valves could of in line disadvantageous ¹ 'gerweise lead to a backflow of the preceding Flüssigkeitsprübe or rinse solution.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Gefäßes der eingangs genannten Art, welches auf einfache Weise eine genaue Trennung einer Anzahl aufeinanderfolgender, verschiedener Flüssigkeitsproben gewährleiste¹., ohne daß es zu einer Verunreinigung innerhalb des Gefäßes kommt.The object of the present invention is to create a vessel of the type mentioned at the outset which, in a simple manner, ensures an exact separation of a number of successive, different liquid samples ¹ without causing contamination within the vessel.

Diese Aufgabe wird erfiridungsgemäß dadun.li gelöst, daß mindestens eine Isolia kammer zwischen der Hauptkammer und dem Abfluß vorgesehen ist, daß sich an die Hauptkammer ein übergangsteil, an dieses eine Verengung, an diese Vereisung die hu· ü^rkammer und daran ein Abfluß anschließen, daß der Durchmesser der Verengung wesentlich kleiner als der Hauptkammer- und der Isolierki.rrnnerdurchmesser ist and daß der Abfluß einen kleineren Durchmesser als die Isolierkammer aufweist.This task is solved according to the invention dadun.li, that at least one Isolia chamber is provided between the main chamber and the drain, that there is a transition part to the main chamber, to this a constriction, to this icing the hu ü ^ rkammer and connect a drain that the diameter of the constriction is much smaller as the main chamber and insulating tube diameter is and that the drain has a smaller diameter than the isolation chamber.

Das erfindungsgemäßc Gefäß kann einstückig ausgebildet sein und ermöglicht eine besonders scharfe Trennung zwischen jeder Reihe von Flüssigkeitsproben. Das Gefäß, welches also die Hauptkammer mit einer offenen Einlauföffnung zur Aufnahme der Probe und einen mit dieser verbundenen Abfluß aufweist, zeichnet sich durch Anordnung einer dazwischenliegenden Isolierkammer und einer Ubergangsfläche aus; die Übergangsfläihe ist ein enger Hals, welcher so proportional isi, daß beim Einlaufen einer neuen Flüssigkeitsprobe in die Hauptkammer mit dem Eindringen des ersten Flüssigkeitsstrahls in die Isolierkammer jegliche verunreinigende Spur durch die ersten Tropfen aus dem Hals entfernt wird. Dadurch wird die Hauptkammti frei von Spuren der vorhergehenden Flüssigkeit, welche zu Verunreinigung':!, führen könnten.The vessel according to the invention can be designed in one piece and enables a particularly sharp separation between any series of liquid samples. The vessel, which is the main chamber with an open inlet opening for receiving the Sample and a drain connected to it, is characterized by the arrangement of an intermediate one Isolation chamber and a transition surface from; the transition area is a narrow neck, which is so proportional that when a new liquid sample enters the main chamber with the penetration of the first liquid jet into the isolation chamber any contaminating trace the first drop is removed from the throat. This leaves the main ridge free of traces of the previous liquid which could cause contamination ':!, could lead.

Da der Abfluß vor dem Einlaufen jeder neuenAs the drain before entering each new one

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Flüssigkeitsprobe geschlossen werden muß, wird die weiteres an die Hauptkammer 14, die Übergangsisolierkammer zur Luft- bzw. Gastasche, die im Zu- fläche 22 und den Abfluß 26 geometrisch anschließt, »ammenwirken mit der engen Übergangsfläche ein Auch bei einer anderen Ausführungsform der weiteres Abfließen der Flüssigkeit aus der Haupt- Hauptkammer ist bei der Ausbildung eines Verbir.-Jcammer unterbindet. Dadurch unterbleibt jegliche 5 dungsabschnitts, z. B. des Halses 24, auf Grund der Berührung mit verunreinigenden Spuren im Abfluß unweit- oder probebedingten Faktoren in erster Linie oder am Boden der Isolierkammer. Ein etwa beim zu berücksichtigen, daß dieser Verbindungsabschnitt Schließen eines Ventils oder anderweitig auftretender ohne plötzliche Ungleichmäßigkeiten und schmal Rückfluß wirkt nicht beeinträchtigend, sondern er- sein muß. Hierdurch wird eine Flüssigkeitssäule höht statt dessen den gewünschten Gasdruck im io durch die Oberflächenspannung und durch den in IHalsabsihnitt zwischen den beiden Kammern. dem Abfluß 26 und der Kammer 20 herrschendenLiquid sample must be closed, the further to the main chamber 14, the transition isolation chamber to the air or gas pocket, which geometrically connects in the inlet area 22 and the outlet 26, »Nursing work with the narrow transition area also in another embodiment of the further drainage of the liquid from the main main chamber is in the formation of a Verbir.-Jcammer prevents. This omits any 5 training section, z. B. the neck 24, due to the Contact with polluting traces in the drainage or test-related factors primarily or at the bottom of the isolation chamber. One thing to consider when considering that this connecting section Closing a valve or otherwise occurring without sudden irregularities and narrow Reflux does not have a negative effect, it has to be. This creates a column of liquid instead increases the desired gas pressure in the io through the surface tension and through the in IHalsection between the two chambers. the drain 26 and the chamber 20 prevailing

