DE2111609A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen periodischen Grundlinien- und Normaleichung einer Registriereinrichtung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur automatischen periodischen Grundlinien- und Normaleichung einer RegistriereinrichtungInfo
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Description
Patentanwälte
Dr.-Ing. Wilhelm Reiche!
Dipl-Ing. Wolfgang Reichel ·
6 Frankfuri a. M. 1
Parkslraße 13
Parkslraße 13
6604
TECHNICON INSTRUMENTS CORPORATION, Tarrytown, VStA
Verfahren xond Vorrichtung zur automatischen periodischen
Grundlinien- und Normaleichung einer Registriereinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen periodischen Grundlinien- und Normaleichung einer die
Analysenergebnisse von Proben aufzeichnenden Registriereinrichtung zwecks Kompensation der in dem aufzuzeichnenden
Ausgangssignal der Analysiereinrichtung auftretenden Drift, bei dem die Probenanalysiereinrichtung zur Grundlinieneichung
Bedingungen unterworfen und ihr Ausgangssignal auf einen Bezugswert für die Grundlinieneichung eingestellt wird
und bei dem die' Probenanalysiereinrichtung zur Normaleichung Bedingungen unterworfen und ihr Ausgangssignal auf einen
Bezugswert für die Normaleichung eingestellt wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Ausführung
des Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren findet insbesondere Anwendung bei einer Einrichtung, die automatisch und aufeinanderfolgend
Proben aufnimmt, behandelt und analysiert. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Analysierautomaten zum fortlaufenden
Untersuchen von mehreren Blutproben im Hinblick auf
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mehrere verschiedene Blutprobenbestandteile oder Substanzen
handeln.
Es sind bereits automatische Mehrkanal-Einrichtungen zum aufeinanderfolgenden Zuführen, Behandeln und Analysieren
von Blutproben mit Eicheinrichtungen bekannt, die eine'periodische
Eichung ermöglichen, um in den fortlaufend aufgezeichneten Blutprobenanalysenergebnissen Drifterscheinungen
korrigieren zu können, die in erster Linie durch elektronische, chemische und hydraulische Betriebskennwertänderungen
des Gerätes hervorgerufen werden. Auf diese V/eise ist es möglich, die Genauigkeit der Ergebnisse periodisch zu überprüfen.
Ein solches Analysiergerät wird beispielsweise unter dem Namen "SMA12/6O" von der Technicon Corporation, Tarrytown,
New York, -hergestellt und vertrieben. Die in diesen bekannten Analysierautomaten enthaltenen Eicheinrichtungen
werden jedoch im wesentlichen von Hand eingestellt. Dies hat den Nachteil, daß die Eichung der Blutprobenzufuhr-, Behandlungs-
und Analysiereinrichtung mühsam und zeitraubend ist, da in verhältnismäßig kurzen, periodischen Zeitabständen
sehr viele Grundlinien- und Normaleichungsvorgänge von Hand durchzuführen sind. Zur Ausführung eines hinreichenden
Eichungszyklus ist es beispielsweise bei einem 12-Kanal-Gerät
"SMAI2/6O", das jede zu analysierende Blutprobe in
zwölf verschiedene Abschnitte unterteilt, jeden Abschnitt hinsichtlich eines anderen Blutprobenbestandteils analysiert
und mit einem Streifenblattschreiber eine dauerhafte Aufzeichnung der Analysenergebnisse herstellt, notwendig, daß
für jeden der Änalysierkanäle von Hand ein Grundiinienpotentiometer und ein Normalpotentiometer sorgfältig eingestellt
werden und daß gleichzeitig dabei das Schreiberstreifenblatt sorgfältig beobachtet wird, um die Auswirkungen
der Potentiometereinstellungen zu bestimmen. Auf diese Weise sind von Hand insgesamt vierundzwanzig Eichungspotentiometer
einzustellen. Die Genauigkeit der Potentiometereinstellungen
hängt dabei von dem Geschick und der Sorgfalt
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des Gerätebenutzers ab. Dadurch können bei der mühsamen manuellen Einstellung durch menschliche Fehler und bzw. oder
Unachtsamkeit Ungenauigkeiten hervorgerufen werden. Da eine
verhältnismäßig hohe Blutprobenanalysiergeschwindigkeit und eine damit in Zusammenhang stehende, verhältnismäßig hohe
Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Analysenergebnisse eine herausragende Eigenschaft des Analysiergeräts "SMA12/60"
sind und da die zur Eichung zur Verfügung stehende Zeit notwendigerweise mit der verhältnismäßig hohen Analysier- und
Aufzeichnungsgeschwindigkeit in Einklang stehen muß, stehen für jede der Potentiometereinstellungen lediglich fünf Sekunden
zur Verfügung. Dies erschwert die genaue Einstellung der Potentiometer. Die gerade in der Entwicklung befindlichen
Analysiergeräte werden eine noch höhere Analysier- und Aufzeichnungsgeschwindigkeit haben. Dadurch wird die zur
Eichung zur Verfügung stehende Zeit weiter verkürzt, so daß an die Geschicklichkeit und die Aufmerksamkeit des Benutzers
noch höhere Anforderungen zu stellen sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, für ein Mehrkanalgerät
zum aufeinanderfolgenden Zuführen, Behandeln und Analysieren von Strömungsmediumproben ein Eichverfahren und
eine Eichvorrichtung zu schaffen, die eine automatische, äußerst genaue Grundlinien- und Normaleichung gestatten und
ein Eingreifen des Benutzers überflüssig machen, so daß die Strömungsmediumprobenanalysenergebnisse fortwährend äußerst
genau aufgezeichnet werden können. Dabei soll der Grundlinien- und Normaleichungsvorgang eine verhältnismäßig kurze
Zeitperiode beanspruchen, die mit der verhältnismäßig hohen Analysiergeschwindigkeit des Gerätes in Einklang steht. Das
zu schaffende Eichverfahren und die das Verfahren ausführende Vorrichtung sollen insbesondere zur Verwendung mit
einem automatischen Mehrkanalgerät zum aufeinanderfolgenden Zuführen, Behandeln und Analysieren von Blutproben nach der
US-Patentschrift 3 241 432 geeignet sein.
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Zu diesem Zweck ist das eingangs beschriebene Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal
mit dem Bezugswert für die Grundlinieneichung verglichen und bei einer etwa vorhandenen Drift eine Information erzeugt
wird, die das Ausgangssignal auf den Bezugswert für die Grundlinieneichung einstellt, und daß das Ausgangssignal mit
dem Bezugswert für die Normaleichung verglichen und bei einer etwa vorhandenen Drift eine Information erzeugt wird, die das
Ausgangssignal auf den Bezugswert für die Normaleichung einstellt.
'
Auf diese Weise kann man eine automatische Driftkompensation der einzelnen Kanäle eines Mehrkanalgerätes erreichen. Vorzugsweise
wird während des Eichungszyklus die in allen Kanälen vorhandene Drift für den Benutzer sichtbar dargestellt,
so daß bei einer außerordentlich hohen Drift eine Voreinstellung durch den Benutzer möglich ist.
Eine Vorrichtung·zur automatischen periodischen Grundlinien-
und Normaleichung einer die Analysenergebnisse von Proben aufzeichnenden Registriereinrichtung zwecks Kompensation
der in dem aufzuzeichnenden Ausgangssignal der Analysiereinrichtung auftretenden Drift, mit einer Einrichtung,
die zur Grundlinieneichung der Probenanalysiereinrichtung Bedingungen auferlegt und ihr Ausgangssignal auf einen Bezugswert
für die Grundlinien«ichung einstellt, und mit einer
Einrichtung, die zur Normaleichung der Probenanalysiereinrichtung Bedingungen auferlegt und ihr Ausgangssignal auf
einen Bezugswert für die Normaleichung einstellt, ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung das Ausgangssignal mit dem Bezugswert für die
Grundlinieneichung vergleicht und eine Einstelleinrichtung bei einer etwa vorhandenen Drift eine Information erzeugt,
die das Ausgangs signal auf den Bezugswert für die Grundlinieneichung
bringt, und daß eine Vergleichseinrichtung das Ausgangssignal mit dem Bezugswert für die Normaleichung ver-
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gleicht und eine Einstelleinrichtung bei einer etwa vor-'
handenen Drift eine Information erzeugt, die das Ausgangssignal auf den Bezugswert für die Normaleichung bringt.
Bei Anwendung der Erfindung auf das in der US-Patentschrift 3 241 432 beschriebene automatische Analysiergerät wird die
Eichvorrichtung nach der Erfindung zwischen die kolorimetrische
Blutprobenanalysiereinrichtung und den Streifenblattschreiber geschaltet. Dabei nimmt die Eichvorrichtung nach
der Erfindung fortwährend und automatisch eine Eichung des Ausgangssignals der kolorimetrischen Probenanalysiereinrichtung
vor und liefert das geeichte Ausgangssignal an den Streifenblattschreiber.
Die automatisch arbeitende Grundlinien- und Normaleichungsvorrichtung
nach der Erfindung ist mit einer Regeleinrichtung ohne bewegliche Teile vergleichbar, wobei Verfahren zur
Analog-Digital- und Digital-Analog-Umsetzung verwendet werden. Die nach der Erfindung aufgebaute Eicheinrichtung enthält
ein Widerstandsnetzwerk für die Grundlinieneichung mit einem zugeordneten Digital-Analog-Speicher, der den Widerstandswert
dieses Netzwerkes steuert, und ein Widerstandsnetzwerk für die Normaleichung mit einem zugeordneten Digital-Analog-Speicher,
der den Widerstandswert dieses Netzwerks steuert. Eine Rückführschleife kann wahlweise über die
Speicher geschlossen werden, um durch die Erzeugung von Fehlersignalen, die von der Drift in der Zufuhr-, Behandlungsund
Analysiereinrichtung abhängen, die V/iderstandswerte der Widerstandsnetzwerke zu ändern.
Nachdem zu Beginn der Inbetriebnahme einige, teilweise von Hand ausgeführte Geräteeinstellungen vorgenommen worden sind,
um aufgrund der Fehlersignale in den Speichern entsprechende Werte einzuspeichern, die das Ausgangssignal der kolorimetrischen
Probenanalysiereinrichtung auf die gewünschten Grund-
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linien- und Normalwerte für jeden der Analysierkanäle einstellen, wird beim Betrieb die digitale Information, die zur
Grundlinien- und Normaleichung jedem der Analysierkanäle zugeordnet ist, aufeinanderfolgend in den zugeordneten Grundlinien-
und Normaleichungsspeichern gespeichert. Während des Blutprobenanalysiervorganges wird diese digitale Information
synchron mit den Analysierkanalumschaltungen aus den Speichern
ausgelesen und wieder eingeschrieben, um für jeden Kanal das korrigierende Widerstandsnetzwerk richtig einzustellen.
