DE2310004B2 - Anordnung zur photometrischen analyse einer anzahl von proben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur photometrischen Analyse einer Anzahl von Proben, mit einer entsprechenden Anzahl von entlang einer Kreislinie stationär angeordneten strahlungsdurchlässigen Probenbehältern, mit einem entlang der Kreislinie beweglichen, eine Strahlungsquelle auf der einen Seite d,-;r Probenbehälter und einen photoelektrischen Empfänger auf deren anderer Seite umfassenden optischen System zur aufeinanderfolgenden Erfassung des Strahlungsabsorptionsvermögens der einzelnen Proben.

Bisher wurden die Durchlässigkeitseigenschaften flüssiger Medien in Einrichtungen überwacht oder ausgewertet, die einen Probenhalter aufweisen, in den die verschiedenen Flüssigkeiten nacheinander eingegeben werden. In Laboratorien, in denen eine große Anzahl Lösungen in flüssigen Medien zu prüfen sind, müssen mehrere Einrichtungen dieser Art vorhanden sein, entsprechend ist viel Personal erforderlich, wodurch nicht nur die Arbeitskosten, sondern auch die Fehlermöglichkeiten ansteigen. Insbesondere in tier pharmazeutischen Industrie können Fehler schwerwiegende Folgen haben.

Eine Anordnung eingangs genannter Art, die solche Nachteile vermeiden könnte, ist in der FR-PS I 284 3dl genannt, jedoch ist nicht angegeben, in welcher Weise eine dazu geeignete Konstruktion verwirklicht werden könnte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, die durch Anwendung des bekannten Prinzips die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten vermeidet und ein einfaches, jedoch sicheres Auswerten bei erhöhter Geschwindigkeit gewährleistet.

Eine derartige Anordnung ist zur Lösung dieser

Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch

a) eine im Zentrum der Kreislinie drehbar gelagerte Platte mit einer die Probenbehälter überbrükkenden U-förmigen Ausbuchtung, an deren Schenkeln die Strahlungsquelle und der photo-

elektrische Empfänger gehaltert sind, sowie
Vi) eine Einrichtung zur Beschickung und Entleerung der Probenbehälter mi einer Unterdruckquelle, mit einer Anzahl von auf einer vertikal verschiebbaren Halterung angeordneten Probenvorratsbehältern, mit in die Probenbehälter führenden Saugleitungen, deren freie Enden unterhalb der Probenbehälter angeordnet und bei Verschiebung der Halterung in die Probenvorratsbehälter eintauchbar sind, mit einem Probensammelbchälter sowie mit einem Mehrweg-Steuerventil zur Verbindung der Probenbehälter mit der Unterdruckquelle, zur Trennung der Probenbehälter voneinander und von dem ProbensAmmelbehälter und zur Verbindung der Probenbehälter mit dem Prolv;nsammelbehälter.

Durch die Erfindung wird eine relativ einfache Konstruktion angegeben, die unter Anwendung des Prinzips der Drehbewegung den Vorteil einer sehr schnellen und zuverlässigen Auswertung bei minimalem Platzbedarf bietet. Dabei werden nur solche Teile bewegt, die das zu analysierende Material beim Auswertevorgang nicht direkt beeinflussen, so daß Meßfehler durch Bewegungscinflüsse ausgeschaltet sind. Dies betrifft insbesondere die Übertragung der Proben in die Probenbehälter. Sie kann so gesteuert werden, daß eine stets gleichgroße Probenmenge in die Probenbehälter eingegeben wird. Dies ergibt sich insbesondere dadurch, daß alle Probenvorratsbehälter auf der Halterung gemeinsam in den Bereich der Saugleitungen bewegt werden.

Die vorstehend unter b) angegebene Einrichtung ist dem Prinzip nach zwar durch die DT-OS 1 929 169 bereits bekannt, jedoch zeigt diese Druckschrift nicht, wie eine solche Einrichtung in Verbindung mit der drehbaren Auswertevorrichtung zu verwirklichen ist, um die gestellte Aufgabe zu lösen.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur photometrischen Analyse,

Fig. 2 eine Teildarstellung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung,

Fig. 3 eine Teildarstellung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung für die untere Betriebsstellung der Halterung,

Fig. 4 einen Teil der in Fig. 2 gezeigten Anordnung,

Fig. 5 eine Schnittdarstellungeines Dreharms, und Fig. 6 ein Diagramm einer Steuervorrichtung für die in Fig. 1 gezeigte Anordnung.

In Fig. 1 ist eine Anordnung dargestellt, die auf einer fest angeordneten kreisrunden Platte 1 mehrere Meßbehälter 2 aufweist, die sltrahlungsdurchlässigc Wände haben und in regelmäßigen Abständen an dem Umfang der Platte angeordnet sind. Die Behälter 2 können beispielsweise Probenbehälter für die automatische Füllung und Leerung sein, wie sie durch die FR-PS 1538 351 bekannt sind.

