DE2128793A1

DE2128793A1 - Einrichtung für chemische Analysen.

Info

Publication number: DE2128793A1
Application number: DE19712128793
Authority: DE
Inventors: Thomas Arthur Boston; Blackmer David Eastman Harvard; Zindler Jerrold Cambridge; Kelley Thomas Francis Canton; Mass. Rosse (V.St.A.). M
Original assignee: Instrumentation Laboratory Co
Current assignee: Instrumentation Laboratory Co
Priority date: 1970-06-12
Filing date: 1971-06-09
Publication date: 1972-03-30
Also published as: US3703336A; CA962483A; GB1335483A; JPS546916B1; FR2109610A5; SE371887B; CA956811A; IT943408B; BE768250A; NL7108136A; CH533308A

Description

Instrumentation Laboratory, Inc., Lexington (Mass., USA)

Einrichtung für chemische Analysen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für chemische Analysen, insbesondere für medizinische Untersuchungen, mit einem in einer Behältervorrichtung enthaltenen chemischen Stoff, mit Mitteln zum Einführen einer zu untersuchenden Probe in die Behältervorrichtung und zum Mischen dieser Probe mit dem Stoff, mit einem zur Durchführung der Analyse und zur Abgabe des Analyseresultats als Signale auf eine Ausgangsvorrichtung dienenden C^rät, einschliesslich einer Vorrichtung zur Aufnahme der Behältervorrichtung zwecks Prüfung der darin enthaltenen Mischung.

Bei der Untersuchung von Patienten spielt die Analyse von Körperflüssigkeiten, insbesondere von Blut, eine sehr grosse Rolle. Diese Analysen können chemisch auf verschiedene Art ausgeführt v/erden. In photometrischen Analysen können die Messungen direkt, d.h. durch Vergleich mit Normalwerten, oder z.B. als Funktion der "ate der chemischen Aänderung erfolgen. Derartige Untersuchungen sind oft als Teil einer Diagnose sehr nützlich und v/erden häufig für Blut und andere Flüssigkeit erbenutzt. Eine chemische Analyse einer Flüssigkeitsprobe auf Enzyme, Hämoglobin,· Cholesterin, Glukose usw. geben dabei

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wertvolle diagnostische Hinweise.

Derartige Analysen werden normalerweise in entsprechend eingerichteten Laboratorien durchgeführt, welche aber, z.B. aus Mangel an ausgebildeten Fachleuten, die Resultate meistens erst nach mehreren Tagen liefern können. Für die Diagnose eines Krankheitsfalls oder bei einer Routineuntersuchung wirken sich solche Verzögerungen nachteilig aus.

Zweck der Erfindung ist somit die Schaffung einer Einrichtung für chemische Analysen, welche von angelernten Laboranten leicht zu bedienen ist und eine rasche und zuverlässige Analyse, ohne zusätzliche Rechenoperationen, insbesondere von Blut, ermöglicht.

Die erfindungsgemässe Einrichtung für chemische Analysen der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Aufzeichnung mit Angaben betreffend den chemischen Stoff sowie die Art der durchzuführenden Analyse enthält, und dass sie eine auf diese Angaben ansprechende Vorrichtung zur Betätigung eines am Gerät vorgesehenen Einstellgliedes zur Durchführung der Analyse entsprechend den Angaben aufweist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Strahlungsquelle und ein mit Abstand von ihr angeordneter Detektor vorgesehen, welche eine optische Bahn begrenzen. Ferner sind Mittel zum Ausrichten einer Behältervorrichtung mit der optischen Bahn vorhanden. Ausserdem kann die Einrichtung mit einer Schaltungsanordnung zur Aenderung des Ausgangssignals versehen sein, welches der Detektor aufgrund des Inhaltes einer Kammer als Funktion des vom Detektor aus dem Inhalt einer anderen Kammer erzeugt und ein Signal liefert, das einen Parameter des Materials in der ersten Kammer anzeigt.

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In einer Ausführungsform schliesst die Behältervorrichtung drei Kammern zur Aufnahme einer zu analysierenden Blutprobe, ein Normalmaterial sowie ein Leermaterial ein. Der Stromkreis erzeugt drei Absorptionssignale A_v, A_Q und A_n, und aus die-

Λ. ο Xj

sen Signalen werden zwei Differenzsignale (Α_ν-Α_Ώ) und (A_o-A_)

Λ Jj ι Xj

sowie ein Signal als Punktion des Verhältnisses der beiden Differenzsignale zueinander erzeugt.

Während die Kammern gleichzeitig oder nacheinander geprüft werden können, ist in einer bevorzugten Ausfuhrungsform nur eine optische Bahn vorgesehen, wobei die Kammern nacheinander mit dieser Bahn ausgerichtet v/erden. Bei dieser Ausführungsform schliesst der Aenderungskreis einen ersten Speicherkreis für ein__y_om Leermaterial abhängiges. Signal ein,_ wobei ferner ein zweiter Speicherkreis für ein vom Normalmaterial abhängiges Signal sowie ein Stromkreis vorgesehen sind, welcher ein geändertes Signal als Punktion der gespeicherten Signale erzeugt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schrägbildliche Darstellung einer biochemischen Prüfeinrichtung mit Küvette;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Prüfeinrichtung nach Fig. 1, teilweise im Schnitt;

Fig. 5 einen Schnitt durch die Küvette längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2;

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Pig. 5 eine Draufsicht der Küvette und eines Inkubators der Prüfeinrichtung nach Fig. 1;

Pig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 ein Blockschaltbild des photometrischen Teils der Prüfeinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 8 ein Schaltbild des logarithmischen Konverters in Block 154 in Fig. 7;

Fig. 9 ^e^-ⁿ Schaltbild anderer Komponenten des in Fig. 7 gezeigten elektrischen Stromkreises;

Fig.10 ein logisches Schaltbild der in Fig. 7 als Block Ιβ2 gezeigten Schaltelemente; und

Fig.11 eine schematische Ansicht des Steuerelementes 164, welches die Stellung des Schiebers steuert und anzeigt.

In Fig. 1 ist eine biochemische Prüfeinrichtung mit einem Gehäuse 10 dargestellt, an welchem eine Ausgabevorrichtung 12 mit zwei Ausgabekanälen 14-1 und 14-2 angeordnet ist. Rechts von der Ausgabevorrichtung 12 befindet sich ein Inkubator l6 mit Inkubatorkammern 18-1 bis 18-6, welche zuoberst je einen Verriegelungsschlitz 20 auftveisen. Oberhalb jeder Inkubationskammer ist ein AnzeigesignallicLt 22 vorgesehen. Ein Photometer 24 ist oberhalb der Anzeigemittel und des Inkubators 16 angeordnet. Darin sind ein Schlitz 26 zur Aufnahme einer Küvette 40, ein Kartenleser 28, ein Digitalanzeiger 30, ein Einheitsanzeiger J52, ein Anlassknopf J54 und eine Alarm-

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lampe 36 vorgesehen.. Mit diesen Instrumenten zusammen wird eine Küvette 4o vom Wegwerftyp.und eine ihr zugeordnete Karte 42 verwendet, welche in einen Datenteil 44 mit Kalibrier- und Steuerinformationen sowie einem Instruktionsteil 46 aufgeteilt ist. Normalerweise werden ein Satz von zwanzig Küvetten 40, wenn notwendig ein Γ or ir a !material zur Verwendung mit den Küvetten 40 und eine Karte 42, Vielehe kodierte Kalibrier- und Steuerinformationen entsprechend de..i Normalmaterial und der auszuführenden Analyse zur Verwendung mit dem Instrument geliefert. Für jede Art von Analyse wird ein anderer Satz geliefert.