Zu Beginn des automatischen Grundlinieneichungszyklus bzw. des automatischen Normaleichungszyklus wird durch jeden der
zwölf Kanäle der Probenanalysiereinrichtung ein Strömungsmedium mit der Konzentration Null zur Grundlinieneichung bzw.
ein Normalströmungsmedium zur Normaleichung geleitet, was beispielsweise durch ein geeignetes Signal von der Probenzufuhreinrichtung
angezeigt werden kann. Dabei wird in jedem der Kanäle des Analysiergerätes eine etwa vorhandene Drift
festgestellt. Das Ausgangssignal der kolorimetrischen Probenanalysiereinrichtung
wird dann dadurch korrigiert, daß in den Rückführschleifen entsprechende Fehlersignale erzeugt
werden, die den Grundlinien- und Normaleichungsspeichern zugeführt werden, um die für den betreffenden Analysierkanal
darin gespeicherte digitale Information auf den neuesten Stand zu bringen und den Widerstand des zugeordneten Grundlinien-
oder Normalwiderstandsnetzwerks zu ändern. Die auf den neuesten Stand gebrachte digitale Information zur Grundlinien-
und Normaleichung wird für jeden der Analysierkanäle
gespeichert, so daß sie synchron mit den Analysierkanalumschaltungen während aufeinanderfolgender Blutprobenanalysiervorgänge
wieder verwendet v/erden kann. Dabei teilen sich die einzelnen Kanäle zeitlich in die Eichvorrichtung.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von Figuren beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt ein typisches Anwendungsbeispiel eines nach der Erfindung aufgebauten automatischen
Eichgerätes bei einer automatischen, kontinuierlich arbeitenden Zufuhr-, Behandlungs- und Analysiereinrichtung
für Strömungsmediumproben.
Die Fig. 2 zeigt als Blockschaltbild ein nach der Erfindung aufgebautes und betriebenes automatisches Eichgerät
.
Die Fig. 3 veranschaulicht an Hand eines Schaubildes die automatische Grundlinien- oder Kleinstwertkorrekturfunktion
des automatischen Eichgerätes nach der Fig. 2.
Die Fig. 4 veranschaulicht an Hand eines Schaubildes die automatische Standard- oder Höchstwertkorrekturfunktion
des automatischen Eichgerätes nach der Fig. 2. ■
In der Fig. 1 ist eine automatische, kontinuierlich arbeitende Zufuhr-, Behandlungs- und Analysiereinrichtung 5 für
Strömungsmediumproben dargestellt. Diese Einrichtung liefert
automatisch—eine HReihe von" beabstandeten Strömungsmediumproben,
unterteilt die Proben automatisch in mehrere Probenabschnitte, behandelt automatisch jeden Probenabschnitt,
so daß die einzelnen Probenabschnitte zur quantitativen Analyse hinsichtlich verschiedener Probenbestandteile
oder Substanzen vorbereitet sind, nimmt automatisch eine aufeinanderfolgende kolorimetrische Analyse jedes behandelten
Strömungsmediumprobenabschnitts vor und liefert eine dauerhafte und leicht reproduzierbare Aufzeichnung der
Analysenergebnisse. Die automatisch arbeitende Einrichtung
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kann beispielsweise nach Art der in der US-Patentschrift 3 241 432 beschriebenen Einrichtung aufgebaut sein. Eine
solche Einrichtung wird zur Zeit unter dem Namen "Autoanalyzer
SMA 12/60" hergestellt, angeboten und vertrieben. Diese Einrichtung enthält einen Drehtisch 6, auf dem in
einer kreisförmigen Reihe mehrere Probenbehälter 7 angeordnet sind.
Die Gesamteinrichtung enthält ferner eine Probenzufuhr- und Behandlungseinrichtung 8 und eine die Proben kolorimetrisch
untersuchende Analysiereinrichtung 9. Wenn der Drehtisch 6, der die Probenbehälter aufeinanderfolgend in eine Probenentnahmestellung
bringt, um eine Stellung weitergeschaltet worden ist, wird die Zufuhr- und Behandlungseinrichtung wirksam,
um über eine Leitung 10 die nächste Strömungsmediumprobe
anzusaugen, die angesaugte Probe in beispielsv/eise zwölf' Probenabschnitte zu unterteilen, jedem Probenabschnitt
ein passendes farberzeugendes Reagenz zuzuführen, um die
einzelnen Probenabschnitte bezüglich verschiedenartiger Probenbestandteile zur kolorimetrischen quantitativen Analyse
vorzubereiten, und die auf 'diese V/eise behandelten Probenabschnitte
aufeinanderfolgend über eine Leitung 11 der Probenanalysiereinrichtung 9 zuzuführen, die dann aufeinanderfolgend
die Proben kolorimetrisch analysiert. Eine Programmoder Steuereinrichtung 23 ist über eine Leitung 25 mit der
Analysiereinrichtung verbunden.
Ein nach dem Nullabgleichverfahren arbeitender Gleichstrom-Streif enblcittschreiber 12 ist über eine Leitung 14, eine
Eicheinrichtung 15, eine Leitung 30 sowie über die Programmeinrichtung 23 und die Leitung 25 an die Ausgangsseite der
kolorimetrischen Probenanalysiereinrichtung 9 angeschlossen* .um die aufeinanderfolgend von der Analysiereinrichtung gelieferten
Analysierergebnisse der behandelten Probenabschnitte dauerhaft und leicht reproduzierbar aufzuzeichnen.
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Wenn die Zufuhr- und Behandlungseinrichtung\ 8, die kolori-<
metrische Analysiereinrichtung 9 und der Streifenblattschreiber 12 beispielsweise zur automatischen Analyse von Blutproben
nach dem in der US-Patentschrift 3 241 432. beschriebenen Verfahren angewandt werden, treten vor allem in Folge von
Änderungen in den elektronischen, chemischen und hydraulischen Betriebsdaten der Bauteile bereits während einer verhältnismäßig
kurzen Zeitperiode Drift- oder Abwandererscheinungen auf, so daß die Aufzeichnung des Streifenblattschreibers
die in Frage stehenden Blutprobenbestandteile nicht mehr genau darstellt. Die nach der Erfindung ausgebildete automa- ·
tische Eicheinrichtung 15 nimmt automatisch und periodisch eine Zweipunkteichung des Streifenblattschreibers 12 vor, um
ggf. automatisch und periodisch zunächst die Schreibfeder derart· einzustellen, daß sie für alle in Frage kommenden
Blutprobenbestandteile durch dieselbe Grundlinie oder den optischen1 ^ Dichtenullpunkt läuft, wie es durch den Kurvenzug
16R in der Fig..3 dargestellt ist, und um anschließend
automatisch und periodisch die Schreibfeder ggf. derart einzustellen, daß sie für alle in Frage kommenden Blutprobenbestandteile
durch einen vorgegebenen Standard-, Normal- oder Hochpunkt läuft, wie es an Hand des Kurvenzuges 17R in der
Fig. 4 dargestellt ist.
Unter der Annahme, daß auf dem in der Fig. 1 dargestellten Drehtisch insgesamt vierzig Probenbehälter 7 angeordnet sind,
werden zwei Gruppen mit jeweils sechzehn Behältern gebildet, die mit zu analysierenden Blutproben S gefüllt sind, wohingegen
die verbleibenden acht Probenbehälter in zwei weitere Gruppen mit jeweils vier Behälter aufgeteilt werden, die in
der gezeigten Weise einander gegenüberliegend angeordnet sind. Wenn sich der Drehtisch 6 im Uhrzeigersinn dreht, wie
es in der Fig. 4 durch einen Pfeil angedeutet ist, dann sind die beiden ersten Behälter der beiden 4-Behälter-Gruppen mit
einem Strömungsmedium W gefüllt, dessen Konzentration Null ist und bei dem es sich beispielsweise um destilliertes Was-
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ser handelt, das durch die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung
9 geleitet wird, um periodisch und automatisch mit Hilfe der Eicheinrichtung 15 nach der Erfindung eine
Grundlinieneichung vorzunehmen. Die beiden nachfolgenden Behälter jeder 4-Behälter-Gruppe sind mit einem Standardoder
Normalströmungsmedium ST gefüllt, das durch die kolorimetrische
Probenanalysiereinrichtung 9 geschickt wird, um mit Hilfe der nach der Erfindung aufgebauten Eicheinrichtung
periodisch und automatisch eine Standard- oder Normaleichung vozunehmen.
Gegenüber der Entnahmestelle ist eine Detektor- oder Fühleinrichtung
16 angeordnet. Die Fühleinrichtung ist über eine Leitung 17 mit der automatischen Grundlinien- und Normaleicheinrichtung
15 verbunden, um die automatische Eichfunktion der Eicheinrichtung zeitlich zu steuern. Die Fühleinrichtung
;stellt fest, wenn der nachfolgende Wasserbehälter und der nachfolgende Normalmediumbehälter von jeder der
4-Behälter-Gruppen durch die Bewegung des Drehtisches 6 in
die Entnahmestellung gelangt ist, und setzt einen Grundlinienzeitgeber
und einen Standardzeitgeber in Gang, die in der automatischen Grundlinien- und Standardeicheinrichtung
enthalten sind. Der Grundlinienzeitgeber und der Standardzeitgeber sind derart ausgelegt, daß sie gerade ablaufen,
wenn das destillierte Wasser desr nachfolgenden Wasserbehälters
bzw. das Standard- oder Normalmedium des nachfolgenden Standardmediumbehälters die Probenzufuhr- und Probenbehandlungseinrichtung
8 durchlaufen haben und gerade in die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung 9 eintreten. Die
Funktion des vorangehenden mit destilliertem Wasser gefüllten Behälters und des vorangehenden mit dem Standard- oder
Normalmedium gefüllten Behälters besteht darin, daß etwaige Rückstände irgendeines vorangegangenen Strömungsmediums aus
der kolorimetrischen Probenanalysiereinrichtung 9 entfernt werden und daß bereits vor dem eigentlichen automatischen
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Grundlinien- und Standardeichzyklus im Hinblick auf das destillierte
Wasser und das Eichnormalströmungsmedium ein stationärer Zustand erreicht vird.
Die Fühlereinrichtung 16 enthält einen Fühler 18, An dem
nachfolgenden Wasserbehälter und dem nachfolgenden Eichnormalbehälter ^eder 4-Behälter-Gruppe ist eine Fühlerbetätigungsvorrichtung
19 bzw. 20 angebracht, die den Fühler 18 betätigt. Der Fühler und die Fühlerbetätigungseinrichtungen
sind in der Figur lediglich" schematisch dargestellt. In Wirklichkeit kann es sich um eine beliebige passende mechanische,
elektrische oder optische Einrichtung handeln. Wenn beispielsweise der nachfolgende Behälter 22 mit destilliertem
Wasser in die Entnahmestellung gegenüber der Fühleinrichtung
16 gelangt ist, betätigt die Fühlerbetätigungseinrichtung 19 den Fühler 1EP vm die Fühlereinrichtung 16 in Betrieb
zu setzen und lan Zeit- oder Taktgeber für die Grundlinieneichung
der a*ätcisatischen Eicheinrichtung 15 in Gang
mn setzen. Zum.Auslösen dar automatischen Grundlinieneichung
läteft der Grundliniesi2eitgeber erst ab, wenn das destillierte
Wasser des Behälters 22 angesaugt sowie durch die Probenztefuhr-
und Behandlungseinrichtung 8 geströmt ist und gerade in die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung 9 eintritt.
Bezüglich der Normal- oder Standardeichung kann man die gleichen Betrachtungen für den nachfolgenden mit dem Eichnormal
gefüllten Behälter und dem Standardzeitgeber der automatischen Eicheinrichtung 15 vornehmen.