Jeder Behälter 2 ist über eine flexible Leitung 3 mit einer Sonde 4 verbunden, die die Form eines hohlen Rohrs hat und beispielsweise eine Injektionsnadel sein kann. Diese kann in jeweils einen Probenvorratsbehälter oder ein Testgefäß 5 eingeführt werden, das eine zu prüfende flüssige Probe enthält.

Die Sonden 4 sind auf einer reehteckfürmigen Halteplatte 6 (Fig. 4) gruppenweise angeordnet, wobei die Reihen parallel zu den Seiten der Halteplatte 6 > liegen. Sie sind koaxial auf die ihnen zugeordneten rohrförmigen Testgefäße 5 ausgerichtet, die gruppenweise auf einer Platte 7 angeordnet sind, welche auf einer Halterung 8 montiert ist. Diese kann in vertikaler Richtung durch einen Elektromotor 9 durch Veriii Schiebung längs Führungselementen 10 verstellt werden.

Die Halterung 8 kann zwischen einer unteren Stellung, in der die Sonden 4 über den Testgefäßen 5 liegen, und einer oberen Stellung, in der die Sonden 4 ι > jeweils in ein Testgefäß eingeführt sind, verstellt weiden.

Jeder Behälter 2 ist über eine zweite flexible Leitung 11 und ein Ventil 12 mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle verbunden, wodurch die jeweilige 2Ii Probe aus dem Testgefäß 5 in den entsprechenden Behälter 2 befördert werden kann. Eine dritte flexible Leitung 13 für jeden Behälter 2, das Ventil 12 und zu einem Behälter 15 führende Leitungen 14 ermöglichen das Ablassen des Inhalts der Behälter 2 in den _>") Behälter 15, wenn die Messungen beendet sind. Dieser Ablaßbehälter 15 ist über eine Leitung 16 und ein Ventil 17 mit einem nicht dargestellten Abfluß verbunden. Das Ventil 12 kann entweder ein Drehventil mit mehreren BetriebssteUungcn oder ein elekiii tromagnetisch betätigbares Ventil sein, das nacheinander die gleichzeitige Verbindung der Behälter 2 mit der Unterdruckquelle zur Beförderung der zu prüfenden Proben in die Behälter, die Abtrennung der Behälter 2 gegeneinander und gegenüber dem Ablaßber, halter 15 während einer Messung und die Verbindung der Behälter 2 mit dem Ablaßbehälter 15 zur Leerung der Behälter 2 ermöglicht.

Das Ablaßventil 17 für den Ablaßbehälter 15 kann auch ein Teil des Ventils 12 sein. κι Über der Platte I ist eine Platte 17 drehbar angeordnet, diese wird über ein Untersetzungsgetriebe 19 durch einen Elektromotor 18 angetrieben. Die Platte 17 ist an einem Punkt ihres Umfanges mit einer Brücke 20 versehen, die die Form eines umgekehrten r> U hat und über den Behältern 2 bewegbar ist. Die Teile 21 und 24 dieser Brücke sind auf den beiden Seiten der strahlungsdurchläsigen Wände der Behälter 2 angeordnet. Der Teil 21 der Brücke 20 ist mit einer horizontalen Verlängerung 22 versehen, auf der ,(ι eine Lichtquelle 23 befestigt ist. Der Teil 24 der Brücke 20 enthält eine lichtempfindliche Vorrichtung 25, die das durch einen Behälter 2 fallende Licht der Quelle 23 empfängt.

Die lichtempfindliche Vorrichtung 25 ist mit einer ,) elektronischen Vorrichtung 26 gekoppelt, die die mit der lichtempfindlichen Vorrichtung 25 empfangenen Signale in leicht nutzbare Daten umwandelt. Die elektronische Vorrichtung 26 ist über Schleifkontakte 27 auf der Platte 17 mit einem System 28 zur Folgesteue-Mi rung der gesamten Einrichtung und /ur Messung der empfangenen Daten verbunden.

Der in Fig. 2 ausführlicher dargestellte Teil der Einrichtung enthält hauptsächlich eine feste Lagerplatte 30, die die Behälter 2 trägt, forner die drehbare _h-, Platte 17 und die Saugsonden 4. Die Behälter 2 sind in regelmäßigen Abständen an einem Ring 32 befestigt, der auf der Lagerplatte 30 durch Abstandselemente 31 montiert ist. Die Lagerplatte 30 ist über

der beweglichen Halterung 8 mil einer rechteckförmigen Öffnung 33 versehen, in der die Halteplatte 6 für die Saugsonden angeordnet ist.

Die flexiblen Leitungen 3, die die Saugsonden 4 mit den Eintrittsöffnungen der Meßbehälter 2 verbinden, und die die Behälter 2 mit dem Ventil 12 verbindenden Leitungen 11, die in Fig. 1 dargestellt sind, werden vorteilhaft in Vertiefungen in denjenigen Wanden der Behälter 2 geführt, die senkrecht zu den transparenten Wänden angeordnet sind.