Die Küvette 4θ ist in den Fig. 2 bis 4 gezeigt und wird von einem Deckel 48 und einem Behälter 50 gebildet, welche beide z.B. aus Glas oder einem Polymer, wie einem Polyolefin, einem Polycarbonat oder einem Acryl bestehen. Ein bevorzugtes Material ist ein durchsichtiges Polymethylpenten, z.B. mit der Warenbezeichnung TPX Qualität R, welches bei 3400 Angström eine Opazität von etwa 0,125, ferner einen Vicat-Erweichungspunkt von 179°C und i
keit aufvreist.

von 179°C und ausserdem eine hohe chemische Widerstandsfähig-

Der Behälter 50 hat zwei etwa 1,3 mm starke Seitenwände 52 und 54, welche sich unter einem Winkel von etwa 1° zur Horizontalebene vom Boden nach aussen und oben erstrecken. Die Seitenwände 52,54 sind unten mittels der Bodenwand 56 miteinander verbunden. Aus den Fig. 2 und 3 geht hervor, dass die Küvette 40 drei Prüfkammern bzw. Kammern 6o-l, 60-2 und βθ-3 sowie eine Griffkammer 62 enthält. Die Trennwände 64 zwischen den Kammern haben zuoberst eine Stärke von etwa 1,0 mm. Jede Kammer misst zwischen den Seitenwänden 52 und 54 etwa 9j5 mm und hat eine Länge von etwa l6 mm. Die Gesamthöhe der Küvetten 40 beträgt etwa 4l mm und die Länge etwa 100 mm. Instruktionen und/oder Beschriftungsinformationen können auf die eine oder die beiden Innenflächen der Griffkammer 62 angebracht werden.

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In der Aussenfläche der Seitenwände der Kammern 6o ist eine optische Fläche 70 von etwa 14,3 mm Höhe und mit einer Flächengüte von etwa 127 um ausgearbeitet. Die Aussenfläche ist ferner um etwa 0,13 mm nach innen versetzt um dadurch eine Schutzzone zu bilden. Im von der Fläche 70 begrenzten optischen Bereich bzw." Fenster v/eicht .die Stärke der Seitenwand der Kammern βθ nicht mehr als 1 um von deren mittleren Wandstärke ab. Die optischen Bahnen durcn die drei Kammern sind deshalb, von ganz kleinen Abweichungen abgesehen, gleich lang. Die Oberflächengüte der Fenster 70 beträgt vorzugsweise mindestens etwa 0,5 mm und die Ebenheit 10 Wellenlängen bei Na.

Der Deckel 48 ist mit einem sich nach unten erstreckenden Kamm 72 versehen, welcher in die obere Fläche des Behälters 50 eingreift. Nach Einfüllen eines chemischen Materials in eine oder mehrere Kammern βθ werden diese sowie die Griffkammer 6? mittels Ultraschallschweissens hermetisch abgeschlossen. In den Deckeln der einzelnen Kammern ist eine dünne Wand 74 vorgesehen, welche zum Einführen eines Materials, z.B. eines Rüokbildungsmittels oder der zu untersuchenden Substanz, aufgebrochen werden kann. Ein in zwei Teilen 76-1 und 76-2 aufgeteilter Verriegelungsschlüssel 76 ragt von der oberen Fläche des Deckels 48 nach oben. Einer der Teile 76-1 oder 76-2 kann v/eggelassen und somit die Verschlüsselung geändert v/erden.

Die in Fig. 5 und 6 gezeigten Inkubatorkammern l8 sind aus Aluminiumguss hergestellt und hinter einer Oeffnung in der Vorderwand 80 der Prüfeinrichtung angeordnet. Unmittelbar hinter der Vorderwand 80 befindet sich ein thermischer Isolator 82, welcher im Inkubator angeordnete, aus Widerstandstäben bestehende Heizelemente 84,86 nach aussen abschirmt. Vier Inkubatorkammern 18-1 bis 18-4 sind mit thermistorgesteuerten Heizelementen ausgerüstet, welche auf 37°C eingestellt und zur Einhaltung dieser Temperatur mit einer Toleranz von 0,3 C ausgebil- ·

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det sind. Die übrigen vier Inkubatorkammern 18-5 bis l8-8 sind ebenfalls mit thermistorgesteuerten Heizelementen versehen, welche aber auf 100⁰C mit einer Toleranz von 1°C eingestellt sind. Für je zwei Inkubatorkammern 18 ist eine Lichtquelle 90 vorgesehen und vier optische Sendefaserkanäle 92, zwei in jeder Richtung, erstrecken sich von der Lichtquelle 90 und werden an ihren abliegenden Enden vom Isolator 82 getragen. Ein entsprechend ausgerichtetes Paar von Empfangsfaserkanälen 94 ist am gegenüberliegenden Isolator befestigt und über Photodioden 96 mit dem logischen Zeit- und Steuerelement 98, welches drei verschiedene Zeitintervalle hat und die Signallampe 22 sowie eine nicht gezeigte Schnarre betätigt. Normalerweise wird Licht von der Lampe 90, über die Sendefaserkanäle 92 den Empfangsfaserkanälen 94 zugeführt und von den Photodioden 96 ermittelt. Beim Einsetzen einer Küvette 40 in eine Inkubatorkammer 18 wird der Verriegelungsschlüssel J6 an der rechten und/oder linken Seite der Küvette 40 in den Verriegelungsschlitz 20 eingeschoben, wobei ein oder die beiden Teile 76-I, 76-2, je nach Verschlüsselungsart die Lichtzufuhr zu den Photodioden 96 sperrt und das logische Zeit- und Steuerelement 98 betätigt und somit eine Zeitfolge ausgelöst wird. Bei dieser Art der Verschlüsselung werden, wie bereits erwähnt, drei verschiedene Zeitintervalle erzeugt. Durch Aenderung der Ausführung des Verriegelungsschlüssels 76 sind selbstverständlich weitere, zusätzliche Zeitintervalle möglich. Am Schluss des gewählten Zeitintervalles erzeugt das Zeit- und Steuerelement 98 ein Signal, welches die Signallampo 22 und die Schnarre einschaltet und somit anzeigt, dass die Küvette 40 für eine photometrische Analyse in der betreffenden Inkubatorkammer bereit ist.

In Fig. 7 ist ein Blockschaltbild des photometrischen Teils der Prüfeinrichtung gezeigt. Dieser Toil umfasst einen hinter einer Oeffnung 26 angeordneten Schieber 100, welcher die

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Küvette 4o aufnimmt und an einer vorbestimmten Stelle befestigt, und ferner von einem Antrieb, bestehend aus einem Motor 102 und einem Gestänge, in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt werden kann. Dieser Antrieb richtet der Reihe nach die .. drei Kammern 60 mit einer optischen Bahn 104 aus, welche sich von einer Quarzjod-Strahlungsquelle 106 von 20 Watt durch eine Filterscheibe 108, zu. einer als Strahlungsfühler dienenden Photodiode 110 erstreckt. Die Filterscheibe 108 besteht aus einer von einem Motor 112 angetriebenen Scheibe, an deren Umfang sechs Filter angeordnet sind. Die Stellung der Filterscheibe 108 wird durch die Zusammenwirkung von darin angeordneten Schlitzen und mehreren Photodioden sowie logischen Elementen 114 ermittelt, welche ein binärkodiertes Signal an einen Vergleichskreis Il6 abgibt.