Bei der Darstellung nach der Fig. 2 sind diejenigen Schaltungselemente,
die in der Programmeinrichtung 23 enthalten sind, mit gestrichelten Linien umgeben, an denen das Bezugszeichen 23 steht. Biese Schaltungselemente enthalten eine
Leitung 13» der von des nicht dargestellten logarithmischen
Verhält&is"*erstärxern der Programmeinrichtung Signale ES
zugeführt, werden* ei,® die .Analysenergebnisse der automatisch
a.w£minanderfolgeriß. untersuchten Strömimgsmediumprobenab-
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Ein von Hand einstellbares Kleinstwert- oder Grundlinieneichpotentiometer
24 ist in der gezeigten Weise an die Signaleingangsleitung 13 angeschlossen. Bei einer automatischen
Zufuhr-, Behandlungs- und Analysiereinrichtung mit zwölf-Kanälen, bei der jede Strömungsmediumprobe die Blutprobe
eines anderen Patienten darstellt, und automatisch aufeinanderfolgend auf zwölf verschiedene Bestandteile untersucht
wird, sind in der Programmeinrichtung 23 zwölf Kleinstwert- oder Grundlinieneichpotentiometer 24 vorhanden.
Jedes der Potentiometer ist über eine nicht gezeigte, kanalsynchronisierte Schalteinrichtung abwechselnd an die
Leitung 13 anschließbar. Dadurch kann man die Grundlinie für die verschiedenen Strömungsmediumanalysierkanäle von Hand
eichen.
Der Abgriff 28 des Grundlinieneichpotentiometers 24 ist an den Eingang eines Operationsverstärkers 26 angeschlossen.
Die nach der Erfindung aufgebaute Eicheinrichtung 15 weist eine Signaleingangsleitung 30 auf. Der Ausgang des Operationsverstärkers
26 der Programme'inrichtung 23.ist an die Leitung 30 angeschlossen und führt über einen Summierwiderstand
32 an einen Knotenpunkt 34. Eine Bezugsspannung -ER3 von irgendeiner passenden geregelten Spannungsquelle ist in
der gezeigten Weise an ein Trimmpotentiometer 36 gelegt. Der Potentiometerschleifer 38 ist über einen Summierwiderstand
40 an den Knotenpunkt 34 angeschlossen.
Eine automatische Eichvorrichtung 41 zur automatischen Grundlinieneichung des Streifenblattschreibers 12 hat die
Form eines digitalen Umsetzers mit einer Rückführung. Der Umsetzer enthält als Teil der geschlossenen Schleife ein
Digital-Analog-Widerstandsnetzwerk. Die automatische Eichvorrichtung
enthält ein binäres Leiter- oder Widerstandsnetzwerk 42, das von digitalen Signalen gesteuert wird, die
ihm über eine Leitung 46 von einem Leiterschalter 44 zugeführt werden. Das leiterförmige Binärnetzwerk 42 kann bei-
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spielsweise acht Bitstellen enthalten, und sein Widerstand reicht von einem unteren Wert OOOOOOOO bis zu einem oberen
Wert 11111111 mit einem mittleren Widerstandswert von 10000000. Das bedeutet, daß das Leiter- oder Sprossennetzwerk
acht Sätze von Widerständen enthält, von denen jeder auf Grund eines über den elektronischen·Leiterschalter 44
zugeführten Bit in einer anderen der acht Bitstellen in das Netzwerk einschaltbar ist. Der Änderungsbereich des Leiternetzwerks
42 ist vorgegeben und mit dem normalerweise auftretenden maximalen Driftbereich vergleichbar.
Eine Empfindlichkeitssteuervorrichtung 47 für die Grundlinieneichung
dient dazu, die Empfindlichkeit der automatischen Grundlinieneichvorrichtung 41 zu ändern. Diese Änderung
hängt ab von der Empfindlichkeit der in Frage stehenden Blutprobenbestandteilanalyse. Die Empfindlichkeitseinstellvorrichtung
47 enthält einen Relaiskontakt 48 mit zwei Stellungen. Der Relaiskontakt ist zwischen'den beiden gezeigten
Stellungen hin- und herbewegbar und somit in der ,Lage, dem binaren Leiternetzwerk 42 über eine Leitung 50 entweder
eine verhältnismäßig hohe Bezugsspannung ER1 oder eine verhältnismäßig niedrige Bezugsspannung ER2 zuzuführen. Um
eine verhältnismäßig hohe Empfindlichkeit zu erreichen, wird der Relaiskontakt 48 in die gezeigte Stellung gebracht, in
der er die Bezugsspannung ER1 zuführt. Wenn die Bestandteilanalyse
mit einer.verhältnismäßig niedrigen Empfindlichkeit durchgeführt werden soll, wird der Relaiskontakt in die andere
Stellung gebracht, in der er die Bezugsspannung ER2 zuführt. , · '
Der Ausgang des binären Ketten- oder Leiternetzwerks 42 ist über eine Leitung 52 an den Knotenpunkt 34 angeschlossen.
Um an der Leitung 66 einen Strom von Null sicherzustellen, wenn das Eingangssignal ES an der Leitung 30 ebenfalls einen
Wert von Null.hat, wird ggf, das Trimmpotentiometer 36 eingestellt,
um den Strom von dem Leiternetzwerk 42 aufzuneh-
109839/1609 <
men und dadurch an der Leitung 66 einen Strom von Null zu
gewährleisten.
Ein Puffer 54 und ein aus MOS-Transistoren aufgebautes Schieberegister 56 sind in herkömmlicher V/eise über Leitungen
58 und 60 miteinander verbunden, so daß digitale Information von dem Schieberegister zu dem Puffer und von dort
zurück zu dem Schieberegister übertragen werden kann. Weiterhin ist der Puffer über eine Leitung 62 an den elektronischen
Leiterschalter 44 angeschlossen. Auf diese Weise kann man die digitale Information, die zu irgendeinem Zeitpunkt
in dem Puffer 54 gespeichert ist, als digitales Signal über die Leitung 62 zu dem elektronischen Leiterschalter 44 und
von dort über die Leitung 46 zu dem binären Leiternetzwerk 42 übertragen, um in Übereinstimmung mit dem binären Gehalt
dieses digitalen Signals den Stellenwert oder Widerstandswert in dem Leiternetzwerk einzustellen. Bei Verwendung
eines 12-Kanal-Analysiersystems hat das Schieberegister 56
eine Speicherkapazität von elf der genannten digitalen Signale, die in Verbindung mit dem digitalen Signal, das gerade
in dem Puffer 54 vorhanden ist, insgesamt zwölf digitale Signale vorsehen, die synchron mit Analysierkanaländerungen
aufeinanderfolgend dem Leiternetzwerk 42 zugeführt werden. Jedes Signal erstellt in dem Ketten- oder Leiternetzwerk
einen Stellen- oder Widerstandswert, und zwar mit einem Betrag, der der Grundlinieneichung des Streifenblattschreibers
12 zur Analyse von.verschiedenen Blutprobenabschnittsbesta'ndteilen
entspricht.
Die von dem Knotenpunkt 34 kommende Leitung ist an den Eingang eines Operationsverstärkers 64 angeschlossen. Dem Operationsverstärker
64 ist über eine Leitung 70 ein Rückführwiderstand 68 parallelgeschaltet, der zum Einstellen eines
passenden Verstärkungsgrades dient.
Die Programmeinrichtung 23 enthält ferner ein von Hand einstellbares
Eichpotentiometer 72 für den Standard-, Normal-;
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Maßstabs- oder Vergleichswert. Dem Potentiometer 72 wird über eine Leitung 74 das Ausgangsignal des Operationsverstärkers
64 zugeführt. Bei einem automatischen Zufuhr-, Behandlungs- und Analysiersystem mit zwölf Kanälen enthält
die Programmeinrichtung zwölf dieser Normaleichungspotentiometer,
Die Potentiometer werden abwechselnd über einen nicht dargestellten, kanalsynchronisierten Schalter
mit der Leitung 74 verbunden. Die einzelnen Potentiometer 72 dienen dazu, daß man von Hand für die verschiedenen
Strömungsmediumanalysierkanäle eine Normaleichung durchführen
kann.'
Eine automatische Eichvorrichtung 76 dient zur automatischen
Normal- oder Maßstabseichung des Streifenblattschreibers 12. Diese automatische Eichvorrichtung 76 ist in ähnlicher
Weise aufgebaut wie die automatische Grundlinieneichvorrichtung
41 \m£ arbeitet auch in ähnlicher V/eise.
Die automatische Noi;aaleichvorrichtung 76 enthält ein Ketten-
oder LeiternetsEwerk 78, einen elektronischen Kettenoder
Leiterschalter 80 3 einen Puffer 82 und ein aus MOS-Transistoren
aufgebautes Schieberegister 84. Diese Einheiten sind in der gezeigten Weise über Leitungen 86, 88, 90 und
verbunden. Die Verbindungen sind in ähnlicher Weise vorgenommen wie bei der automatischen Grundlinieneichvorrichtung
41.
Das Ausgangssignal des Schleifers 94 des Normaleichpotentiometers 72 wird als Eingangssignal dem binären Kettennetzwerk
7ß zugeführt. Dem Netzwerk 78 ist über eine Leitung 98 ein Shuntwiderstand 96 parallelgeschaltet. Der Ausgang
des binären Leiternetzwerks 78 wird über eine Leitung 100 dem Eingang eines Operationsverstärkers 102 zugeführt. Dem
Operationsverstärker 102 ist über eine Leitung 106 ein RückführwMsrstand 104 parallelgeschaltet. Dieser Widerstand
dient zvja Einstellen des Verstärkungsgrades des Ope-
Ber Gesamtverstärkungsgrad des Ketten-
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netzwerke 78 und des Operationsverstärkers 102 hängt von den Widerstandswerten des Widerstandes 96, des Rückführwiderstandes
104 und der Stellung oder Position des Kettenoder Leiternetzwerks 78 ab. Bei einer gewünschten maximalen
Verstärkungsänderung von ± 20% braucht der Bereich des Widerstandswertes des Leiternetzwerks 78 von einer Mittelstellung
aus lediglich so groß zu sein, daß eine Verstärkungsänderung von i 20% erreicht wird.
Ein Spannungsteiler 108 enthält einen Widerstand 110, der
an den Ausgang des Operationsverstärkers 102 angeschlossen ist, und einen Widerstand 112, der in der gezeigten Weise
von dem Widerstand 109 über eine Leitung 114 zur Erde führt.
Wenn die beiden Leiternetzwerke 42 und 78 jeweils in eine mittlere Stellung gebracht sind und der Operationsverstärker
64 eine Verstärkung von -10 und das Leiternetzwerk 78 und der Operationsverstärker 102 eine Verstärkung von -15
haben, so daß die Verstärkung des gesamten Systems 150 beträgt, und wenn zwischen einem eingezeichneten Punkt a und
einem eingezeichneten Punkt b eine Gesamtsystemverstärkung von 1 gewünscht wird, muß der Spannungsteiler 108 eine
Spannungsteilung in einem Verhältnis von 150:1 vornehmen, um die gewünschte Gesamtverstärkung von 1 zu erreichen.