Die Lagerplatte 30 hat eine zentrale kreisrunde Öffnung 34, in der eine Lageranordnung 35 für die drehbare Platte 17 montiert ist. Die Lageranordnung 35 ist an einer Platte 36 befestigt, die wiederum durch Standbolzen 37 und eine weitere Platte 38 gehalten wird, welche an der Lagerplatte 30 durch Bolzen 39 befestigt ist. Durch die Platte 36 ist eine Hohlachse 40 geführt, die starr mit der Platte verbunden ist und in deren Ende eine elektrischer Stecker 41 angeordnet ist. Ein elektrischer Leiter 42 ist mit dem Stecker 41 verbunden und durch die Hohlachse 40 geführt, so daß er über die Platte 17 hinausragt. Eine Kontaktfeder 43 ist an der Platte 17 befestigt und liefert über die Verbindung mit dem Leiter 42 die für die elektrischen Vorrichtungen auf der Platte 17 erforderliche Versorgungsspannung.

Die Hohlachse 40 ist mit einer Hülse 44 versehen, die an der Platte 17 befestigt ist. Zwischen der Achse und der Hülse sind isolierende Ringe 45 vorgesehen. Die Hülse 44 ist mit einem Ring 46 versehen, der ein Zahnrad 47 trägt. Dieses greift in ein Ritzel auf der Abtricbswelle des Elektromotors 18 ein, welcher die Platte 17 dreht (Fig. 1). Unter dem Ring 46 ist eine Schaltungskarte 48 mit einer gedruckten Schaltung angeordnet. Die Hülse 44 ist auf der Platte 36 über ein Druckkugellager 49 gelagert.

Die Brücke 20 auf der Platte 17 (Fig. 1) ist mit einem abgebogenen Arm 50 versehen, der an der Platte 17 mittels einer Befestigungsplatte 51 und einer Halterung 52 montiert ist. Der abgebogene Arm 50 hat ein Ende 53, auf dem die Lichtquelle 23 befestigt ist, die beispielsweise eine Quarz-Jodlampe sein kann. I η dem vertikalen Teil 54 des Arms 50 ist ein optisches System 55 befestigt, welches das durch die Quelle 23 abgegebene Licht auf die Meßbehälter 2 richtet. In der Halterung 52 ist ein weiteres optisches System 56 (Fig. 5) angeordnet, welches den von jedem Meßbehälter 2 ausgehenden Lichtstrahl in einen Strahl umset/.t, der durch eine Meßzcllc ausgewertet werden kann. Auf der den Mcßhchältern 2 abgewandten Seite der 1 !aliening 52 ist mittels einer Hülse 57 eine lichtempfindliche Zelle 58 befestigt, beispielsweise eine Vakuum/eile, die den von den Behältern 2 ausgehenden Lichtstrahl in elektrische Signale umwandelt. Am Ausgangder Zelle 58 ist ein Pufferverstärker 59 angeordnet, der die Umsetzung der von der Zelle 58 gelieferten Signale in elektrische Signale ermöglicht, die leicht übertragbar sind.

Die Platte 17 ist durch eine Abdeckung 60 geschützt, während eine zweite Abdeckung 61 auf vertikalen Platten, beispielsweise auf der Platte 62 sitzt, die an der Lagerplatte 30 befestigt sind. Die bewegliche Lagerung 8 ist auf einer Gleitschiene 63 angeordnet, die auf vertikalen Führungen 63« mittes eines Kurbeltriebs 64 verschiebbar ist, welcher mit der Abtriebswelle eines Elektromotors 65 gekoppelt ist.

In Fig. 3 ist di;r Antrieb für die Halterung 8 im Schnitt dargestellt. Die Führungen 63<i für die Gleitschiene 63 sind in einer Anordnung vorgesehen, die durch eine Platte 66 und Bolzen 67 gebildet ist. Die Gleitschiene 63 ist auf den Führungen 63a mittels Haltern 68 befestigt, die beispielsweise Kugellager

ι sein können. Auf der Gleitschiene 63 ist ein Ring 69 befestigt, in dem eine Rolle 70 auf einer Achse 71 angeordnet ist, welche mit dem Ende der Kurbel 64 verbunden ist. Die durch den Elektromotor 65 und die Betriebsvorrichtung für die Halterung 8 gebildete

ίο Gesamtanordnung ist auf einer Grundplatte 72 befestigt.

Die durch die Halterung 52 und den Arm 50 gebildete Brücke ist in Fig. 5 deutlicher dargestellt. Die Lichtquelle 23 ist an dem Ende 53 des Arms 50 mittels

ii einer Einstellvorrichtung befestigt, die eine Platte 73 zur Halterung der Lichtquelle 23 und einen Gewindebolzen 74 umfaßt, der durch eine Gegenplatte 75 geführt ist, welche am Ende 53 des Arms 50 befestigt ist. Eine Schraubenfeder 76 umgibt den Gewindestab

:o 74 und ist in einer Öffnung 77 befestigt, die durch das Ende 53 gebohrt ist. Die Feder 76 wirkt auf die Gegenplatte 75 über eine Beilagscheibe 78 ein, die auf dem Gewindebolzen 74 durch eine Mutter 79 gehalten ist.