Der den Datenteil 44 der Karte 42 ermittelnde Kartenleser 28 ist mit einer Lichtquelle 118 und einem Lichtverteiler 120 versehen, v/elcher fünfzig, in einer 5^10 Matrix angeordnete, Ausgangskanäle 122 auf v/eist. Ferner ist ein Kontrollkanal zur Ueberprüfung der richtigen Stellung der Karte 42 i:n Kartenleser 28 vorgesehen. Jeder Prüfkanal des Kartenlesers 28 schliesst einen Lichtfühler 126 ein, und ein oder irehrere der Lichtfühler sind mit dem logischen Uebersetzungselement 128 verbunden, welches Steuersignale über Leitungen 150 ausstrahlt. Die Signale auf der Leitung IJO-I werden dazu verwendet, den Betrieb des Ausgabebehälters 12 zu steuern, wobei die Signale auf der Leitung 130-2 dem logischen Vergleichselement 116 als Eingang zugeführt werden. Die Signale an den Leitungen 130-3 bis 130-8 v/erden dem Signalverarbeitungskreis zugeführt, welcher auf Material in den Kammern der Küvette anspricht, und das Ausgangssignal auf der Leitung I3O-9 wird dem Dezimalanzeiger zugeleitet. Die Kartendaten ermitteln die betreffende Prüfung und umfassen entsprechende Ausgabe- und Kalibrierinformationen sowie Angaben über die für die Prüfung

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zugoführten Chemikalien. So liefert z.B. die Leitung 130-3 dem Vergleichskreis 116 ein Signal, welches über die Leitung 132 ein Ausgangssignal zur Steuerung des Antriebsmotors 112 für 'die Filterscheibe abgibt. Wenn deshalb eine mit Instruktionen für einen PrüfVorgang versehene Karte 42, deren Angaben einer bestimmten Küvette 40 zugeordnet sind, in den Kartenleser eingeführt wird, gibt der Vergleichskreis 116 auf die Leitung 132 ein Signal ab. Dieses Signal schaltet den Antriebsmotor 112 ein und die Filterscheibe 108 rotiert so lange, bis das betreffende Filter mit der optischen Bahn 104 ausgerichtet ist, wonach der Antriebsmotor 112 ausgeschaltet wird.

Der Ausgang der Photodiode 110 wird einem logarithmischen Konverter 134 zugeführt, welcher ein Ausgangssignal in Form einer logarithmischen Funktion des Eingangssignals an die Photodiode 110 abgibt. Mit dem logarithmischen Konverter sind ferner ein Schalter 136 und ein Haltekreis 138 verbunden. Der Ausgang des logarithmischen Konverters 13²I- wird durch einen ersten Eingang eines Schalters l4o einem Digitalvoltmeter 142 zugef'ihrü und ferner längs einer zweiten Strecke durch einen Differenziator 144, einen Filterkreis l46 und einen Absolutviertverstärker 148 zu einem zv/eiten Eingang des Schalters l40 geführt. Von dorgeht die Verbindung weiter längs einer dritten Strecke durch einen ersten Eingang eines Schalters 150, einen untersetzenden Verstärker 152, einen Schalter 154 und einen Speicherkreis 156. Der Ausgang des Speicherkreises 156 wird dem Bezugseingang des Digitalvoltmeters 142 und einem logischen Fehlerkreis 158 zugeführt. Dieser Fehlerkreis I58 ist mit einem Ausgang versehen, welcher einen Fehlerindikator oder eine Alarmlampe 36 erregt, sofern der Ausgang des Haltekreisec 156 von den vorher aufgestellten Grenzen abweicht, welche von den vom Kartenleser über die Leitung 130-8 gelieferten Daten festgelegt v/erden. Der Schalter 150 ist über einen zweiten Einsang mit einer genauen Spannungsquelle ΐβθ verbunden. Der Stromkreis

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- ίο -

umfasst ferner ein logisches Steuerelement 162, welches auf Eingänge von einem Fühler 164 anspricht. Dieser Fühler l64 zeigt die Stellung des Schiebers 100, Eingänge vom Kartenleser 28 über die Leitungen 130-3 sowie Eingänge über einen Startknopf 34 an. Das Steuerelement 1^2 ist über eine Leitung 170 zum Steuerschalter 136, über Leitung 172 zur Steuerung eines Schalters im Filter ?46, über Leitung 174 zum Steuerschalter 154, über Leitung 176 zum Digitalvoltmeter 142 und dem logischen Fehlerkreis 158 zwecks Signalauswertung, sowie über eine Leitung I78 zur Steuerung des Motors 102 verbunden.

In Fig. 8 ist ein Schaltbild des logarithraischen Konverters des Schalters 136 und des Speicherkreises 138 dargestellt. An der Klemme I80 trifft ein Signal von der Photodiode 110 ein, welche im gezeigten Beispiel vom Typ TS 433 ist. Die Klemme 182 empfängt über die Leitung 168 ein Signa] vom logischen Stromkreis l62 und die Klemmen 184 erhalten Signale vom Kartenleser über die Leitungen 130-4. Das an der Klemme I80 eintreffende Signal wird durch einen Widerstand 182 dem Eingang des Vorverstärkers 188 zugeführt, dessen Ausgangssignal dem Differenziator l44 über eine Leitung I90, dem Schalter l;30 über eine Leitung 190 und dem Schalter 136 durch einen Widerstand 194 zugeführt wird. Ein Transistor 196 des Konverters befindet sich im Rückkopplungskreis rund um den Vorverstärker 188 sowie ±n einem Stromkreis mit einem digital programmierten Spannungsteiler I98 und einem Bezugstransistor 200. Der Transistor ist in der Rückkopplungsschleife eines Verstärkers 202 der Bezugsstromquelle angeordnet und ein Widerstand 204 ist am Ausgang des Speichers bzw. Haltekreises 138 angeordnet, welcher einen Kondensator 206 und einen dem Vorverstärker 188 und dem Verstärker 202 ähnlichen Nullverstärker 208 einschliesst. Der Spannungsteiler 198 umfasst mehrere Schalter 210, von welchen jeder mit einem entsprechenden Widerstand 211-217 seriegeschaltet ist. Der sich aus den

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Widerständen 211-214 zusammensetzende Stromkreis kann entweder seriegeschaltet oder geerdet sein, damit ein erster Spannungsteilerkreis entsteht, welcher einen Zahlenwert begrenzt. Die Widerstände 215-217 können derart selektiv zu einem Stromkreis verbunden werden, dass eine Vervielfacherwirkung entsteht. Dieser Stromkreis ermöglicht bei der Einrichtung die Wahl der Anzeige in Volt pro Dekade und zwar über einen Wertbereich von einem bis zu 1500 Volt pro Dekade. Weitere Details dieses Stromkreises sind in der US-Patentschrift Nr. (Patentanmeldung Nr. ) enthalten.