Der nach dem Nullabgleichverfahren arbeitende Gleichstrom-Streifenblattschreiber
12 kann nach Art des in der US-Patentschrift 3 241 432 beschriebenen Schreibers aufgebaut
sein. Er enthält ein Streifenblatt 120, das in der gezeigten Richtung angetrieben wird, und eine Schreibfeder oder
einen Schreibstift 122, der von dem Ausgangssignal des Operationsverstärkers 102 betätigt wird. Dabei ist der Eingang
des Schreibers über eine Leitung 14 und den Spannungsteiler 108 an den Ausgang des Operationsverstärkers angeschlossen.
Der Schreibstift 122 zeichnet auf dem Streifenblatt 120 einen Kurvenzug 124 auf, um die Analysenergebnis- ,
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se der in Frage stehenden Probenabschnittsbestandteile, die der Größe des Eingangssignals ES von der kolorimetrischer
Probenanalysiereinrichtung 9 entsprechen, dauerhaft und leicht reproduzierbar festzuhalten.
Weiterhin wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 102 übei" eine Leitung 124, einen Summierwiderstand 126 und
eine Leitung 125 einer Vergleichseinrichtung 128 als Rückführsignal
zugeführt. Das Ausgangssignal der Vergleichseinrichung 128 wird über eine Leitung 132 einem Vor- und Rückwärtszähler
130 zugeführt. Ein das Eichnetzwerk steuernder Schalter 134 mit drei Stellungen ist über eine Leitung
dem Vor- und Rückwärtszähler 130 nachgeschaltet, In der gezeigten
Schaltstellung der Schalteinrichtung 134 tfird das Ausgangssignal der Vor- und Rückwärtszählelnrichtimg
dem Puffer 54· über eine Leitung 140 zugeführt. In einer
zweiten Stellung der Schalteinrichtung 134 wird das Ausgangssignal
der Zählereinrichtimg 130 dem Puffer 82 über eine Leitung 142 zugeführt. Die.dritte Schaltstellung der
Schalteinrichtung 130 ist die "Aus"-Stellung, in der keine Schaltungen an den Zähler 130 angeschlossen sind, also
die RUckführschleife offen ist.
Ein Relaiskontakt 144 verbindet in der gezeigten Stellung die Eingangsleitung 125 des Vergleichers 128 über einen
Grundlinienwiderstand 146 und eine Leitung 148 mit Erde. Auf diese V/eise wird zur Grundlinieneichung das Ausgangssignal
des Operationsverstärkers 102 auf einem Wert von etwa Null gehalten.
Ein von Hand einstellbares Normaleichpotentiometer 150 ist in der gezeigten Weise an eine geregelte Spannungsquelle
angeschlossen, die eine geregelte Bezugsspannung -ER4 liefert.
Bei einem Probenanalysiersystem mit zwölf Kanälen sind insgesamt zwölf der Potentiometer 150 vorhanden, Der
Kontakt 144 verbindet in seiasr zweiten Stellung a*H-/aoh~
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selnd und synchron mit den Analysierkanaländerungen die
Schleifdrahtabgriffe "152 der Trimmpotentiometer 150 mit der
Eingangsleitung 125 des Vergleichers 128, Jedes dar Trimm=
potentiometer 150 gleicht einen etwaigen Fehlersignaleingang zu dem Vergleicher 128 aus, um den Ausgang des Opera-=
tionsverstärkers 102 auf einen gewünschten Pegel zu treibens
der voraussichtlich bei der Mormaleichung für jecisn Kanal
verschieden ist.
Eine Steuerlogik 154 verschiebt die zugeordneten Speicher
der Schieberegister 56 und 84 über Leitungen 156 und 158
synchron mit den StrömungsmediumprobenanalysiarkaoÄtlurasohal=
tungen. Ferner steuere die Logik 154 den das Eichriebzv/erk
steuernden Schalter 134, ^is es durch die Lei tuag 150 angöel·
i'cet ist.
Liev Vergleicher 128 und dor Vor- und Rilckvrär fci^ähl-'jr1 130
sind derart angeordnet und gestaltet, cUd) für -iaa-:; AnaIy-sierkanal^eichung
3in Fehleraingangssigaal -.ui 10m 7arglaichsr
ein Eingangssignal zu lern Vorwärts- und Rücio/ärtszähler zur
Folge hat j der dann-je uach der Polarität des Fe-hlersignals
vorwärts oder rückwäi'te :riählb und ein passendes digitales
Signal abgibt 3 das in dem betreffenden Leiternetzwerk über
den dazugehörigen dazwischengsschalteten Puffer einen solchen Widerstandswert einstellt, daß das Fehlersignal durch
eine passende Änderung am Ausgang des Operationsverstärkers 102 ausgeglichen wird. Ferner wird dieses digitale Signal
beim Auftreten eines passenden Kanalv/echselsignals von der
Steuerlogik 154 aus dem Puffer sum Speichern in das zugehörige. Schieberegister geschoben, um später wiederum beim
Auftreten eines geeigneten Kanalwechselslgnals von der Steuerlogik
aus dem Schieberegister in den Puffer· geschoben zu v/erden, allerdings» nur dann, wenn dar vorgegebons Sfcrömungsmedlumprobenanalysierkanal
wieder erreicht L;t.
Eins 8ohalfcöret9Uf<rlügik !62 -steuert dia iur^hörLjcni i;öh1;<3P-
üä&r LsLtaVöuhaitjr 44 ur<d 3ö, nie. $ά ύ,^-Αί L^ituag^ü !64
J Ii -J :ϊ 3 υ / Ί 6 U M
und 166 dargestellt ist. Ferner steuert die Gchaltersteuerlogik
162 die Arbeitsweise des Relaiskontakts 144, wie es
durch die Leitung 168 angedeutet ist. Die Schaltersteuerlogik 162 kann unter der Steuerung von Betriebsartauswählschaltern
170, 172, 174 und 175 in einer Reihe von Betriebsarten
arbeiten. Der Betriebsartauswählschalter 170 bringt die Schaltersteuerlogik 162 in eine Betriebsart, bei der
die Grundlinieneichung von Hand vorgenommen wird. Der Betriebsartauswählschalter
172 bringt die Schaltersteuerlogik 162 in eine Betriebsart, bei der die Normaleichung von Hand
vorgenommen wird. Der Betriebsartauswählschalter 174 bringt die Schaltersteuerlogik 162 in eine Betriebsart, bei der
die Grundlinieneichung und Normaleichung automatisch ausgeführt wird. Der Betriebsartauswählschalter 175 bringt bei
seiner Betätigung die Schaltersteuerlogik 162 in die Eichbetriebsart. y
Das Ausgangssignal eines Zeit- oder Taktgebers 176 für die Grundlinieneichung wird über eine Leitung 178 der Schaltersteuerlogik
162 zugeführt. Das Ausgangssignal eines Zeitoder Taktgebers 180 für die Normaleichung wird über eine
Leitung 182 der Schaltersteuerlogik 162 zugeführt. Die beiden Zeitgeber sind mit der Fühleinrichtung 16 (Fig. 1) verbunden,
wie es durch die Leitung 17 angedeutet ist. Dabei wird der Grundlinienzeitgeber 176 durch ein geeignetes Signal
von der Fühleinrichtung in Gang gesetzt, wenn diese den nachfolgenden mit destilliertem Wasser gefüllten Behälter
jeder Eichbehältergruppe nachweist. Der Zeitgeber ist derart ausgelegt, daß er gerade ausläuft, wenn das Wasser des
nachfolgenden Wasserbehälters jeder Eichbehältergruppe die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung 9 erreicht. Diesen
Umstand teilt der Zeitgeber der Schaltersteuerlogik 162 mit. In ähnlicher Weise wird der Normalzeitgeber 180 von einem
passenden Signal der Fühleinrichtung 16 in Gang gesetzt, wenn diese den nachfolgenden mit dem Eichnormal gefüllten
Behälter jeder Eichbehältergruppe nachweist. Dieser Zeitge-
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ber ist ebenfalls derart ausgelegt, daß er abläuft, wenn das Normal- oder Standardströmungsmedium des nachfolgenden
Eichnormalbehälters jeder Eichbehältergruppe bei der kolorimetrischen
Probenanalysiereinrichtung 9 angekommen ist, und daß er diesen Umstand der Schaltersteuerlogik 162 mitteilt.
Eine Meßeinrichtung 190 ist über eine von Hand betätigbare Schaltereinrichtung 192 mit drei Stellungen entweder über
eine Leitung 194 an das Netzwerk 142 oder über eine Leitung
196 an das Netzwerk 78 anschaltbar. Bei der Meßeinrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein analoges Gerät in
Form eines Milliamporemeters, das, wenn es beispielsweise in der gezeigten V/eise an das Netzwerk 42 angeschlossen ist,
eine analoge Anzeige der digitalen Einstellung des Sprossenoder Leiternetzwerkes liefert, und zwar beispielsweise durch
Verwendung der vier höchstwertigen Bits der digitalen Einstellung. Dadurch kann man den in dem Leiternetzwerk noch
verbleibenden Korrekturbereich anzeigen, und damit den Benutzer des Gerätes auf ungewöhnlich hohe Drifterscheinungen
aufmerksam machen, zu deren Korrektur Einstellungen notwendig sind, die unter Umständen über den automatischen Eichbereich
des Gerätes hinausgehen.
Ferner kann man zusätzlich Alarmeinrichtungen (nicht gezeigt) vorsehen, die einen sichtbaren und bzw. oder hörbaren Alarm
auslösen, falls die Drift, wie sie von den zugeordneten Leiternetzwerkstellungen
angezeigt wird, leicht korrigierbare Grenzwerte überschreitet. Kanalanzeigelampen,(nicht gezeigt)
können dem Benutzer andeuten, welcher der zwölf Analysierkanäle gerade arbeitet. Die Kanalanzeigelampen können mit
der Alarmeinrichtung in einer solchen Weise verbunden sein, daß diejenigen Kanalanzeigelampen, deren zugeordnete Kanäle
eine übermäßige Drift aufweisen, unabhängig davon, welcher Analysierkanal gerade in Betrieb ist, eingeschaltet bleiben.
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Bei Anwendung des automatischen Eichgerätes nach der Erfindung bei einer automatischen Zufuhr-, Behandlungs-
und Analysiereinrichtung 5 mit zwölf Kanälen, die aufeinanderfolgend zweiunddreißig Blutproben auf zwölf Bestandteile
quantitativ analysiert, wobei die Analysiergeschwindigkeit einem solchen Wert entspricht, bei dem der Drehtisch
6 in vierzig Minuten eine vollständige Umdrehung ausführt, wird beim Einschalten des Gerätes der Betriebsartwählschalter
170 zur Grundlinieneichung von Hand betätigt und klinisch reines Wasser von irgendeinem Vorratsbehälter,
beispielsweise von einem Waschflüssigkeitsbehälter, durch die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung 9 geleitet.