r> Das optische System 55, das durch den Arm 50 getragen wird, umfaßt ein in einem Körper 80 befestigtes Wärmeschutzglas 81, das der Lichtquelle 23 gegenübersteht. Ferner sind zwei plankonvexe Linsen 82 in einem Raum 83 angeordnet und in einer ver-

Ki stärkten Bohrung des Körpers 80 mittels einer Mutter 84 befestigt, die mit Außengewinde versehen ist. An dem den Meßbehältern 2 zugewandten Ende des Körpers 80 ist eine verstellbare Halterung 85 vorgesehen, in der ein Filter 86, eine Blende 87 und eine

i) plankonvexe Linse 88 sowie ein Abstandshalter 89 angeordnet sind.

Das optische System 56. das durch die Halterung 52 gehalten wird, ist der dem optischen System 55 abgewandten Seite der Behälter 2 zugeordnet und hat

4(1 einen festen Tubus 90, in dem eine optische Halterung

91 verschiebbar angeordnet ist. In der optischen Halterung 91 ist eine Anordnung optischer Lichtleitfasern

92 vorgesehen, die die Form des durch einen Meßbchältcr 2 fallenden Lichtstrahls ändern. Gegenüber

4i dem Ende der optischen Lichtleitfasern 92 mit dem geringsten Querschnitt ist ein Filter 93 angeordnet.

Die lichtempfindliche Zelle 58 ist so angeordnet,

daß sie das Licht des optischen Systems 56 empfängt.

Sie ist beispielsweise eine Vakuumzelle, die im einzel-

-,Ii neu nicht beschrieben wird. Gleiches gilt für den Pufferverstärker 59, der gleichfalls in üblicher Weise aufgebaut sein kann.

Die Steuerung der Belriebsfolge der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Einrichtung erfolgt durch die Vorrich-

,-, tung 28 (Fig. 1), die in Fig. b deutlicher dargestellt ist. Die Meßanordnung mit den Meßbehältern bzw. Probenhaltern 2 und der drehbaren Platte 17 ist in Fig. 6 mit 100 bezeichnet.

Die Kontakte 27 der Meßanordnung 100 leiten die

mi elektrischen Signale zu dem beweglichen Kontakt 102« eines Umschalters 102, dessen Kontakte 102« und 102/) mechanisch miteinander gekoppelt sind. Der bewegliche Kontakt 102/j ist über einen Umsetzer 104 mit dem Ausgang einer Vorrichtung 103 zur

ι,-, Auslesung von Einstellwcrten verbunden. Die Vorrichtung 103 ist beispielsweise eine Lichstrcifcn-Lesevorrichtung.

Dem beweglichen Kontakt 102« sind zwei feste

Kontakte 105« und 105/) zugeordnet. Der Kontakt 105« ist direkt mit dem Eingangeines Umsetzers 106 zur Umsetzung elektrischer Werte in Zeitwerte verbunden, wahrend der Kontakt 105/) mit dem Umsetzer 106 über eine Schaltung 107 verbunden ist. die den Quotienten zwischen einem eingestellten Wert und einem mit der Meßanordnung 100 gemessenen Wert bildet. Dem beweglichen Kontakt 102/) sind zwei feste Kontakte 107« und 107/) zugeordnet, der Kontakt 107/) verbindet den Umsetzer 104 mit der Schaltung 107 und wird als einziger Kontakt des Umschalters genutzt. Der Umsetzer 106 hat einen Hingang 111. mit dem eine Schaltung 112 verbunden ist, die Tür aufeinanderfolgende Meßbehältcr ein Steuersignal zur Messung liefert.

Die Schaltung 112 ist ferner mit einer Schaltung 113 zur Steuerung der Vorwärtsbewegung des Lochstreifens der Vorrichtung 103 verbunden, die die eingestellten Werte liest. Ferner ist sie mit einer Schaltung 114 verbunden, die die Datenliefcrung am Ende einer Messung steuert. Der Ausgang des Umsetzers 106 ist mit einem Eingang eines Impulszahlers 115 über ein UND-Glied 109 verbunden, dessen zweiter Hingang mit einem Impulsgenerator 110 verbunden ist. Hin zweiter Eingang des Zahlers 115 ist mit einer Zahlsteuerschaltung 116 verbunden. Die Steuerschaltung 113, die Schaltung 114. der Zähler 115 und die ZühUeuerschaltung 116 bilden die Zählcrlogik 117 der Gesamteinrichtung.

Die Zählstcuerschaltung 116 ist mit einer logischen Schaltung 118 verbunden, die die mechanischen Teile der Einrichtung steuert. Sie enthält eine Vorrichtung

119 zur Auswertung der Betriebsstellungen des Ventils 12 (Fig. 1) und der beweglichen Halterung 8. Diese Schaltung 119 wird durch einen Signalgenerator

120 gesteuert, der für jede Umdrehung der Platte 17 ein Signal erzeugt.