In Fig. 9 sind weitere Details des Stromkreises dargestellt. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass der Ausgang vom Konverter 154 an der Klemme 180 durch den Differenziator 144 geleitet wird, welcher einen Kondensator 220 und einen Widerstand 222 einschliesst. Ein Filterkreis l46 umfasst drei Filterstufen, von welchen die erste einen Hauptverstärker 224 mit einem schwachen Eingangssignal umfasst. Ueber den Hauptverstärker 224 ist, einKondensator 226, ein Wider stand 228 una ein Schalter 250 ang3Schl£Esen, welcher von einem an einer Klemme 232 auf die Leitung 17Ο aufgegebenen Signal betätigt wird. Die zweite Stufe umfasst ein Tiefpassfilter mit zwei Widerständen 2^4, 236 sowie einem Kondensator 238. Die dritte Stufe ist der ersten ähnlich und umfasst einen Hauptverstärker 240, einen Kondensator 242 und einen Widerstand 244. Das Ausgangssignal vom Filterkreis 146 wird dem.Absolutwertverstärker 148 zugeführt, welcher zwei Hauptverstärker 246,248 umfasst, die derart angeordnet sind, dass das Signal auf der Leitung 250 immer positiv ist. Dieses Signal wird dem Schalterkreis l40 und insbesondere einem Feldeffetcttransistor-Schal-. ter 252 zugeführt, damit es einem Eingang 254 des Digitalvoltmeters zugeleitet wird. Ein zweiter Feldeffekttransistor-Schalter 256 ist im Schal ter kreis zwischen der. Klemme 180 und einem Eingang 254 angeordnet. Der Schalterkreis l40 wird

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4L ι 2 3 7 9 >5

abhängig von einem vom Kartenleser 28 über die Leitung 130-7 Mit eins Klemme 258 abgegebenen Signal betätigt.

Ein Signal von der Klemme 180 wird ferner dem Schalterkreis 150 zugeführt,, welcher Feldeffekttransistoren 260 und 262 um- ?asst₅ wobei der Schalterkreis von einem vom Kartenleser über die Leitungen 130-5 auf die Klemme 264 abgegebenen Signal betätigt wird, welches sum Verbinden der Klemme ISO oder ".er Spannungsquelle ΙβΟ mit dem untersetzenden Verstärker :/52 verwendet wird. Dieser Verstärker 152 umfasst einen für ^v-tn tiefes Eingangssignal ausgelegten Hauptverstärker, wel- ;.lisr swei Feldeffekttransistoren 268.270 und einen Hauptver» 272 umfasst. Ein Vielfachkreis mit drei Widerständen und 278 ist über den Hauptverstärker angeschlossen. ^Si" Widerstand 276 wir'd mittels eines Schalters 28Ο und von inem vom Kartenleser über die Leitung 130-6.auf Klemme 282 aufgegebenen Signal eingeschaltet. Der Widerstand 278 wird mittels eines Schalters 284 eingeschaltet und zwar von einem Kmilichen, auf die Klemme 286 aufgegebenen Signal über die "aitung 130-6« Zwischen dem Ausgang des Hauptverstärkers 272 ■md dem Schalter 154 ist ein zwölfstufiger Digitalkreis angecc'finetj, welcher Widerstände 290 umfasst. Jeder dieser Widerstände ist über einen Schalter 292 an den Stromkreis anschliess· bar und zwar in Abhängigkeit von einem vom Kartenleser über "5LiLe Leitung 130-6 der Klemme 294 zugeführten Signal. Der Schalter 154 umfasst einen Feldeffekttransistor 296 und wird von Einern Signal vom Stromkreis 162 über die Leitung 172 und die Klemme 298 betätigt. Der Speicherkreis I56 umfasst eine ähnliche Verstärkerstufe, welche zwei Feldeffekttransistoren 300 und 302, einen Hauptverstärker 304 und einen Speicher kondensator-306 einschliesst. Mit dem Ausgangstransistor 308 ist ■sine als Begrenzer dienende Zenerdiode 310 parallelgeschal« bet und der Ausgang des Stromkreises wird einem Bezugseingang 312 des Digitalvoltmeters zugeführt. Ferner wird ein Signal SL:;? d«3r Leitung 314 dsm Fshlsrlcreis 158 zugeführt,

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Der in Pig. IO gezeigte logische Stromkreis 162 wird /on Signalen vom Fühler bzw. Steuerelement 16-1· für den Küvettenantrieb betätigt. Das Steuerelement 164 umfasst, wie in Pig. Il gezeigt, eine Steuerscheibe 320, welche vom Motor 102 angetrieben ist und eine Drehbewegung ausführt. Die Steuerscheibe ist mit drei Schlitzen 322,324 und 326 versehen, welche X-, Y- und Z-Signale erzeugen.

Wenn sich der Motor 102 in Ruhelage befindet, geht Licht durch den Schlitz Z, und wenn der Motor läuft, verschiebt er die Steuerscheibe 320 in eine erste Messstellung (X,Y), während die Küvette 40 nicht mit der optischen Bahn '104 ausgerichtet ist (Stellung l). Der Motor läuft ununterbrochen, und im Punkt ^28, d.h. kurz nachdem der Zustand X,Y hergestellt ist, verschiebt eine Kurve am mit dem Motor verbundenen Antrieb den Schieber derart, dass die erste Kammer 60-I mit der Bahn 104 ausgerichtet ist. In Punkt 330, d.h. im XY-Zustand, wird der Schieber derart verschoben, dass die mittlere Kammer 60-2 mit der Bahn ausgerichtet ist, und im Punkt 332, d.h. im XY-Zustend wird die dritte Kammer 60-3 mit der Bahn ausgerichtet. Im Punkt 33²^ wird der Schieber in seine Ursprungslage zurückgeführt und wenn die Steuerscheibe 320 den Z-Schlitz 326 erreicht wird der Motor 102 ausgeschaltet. Der Fühler für das X-Licht sendet ein Signal zur Klemme 3^0, der Fühler für das Y-Licht ein Signal zur Klemme 342 und der Fühler für das Z-Licht ein Signal zur Klemme 344. Jedes X- und Y-Signal wird wie angegeben durch einen Inverter 346 zum Erzeugen von X- und X-, sowie Y- und Y-Signalen geleitet, welche in logischem Stromkreis verwendet werden. Die logischen Stromkreise umfassen UND-Kreise 350 zur Erzeugung von Steuersignalen, wobei der Ausgang auf der Leitung 352 an-

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zeigt, dass sich die Steuerscheibe 320 in Stellung 1 befindet. Ferner zeigen Ausgangssignale auf der Leitung 354, dass die Steuerscheibe sich in Stellung 2, die Ausgangssignale auf der Leitung 356, dass die Scheibe 320 in Stellung 3 und Ausgangssignale auf Leitung 358, dass sich die Steuerscheibe 320 in Stellung 4 befindet. Das Ausgangssignal auf Leitung 354 ^T<fird ferner auf die Leitung 4l6 zur Rückstellung des Fehlersignalkreises aufgegeben.

Dem logischen Stromkreis werden ferner Informationen vom Kartenleser zugeführt, wobei Ratebetrieb-Statischer-Betrieb-Informationen auf Leitung 36O und andere Steuerinformationen über Leitung 362 geliefert v/erden. Eine Gruppe von vier UND-Kreisen 364, 366, 368 und 370 zusammen mit dem Inverter 371 sprechen auf Signale auf den Leitungen 354,356 und 362 an. Der Ausgang des UND-Kreises 364 ist von Eingängen auf den Leitungen 354 und 362 abhängig, während derjenige des UND-Kreises 366 von einem Eingang auf der Leitung 354 und dem Fehlen eines Signals auf der Leitung 362 abhängt. Ferner ist der Ausgang des UND-Kreises von einem Eingang auf der Leitung 356 und dem Fehlen eines Signals auf der Leitung 362 abhängig, während der Ausgang des UND-Kreises 370 von Signalen auf den Leitungen 356 und 362 abhängt. .