Die Betätigung des Schalters 170 bewirkt, daß die Schaltersteuerlogik 162 digitale Signale simuliert, die die Leiternetzwerke
42 und 78 in ihren mittleren Bereich oder in die Stellung 10000000 bringen und die zugeordneten Leiterschalter
44 und 80 öffnen, so daß die Puffer 54 und 82 auf die Leiternetzwerke keinen Einfluß nehmen. Weiterhin wird der
Eichnetzwerksteuerschalter 134 in die "Aus"-Stellung gebracht, um die über den Vergleicher 128 und den Vor- und
Rückwärtszähler 130 führende Rückführschleife zu öffnen. Danach werden für jeden Kanal aufeinanderfolgend die Grundlinienpotentiometer
24 von Hand eingestellt. Gleichzeitig wird der Schreibstift 122 auf demjenigen Teil des Streifenblattes
120 beobachtet, der dem betreffenden zu eichenden Kanal zugeordnet ist. Dabei wird der Schreibstift derart
eingestellt, daß er für jeden Kanal durch die Null- oder Grundlinie läuft. Das bedeutet, daß die Grundlinienpotentiometer aufeinanderfolgend derart eingestellt werden, daß an
der Stelle a eine Spannung Ea von etwa 0 Volt auftritt, so daß auch an der Stelle b eine Spannung Eb von etwa 0 Volt
anliegt. Der Schreibstift läuft daher auf der Null- oder Grundlinie entlang. Diese Null- oder Grundlinieneinstellung
wird am besten und einfachsten durch visuelle Beobachtung der Schreibfeder erreicht.
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Danach wird ein Standard- oder Normalströmungsmedium von einer geeigneten Vorratsquelle, beispielsweise einem Normalströmungsmediumbehälter
(nicht gezeigt) durch die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung 9 geleitet. Dabei wird
der Eichnetzwerksteuerschalter 134 in der Stellung "Aus"
gelassen, der Betriebsartauswählschalter 170 wird abgeschaltet und der Betriebsartauswählschalter 174 zum Eichen von
Hand mit dem Eichnormal wird betätigt, so daß wie zuvor die über den Vergleicher 128 und den Vorwärts- und Rückwärtszähler
130 führende Rückführschleife und die zugeordneten Leiterschalter 44 und 80 geöffnet sind und wie zuvor die
beiden Leiternetzwerke 42 und 78 in ihren mittleren Bereich
oder in die Stellung 10000000 gebracht werden, und zwar durch eine geeignete digitale Signalsimulation und Signala=ilegung
durch die Schaltersteuerlogik 162. Zur manuellen Normaleichung werden anschließend aufeinanderfolgend die
zwölf Normaleichpotentiometer 72 von Hand eingestellt und gleichzeitig dabei der Aufzeichnungsstift in jedem der zwölf
Kanalabschnitte auf dem Schreiberstreifenblatt 120 beobachtet, um sicherzustellen, daß der Aufzeichnungsstift für
jeden Blutprobenbestandteil durch einen vorgegebenen Standard- oder Normalwert läuft. Wenn man sich beispielsweise
den Blutprobenbestandteil des Kanals 3 betrachtet, bei dem es sich um Glukose handelt, beträgt der vorgegebene Normalwert, durch den der Schreibstift 122 in der Glukose-Spur
laufen soll, wenn durch die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung 9 das zugeordnete Normalströmungsmedium geleitet
wird, 230 mg%. Dieser Wert ist dem Benutzer des Gerätes
bekannt. Wenn daher in dem Glukose-Analysierkanal oder im Analysierkanal 3 die Schreibfeder nicht durch diesen Wert
läuft, nimmt der Benutzer eine entsprechende Einstellung an dem von Hand betätigbaren Normaleichpotentiometer vor,
so daß der Schreibstift in Höhe des Eichwertes entlangläuft.
Diese Einstellung des Schreibstiftes auf einen Wert von 230 mg% an der Glukose-Skala bedeutet andererseits, daß die
Eingangsspannung Eb zu dem Schreiber 12 etwa 30 mV beträgt.
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Dazu muß die Ausgangsspannung Ec des Operationsverstärkers 102 etwa 4,5 mV betragen. Bei dem beschriebenen Eichvorgang
wird das Potentiometer 72 von Hand derart eingestellt, daß die obigen Spannungswerte auftreten und dem Schreiber die
entsprechende Eingangsspannung zugeführt wird.
Nach Beendigung dieser Potentiometereinstellungen zur manuellen Grundlinien- und Normaleichung wird in einen Anfangszyklus geschaltet oder ein manueller Grundlinienvorgang
durchgeführt. Dieser Zyklus" wird ebenfalls unter der Handsteuerung
des Benutzers vorgenommen und hat zur Aufgabe, in den Puffer 54 und das Schieberegister 56 für jeden Kanal
Einstellungen zu geben, die dazu dienen, das Leiter- oder Stufennetzwerk 42 für jeden der Kanäle 1 bis 12 in eine
mittlere Bereichsstellung zu bringen. Bei diesem Zyklus wird destilliertes Wasser durch die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung
9 geleitet. Der»Steuerschalter 134 wird in die gezeigte Stellung gebracht, in der er die Rückführschleife
über die automatische Grundlinieneichvorrichtung 41 schließt. Der Betriebsartauswählschalter 170 zur manuellen
Grundlinieneichung und der Betriebsartauswählschalter 150 zum Eichen werden betätigt, so daß die Schaltersteuerlogik
lediglich den Leiter- oder Stufenschalter 44 schließt und den Puffer 44 mit dem Netzwerk 42 verbindet. Der Relaiskontakt
144 wird in die gezeigte Stellung gebracht, in der der Eingang des Vergleichers 128 über die Leitung 148 an Erde
geschaltet ist.
Bei der Verbindung des Puffers 44 für den ersten Kanal mit dem Netzwerk 42 wird das Netzwerk 42 aller Wahrscheinlichkeit
nach in Folge des digitalen Signals, das zu diesem Zeitpunkt in dem Puffer gespeichert ist, von der mittleren Bereichsstellung weggetrieben, mit dem Ergebnis, daß die Spannung Ec
einen von Null verschiedenen Viert annimmt, so daß an der Leitung 124 eine Spannung Ec liegt und daher über die Leitimg
125 dem Vergleicher 128 ein Eingangssignal zugeführt
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wird, da die Spannung Ec nicht gleich der Spannung Ed ist, die gleich Null ist.
In diesem Falle erzeugt der Vergleicher ein Fehlersignal Ef,
das an der Leitung 132 auftritt und den Vorwärts- und Rückwärtszähler 130 zum Zählen veranlaßt. Je nach der Polarität
des Fehlersignals zählt der Zähler vorwärts oder rückwärts. Durch die Wirkungsweise des Zählers wird der Puffer 54 in
einer solchen Richtung verändert, daß das Netzwerk 42 zurück in die mittlere Bereichsstellung oder in die Stellung
10000000 gebracht wird. Daraufhin nimmt auch die Spannung
Ec den Wert Null an, und das Fehlersignal Ef verschwindet· Ferner wird das digitale Signal 10000000 in dem Puffer 54
gespeichert und unter der Steuerung der Steuerlogik 154 zu Beginn des Grundlinienanfangsvorganges für den Kanal 2 in
das Schieberegister 56 geschoben. Der beschriebene Vorgang
wiederholt sich dann für die übrigen Kanäle 2 bis 12, und zwar in der genannten Reihenfolge, so daß der Speicher der
automatischen Grundlinieneichvorrichtung 41 durch die Speicherung eines digitalen Signals 10000000 in dem Puffer 54
und von elf dieser digitalen Signale in dem Schieberegister 56 vollständig gefüllt oder gesetzt ist.
Als nächstes findet ein zweiter Geräteanfangszyklus oder manueller Normalvorgang statt, und zwar ebenfalls unter der
manuellen Steuerung des Benutzers. Dabei werden der Puffer 82 und das Schieberegister 84 mit den Einstellungen für jeden
Kanal gefüllt, die notwendig sind, um das Leiter- oder Stufennetzwerk 78 für jeden der Kanäle 1 bis 12 in den mittleren
Bereich oder in die Stellung 10000000 zu bringen. Dazu
wird das Standard- oder Normalströmungsmediura durch die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung 9 geleitet. Der
Eichnetzwerksteuerschalter 134 wird in eine solche Stellung gebracht, daß er die Leitung 136 mit der Leitung 142 verbindet
und auf diese Weise die Rückführschleife über die automatische Normaleichvorrichtung 76 schließt. Die Be-
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triebsartwählschalter 172 und 175 werden betätigt, um lediglich
den Leiter- oder Stufenschalter 80 zu schließen und auf diese Weise den Puffer 82 mit dem Leiter- oder Stufennetzwerk
78 zu verbinden. Der Relaiskontakt 144 wird in eine solche Stellung gebracht, daß das am Schleifdrahtabgriff 152
auftretende Signal des Trimmpotentiometers 150 als Eingangssignal dem Vergleicher 128 über die Leitung 125 zugeführt
wird.
Wenn der Schalter 80 den Puffer 82 mit dem Netzwerk 78 für den ersten Analysierkanal verbindet," wird das Netzwerk 7Q
voraussichtlich aus seiner mittleren Bereichsstellung oder aus der Stellung 10000000 gebracht, und zwar durch das digitale
Signal, das zu diesem Zeitpunkt in dem Puffer gespeichert ist. Dies hat zur Folge, daß die Spannung Ec einen anderen
als den gesetzten vorgegebenen Wert annimmt, durch den die Schreibfeder 122 laufen soll und der für den Kanal 1
einen Wert von 9,78 mg% hat, wie es in der Fig. 4 für die Calcium-Skala in dem ersten Analysierkanal angegeben ist.
Die Spannung Ec wird zu dem Punkt d übertragen und dort mit demjenigen Teil der negativen Bezugsspannung -ER4 summiert,
der über den Schleifarm 152 des Trimmpotentiometers 150 für den ersten Analysierkanal zugeführt wird. Da der Schreibstift
122 nicht auf der richtigen Spur entlangläuft, kann man annehmen, daß der Betrag von Ec nicht mit dem Betrag von
ER4 übereinstimmt, wobei eine Eingangsspannung Ed, die gleich
der Spannung Ec abzüglich dem abgegriffenen Betrag von ER4 ist, über die Leitung 125 dem Vergleicher 128 zugeführt wird.
Dem Vor- und Rückwärtszähler 130 wird daher über die Leitung 132 ein entsprechendes Fehlersignal Ef zugeführt. Je nach der
Polarität des Fehlersignals zählt der Zähler vorwärts oder rückwärts und verstellt in entsprechender Weise den Puffer 82
und das Netzwerk 7Q, wobei das Netzwerk in seinen mittleren
Bereich oder in die Stellung 10000000 gebracht wird.