Die Schaltung 119 ist mit einer Schaltung 121 zur Steuerung der Funktionen des Ansaugens von Flüssigkeitsproben in die Probcnhalter 2, des Beruhigcns der Proben in den Probenhaltern, des Messens und des Entlecrens der Probenhalter verbunden. Diese Steuerschaltung 121 ist mit einer Vorrichtung 122 zur Steuerung der verschiedenen Bewegungen der Meßeinrichtung verbunden, die wiederum die Motorc 9 und 18 zum Antrieb der Platte 17 und der beweglichen Halterung 8 (Fig. 1) steuert. Die Schaltung 121 ist ferner mit einer zweiten Schaltung 123 verbunden, die die Vorwärtsbewegung des Lochstreifens der Vorrichtung 103 zum Auslesen der Hinstellwerte steuert.

Die logischen Schaltungen 117 und 118 werden durch ein Taktsignal 124 synchronisiert.

Der Ausgang des Impulszählers 115 ist mit einem dreistufigen Zähler verbunden, dessen Stufen 125. 126 und 127 Hiner, Zehner und Hunderter zählen und der durch die Steuerschaltung 114 zur Steuerung der Datenlieferung gesteuert wird. Die Stufen 125, 126 und 127 sind mit einer Vorrichtung 128 zur Steuerung der Datenlieferung verbunden, diese ist wiederum mit einer Maschine 129 zur Speicherung der durch die Zähler empfangenen Daten verbunden. Eine solche Maschine ist beispielsweise ein Lochstreifensehreiber.

Für einen Meßzyklus muß die Hinrichtung die folgenden Operationen durchführen:

1. Anheben der bewegliehen Halterung 8 mit der Platte mit Testgefäßen 5, die jeweils eine zu testende I-Uissigkeitsprobe enthalten,

2. Ansaugen einer jeden FUissigkeitsprobc aus einem Testgefäß 5 in einen !'rollenhalter 2.

3. Abtrennung der Probenhalter 2 voneinander und von dem Ablaßbehälter 15 (Fig. 1).

4. Durchführung der Messungen.

5. Entleerung der Probenhalter 2. (i. Absenkung der Halterung 8,

7. am Ende des Zyklus Vorbereitung der Hinrichtung für den nächsten Zyklus,

S. Entleerung des Ablaßbehälters 15. unter Berücksichtigung der in einer Anordnung von Teslgefäßen 5 vorhandenen Flüssigkeitsmenge und des Behälterinhalts.

In der vorstehend beschriebenen Einrichtung wird die Platte 17 in kontinuierliche Drehung versetzt. Die Messungen werden daher »fliegend« durchgeführt, und zwar jeweils zum Zeitpunkt des Durchgangs der Lichtquelle 23 und des zugeordneten optischen Systems 55 und 56 (Fig. 2) an jedem Probenhalter 2 vorbei.

Die verschiedenen Operationen eines Meßzyklus werden durch die in Fig. 6 gezeigte Einrichtung gesteuert.

Die Probenhalter 2 werden zuerst mit einer Bezugsflüssigkeit gefüllt, und es werden mehrere Eichmessungen durchgeführt. Dabei befindet sich der Schalter 102 der in Fig. 6 gezeigten Anordnung in einer solchen Stellung, daß seine beweglichen Kontakte 102« und 102/) jeweils an den festen Kontakten 105« und 107« liegen. Nach Umsetzung der für jeden Probenhalter erhaltenen Werte in digitale Signale in den Schaltungen 106. 115 und 125 bis 127 werden diese den Bezugswerten entsprechenden digitalen Signale in der Maschine 129 aufgezeichnet, wobei das Ergebnis einer jeden Messung jeweils einer bestimmten Ordnungszahl eines Probenhalters zugeordnet wird. Ein auf diese Weise erhaltener Lochstreifen wird dann in die Lesevorrichtung 103 eingegeben. Die Eichmessungen können für die Dauer ihrer Gültigkeit ausgenutzt werden. Nachdem sie erhalten wurden, können die eigentlichen Probenmessungen beginnen.

Nach der Eingabe der zu prüfenden Proben in die Probenhaltcr bzw. Behälter 2 und Abtrennung dieser Behälter gegeneinander wird der Meßzyklus durchgeführt. Der Schalter 102 wird an die festen Kontakte 105/) und 107/) gelegt. Die Schaltung 107 empfängt gleichzeitig das durch einen Meßvorgang in einem Probenhaller 2 erhaltene Signal und das Eichsignal desselben Meßbehälters, das durch die Bezugsflüssigkeit erzeugt wurde. Das Eichsignal wird durch die Lesevorrichtung zugeführt, die synchron mit der Drehung der Platte 17 gesteuert wird. Das Eiehsignal wird über den Umsetzer 104 auf clic Schaltung 107 gegeben.