Der Eingang über die Leitungen 130-3 vom Kartenleser tritt auf der Leitung 360 auf und liefert Rate- und Betriebsar tinformationen, wobei das Auftreten eines Signals auf der Leitung 36Ο anzeigt, dass der Stromkreis in statischem Betrieb arbeiten soll, und das Fehlen eines derartigen Signals angibt, dass die Einrichtung im Ratebetrieb arbeiten soll. Das Signal auf der Leitung 372 zeigt somit den statischen Betrieb an, während ein von einem Inverter 376 auf der Leitung 374 durchgelassenes Signal Ratebetrieb angibt. Das Signal für den statischen Betrieb wird dem UND-Kreis 378 zuge-

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führt, welcher ein Ausgangssignal abgibt, sofern auch ein Eingangssignal auf der Leitung 358 vorliegt. Das Signal für den statischen Betrieb wird ferner einem UND-Kreis 38O zugeführt, welcher über die Leitung 358 ein weiteres Eingangssignal und ferner ein Eingangssignal vom Inverter 382 erhält. Das Signal auf der Leitung 374 für den Rate betrieb wird dem UND-Kr <jis 384, welcher ein zweites Eingangssignal der Leitung 358 erhält, ferner dem UND-Kreis 386, welcher ein zweites Eingangssignal vom ODER-Kreis 388 erhält, und schliesslich dem ODER-j?eis 412 zugeführt. Der Ausgang des'UND-Kreises 384 wird einem zeitrelais 390 zugeführt. Das Zeitrelais 390 hat vier Stufen, linen Bereich von Null bis fünfzehn und wird von Uhrwerksig-■,aien gesteuert, welche von einem UND-Kreis 392 in Intervallen on vier Sekunden zur Klemme 394 durchgelassen v/erden. Die Sig- _ale von Z-Fühler an der Klemme 344 werden durch einen Ver- ;tärkerkreis 396 und einen Inverter 398 zum ODER-Kreis 400 crorchgelassen. Der ODER-Kreis 400

..st über einen zweiten Eingang mit dem Anlassknopf 34 über die Leitung 166 verbunden und sein Ausgangssignal wird einem Motor- >a?eis 402 zugeführt, welcher den Motor 102 für den Schieber steuert. Von den UND-Kreisen 380 und 4o4 werden dem Motorr-reis 402 HiIfsSteuerungen zugeordnet, welche auf Ausgangssignale des Zeitrelais ansprechen. Die Ausgangssignale des 'eitrelais werden ferner über den ODER-Kreis 388 und einen ..werter 4o6 einem ODER-Kreis 4o8 zugeführt, we Icher ein zweites Eingangssignal vom Ausgang (OOIO) des Zeitrelais erhält. Der ODER-Kreis 4o8 erzeugt ferner ein Ausgangssignal auf ier Leitung I72 zur Rückstellung des Filterkreises und zum Aaslösen eines Messvorganges, welcher sich während der Zeit (1110) hinzieht. Ein ODER-Kreis 410 hat einen ersten Eingang vom UND-Kreis 378, einen zweiten Eingang vom Zeitrelais-Ausgang (lllO) sowie einen Ausgang auf der Leitung I76, welcher das Digitalvoltmeter 142 und den Fehlerkontrollkreis 158 auswertet. Ein Ausgang des ODER-Kreises 412 dient zur Betätigung des Schalters 154 über die Leitung 174

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entsprechend einem Signal für Ratebetrieb über die Leitung yj oder einem Signal vom ÜND-Kreis 366 oder 370. Der ODER-Kreis 4l4 liefert ein Ausgangssignal auf der Leitung 17O₅ welches einen Nullbetrieb des logarithmischen Verstärkers verursacht, und hat Eingänge von der Leitung 352 und von den UND-Kreisen -, 368 und 386.

Die beschriebene Einrichtung ermöglicht eine Reihe verschiedener Analysen,, von welchen einige Beispiele in der folgenden Tabelle aufgeführt sind.

Dabei bedeuten:

IE internationale Einheit LDH Lactat-Dehydrogenase

GOT ' Glutamat-Oxalacetat-Transaminase CPK Kreatin-Phospho-Kinase

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	Test	λ /nm	Einheit	ml	Inkubations- Temperatur
	Glukose Orthotoluidin- Kondensationsvorgang	640	mg/100	ml	100⁰C
ro	Harnstoff (BUN) Diacetyl- monoximvorgang	525	mg/100	ml	100⁰C
0981	Hämoglobin Cyanine thämoglobin	505	g/ioo	ml	₅7°C
Ν».	Total Protein Biuret-Methode	525	s/100	ml	57°C
«Ο	Cholesterin Licbermann- Burchard-Reaktion	640	mg/100	ml	37 C
	Total Bilirubin	.525.	mg/100		37⁰C
	LDH Wacker	340	IE		37°C
	GOT Karmen	340	IE		37°C
	CPK-Roaslkl	34 0	IE		37⁰C
	Alkalin-Phosphatase	4o4	IE	37⁰C

Inkubationszeit Normalbereich in Minuten

60-100

8-18

20

10-23	5	2128793
6-8	15
IIO-25O	10
0,6-1,5	5
12-50	10
5-10 12-90 13-42	10 10 10

Für jeden Test wird ein Satz mit zugeordnetem Material geliefert, welcher normalerweise zwanzig Küvetten 40, einen Vorrat eines Standards zur Verwendung mit den zwanzig Küvetten, sowie Karten 42 mit Kalibrierdatenarten 42, welche dem Normalmaterial und dem Test entsprechen. Die Komponenten eines bestimmten Satzes sind z.B. mittels Parbcoaen gekennzeichnet, damit deren Handhabung erleichtert wird.

Die von einer Karte 42 und einem Kartenleser 28 gesteuerte Prüfeinrichtung ist, kann auf die folgenden drei Arten betrieben werden:

Y "" "R

Normal : R = ~£ ~— .K

S " B

Absolut : R = (Α_χ - A_B) . K-

dA_v Rate : R = —■— . K

Nachfolgend wird je ein Beispiel der drei Betriebsarten beschrieben. Bei der Bestimm'jng der Serumglukose wird die Normalart verwendet. Jede der drei Kammern βθ-l bis βθ-3 der Küvette enthält 4 mm eines flüssigen Reagenzmittels (6 % Orthotoluidin in Eisessig) wenn sie der Laborant erhält. Ueber die Leitung I30-I ist der von einer "Glukose-Karte" 42 gesteuerte Kartenleser 28 mit dem Ausgabebehälter 12 und dem Ausgabekanal 14-1 verbunden, welcher 100 ul eines Serum-NormalmateriaIs enthält.

Dieses Normalmaterial enthält genau 200 mg/100 ml und stimmt mit den Glukosedaben der Karte 42 überein. Der Ausgabekanal l4-2 enthält 100 /Ul des zu untersuchenden Serums, d.h. normalerweise desjenigen eines Patienten.

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Sina Küvette ist dann derart angeordnet, dass die Kammer 60-2 lizw. 60-3mit dam Ausgabekanal 14-1 bzw. 14-2 ausgerichtet ist, deren Inhalt m diese Kammern 60-2 bzw. 60-3 geleert wird, wobei der Kammer 6o-l nichts zugeführt wird. Sobald die Kammern .wieder dicht.verschlossen sind und deren Inhalt durch Umkehren Mteinander vermischt sind, wird die Küvette 40 in einer der Inkubatoren 18-5 bis 18-8, welche auf 100°Cerwärmt sind, eingesetzt und während zwanzig Minuten inkubiert.