Das Gefäß ist, wie bereits ausgeführt, zur Auf- Luftdruck an Ort und Stelle gehalten. Dennoch sollteAs already stated, the vessel is held in place for air pressure. Still should

nähme einer Anzahl aufeinanderfolgender Flüssig- der Hals nicht so eng sein, daß er die gegebene Flüs-would take a number of successive fluids, the neck not be so narrow that it would take the given fluids

Ikeiten vorgesehen. Die Isolierkammer nimmt hierbei sigkeit großen Beschleunigungskräften aussetzt, dieProvided. The isolation chamber takes this sigkeit exposes large acceleration forces

den ersten die verunreinigenden Spuren aus der 15 ja ein Abreißen des Flüssigkeitsstroms und Tropfen-the first the contaminating traces from the 15 yes a tearing off of the liquid flow and drop-

IHauptkammer spülenden Zustrom der Flüssigkeit;;- rückstände bewirken würde.Main chamber flushing inflow of liquid ;; - would cause residues.

probe auf und schließt anschließend Gas ein. um das Der Abfluß hingegen kann so eng sein, daß ersample and then trap gas. The drain, on the other hand, can be so narrow that it

Abfließen weiterer Flüssigkeit in die Isolierkammer ohne weiteres über eine Schlauchverbindung von we-Further liquid can easily flow off into the isolation chamber via a hose connection from

zu blockieren. niger als 5 mm Durchmesser an eine Absaugvorrich-to block. less than 5 mm in diameter to a suction device

Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in ao tung anschließbar ist. Daher ist der Abfluß 26Training and further developments of the invention can be connected in ao device. Hence the drain is 26

den Unteransprüchen dargelegt. schmäler als alle anderen Abschnitte der Küvette inset out in the subclaims. narrower than all other sections of the cuvette in

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in Fig. 2.The invention is illustrated below with reference to one shown in FIG.

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels Das Durchmesserverhältnis zwischen dem AbflußThe embodiment shown in the drawing The diameter ratio between the drain

näher erläutert. In der Zeichnung zeigt 26 und der Isolierkammer 20 ist jedoch sehr wescnt-explained in more detail. In the drawing shows 26 and the insulating chamber 20 is, however, very important

F i g. 1 einen Mittelschnitt durch ein solches Ge- as lieh und soll gewährleisten, daß jeder umweltbe-F i g. 1 borrowed a center section through such a gem and is intended to ensure that everyone

fäß, dingte, z. B. durch Luftblasen erzeugte Rückdruckvat, thing, z. B. back pressure generated by air bubbles

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Gefäß nach F i g. 1, und Rückfluß beim Eintritt in die Isolierkammer mitF i g. 2 shows a plan view of the vessel according to FIG. 1, and reflux when entering the isolation chamber with

wobei die jeweiligen Innendurchmesser der einzelnen dem wesentlich größeren Durchmesser und Volumenthe respective inner diameter of each being the much larger diameter and volume

Abschnitte eingezeichnet sind, aufgehoben wird. Dadurch werden etwaige, von un-Sections are drawn in, is canceled. This will prevent any un-

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des Gefäßes 30 ten in die Isolierkammer steigende Fremdspuren vonF i g. 3 is a perspective view of the vessel 30 th foreign traces of rising into the isolation chamber

räch Fig. 1 in Form einer Küvette in einem Ge- der Hauptkammer ferngehalten,Fig. 1 kept away from the main chamber in the form of a cuvette in a region,

häuse, das zur besseren Veranschaulichung der Kü- Unter Umständen ist es vorteilhaft, zwei Isolier-housing, which, in order to better illustrate the

vette und dazugehöriger Teile zum Teil weggebro- kammern hintereinander zwischen der Hauptkammervette and associated parts partly broken away chambers one behind the other between the main chamber