Am Ausgang der Schaltung 107 entstehen Signale die jeweils dem Verhältnis des Lichtdurchlässigkeits koeffizientender zu prüfenden Probe in einem Behäl ter 2 zu dem Lichtdurchlässigkeitskoeffizienten de Bezugsllüssigkeil entspricht, die zuvor in demselbei Behälter vorhanden war. Die Amplitudenwerte tie Ausgangssignale der Schaltung 107 werden in Zeit werte umgesetzt, wozu der Umsetzer 106 dient, um durch die Schaltungen 110 und 109 in Impulszüg umgewandelt, die dann gezählt und in dem Loclistrei fensehreiber 129 auf einen Streifen geschrieben wer den. Der Lochstreifen enthält also nach sehr kurze Zeit die relativen I,iehtdurchlässigkeitskoeflizicnte einer großen Anzahl von Kulturproben.

Sind die Zusammenhänge des Lichtdurchlässig

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keitskoeffizienten uikI der jeweiligen Entwicklungsstufe einer Probe bekannt, so ist es lediglieh erforderlieh, die Ergebnisse auf dem Lochstreifen zu analysieren, um die gewünschten Informationen zu erhalten. Hierzu wird der Lochstreifen einer Datenverarbeitungsmasehine zugeführt.

Die in Fig. 6 gezeigte Anordnung steuert die verschiedenen Betriebsarten der Einrichtung folgendermaßen:

Während die Platte 17 durch den Motor 18 gedreht und die mit einer Bezugsflüssigkeit gefüllten Testgefäße auf die bewegliche Halterung S in deren unterer Stellung gebracht werden, wird der Schalter 102 an die Kontakte 105« und 107« gelegt. Die logische Schaltung 118, die ein Startsignal von einer nicht dargestellten Vorrichtung empfängt, weiche durch die Bedienungsperson betätigt wird, startet den Motor 65 (Fig. 2) über die Steuerschaltung 122. Die bewegliche Halterung 8 wird dann mittels der Kurbel 64 auf der Gleitschiene 62, an der sie befestigt ist, derart in ihre obere Stellung (Fig. 2) angehoben, daß jede der Saugsonden 4 in ein Testgefäß 5 eintaucht.

Die Schaltung 119 kennzeichnet die Betriebsstellung des Ventils 12 und liefert ein Signal an die Schaltung 121, welche der Steuerschaltung 122 einen Befehl gibt, durch den das Ventil 12 (Fig. 1) in eine Stellung gebracht wird, in der die Behälter 2 mit der (nicht dargestellten) Unterdruckquelle verbunden sind. Dieser Befehl wird an die elektromagnetische Steuervorrichtung übertragen, die dem Ventil 12 zugeordnet und in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Wenn das Ventil 12 in diese Betriebsstellung gebracht ist, steuert die Schaltung 119die Schaltung 121 derart, daß diese einen Befehl zur Übertragung der Flüssigkeit in den Testgefäßen zu den Meßbehältern 2 durch einen Saugvorgang abgibt. Dieser Befehl startet die Unterdruckquclle. Am Ende des Saugvorganges wird die Unterdruckquelle abgeschaltet, und die logische Schaltung 118steuert das Ventil 12 so, daß die Behälter voneinander und von dem Ablaßbehälter 15 abgetrennt werden, mit dem sie verbunden waren. Die Steuerung erfolgt derart, daß die in jedem Testgefäß enthaltene überschüssige Flüssigkeit in diesem Ablaßbehälter abfließen kann, wodurch die Behälter 2 automatisch gespült werden.

Nach einer Beruhigungsperiode für tlie Flüssigkeil in den Behältern liefert die Schaltung 121 ein Startsignal für die Messung, wodurch diese durch einen Generator 120 eingeleitet wird. Dieser liefert ein Signal, wenn die Platte 17 derart angeordnet ist, daß die optischen Systeme 55 und 56 demjenigen Behälter 2 zugeordnet sind, der als Meßbehälter Nummer 1 gekennzeichnet ist. Das die Messung startende Signal bewirkt die Übertragung elektrischer Signale der lichtempfindlichen Anordnung 58 und des Pulferverstärkers 59 an der Platte 17 über die beweglichen Kontakte 27 zum festen Teil der Einrichtung bzw. zum Umsetzer 106, der Amplitudenwerte in Zeitwerte umsetzt. Der Umsetzer 106 empfängt feiner ein fiit jeden Behälter 2 vorgesehenes Meßsteuersignal von der Schaltung 112. Durch den Impulsgenerator 110 und di.s UND-Glied 109 liefert der Umsetzer 106 dann für jede Messung Impulszüge mit einer Frequenz, die durch den Generator 110 bestimmt ist. Diese sind durch Abstünde voneinander getrennt, die durch (.lic Meßsteuersignale für die einzelnen Behälter bestimmt sind, welche durch die Schaltung 112 abgegeben werden.

Diese Impulszüge werden dem Impulszähler 115 in der logischen Schaltung 117 zugeführt, der ferner von der Schaltung 116 ein Zählsteuersignal erhält, das durch die Schaltung 119 innerhalb der logischen Schaltung 118 erzeugt wird. Die durch den Zähler 115 gezählten Impulse werden dann dem dreistufigen Zähler 125, 126, 127 zugeführt und in diesem Zähler bis zum Ende der Meßperiode gespeichert.