,ach Ablauf der Inkubationszeit leuchtet die Lampe 22 über die betreffende Kammer auf und ein Alarmsignal ertönt. Die im Kar-

enleser 28 befindliche Karte 42 für die Glukosedaten bewirkt Toer die Leitung 13O-2 das Anhalten des Motors 112 und somit ier Filterscheibe 108 derart, dass das Filter für 6400 Angström ::«it der optischen Bahn 104 zwischen der Strahlungsquelle 106 und der Photodiode 110 ausgerichtet ist. Die Verstärkungsfaktoren werden im logarithmischen Konverter 134 mittels eines Ausgangssignals über die Leitung 130-4 und im untersetzenden Verstärker 152 mittels eines Ausgangssignals über die Leitung 13O-6 eingestellt. Der Kartenleser schliesst ferner den Schalter 150, damit ein Ausgangssignal vom logarithmischen Konverter 134 direkt durch den Schalter I50 zum untersetzenden Verstärker 152 geleitet wird, und dann einen entsprechenden Dezi- -alpunkt und die betreffenden Einheitenanzeige 32 erregt. Durch Drücken des Anlassknopfes 34 wird ein Signal über die Leitung 166 dem Steuerelement Ιβ2 zugeführt, welches seinerseits ein Steuersignal über die Leitung I78 zur Erregung des Antriebsmotors 102 erzeugt.

Anfänglich befindet sich die Küvette in der in Fig. 7 gezeigten Stellung 1. Der Antriebsmotor 102 bewirkt eine Verschiebung der Küvette in eine Stellung 2, wodurch die Kammer 60-I mit der optischen Bahn 104 ausgerichtet ist. Während dieser Intervalle zeigt der Stellungsfühler 164 dem Steuerelement l62 die

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g der Küvette an und sendet ferner ein Signa?, über die leitung 170 zum Schliessen des Schalters 136 in der Rückkopplungsverbindung des logarithmischen Konverters 154. Das Signal vom Konverter Ij54 wird durch den Schalter 12 6 und den Speicherkreis 1J5.8 als zum logarithmischen Konverterkreis 1J54 zurückgeführt und für einen Nullbetrieb verwendet. Weil die Kammer βθ-1 nur die "leere" Lösung enthält, d.h., dass dieser Kammer kein Glukose-Normalmaterial oder ein unbekanntes Material zugeführt wurde _s entspricht die Intensität des auf die Photodiode 110 auftreffenden Lichtes und ihr Ausgangsstrom :.botometrisoh der Nullkonzentration von Glukose. Dieser Ausjangsstrom wird dem Konverter 1^4 zugeführt und erzeugt ein .!.^sgangssignal, welches dem Logarithmus des Eingangsstromes entspricht. Dieses Ausgangssignal wird über den Schalter I36 Ed den Speicherkreis Ij8 dem logischen Konverter als Bezugs- :"trom wieder zugeführt. Dann öffnet der Schalter 13β und der ^eicherkreis 138 hält diese Spannung und liefert weiterhin sdnen Bezugsstrom, weIcher zur negativen Intensität der "leeren" proportional ist, an den Konverter.

Zer Schieber 100 verschiebt nach etwa zwei Sekunden in Stellung 2 die Küvette zur Stellung J>, damit die Kammer βθ-2 mit ler optischen Bahn 104 ausgerichtet ist. Der Fühler 164 stellt "lesen Vorgangtest und liefert ein Signal an das Steuerelement 162, welches ein Signal auf der Leitung 174 zum Schlies- 3&n des Schalters 154 abgibt. Der Verstärkungsgrad des untersetzenden Verstärkers 152 wird mittels Signalen vom Kartenleser über die Leitung lj5O-6 eingestellt, wodurch der untersetzende Verstärker 152 als eine Punktion der mit der Karte gelieferten Normal-Glukoselösung kalibriert wird. Während des Intervalls, in welchem der "Standard" in der Kammer 60-2 mit' der Bahn 104 ausgerichtet ist, führt der von der Photodiode 110 erzeugte Strom dazu, dass der logarithmisch^ Konvortor 1;P' eine Spannung erzeugt, welche zum Logarithmus der Ex-

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tinktion des Normalmaterials minus diejenige der "leeren" Lösung (Ag-Ag) proportional ist. Nach erfolgter Verstärkung, entsprechend der vom Kartenleser erhaltenen Kalibrierinformationen, wird diese Spannung im Speicherkreis 15β gespeichert und dann dem Bezugsspannungseingang des Digitalvoltrr.eters zugeführt.

Nach einem weiteren Intervall von etwa zwei Sekunden wird die Küvette weiter verschoben, damit die dritte Kammer 6O-J5 mit dem zu prüfenden Inhalt mit der optischen Bahn 104 ausgerichtet ist. Der Fühler 164 liefert ein dieser Stellung entsprechendes Signal an das Steuerelement Ιβ2, welches das Ausgangssignal auf der Leitung 174 entfernt, damit der Schalter 154 öffnet. Vom logischen Konverter \y\ wird durch den Schalter l40 dem Analogspannungseingang des Digitalvoltmeters 142 ein Signal zugeführt, welches mit dem Logarithmus von A_V-A_Q, d.h. von der Extinktion der Unbekannten minus derjenigen der "leeren" Lösung proportional ist. Der Ausgang des Digitalvoltmeters, welcner den Digitalanzeiger 30, entsprechend einem Auswertesignal auf der Leitung 176, zugeführt wird, beträgt\

A - A

^{x B} . κ

^AS - ^AB

Die angezeigte Zahl ist mit der Glukosekonzentration im geprüften Serum direkt proportional und der Einheitsanzeiger J>2 gibt die Einheit dieser Zahl mit mg/100 ml an.

Zur Bestimmung des Hämoglobinmittels der Cyanmethämoglobin-Methode wird das absolute Verfahren verwendet. Bei dieser Messung ist die Kammer βθ-1 leer und wird in der analytischen Reihenfolge nicht verwendet, während jede 1er beiden Kammern βθ-2 und βθ-Jt, wie im Satz geliefert, 4 ml eines Reagenzmittels enthalten. Ferner führt der Laborant jeder der Kammern 60-2 und 60-2 eine Zyankalitablette zur Vervollständigung des Rea-

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genzmittels zu und der Ausgabebehälter 12 wird über die Leitung 130-1 vom Kartenleser 28 derart gesteuert, dass er fünfzig nl .vom Blut des Patienten in den Ausgabekanal l4~2 einführt. Dann wird der Ausgabebehälter betätigt, \\relcher eine Blutprobe von fünf zig/Ul in die Kammer 60-3 einlässt. Der Inhalt der Küvette wird nach der Abdichtung der Kammer durch Umkehren gemischt, und die Küvette wird In einen bei 37⁰C gehaltenen Inkubator während fünf Minuten inkubiert. Nach Ablauf der Inkubationszeit, \velche vom entsprechenden Signallicht 22 angezeigt wird, wird die "Hämoglobin-Karte" 42 in den Kartenleser 28 eingesetzt und die inkubierte Küvette 40 in den Schieber 100 angeordnet. Die Karte 42 und der Kartenleser 28 erzeugen ein Signal auf der Leitung 130-2, welches den Antriebsmotor 112 dazu veranlasst, das Filter mit 5050 Ängström mit der optischen Bahn und den Verstärkungsgrad des logarithmischen Konverters 134 sowie des untersetzten Konverters 152 einstellt. Ferner wird der Schalter l4o derart eingestellt, dass er den Ausgang des Konverters 134 mit dem Analogeingang des Digitalvoltrr.eters, entsprechend dem Ausgang des Kartenlesers auf der Leitung 130-7.» vez'bindet. Der Schalter 150 wird derart eingestellt, dass er die Spannungsquelle ΐβΟ mit genauer Spannung mit dem Bezugseingang des Digitalvoltmeters 142 verbindet und zwar über den Verstärker 152, den Schalter 154 und den Speicherkreis 156.