Dabei ist es von besonderem Interesse, daß der Schreibstift
122 bei geschlossener Rückführschleife für den ersten Analy-
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sierkanal auf dem richtigen Wert entlangläuft, so daß eine automatische Normaleichung möglich ist, wie es noch beschrieben
wird. Obgleich man jetzt weiß, daß der Schreibstift bei geöffneter Rückführschleife bei der Normaleichung
•für den ersten Analysierkanal auf einem richtigen Wert entlangläuft, und zwar infolge der oben beschriebenen Einstellung
des von Hand verstellbaren Norraaleichpotentiometers 72, wurde bisjetzt noch nicht sichergestellt, daß dies auch
bei geschlossener Rückführschleife der Fall ist. Der Benutzer stellt daher den Schleifarm 152 des Trimmpotentiometers
150 des ersten Analysierkanals unter Beobachtung der
Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsstiftes 122 auf der in
" der Fig. 4 gezeigten Calcium-Skala von Hand derart ein, daß
der Schreibstift auf dem vorgegebenen Normalwert für Calcium entlangläuft, nämlich auf/feinem Viert von 9»78 mg%. Die Einstellung
des Trimmpotentiometers bewirkt, daß der Anteil der negativen Bezugsspannung -ER4, der dem Punkt d zugeführt
wird, verändert wird, um das Fehlersignal Ef zu ändern, das dem Vor- und Rückwärtszähler 130 zugeführt wird. Diese
Änderung wird so lange vorgenommen, bis die Spannung Ec und der abgegriffene Anteil von -ER4 einen etwa gleichgroßen
Betrag haben, so daß die Spannung Ec abzüglich des abgegriffenen Anteils von ER4 etwa Null ist. Dadurch wird auch das
dem Vergleicher 128 zugeführte Signal null, und das Fehlersignal
Ef verschwindet. Dabei wird das Netzwerk 78 in seinen
mittleren Bereich oder in die Stellung 10000O0O zurückgebracht,
und zwar bei geschlossener Schleife. Das digitale Signal 10000000 wird in dem Puffer 82 gespeichert, wobei
der Aufzeichnungsstift 122 die richtige Auslenkung zeigt, nämlich durch den vorgegebenen Normalwert für Calcium läuft,
was der Benutzer durch visuelle Beobachtung des Aufzeichnungsstiftes feststellt.
Zu Beginn des. Normalanfangszyklus' des Analysierkanals 2 wird das in dem Puffer 82 gespeicherte digitale Signal 10000000
unter der Steuerung der Steuerlogik 154 zun Speichern in das Schieberegister 84 gebracht. Der beschriebene Vorgang wird
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dann für jeden der verbleibenden Analysierkanäle 2 bis 12 wiederholt, und zwar in der genannten Reihenfolge. Dabei
werden die übrigen Trimmpotentiometer 150 für die übrigen Analysierkanäle eingestellt, so daß schließlich der Speicher
der automatischen Normaleichvorrichtung 76 infolge der Speicherung
von einem der digitalen Signale 10000000 in dem Puffer 82 und von elf dieser digitalen Signale in dem Schieberegister
84 angefüllt ist.
Nach Beendigung dieses zweiten Geräteanfangszyklus oder des manuellen Standardvorganges nimmt die Probenzufuhr-, Behandlungs-
und Analysiereinrichtung 5 (Fig. 1) ihren Betrieb auf, indem der Blutprobenbehälter 198 in die Probenentnahmestellung
gebracht wird, so daß die Einrichtung 5 automatisch und aufeinanderfolgend die Blutproben in jedem der sechzehn Behälter,
beginnend mit dem Behälter 198 bis zu dem Behälter 200, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist, im Hinblick auf
zwölf verschiedene Bestandteile oder Substanzen analysiert.
Die" nach der Erfindung aufgebaute automatische Grundlinien-
und Normaleicheinrichtung 15 wird während der automatischen
Analyse der sechzehn Blutproben durch die Betätigung des Betriebsartauswählschalters
174 in Betrieb gesetzt, um die Schaltersteuerlogik 162 in die automatische Eichbetriebsart
zu bringen, also die Schalter 44 und 80 zu schließen. Der Eichnetzwerksteuerschalter 134 wird in die Stellung "Aus"
gebracht, um die Rückführschleife zu öffnen und zu verhindern, daß die digitalen Signale, die in den Schieberegistern
56 und 84 sowie in den zugeordneten Puffern 54 und 82 gespeichert sind, nicht geändert werden. Da diese digitalen
Signale in einer kanalsynchronisierten Weise in den Schieberegistern und Puffern gepseichert sind, werden diese digitalen
Signale aus den Schieberegistern in die zugehörigen Puffer 54 und 82 übertragen, um die zugehörigen Netzwerke
42 und 78 in die zugehörigen mittleren Bereiche oder in die Stellungen 10000000 zu bringen, und zwar unter der Steuerung
der Steuerlogik 154 und synchron mit der Kanalumschaltung
beim Betrieb der kolorimetrischen Probenanalysiereinrichtung
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Wenn man beispielsweise den ersten
Kanal oder Calciumanalysierkanal "betrachtet, werden die dem
ersten Kanal zugeordneten digitalen Signale, die die Netzwerke 42 und 78 in ihren mittleren Bereich oder in die Stellung
10000000 bringen, automatisch in die zugeordneten Puffer 54 und 82 gebracht, um die Netzwerke in der beschriebenen
Weise zu steuern, wenn der Aufzeichnungsstift 122 durch die Calcium-Skala auf dem Schreiberstreifenblatt 120 zu laufen
beginnt. Wenn bei einem Kanalwechsel von dem Kanal 1 auf den Kanal 2 umgeschaltet wird und der Schreibstift 122 auf
dem Schreiberstreifenblatt 120 durch die Skala für das anorganische Phosphat zu laufen beginnt, werden unter der Steuerung
der Steuerlogik 154 die digitalen Signale für den Kanal 1 von den Puffern 54 und 82 in die Schieberegister zurück
übertragen und in den Puffern durch die digitalen Signale für den Kanal 2 ersetzt, so daß in den Netzwerken 42
und 78 wiederum der mittlere Bereich oder die Stellung 10000000 eingestellt wird.
Die beschriebene Arbeitsweise wird automatisch weitergeführt, bis alle Blutproben in den sechzehn Blutprobenbechern in der
kolorimetrischen Probenanalysiereinrichtung 9 auf zwölf verschiedene Bestandteile oder Substanzen untersucht worden sind»
Die Analysenergebnisse werden auf dem Schreiberstreifenblatt 120 dauerhaft und leicht reproduzierbar festgehalten. Die
automatische Grundlinien- und Normaleicheinrichtung 15 nach der Erfindung arbeitet dabei derart, daß zum Aufzeichnen der
Analysenergebnisse von Jeder der zu untersuchenden Blutproben die Speicher der automatischen Grundlinieneichvorrichtung 41
und der automatischen Nomaleichvorrichtung 76 einen vollständigen
Zyklus durchlaufen.
Unmittelbar nach dem Absaugen der Blutproben aus dem letzten Blutprobenbehälter 200 der 16-Behälter-Gruppe, wird der vor- '
dere destilliertes Wasser: enthaltende Behälter 202 in die Entnahme stellung gebracht, um mit dem Auswaschen des Systems
zu beginnen, wie es bereits beschrieben worden ist. Unmit-
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telbar danach wird der hintere destilliertes Wasser enthaltende
Behälter 204 in die Entnahmestellung gebracht, wobei die Fühleinrichtung 16 ausgelöst und mit dem Zeitzyklus des
Grundlinienzeitgebers .176 begonnen wird.
Während der Zufuhr, Behandlung und Analyse der sechzehn Blutproben
durch die Einrichtung 5 kann eine nicht unbedeutende Aufzeichnungsstiftdrift entstanden sein, die, wie bereits er-.wähnt,
darauf zurückzuführen ist, daß sich elektronische, hydraulische und chemische Betriebsdaten geändert haben. Die
Folge davon ist, daß der Schreibstift nicht mehr durch die Grundlinie läuft, wenn das destillierte V/asser des vorderen
Behälters 202 durch die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung
9 geleitet wird, um während eines vollständigen 12-Kanal-Zyklus das System zu reinigen.
Sobald das destillierte Wasser von dem hinteren Behälter 204 durch die kolorimetrische Probenanalysiereinrichtung 9 zu
fließen beginnt, ist der Grundlinienzeitgeber 176 abgelaufen, um der Schaltersteuerlogik 162 anzuzeigen, daß mit dem nächsten
Kanalwechsel zu dem Kanal 1 ein automatischer Grundlinieneichzyklus beginnt. Dabei wird der Eichnetzwerksteuerschalter
134 zunächst in der Stellung "Aus" gehalten, um die Rückführschleifen offen zu halten, wohingegen die Schalter
44 und 80 in der geschlossenen Stellung gehalten werden. Unter der Annahme, daß für jeden der Kanäle 1 bis 12 eine
Zeit von 4,5 Sekunden zur automatischen Grundlinieneichung zur Verfügung steht, wird in den ersten 2,5 Sekunden das
Netzwerk, 42 unter der Steuerung der Schaltersteuerlogik 162 in seinen mittleren Bereich ode'r in die. Stellung 10000000
gebracht. Dabei zeigt der Linienzug der Aufzeichnungsfeder 122 die tatsächliche Drift an, falls eine vorhanden ist. Nach
Ablauf dieser ersten 2,5 Sekunden wird der Eichnetzwerksteuerschalter 134 automatisch in die eingezeichnete Stellung
gebracht, und zwar für 0,75 Sekunden, um die Rückführschleife
über die automatische Grun'dlinieneichvorrichtung 41 zu ·
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schließen. Falls eine Drift vorhanden ist, wird dem Vorwärts-
und Rückwärtszähler 130 ein Fehlersignal Ef vom Vergleicher 128 zugeführt, so daß das Netzwerk 42 in eine andere als die
mittlere Bereichstellung oder in die Stellung 10000000 getrieben wird. Dadurch wird die Ausgangsspannung Ec des Operationsverstärkers
102 zurück auf Null gebracht, so daß das Fehlersignal verschwindet. Dabei läuft der Aufzeichnungsstift
122 auf die Null- oder Grundlinie der Calcium-Skala zurück.
Dieser Vorgang ist durch den Linienzug 16R in der Fig. 3 dargestellt
und kann mit dem Auge beobachtet werden." Zusätzlich zur Eichung des ersten Kanals oder des Calcium-Analysierkanals
wird durch die automatische Grundlinien- und Normaleicheinrichtung nach der Erfindung in den Puffer 54 ein auf den
neuesten Stand gebrachtes digitales Signal eingespeichert, das das Netzwerk 42 in eine Stellung bringt, die die gerade
vorhandene Drift korrigiert, so daß der Aufzeichnungsstift wiederum für den ersten Kanal oder den Calcium-Analysierkanal
auf der Grundlinie entlangläuft.
Am Ende dieser 4,5-Sekunden-Periode wird das auf den neuesten S/tand gebrachte digitale Signal von dem Puffer 54 unter der
Steuerung der Steuerlogik 154 in das Schieberegister 56 geschoben, so daß das neue digitale Signal zur Wiederbenutzung
bereitgestellt werden kann. Mit dem Beginn der automatischen Grundlinieneichung des Kanals 2 wird der Eichnetzwerksteuerschaiter
134 automatisch in die "Aus"-Stellung gebracht. Wie"
zuvor bleibt der Schalter für 2,5 Sekunden in dieser Stellung, um die Rückführschleife offen zu halten. Dabei wird die
Schaltersteuerlogik 162 erneut wirksam, um das Leiter- oder Kettennetzwerk 42 in die mittlere Bereichsstellung oder in
die Stellung 10000000 zu bringen. Danach wird der Steuerschalter automatisch für 0,75 Sekunden in die eingezeichnete
Stellung gebracht, um die Rückführschleife erneut zu schließen. Dies hat zur Folge, daß die Drift des Kanals 2 automatisch
dadurch berichtigt wird, daß das Ketvr.· ätzwerk 42 in
eine andere als die mittlere Bereichsstelliii t· getrieben wird,
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und zwar in eine solche Stellung, daß die Ausgangsspannung Ec etwa Null ist. Dadurch kehrt der Aufzeichnungsstift 122
auf dem Schreiberstreifenblatt 120 für die Skala des Kanals 2 oder für das anorganische Phosphat zur Grundlinie zurück,
wie es der Linienzug 16R in der Fig. 3 darstellt. Das sich dabei ergebende, für den Kanal 2 auf den neuesten Stand gebrachte
digitale Signal ist zunächst in dem Puffer 54 gespeichert. Von dort wird es. beim Beginn der automatischen
Grundlinieneichung für den dritten Kanal in das Schieberegister 56 geschoben.