chen ist. 14 und dem Abfluß 26 vorzusehen.chen is. 14 and the drain 26 to be provided.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist das Gefäß 10 35 Das Gefäß läßt sich aus vielerlei Materialien hermit einer trichterartigen Einlauföffnung 12 ausgebil- stellen, je nach der chemischen Beschaffenheit der det, welche direkt in die Hauptkammer 14 mündet, durchzuleitenden Flüssigkeit, und bei Verwendung die im wesentlichen rohrförmig mit einem kreisförmi- des Gefäßes als Küvette, je nach Form der für die gen Innenquerschnitt dargestellt ist. Durchführung der Analyse verwendeten Strahlen-As can be seen from FIGS. 1 and 2, the vessel 10 is 35. The vessel can be made of many different materials a funnel-like inlet opening 12, depending on the chemical nature of the det, which opens directly into the main chamber 14, liquid to be passed through, and when used which is essentially tubular with a circular vessel as a cuvette, depending on the shape of the for the Gen internal cross-section is shown. Carrying out the analysis of the radiation used

Eine bestimmte Form ist für diese Kammer nicht 40 energie. Für viele handelsübliche Zwecke eignet sichA certain shape is not energy for this chamber. Can be used for many commercial purposes

erforderlich; wenn sie aber als Küvette verwendet Glas sehr gut.necessary; but when used as a cuvette, glass works very well.

werden soll, sollte sie mit einem Paar paralleler An den Abfluß 26 schließt sich eine nicht nähershould be, it should be with a pair of parallel to the drain 26 is not a closer

Wandungen 16 und 18 ausgestattet sein, durch dargestellte Ventilvorrichtung an, welche kurz vorWalls 16 and 18 be equipped by the valve device shown, which shortly before

welche ein Strahlenbündel mit minimaler Verzerrung Einführung einer neuen Flüssigkeit in die Hauptkam-which creates a beam of rays with minimal distortion introducing a new liquid into the main chamber

treten kann. Länge und Durchmesser der Hauptkam- 45 mer geschlossen wird. In dem System zwischen dercan kick. Length and diameter of the main chamber 45 is closed. In the system between the

mer hängen teils von dem Probevolumen ab und teils Ventilvorrichtung und dem Hals 24 wird daher not-mer depend partly on the sample volume and partly valve device and the neck 24 is therefore necessary

voü der Bedingung, daß bei der Einführung der wendigerweise Gas eingeschlossen.on condition that the maneuverable gas is included at the time of introduction.

Probe die ersten paar Tropfen die gesamte Innen- In Fig. 3 ist eine praktische Ausführungsform desSample the first few drops the entire interior In Fig. 3 is a practical embodiment of the

fläi-hf der Kammer bestreichen sollen und unter Gefäßes mit einer Isolierkammer 20 und einer Über-should be smeared across the chamber and under the vessel with an insulating chamber 20 and an over-

Spülwirkung jeglicher Rückstand vorheriger Flüssig- 50 gangsflächc 22 dargestellt. Das Gefäß 10 ist vertikalRinsing effect of any residue from previous liquid 50 passage area 22 shown. The vessel 10 is vertical

keiten od. dgl. nach unten mitreißen sollen. Dadurch in einem Gehäuse 30 angeordnet und wie eine Kü-should be carried away or the like downwards. As a result, arranged in a housing 30 and like a kitchen

kann die gesamte Flüssigkeit nach den ersten paar vette in bezug auf einen Strahlenenergie-Sender 32can all liquid after the first few vette with respect to a radiant energy transmitter 32

Tropfen in der Hauptkammer verbleiben, ohne durch und einen Strahlenenergie umwandelnden EmpfängerDrops remain in the main chamber without a receiver converting radiation energy

Fremdspuren verunreinigt zu werden, die sonst an 34 gehaltert, welche jeweils in senkrechten BehälternForeign traces to be contaminated, which are otherwise held on 34, which each in vertical containers

den Wandungen und den oberen Bereichen der 55 36 und 38 im Gehäuse vorgesehen sind und einenthe walls and the upper areas of the 55 36 and 38 are provided in the housing and a

Hauptkammer haften würden. Strahlenweg zu den parallelen Wandungen 16 und 18Main Chamber would adhere. Beam path to the parallel walls 16 and 18

Eine Isolierkammer 20 ist einstückig mit der herstellen.An isolation chamber 20 is integral with the manufacture.