Beim Drücken des Startknopfes 34 veranlasst der Stromkreis 162, das-s der Motor 102 die Küvette 40 von der Stellung 1, durch Stellung 2 zur Stellung 3 verschiebt. Das Steuerelement l62 bewirkt ferner, dass der Schalter 13β den Konverter so lange in der Nullstellung hält, bis die Stellung 3 erreicht ist und die Kammer 60-2 mit der optischen Bahn 104 ausgerichtet ist. In dieser Stellung ist der Ausgang des Konverters 134 gleich A₃ abzüglich der Extinktion des Materials in der Kammer 60-2. Der Nullbetrieb des logarithmischen Konverters wird dadurch beendet, dass ein Signal vom Fühler 164 über das Steuerelement

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i?2 zum Schalter 13β geleitet wird, während die Küvette 40 .mittels des Schiebers 100 zum Ausrichten der Kammer 60-3 mit der optischen Bahn 104 verschoben wird. Als Ausgang des Konverters 134 wird der Wert Α_ν-Α_σ erhalten, v/elcher über den

Au

Schalter"l40 dem Analogeingr.ng des Digitalvoltmeters 142 zugeführt wird. Auf der Leitung 172 wird vom Stromkreis 162 ein Auster timpuls zum Einblenden des vom Digitalvoltmeter l42 erzeugten Ausgangswertes in den Digitalanzeiger 30 erzeugt, und gleichzeitig wird der Auswertimpuls dem logischen Fehlerkreis 38 zur Ueberprüfung, ob der untersetzte, genaue Spannungswsrt sich innerhalb einer voreingestellten Grenze befindet, zuge-,Ulirt, welche von einem vom Kartenleser auf der Leitung 130-8 Vogegebenen Signal bestimmt wird. Gleich wie in den anderen ?ällen leuchtet die Alarmlampe J>6 auf, sofern die Ausgangsspannung ausserhalb dieser Grenze liegt. Der Digitalanzeiger 30 zeigt den Digitalwert des Hämoglobins in g/100 rnl, wobei das Digitalvoltmeter 142 das Verhältnis (Α_ν-Α_σ) . JL ermittelt

JL ο V

und das Ausgangssignal eine absolute Extinktionsmessung der Probe minus eines Normalmaterials darstellt.

"nzym-Analysen werden nach dem Rate-Verfahren durchgeführt. Zur Ermittlung der Lactat-Uehydrogenase (LDH) nach dem Wacker-Verfahren enthält z.B. die vom Laboranten empfangene Küvette ■sin Reagenzmittel in Form eines Puders, welches nur in der Kammer 60-2 vorhanden ist. Dazu werden 3 ml destilliertes Wasser hinzugefügt, damit das Reagenzmittel wieder hergestellt wird, wonach die Materialien durch Umkehren gemischt und während zehn Minuten bei 37 C inkubiert werden. Nach Ablauf der Inkubationszeit werden 100 ml eines Serums der Kammer βθ-2 zugeführt, welche dann verschlossen, durchgemischt und bei 37 C inkubiert wird. Die entsprechende "LDH-Karte" 42 wird in den Kartenleser 28 eingesetzt, wonach die Filterscheibe 108, entsprechend einem Signal auf der Leitung 130-2, so lange gedreht wird, bis das Filter mit 3^00 Angström mit der optischen

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Baiin 104 ausgerichtet'ist. Dem Steuerelement 162 wird signalisiert, dass ein Rate-Verfahren entsprechend einem Signal auf der Leitung 130-3 auszuführen ist. Der Konverter 134 wird entsprechend einem Signal auf der Leitung 150-4 kalibriert, und der Schalter l4o wird derart eingestellt, dass er den Ausgang des Verstärkers l48 mit dem Analogeingang des Digita !voltmeters 142, entsprechend einem Signal auf der Leitung 130-7, "verbindet, und die Masseinheit wird von einem Signal auf der 'Leitung 130-9 eingestellt.

iel diesem Betrieb wird der Schieber 10O₅ nachdem die Küvette kO darin eingesetzt und der Anlassknopf 34 gedruckt worden ist, so weit verschoben, dass die Kammer βθ-2 mit der optischen 3ahn 104 ausgerichtet ist. In diesem Moment wird.der Motor 7on einem Ausgangssignal vom UND-Kreis 380 abgestellt. Das •Zeitrelais 390 wird von einem Signal auf der Leitung 358 zum ■JND-Kreis 384 ausgelöst. Der logarithmische Konverter 134 befindet sich aufgrund eines vom UND-Kreis 386 durch einen ODER-Kreis 4l4 dem Schalter I36 zugeführten Signals im Nullbetrieb, und der Filterkreis 146 bleibt bis zu einem Zeitpunkt (0011) zurückgestellt, wobei Schalter 230 von einem Signal auf der Leitung 172 geschlossen bleibt. Die ursprüngliche Extinktionsmessung, in Spannung umgewandelt, wurde vom Nullbetrieb des Konverters 134 erzeugt, welcher im Zeitpunkt(0010) endet, d.h. wenn das A us gangs signal vom ODER-Kreis 388 aufhört .Von diesem-Punkt an wird ein linear ansteigendes, schräg verlaufendes Spannungssignal über einen vom Zeitrelais 390 bestimmten Zeitraum überwacht. Dieses Spannungssignal wird von einem Differentiatorkreis 144 differenziert, wodurch ein vom Filter 146, vom Absolutwertverstärker 148 und vom Schalter l40 zum Analogeingang des Digitalvoltmeters 142 durchgelassenes Signal geschaffen wird. Am Schluss des Zeitintervalls(1110) wird das Digitalvoltmeter von einem Ausgang an der Leitung 176 ausgewertet, damit es die im Serum ermittelte Laotat-Dehydrogenase

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in internationalen Einheiten anzeigt. Im Zeitpunkt (Uli) endet das Ausgangssignal des UND-Kreises 401 und der Motor 102 wird wieder angelassen, wobei die Behältervorrichtung sofort auf Punkt 334 zurückgesetzt wird. Der ODER-Kreis 388 liefert ein Ausgangssignal, welches den logarithmischen Konverter 134 auf Nullbetrieb zurückstellt und der UND-Kreis 392 lässt keine Uhrwerkimpulse mehr durch. Der Motor 102 wird von einem Signal an der Klemme 344 angehalten.

Die neuartige Einrichtung ist vielseitig und praktisch zur Durchführung einer Reihe von chemischen Analysen und ist insbesondere für die Analyse von Blut und anderen Körperflüssigkeiten geeignet. Sowohl die Betriebsart als auch die Kalibrierinformationen werden von einer Aufzeichnung von Steuerdaten vorgeschrieben. Die verschiedenen Analysen werden bei jeder Betriebsart automatisch in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt und zwar allein durch die Betätigung des Anlassknopf es. Es sind keine Einstellungen von Hand notwendig und die Einrichtung kann von angelernten Hilfskräften bedient werden. Die Analysen können mit der beschriebenen Einrichtung rasch, genau und preisgünstig durchgeführt werden.