Dieser Vorgang wiederholt sich automatisch für die übrigen zehn Kanäle. Dadurch wird für jeden der infrage stehenden
zwölf Kanäle eine schnelle und automatische Grundlinieneichung durchgeführt, wobei die auf den neuesten Stand gebrachten
digitalen Signale für alle zwölf Kanäle in dem Schieberegister 56 und dem Puffer 54 gespeichert werden. Infolge
dieser Speicherung können die digitalen Signale erneut verwendet werden, um das Kettennetzwerk 42 während der
Analyse von sechzehn aufeinanderfolgenden Blutproben für je- ^ien zu untersuchenden Bestandteil einer Blutprobe auf den
richtigen Wert einzustellen.
Während der automatischen Grundlinieneichung jedes Kanals ist der besondere Vorteil der 2,5 Sekunden langen Zeitperiode
vor dem automatischen Umschalten des Eichnetzwerksteuerschalters in die eingezeichnete Stellung, bei der die Rückführschleife
geschlossen ist, darin zu sehen, daß man beim Auftreten einer übermäßig großen Drift, was durch visuelle
Beobachtung der Spur des Aufzeichnungsstiftes 122 feststellbar ist, der Versuch unternehmen kann, mindestens einen Teil
der übermäßigen Drift durch manuelle Einstellung des Grundlinieneinstellpotentiometers
24 während dieser 2,5-Sekunden-Periode zu kompensieren.
Nachdem das destillierte Wasser des hinteren Wasserbehälters
204 abgesaugt ist, · wird der vordere das Normalströmungsme-
109839/1609
dium enthaltende Behälter 206 in die Entnahmestellung gebracht.
Unmittelbar nach dem Absaugen des Eichnormals aus diesem Behälter wird der hintere das Eichnormal oder das
Normalströmungsmedium enthaltende Behälter 208 in die Entnahmestellung gebracht, und dabei die Fühleinrichtung 16
ausgelöst, so daß der Zeitzyklus des Eichnormalzeitgebers 180 beginnt. Das Normalmedium von dem vorderen Behälter
dient vor allem zum Reinigen des Systems. Dabei durchläuft der Aufzeichnungsstift 122 den 12-Kanal-Zyklus und zeigt
eine etwaige Drift an, die im Hinblick auf das Eichnormal in den einzelnen Kanälen vorhanden ist.
Sobald das Normalmedium des hinteren Behälters 208 durch die " kolorimetrische Analysiereinrichtung 9 zu strömen beginnt,
ist der Zeitgeber 180 abgelaufen und deutet dadurch der Schaltersteuerlogik 162 an, daß es sich bei dem nächsten
12-Kanal-Zyklus um einen automatischen Normaleichzyklus
handelt. Wenn dann bei dem nächsten Kanalwechsel auf den Kanal 1 umgeschaltet wird und der automatische Normaleichzyklus
beginnt, veranlaßt die Schaltersteuerlogik 162, daß . das Leiter- oder Kettennetzwerk 78 in seinen mittleren Bereich
oder in die Stellung 10000000 getrieben wird. Ferner wird dabei der Eichnetzwerksteuerschalter 134 automatisch
in die Stellung "Aus" gebracht, so daß die Rückführschleife
offen ist. Dieser Betriebszustand mit dem Netzwerk 78 in ) seiner mittleren Stellung .und mit offener Rückführschleife
dauert 2,5 Sekunden an. Während dieser Zeit wird eine etwaige Drift dem Benutzer des Gerätes deutlich angezeigt, wie
es durch den Kurvenzug 17R in der Fig. 4 dargestellt ist. Mit dem Ablauf der 2,5-Sekunden-Periode wird der Eichnetzwerksteuerschalter
134 automatisch derart umgeschaltet, daß er für 0,75 Sekunden den Vor- und Rückwärtszähler 130 mit
dem Puffer 82 verbindet. Falls eine nicht unbeachtliche Drift vorhanden ist, hat dies zur Folge, daß ein Fehlersignal
Ef von dem Vergleicher 128 dem Zähler 130 zugeführt wird, der dann das Netzwerk 78 in eine Stellung bringt, die
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von der mittleren Bereichsstellung abweicht und die erzwingt, daß die Ausgangs spannung Ec des Operationsverstäx·'-kers
102 etwa gleich demjenigen Anteil der Bezugsspannung
-ER4 wird, der von dem Trimmpotentiometer 150 über den Relaiskontakt 144 zugeführt wird. Der Schreibstift 122 wird
daher durch Ablenkung gezwungen, durch den Normalwert des Kanals 1 oder der Calcium-Skala zu laufen, nämlich durch
9,78 mg?6. Das auf den neuesten Stand gebrachte digitale Sinai,
das derart auf das Netzwerk 78 einwirkt, daß der Schreibstift die erforderliche Korrekturablenkung vornimmt,
ist im Puffer 82 gespeichert und wird beim Umschalten auf den Kanal 2 zur Speicherung in das Schieberegister 84 geschoben.
Dieser Vorgang wiederholt sich für die übrigen elf Analysierkanäle.
Auf diese Weise wird eine schnelle und automatische Normaleichung erreicht. Die auf den neuesten Stand
gebrachten zwölf digitalen Signale, die in den zwölf Analysierkanälen die entstandene Drift korrigieren, sind in
dem Schieberegister 84 und dem Elffer 82 gespeichert. Sie
können daher zur Analyse der nachfolgenden sechzehn Blutproben herangezogen werden.
Wie es aus dem vorstehenden hervorgeht, führt das erfindungsgemäße
Gerät die automatische Grundlinieneichung dadurch aus, daß die der Konzentration äquivalente Kurve der
optischen Dichte automatisch verschoben wird, um für jeden der in Frage stehenden Blutprobenbestandteile eine durch
Drift verursachte Kurvenverschiebung zu kompensieren und sicherzustellen, daß die Kurve in jedem Falle genau durch
den Punkt mit der Konzentration Null läuft. Die automatische Normaleichung wird von dem erfindungsgemäßen Gerät
dadurch durchgeführt, daß die Steigung der Kurve automatisch eingestellt wird, um für jeden in Frage kommenden
Blutprobenbestandteil die durch Drift verursachte Steigungs-
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änderung zu kompensieren und sicherzustellen, daß die Kurve
in jedem Falle durch einen genau vorgegebenen Punkt normaler Konzentration läuft.
Die außerordentliche Genauigkeit der automatischen Grundlinien- und Normaleichung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
und Gerät für jeden der in Frage kommenden zwölf Kanäle wird an Hand der in den Figuren 3 und 4 dargestellten
Kurvenzüge 16R und 17R demonstriert, die einen automatischen Grundlinien- und 'Normaleichzyklus darstellen.
Die auf dem Drehtisch 6 der Fig. 1 dargestellten Behälter, " die mit zu untersuchenden Proben, mit destilliertem Wasser
und mit einem.Eichnormalmedium gefüllt sind, dienen lediglich zur Erläuterung der Erfindung und stellen nur eine von
vielen möglichen Behälteranordnungen dar, die in Verbindung mit der automatischen Grundlinien- und Normaleicheinrichtung
15 der Erfindung verwendet werden können. So kann man durch entsprechende Behälterwahl die automatische Grundlinien-
und Normaleichung in kürzeren oder größeren Abständen vornehmen. So können auf dem Drehtisch 6 insgesamt zwei-
*~"undsiebzig Behälter angeordnet sein, von denen sechzig Behälter
Proben enthalten, die in drei Gruppen zu jeweils zwanzig Behältern angeordnet sind. Die restlichen zwölf Behälter
bilden drei Gruppen aus jeweils vier Behältern, die das destillierte Wasser und das Eichnormal enthalten und
jeweils durch eine Gruppe von zwanzig Blutprobenbehältern voneinander getrennt sind. Unabhängig von der. jeweiligen
Behälteranordnung wird nach der erfindungsgemäßen Lehre eine schnelle und genaue Grundlinien- und Normaleichung vorgenommen.
Ferner ist die Erfindung nicht auf eine automatische Zufuhr-, Behandlungs- und Änalysier'einrichtung zur quantitativen
Analyse von ,aufeinanderfolgenden Blutproben beschränkt. Die Erfindung ist auch auf Einrichtungen anwendbar, die an-
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dere Strömungsmedien als Blutproben untersuchen,und auch auf
Einrichtungen, die keine Strömungsmedien, sondern andere Proben untersuchen.
Ferner kann die im vorliegenden Fall mit dem Drehtisch 6 zusammenarbeitende Fühleinrichtung, die den Beginn des
Betriebszyklus des Grundlinien- und Normalzeitgebers auslöst, einen anderen Aufbau haben. So kann man beispielsweise
das Grundlinieneichströmungsmedium und das Normaleichströmungsmedium
dadurch feststellen, daß man in die betreffenden Strömungsmedien geringe Mengen einer radioaktiven
Substanz gibt und der kolorimetrischen Probenanalysiereinrichtung 9 eine die Radioaktivität messende Fühleinrichtung
zuordnet, die dann die radioaktive Substanz nachweist und den Grundlinien- und Normalzeitgeber betätigt.
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Claims (25)
- PatentansprücheVerfahren zur automatischen periodischen Grundlinien- und Normaleichung einer die Analysenergebnis.se von Proben aufzeichnenden Registriereinrichtung zwecks Kompensation der in dem aufzuzeichnenden Ausgangssignal der Analysiereinrichtung auftretenden Drift, bei dem die Probenanalysiereinrichtung zur Grundlinieneichung Bedingungen unterworfen und ihr Ausgangssignal auf einen Bezugswert für die Grundlinieneichung eingestellt wird und bei dem die Probenanalysiereinrichtung zur Normaleichung Bedingungen unterworfen und ihr Ausgangssignal auf einen Bezugswert für die W Normaleichung eingestellt wird,dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal mit dem Bezugswert für die Grundlinieneichung verglichen und bei einer etwa vorhandenen Drift eine Information erzeugt wird, die das Ausgangssignal auf den Bezugswert für die Grundlinieneichung einstellt, und daß das Ausgangssignal mit dem Bezugswert für die Normaleichung verglichen und bei einer etwa vorhandenen Drift eine Information erzeugt wird, die das Ausgangssignal auf den Bezugswert für die Normaleichung einstellt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1,
k dadurch gekennzeichnet,daß die Information für die Grundlinien- und Normaleichung zur Verwendung während aufeinanderfolgender Probenanalysiervorgänge der Probenanalysiereinrichtung gespeichert wird und daß die gespeicherte Information mit der während des nächsten Eichvorganges erzeugten Information auf den neuesten Stand gebracht wird.109839/1609 - 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Information zum Einstellen des Ausgangssignals auf die Bezugswerte für die Grundlinien- und Normaleichung Schaltungsbauteilen mit Betriebskennwerten zugeführt wird, die durch die zugeführte Information verändert werden und die aufgrund dessen das Ausgangssignal ändern.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich des Ausgangssignals mit den Bezugswerten für die Grundlinien- und Normaleichung von den Vergleichsdifferenzen abhängige Fehlersignale erzeugt werden und daß die Information aufgrund der Fehlersignale erzeugt wird. .