Hauptkammer ausgebildet und schließt sich an diese Ein ringförmiger Behälter 40 umgibt die Einlauf-Main chamber formed and adjoins this An annular container 40 surrounds the inlet

mit einer gekrümmten Übergangsfläche 22 an, öffnung der Küvette in flüssigkeitsdichter Anlagewith a curved transition surface 22, opening of the cuvette in liquid-tight contact

Ivelche einen engen Durchgang oder Hals 24 zwi- 60 und bildet somit ein Überlaufbecken. Eine Abflußlei-Ivelche a narrow passage or neck 24 between 60 and thus forms an overflow basin. A drainage

ichen den beiden Kammern begrenzt. Wie ersieht- tung 42 ist im Gehäuse zwischen dem Becken undbetween the two chambers. As can be seen, 42 is in the housing between the basin and

lieh, ist die Übergangsfläche 22 homogen ausgebil- dem unteren Teil des Gehäuses vorgesehen, so daßborrowed, the transition surface 22 is provided homogeneously designed the lower part of the housing, so that

tfet, um die Beschleunigung der durchströmenden eine Absaugleilung 44 zur Abführung der übergelau-tfet, in order to accelerate the suction line 44 flowing through to remove the overflowing

Flüssigkeit so niedrig wie möglich zu halten. fenen Flüssigkeiten nach außen anschließbar ist. AufKeep fluid as low as possible. fenen liquids can be connected to the outside. on

Vorzugsweise ist der Hauptteil der Isolierkammer 65 ähnliche Weise ist der Abfluß 26 mit einer Abführ-Preferably, the main part of the isolation chamber 65 is similar to the drain 26 with a discharge

In Form eines kugelähnlichen Rotationsellipsoids leitung 46 und einer Leitung 48 verbunden.In the form of a spherical ellipsoid of revolution line 46 and a line 48 connected.

Vorgesehen, da eine derartige Formgebung einen wir- Obwohl die Hauptkammer normalerweise zylin-Provided because such a shape creates a we- Although the main chamber is normally cylindrical

bellosen Flüssigkeitsvcrlauf ermöglicht und sich ohne drisch ausgebildet ist, kann sie zur Verringerung derAllows for blood to flow away and is designed without drizzling, it can help reduce the flow of water

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Oberfläche auch im wesentlichen kugelförmig sein, oder sie weist flache Wandungen auf, um den Zutritt und Austritt von Strahlenenergie zu erleichtern.Surface also be substantially spherical, or it has flat walls to allow access and to facilitate escape of radiation energy.

Wie ersichtlich, ist das Gefäß auch für andere Zwecke verwendbar, z. B. als Reaktionskammer in einem selbsttätigen Laborgerät. Bei dieser Anwendungsform könnten die Reagenzien von Hand eingeschüttet oder über eine selbsttätige Vorrichtung in die Einlauföffnung eingespritzt werden, wobei eine Verunreinigung durch die vorher durchgeführten Reaktionen verhindert wird. Sobald ausreichend Zeit für die gewünschte Reaktion verstrichen ist, kann der Inhalt durch die Leitung 48 und entsprechende Steuerventile abgeleitet werden, wenn die sich am Ende der Reaktion ergebende Verunreinigung nicht beeinträchtigend Lt.As can be seen, the vessel can also be used for other purposes, e.g. B. as a reaction chamber in an automatic laboratory device. In this form of application, the reagents could be poured in by hand or injected into the inlet opening via an automatic device, with a Contamination by the reactions carried out beforehand is prevented. As soon as enough time has elapsed for the desired response, the content can be passed through line 48 and appropriate control valves if the impurity resulting at the end of the reaction is not detrimental Lt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for taking up a number of successive, different batches Liquids, with an inlet opening at the top of the main chamber and a lockable one Drain at the lower end of the same, characterized in that at least an isolation chamber (20) is provided between the main chamber (14) and the drain (26), that a transition part (22) is attached to the main chamber (14) and a constriction (24) is attached to this this constriction (24) connect the insulating chamber (20) and an outlet (26) that the The diameter of the constriction (24) is much smaller than the main chamber and the insulating chamber diameter and that the drain (26) has a smaller diameter than the insulating chamber (20).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the drain (26) along its axis has a constant diameter and that the diameter of the insulating chamber (20) with Except for the transition part to the drain (26) is larger.

3. Vessel according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating chamber (20) is designed approximately in the form of a spherical ellipsoid of revolution.

4. Vessel match one of the previous ones Claims, characterized by a one-piece and one through the insulating chamber (20) running, vertical axis symmetrical design of this vessel.

5. Vessel according to one of the preceding claims, in particular for radiation analysis of Liquid samples, characterized in that the main chamber (14) opposes radiation energy is made permeable.