Ein das Ende der Messung kennzeichnendes Signal wird durch die Schaltung 112 der Schaltung 114 zur Datenlieferung zugeführt, die die Übertragung des Inhalts des dreistufigen Zählers 125, 126, 127 zu dem Lochstreifenschreiber 129 steuert, welcher durch die Schaltung 128 gestartet wird. Am Ende dieses Vorganges befindet sich ein Lochstreifen in dem Schreiber, der die Eichwerte enthält, welche jedem der Meßbehälter 2 zugeordnet sind.

Alle Messungen werden während einer vollständigen Umdrehung der Platte 17 durchgeführt, so daß bei dem nächsten Durchgang der optischen Systeme 55 und 56 an dem Behälter Nummer 1 die Schaltung 120 ein neues Signal an die Schaltung 119 abgibt, die wiederum in bereits beschriebener Weise die Unterbrechung der Meßvorgänge, das Absenken der beweglichen Halterung 8 und die Betätigung des Ventils zur Verbindung der Meßbehälter mit dem Ablaßbehälter 15 (Fig. 1) bewirkt. Der auf dem Schreiber 129 erhaltene Lochstreifen wird dann in das Lesegerät 103 eingesetzt, und bei der Schaltstellung des Schalters 102 an den festen Kontakten 105/? und 107b steht die Einrichtung zur Durchführung einer Meßreihe für die zu prüfenden Proben bereit.

Die Ansaug- und Beruhigungsvorgänge für die flüssigen Proben in den Behältern bzw. Probeiihaltern 2 werden in bereits beschriebener Weise durchgeführt und daher nicht weiter erläutert. Gleichzeitig mit den Meßvorgängen erfolgt jedoch ein Abtasten der auf dem Lochstreifen aufgezeichneten Werte in dem Lesegerät 103.

Zu diesem Zweck wird kurzzeitig vor der Übertragung der ersten Messung von der Meßanordnung 1 OCt ein Signal von der Schaltung 121 an die Steuerschaltung 123 abgegeben, welches den Start der Lesevorrichtung 103 bewirkt, die ein dem ersten Eichwert entsprechendes Signal abgibt. Dieses Signal wird in dem Umsetzer 104 gespeichert und dann dem Vergleicher 107 zugeführt, der ferner das Meßsignal des entsprechenden Behälters empfängt. Die Steuerung der Lesevorrichtung 103 erfolgt für die Eichwerte entsprechend den weiteren Behältern durch die Steuerschaltung 113, die wiederum durch das von dem Signalgenerator 112 für jeden Behälter abgegebene Meßsteuersignal gesteuert wird. Die Anordnung arbeitet derart, daß die Schaltung 107 nacheinander Signalpaare empfängt, von denen eines von der Platte 17 stammt und einer gemessenen Probe entspricht während das andere dem auf dem Lochstreifen jeweil· vorhandenen Eichwert für den jeweils geprüften Behälter entspricht.

Die Ausgangssignale der Schaltung 107 werder gemessen und auf dem Lochstreifen unter denselben Bedingungen wie die bei dem bereits beschriebenen Eichvorgang beschriebenen Signale gespeichert.

Die an Hand der I ig. <> beschriebene Steueranordnung ist aus üblichen logischen Schaltungen aufgebaui und muß daher nicht eingehender besehrieben wer den.

Il

Die vorstehend beschriebene Einrichtung ermöglicht Messungen für eine große Anzahl flüssiger Proben in einem kontinuierlichen Meßvorgang. Solche Messungen mußten bisher für jede Probe individuell durchgeführt werden. Eine Anordnung nach der Erfindung ermöglicht also eine beachtliche Einsparung an Zeit, verglichen mit bisherigen Einrichtungen, ferner ermöglichen die auf Lochstreifen aufgezeichneten Meßergebnisse deren schnelle Verarbeitung in einer Datenverarbeitungseinrichtung.

Die in Fig. 1 bis 5 gezeigte Meßeinrichtung kann jetloch in unterschiedlicher Weise gesteuert werden. Es ist beispielsweise möglich, eine industrielle Datenverarbeitungseinrichtung zur Steuerung der Betriebsfolge der Einrichtung und der Bereitstellung und Verarbeitung der gemessenen Daten zu verwenden. In diesem Falle werden die durch die Meßvorrichtung gelieferten Analogspannungen direkt dem Analog-Digital wandler der Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt, wodurch die Durchführung mehrerer Messungen für jeden Behälter und die gleichzeitige Berechnung eines Mittelwertes möglich ist. Ferner kann die Speicherung der Bezugsspannungen automatisch erfolgen, und die Verhaltnisbildung zwischen den Bezugswerten und den Meßwerten erfolgt in einem rein digitalen Verfahren. Der Meßzyklus kann mit jedem beliebigen Meßbehälter begonnen werden, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung dann eine automatische Einordnung und Zuordnung der Meßergebnisse /u den Behältern vornimmt. Wenn ein entsprechendes Programm in der Datenverarbeitungseinrichtung zur ■"> Anwendung kommt, was eine geeignete Arbeitskapa-/ität der Einrichtung voraussetzt, so können alle statistischen oder ähnlichen Berechnungen durchgeführt werden, die zur Auswertung der Messungen geeignet sind.