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch- gekennzeichnet, daß die erzeugte Information in einem jeweils zugeordneten Puffer und einem jeweils zugeordneten Schieberegister gespeichert wird und daß die Information zwischen diesen Teilen zirkuliert, wobei die gerade in dem Puffer gespeicherte Information das Ausgangssignal auf die Bezugswerte für die Grundlinien- und Normaleichung einstellt.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal ein elektrisches Signal ist und daß zum Verändern der Betriebskennwerte der Schaltungsbauteile die Widerstände von Kettennetzwerken geändert werden.109839/1609
- 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des Ausgangssignals auf den Bezugswert für die Grundlinieneichung die Grundlinieneichungsinformation dem Grundlinieneichungsinformationspuffer und von dort dem Grundlinieneichungsschaltungsbauteil zugeführt wird und daß zum Einstellen des Ausgangssignals auf den Bezugswert für die Normaleichung die Normaleichungsinformation dem Normaleichungsinformationspuffer und von dort dem Normaleichungsschaltungsbauteil zugeführt wird.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem" die Probenanalysiereinrichtung mehrere aufeinanderfolgend betriebene Probenanalysierkanäle zum Analysieren von mehreren Proben aufweist,dadurch gekennzeichnet, daß alle Kanäle Bedingungen unterworfen und ihre Ausgangssignale zur Grundlinien- und Normaleichung eingestellt werden und daß die Grundlinien- und Normaleichungsinformation aufeinanderfolgend für jeden Analysierkanal erzeugt wird, und zwar in der gleichen Reihenfolge, mit der die Kanäle umgeschaltet werden.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8,k dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlinien- und Normaleichungsinformation für jeden der Probenanalysierkanäle in derselben Reihenfolge gespeichert und in Umlauf gesetzt wird, mit der die Probenanalysierkanäle umgeschaltet werden.109839/1609
- 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlinieneichungsinformation in dem Grundlinieneichungsinformationsschieberegister gespeichert und von dort in der Reihenfolge des Umschaltens der Analysierkanäle in den Grundlinieneichungsinformationspuffer geschöben wird und daß die Normaleichungsinformation in dem Normaleichungsinformationsschieberegister gespeichert und vondort in der Reihenfolge des Umschaltens der Analysierkanäle in den Normaleichungsinformationspuffer geschoben wird.
- 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Probenanalysiereinrichtung zur Grundlinieneichung mit dem zugeordneten Bezugswert periodisch verglichen und bei einer etwa vorhandenen Grundliniendrift zwecks Kompensation dieser Drift wiederholt geeicht wird und daß das Ausgangssignal der Probenanalysiereinrichtung zur Normaleichung mit dem zugeordneten Bezugswert periodisch verglichen und bei einer etwa vorhandenen Normaldrift zur Kompensation dieser Drift erneut geeicht wird.
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa vorhandene Grundlinien- und Normaldrift zur visuellen Überwachung angezeigt wird.109839/1609
- 13. Vorrichtung zur automatischen periodischen Grundli-. nien- und Normaleichung einer die Analysenergebnisse von Proben aufzeichnenden Registriereinrichtung zwecks Kompensation der in dem aufzuzeichnenden Ausgangssignal der Analysiereinrichtung auftretenden Drift, mit einer die Probenanalysiereinrichtung zur Grundlinieneichung Bedingungen unterwerfenden und ihr Ausgangssignal auf einen Bezugswert für die Grundlinieneichung einstellenden Einrichtung und mit einer die Probenanalysiereinrichtung zur Normaleichung Bedingungen unterwerfenden und ihr Ausgangssignal auf einen Bezugswert für die Normaleichung einstellenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung (128) das Ausgangssignal mit ^ dem Bezugswert für die Grundlinieneichung vergleicht und eine Einstelleinrichtung (41) bei einer etwa vorhandenen Drift eine Information erzeugt, die das Ausgangssignal auf den Bezugswert für die Grundlinieneichung bringt, und daß eine Vergleichseinrichtung (128) das Ausgangssignal mit dem Bezugswert für die Normaleichung vergleicht und eine Einstelleinrichtung (76) bei einer etwa vorhandenen Drift eine Information erzeugt, die das Ausgangssignal auf den Bezugswert für die Normaleichung bringt.
- 14..Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,. daß" die Einstelleinrichtungen (41 und 76) zum Speichern der Grundlinien- und Normaleichungsinformation Speichereinrichtungen (54,56 und 82,84) enthalten, die während aufeinanderfolgender Probenanalysiervorgänge eine Wiederverwendung der ■;■ gespeicherten Information zulassen und die es ermöglichen, daß die gespeicherte Information durch die während des nächsten Eichvorgangs erzeugten Information auf den neuesten Stand gebracht wird.109839/1609 - 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung für die Grundlinieneichung eine mit dem Ausgangssignal gespeiste Grundlinieneichungsschaltung mit einem Schaltungsbauteil (42) enthält, dessen Betriebskennwerte durch die ihm zugeführte Grundlinieneichungsinformation geändert werden und das aufgrund^dessen das Ausgangssignal ändert, und daß die Einstelleinrichtung (76) für die Normaleichung eine mit dem Ausgangssignal gespeiste Normaleichungsschaltung mit einem Schaltungsbauteil (78) enthält, dessen Betriebskennwerte durch die ihm zugeführte Information verändert werden und das aufgrunddessen das Ausgangssignal ändert.
- 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ausgangssignal mit den Bezugswerten für die Grundlinien- und Normaleichung vergleichende Vergleichseinrichtung ein Rückführnetzwerk mit einem Vergleicher (128) und einem Vor- und Rückwärtszähler (130) enthält, daß eine Einrichtung die Vergleichsdifferenzen zwischen dem Ausgangssignal und den Bezugswerten für die Grundlinien- und Normaleichung dem Vergleicher zuführt, der daraufhin entsprechende Fehlersignale erzeugt, und daß eine Einrichtung die Fehlersignale dem Vor- und Rückwärtszähler zuführt, der daraufhin eine entsprechende Information für die Grundlinien- und Normaleichung erzeugt.
- 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtungen für die Grundlinien- und Normaleichungsinforraation entsprechend zugeordnete Puffer (54 und 82) und Schieberegister (56 und 84) enthalten und daß zwischen diesen Teilen Zirkulationseinrichtungen (58, 60 und 90,92)" für die Information vorhanden sind, wobei die gerade in den Puffern gespeicherte Information das Ausgangssignal auf die Bezugswerte für die Grundlinien- und Normaleichung bringt.109839/1609
- 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal ein elektrisches Signal ist und daß die Grundlinien- und Normaleichungsschaltungsbauteile jeweils ein Kettennetzwerk (42 bzw. 78) mit veränderbaren Widerständen enthalten.
- 19. Vorrichtung nach Anspruch 17»
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlinieneichungsschaltung eine'Verbindungseinrichtung (44) enthält, die zur Übertragung von Grundlinieneichungsinformation von dem Grundlinieneichungsinfor-^ mationspuffer (54) zu dem Grundlinieneichungsschaltungsbauteil (42) diesen Puffer mit diesem Schaltungsbauteil verbindet, daß die Normaleichungsschaltung eine Verbindungseinrichtung (80) enthält, die zur Übertragung von Normaleichungsinformation von dem Normaleichungsinformationspuffer (82) zu dem Normaleichungsschaltungsbauteil (78) diesen Puffer mit diesem Schaltungsbauteil verbindet, und daß eine weitere Verbindungseinrichtung (134) zum Übertragen der Grundlinieneichungsinformation von dem Zähler (130) zu dem Grundlinieneichungsinformationspuffer (54) und der Normaleichungsinformation von dem Zähler (130) zu dem Normaleichungsinformationspuffer (82) wahlweise den Zähler (130) mit dem einen oder dem anderen Puffer (54 oder 82) verbin-' det. - 20. Vorrichtung nach Anspruch 19»
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlinien- und Normaleichungsschaltungsbauteile jeweils ein Kettennetzwerk (42 bzw. 78) mit veränderbaren Widerständen enthalten und daß die Puffer (54,82) über Kettenschalter (44,80) an die zugeordneten Kettennetzwerke" (42, 78) angeschlossen sind. - 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, beider die Probenanalysiereinrichtung mehrere aufeinanderfolgend betriebene Probenanalysierkanäle zum Analysieren von mehreren Proben aufweist und die der Probenanalysiereinrichtung Bedingungen unterwerfende und das Ausgangssignal für die Grundlinien- und Normaleichung einstellende Einrichtung für alle Kanäle wirksam ist,dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (41) für die Grundlinieneichung die Grundlinieneichungsinformation für alle Analysierkanäle in einer solchen Reihenfolge erzeugt, in der die Kanäle umschalten, und daß die Einstelleinrichtung (76) für die Normaleichung die Normaleichungsinformation für alle Analysierkanäle in einer solchen Reihenfolge erzeugt, in der die Kanäle umschalten.
- 22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlinien- und Normaleichungsspeichereinrichtungen (54,56 und 82,84) die Grundlinien- und Normaleichungsinformation zwecks Verwendung während aufeinanderfolgender Probenanalysiervorgänge in der Reihenfolge der Analysierkanalumschaltungen speichern und in Umlauf setzen. - 23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß dem Grundlinien- und Normaleichungsschieberegister (56, 84) eine Steuereinrichtung (154) zugeordnet ist, die die Grundlinieneichungsinformation für jeden der Analysierkanäle in der Reihenfolge der Analysierkanalumschaltungen von dem Grundlinieneichungsinformationsschieberegister (56) in den Grundlinieneichungsinformationspuffer (54) schiebt und die die Normaleichungsinformation für jeden der Analysierkanäle in der Reihenfolge der Analysierkanalumschaltungen \ ,01 dem Normaleichungsinformationsschieberegister (84) in den NormaleLchungsinformationspuffer (82) schiebt.1098 39/1609
- 24. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 13 bis 23» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen das Ausgangssignal der zur Grundlinieneichung Bedingungen unterworfenen Analysiereinrichtung periodisch mit dem Bezugswert fUr die Grundlinieneichung vergleichen und ggf. zur Kompensation der Gruhdliniendrift eine wiederholte Grundlinieneichung durchführen und das Ausgangssignal der zur Normaleichung Bedingungen unterworfenen Analysiereinrichtung periodisch mit dem Bezugewert für die Normaleichung vergleichen und ggf. zur Kompensation der Normaldrift eine wiederholte Normaleichung durchführen.
- 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung (12) die etwa vorhandene Grundlinien- und Normaldrift sichtbar aufzeichnet.109839/1609LeerseiteORIGINAL INSPECTED
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