Die gezeigte Ausführung der Einrichtung kann im Rahmen der Erfindung auf verschiedene Art abgeändert werden. So kann beispielsweise die Behältervorrichtung, statt aus einem Stück, aus mehreren, in einen Behälterträger angeordneten Kammern bestehen.

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Claims

Patentansprüche

Einrichtung für chemische Analysen mit einem in einer Behältervorrichtung enthaltenen chemischen Stoff, mit Mitteln zum Einführen einer zu untei suchenden Probe in die Behältervorrichtung und zum Mischen dieser Probe mit dem Stoff, mit einem zur Durchführung der Analyse und zur Abgabe des Analyseresultats als Signale auf eine Ausgangsvorrichtung dienenden Gerät, einschliesslich einer Vorrichtung zur Aufnahme der Behältervorrichtung zwecks Prüfung der darin enthaltenen Mischung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Aufzeichnung mit Angaben betreffend den chemischen Stoff sowie die Art der durchzuführenden Analyse enthält, und dass sie eine auf diese Angaben ansprechende Vorrichtung zur Betätigung eines am Gerät vorgesehenen Einstellgliedea zur Durchführung der Analyse entsprechend den Angaben aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältervorrichtung mehrere Kammern enthält, und dass das Gerät einen ersten Speicherkreis für ein dem Inhalt einer ersten Kammer entsprechendes Signal, ferner einen zweiten Speicherkreis für ein dem Inhalt einer zweiten Kammer entsprechendes Signal sowie einen Stromkreis zur Erzeugung eines von den beiden Signalen abgeleiteten Signals aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, die Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme einer Behältervorrichtung mit drei Kammern ausgebildet ist, und dass das Gerät einen Stromkreis zur Erzeugung eines Ausgangssignals als Funktion vom Verhältnis zweier Differenzsignale

(S,-S^) und (S₂-S ) zueinander einschliesst.

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~:, Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen Stromkreis zur Speicherung eines von den Kenndaten des Inhalts der Behältervorrichtung abhängigen Signals aufweist, und dass ein Schalter zur Steuerung der Signalabgabe an den ersten Speicherkreis vorgesehen ist*

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass •ein auf verschlüsselte Informationen an der Behältervorrichtung ansprechendes Zeitrelais vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführungsmittel für die Probe von der Ansprechvorrichtung gesteuert wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb zum Bewegen der Behältervorrichtung relativ zum Gerät vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb eine Folgevorrichtung, ferner die Aufnahmevorrichtung zum Bewegen der Behältervorrichtung relativ zum Gerät einschliesst, und dass das Gerät auf die Folgevorrichtung ansprechende Mittel zur Steuerung der Erzeugung der Ausgangssignale aufweist.

9« Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Ansprechvorrichtung gesteuerte Vorrichtung zur Ausführung eine Analyse vom Rate-Typ vorgesehen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen Inkubator für die Behältervorrichtung aufweist, damit 3ie einem Inkubationsintervall als Vorbereitung für die Analyse unterworfen werden kann.

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II. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkubator auf verschlüsselte Information an der Behältervorrichtung ansprechende Sperrmittel aufweist, welche zur Ausübung einer Inkubationskontrolle für die auszuführende chemische Analyse vorgesehen ist.

'.Jc._a Einrichtung nach Anspruch- 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkubator ein Zeitrelais aufweist, welches auf die verschlüsselten Informationen anspricht. '

V-* Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine optische Filtervorrichtung sowie eins von der Ansprechvorrichtung gesteuerte "Vorrichtung zum selektiven Einstellen der Filtervorrichtung aufweist.

i4_e Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine Vorrichtung aufweist, welche Fehlersignale erzeugt, sofern das Ausgangssignal des Gerätes von einem im voraus festgelegten Wert um mehr als einen bestimmten Betrag abweicht.

15. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen Bezugskanal zur Aufgabe eines ersten Signals auf die Ausgangsvorrichtung als Funktion des Inhalts der ersten Kammer sowie einen Prüfkanal zur Aufgabe eines zweiten Signals auf die Ausgangsvorrichtung als Funktion des Inhalts der zweiten Kammer aufweist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet., dass das Gerät einen Rate-Kanal für die Zufuhr eines dritten, von der Aenderungsrate einer Kenndate im Inhalt der Behältervorrichtung abhängigen Signals zur Ausgabevorrichtung ^ aufweist.

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17. Einrichtung nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine Strahlungsquelle und einen mit Abstand von ihr angeordneten, und mit ihm zusammen eine optische Bahn begrenzenden Detektor aufweist, und dass die Aufnahmevorrichtung eine Vorrichtung zum Ausrichten der Behr.ltervorrichtung mit der optischen Bahn einschliesst.

. 18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen Stromkreis zur Aenderung des vom Detektor als Funktion des Inhalts der Behältervorrichtung erzeugten Ausgangssignals in Abhängigkeit von einem weiteren, vom Detektor erzeugten Ausgangssignal aufweist, damit ein für einen Parameter des Inhalts in der Behältervorrichtung kennzeichnendes Signal entsteht, und dass ein auf die Ansprechvorrichtung ansprechendes Mittel zum Einstellen des Aenderungskreises vorgesehen ist.

19. Einrichtung nach den Ansprüchen 15 und l8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aenderungskreis einen Stromkreis zur Erzeugung eines Ausgangssignals als logarithmische Punktion des Ausgangssignals des Strahlungsdetektors aufweist, und dass Mittel für die Zufuhr des Ausgangssignals der logr.rithmischen Funktion zum Bezugskanal und zum Ratekanal vorgesehen sind.

20. Einrichtung nach Anspruch 17 bis 19i dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät erste und zweite Signalverarbeitungskanäle aufweist, von welchen jeder ein auf die Ansprechvorrichtung ansprechendes Mittel zur Einstellung der Verstärkung des betreffenden Signalverarbeitungskanals einschliesst, und dass Mittel zum selektiven Anschliessen des ersten und des zweiten Signalverarbeitungskanals zwischen dem Detektor und der Ausgangsvorrichtung in Abhängigkeit von der Folgevorrichtung vorgesehen sind.

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21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dasb das Gerät ferner einen dritten Signalverarbeitungs kanal, ferner auf die Aenderungsrate des Ausgangssignals des Detektors ansprechende Mittel sowie auf die Ansprechvorrichtung und auf die Aufnahmevorrichtung ansprechende Mittel aufweist, welche zum Ansrhliessen des dritten Signalverar^eitungskanalsim Stromkreis zwischen dem Detektor und der Ausgangsvorrichtung dienen.

22. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch -gekennzeichnet, dass die Behältervorrichtung eine erste Kammer für eine Probe einer zu analysierenden Substanz, ferner eine zweite Kammer zur Aufnahme eines Normmaterials, und eine dritte leere Kammer aufweist, dass ferner das Gerät mit einer Schaltung zum Erzeugen von drei Signalen, A_v, A_ und A₁₃,

Λ. Ο JD

ferner zwei Differenzsignalen (Α_χ-Α_Β) und (Ag-Ag) sowie· einem vom Verhältnis zwischen den zwei letztgenannten Signalen abhängigen Signal versehen ist, und dass ein auf die Ansprechvorrichtung ansprechendes Mittel zur Einstellung der letztgenannven Schaltung vorhanden ist.

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