ι» In der beschriebenen Ausführungsform hat die Einrichtung 72 Meßbehalter bzw. Probenhalter, und der Meßvorgang wird in K) Sekunden durchgeführt. Dies führt zu einem vollständigen Meßzyklus mit einer Dauer von ca. 50 Sekunden einschließlich der zur Be-" > ruhigung der Flüssigkeiten in den Behältern erforderlichen Zeit.

Wird eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Steuerung verwendet, die 60 Messungen pro Probenhalter anstelle nur einer Messung ermöglicht, so liegt

■ ι die Dauer für einen vollständigen Zyklus zwischen 40 und 55 Sekunden.

Die Anzahl von 72 Behaltern für die gleichzeitige Verarbeitung von 72 Proben stellt lediglich ein zui Erläuterung geeignetes Beispiel dar. selbstverständ·

.'". lieh kann die Anordnung nach der Erfindung aucl mit einer größeren Anzahl von Meßbehältern bzw Probenhaltern ausgerüstet sein.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur phntometriscru ν iialyse einer Anzahl von Proben, mit einer entsprechenden Anzahl von entlang einer Kreislinie stationär angeordneten strahlungsdurchlä^sigen Probenbehältern, mit einem entlang der Kreislinie bewegliehen, ohne Strahlungsquelle auf der einen Seite der Probenbehälter und einen photoelektrischen Empfänger auf deren anderer Seite umfassenden optischen System zur aufeinanderfolgenden Erfassung des Strahlungsabsorptionsvermögens der einzelnen Proben, gekennzeichnet durch
.ι) eine im Zentrum der Kreislinie drehbar gelagerte Platte (17) mit einer die Probenbehälter (2) überbrückenden U-förmigen Ausbuchtung (20), an deren Schenkeln (21, 24) die Strahlungsquelle (23, 55) und der photoelektrische Empfänger (25, 26) gehaltert sind, sowie

b) eine Einrichtung zur Beschickung und Entleerung der Probenbehälter (2) mit einer Untcrdruckquclle, mit einer Anzahl von auf einer vertikal verschiebbaren Halterung (8) angeordneten Probenvorratsbehältern (5), mit in die Probenbehälter (2) führenden Saugleitungen (3), deren freie Enden unterhalb der Probenbehälter (2) angeordnet und bei Verschiebung der Halterung (8) in die Probenvorratsbehälter (5) eintauchbar sind, mit einem Probensammelbehälter (15) sowie mit einem Mehrweg-Steuerventil (12) zur Verbindung der Probenbehälter (2) mit der Unterdruckquclle, zur Trennung der Probenbehälter (2) voneinander und von dem Probensammelbehälter (15) und zur Verbindung der Probenbehälter (2) mit dem Probensammelbehälter (15).

2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das optische System auf der drehbaren Platte (17) angeordnete Elemente (80 bis 89) umfaßt, welche die Strahlung der Strahlungsquelle (23) in ihrer Verteilung den vorzugsweise gleichartig ausgebildeten Probenbehältern (2) anpassen.

3. Anordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß miteinander in Wechselwirkung stehende feste und bewegliche Kontakte (27) zur Weiterleitung der durch die Abtastung gewonnenen elektrischen Signale von der drehbaren Platte (17) zu einer Ausweiteeinrichtung (28) vorgesehen sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Platte (17) auf einer Grundplatte (30) der Einrichtung mittels einer Hohlachse (40) und eines auf der Grundplatte (30) durch Bolzen (37, 39) und Platten (36, 38) befestigten Lagers (49) drehbar montiert ist, und daß zur elektrischen Stromversorgung durch die Hohlachse (40) ein elektrischer Leiter (42) geführt ist, dem ein auf der drehbaren Platte (17) befestigter elektrischer Kontakt (43) zugeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur vertikalen Bewegung der Halterung (8) eine Gleitschiene (63) vorgesehen ist, auf der die bewegliche Halterung (8) angeordnet und in vertikaler Richtung längs Führungen (63«) durch einen mit einem Motor (65) gekoppelten Kurbeitrieb (64) bewegbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch .■>, dadurch gekenn/eichent, daß an die freien Enden der Saugleitungen (3) Saugsonden (4) in Form rohrförmiger Elemente angesetzt und auf einer Halteplatte (6) befestigt sind.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder (>, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrweg-Steucrventil (12) ein Drehventil oder ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil ist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (Fig. ft) mit einer Schaltung (122) zur Steuerung der Vertikalbewegung der verschiebbaren Halterung (8). einer Schaltung (119,121,122) zur Steuerung des Mehrweg-Steuerventils (12) für dessen Betriebsschritte und einer Schaltung (122) zur Steuerung der aufeinanderfolgenden Meßvorgänge für die Proben in den Probenbehältern (2) vorgesehen ist.