DE2317322C3

DE2317322C3 - Device for the comparative measurement of theological quantities of flowable substances

Info

Publication number: DE2317322C3
Application number: DE19732317322
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Chmiel, Horst, Dr.-Ing,, 5100 Aachen
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1976-07-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie ist insbesondere für die Messung von Substanzen auf dem Gebiet der Medizin, z. B. Blut, Plasma u. dgl. geeignetThe invention relates to a device according to the The preamble of claim 1. It is particularly suitable for the measurement of substances in the field of medicine, e.g. B. blood, plasma and the like. Suitable

Die bekannten Rheometer zur Messung der Viskosität von Blut und Blutplasma sind kompliziert und erfordern zur einwandfreien Bedienung und Auswertung der Meßergebnisse hochqualifiziertes Fachpersonal. Deshalb sind diese Geräte nur wenig für die Anwendung in der ärztlichen Praxis geeignet Es hat sich aber gezeigt, daß eine vergleichende Viskositätsmessung z. B. von Blut und Plasma in der ärztlichen Praxis sehr wünschenswert wäre, weil bei gewissen organischen Erkrankungen, wie beispielsweise bei den rheumatischen Erkrankungen, Theologische Veränderungen im Blut auftreten, so daß Vergleichsmessungen zwischen dem Blut gesunder und kranker Menschen dem Arzt eine Hilfe bei Diagnose und Therapie sein könnten. Außer Vergleichsmessungen mit Blut und Plasma kämen auch entsprechende Messungen bei anderen Körperflüssigkeiten, wie z. B. Urin, Gelenkflüssigkeit Sputum und andere in Frage. Auch für spezielle Probleme im Bereich der Industrie können vergleichende Messungen Theologischer Größen bei fließfähigen Substanzen von Bedeutung sein.The known rheometers for measuring the viscosity of blood and blood plasma are complicated and require for proper operation and evaluation of the Measurement results by highly qualified specialists. Therefore, these devices are rarely used in medical practice suitable. It has been shown that a comparative viscosity measurement z. B. from Blood and plasma in medical practice would be very desirable, because in certain organic diseases, such as rheumatic diseases Diseases, theological changes in the blood occur, so that comparative measurements between the The blood of healthy and sick people could help the doctor with diagnosis and therapy. Except Comparative measurements with blood and plasma would also correspond to measurements with other body fluids, such as B. urine, synovial fluid and sputum others in question. Comparative measurements can also be used for special industrial problems Theological quantities are important in flowable substances.

Es sind bereits Vorrichtungen zur vergleichenden Bestimmung Theologischer Größen bei fließfähigen Substanzen bekanntgeworden (US-PS 35 35 917), bei denen ein an einer Meßkammer befestigtes Rheometer-Meßrohr und eine Pumpe mit einem mit konstanter Geschwindigkeit bewegten Kolben vorgesehen sind Dieser Kolben fördert eine Antriebsflüssigkeit in die Meßkammer, in der sich die zu vergleichende Substanz befindet; diese wird dadurch durch das Meßrohr gedrückt Der dabei entstehende Druckabfall für jede zu vergleichende Substanz wird durch ein Meßgerät bestimmt Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Antriebsflüssigkeit mit der zu vergleichenden Substanz in unmittelbare Berührung kommt. Das kannThere are already devices for the comparative determination of theological quantities in flowable Substances become known (US-PS 35 35 917), at which a rheometer measuring tube attached to a measuring chamber and a pump with a constant Speed moving pistons are provided. This piston conveys a drive fluid into the Measuring chamber in which the substance to be compared is located; this is thereby pressed through the measuring tube. The resulting pressure drop for each to comparative substance is determined by a measuring device. This known device has the disadvantage that the drive fluid comes into direct contact with the substance to be compared. That can zur Folge habea daß eine Vermischung im Beriihrungsbereich eintritt, die letztlich zu einer Verschmutzung der Antriebsflüssigkeit die ja immer wieder verwendet wird, führen kann. Ferner muß nach jedes Messung die Meßkammer, die die zu vergleichende Substanz enthält, wieder gereinigt werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Meßgerät von der unter Umständen aggressiven oder schmierenden zu vergleichenden Substanz beaufschlagt wird und dadurch Schädigungen ίο oder Verschmutzungen erleidet Diese Mangel werden zwar gemäß einem Merkmal der in der DT-OS 19 16 162 beschriebenen Einrichtung dadurch verhindert daß die zu prüfende Substanz mittels einer Druckflüssigkeit die über eine Membran auf die Substanz einwirkt durch das eigentliche Meßorgan gedrückt wird Wenn auch hierbei die unmittelbare Berührung zwischen der Meßsubstanz und der Antriebsflüssigkeit vermieden ist so daß doch nach jeder Messung die MeB-kammer gereinigi werden, da sonst Verfälschungen der μ folgenden Messung durch Reste der vorher gemessenen Substanz eintreten. Diese Reinigung ist umständlich and zeitraubend da sie sehr gründlich sein muß. Außerdem besteht immer die Gefahr einer Gefährdung des Bedienungspersonals durch unter Umständen mit gefährlichen Keimen durchsetzte Meßsubstanzen.The result is that mixing occurs in the contact area, which can ultimately lead to contamination of the drive fluid, which is used over and over again. Furthermore, the measuring chamber containing the substance to be compared must be cleaned again after each measurement. Another disadvantage is that the measuring device is acted upon by the substance to be compared, which may be aggressive or lubricating, and thus suffers damage or contamination The substance to be tested is pressed through the actual measuring element by means of a pressure fluid which acts on the substance via a membrane the measurement following the μ occur due to residues of the previously measured substance. This cleaning is cumbersome and time consuming because it has to be very thorough. In addition, there is always the risk of the operating personnel being endangered by measuring substances which may contain dangerous germs.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur vergleichender Messung rheologischer Größen fließfähiger Substanzen der eingangs erwähnten Art zu finden, bei der es möglich ist schnell hintereinander Einzelmessungen in großer Anzahl mit möglichst geringem Personalaufwand und bei geringer Gefährdung des Personals durchzuführen. Dabei soll die Reinigungsarbeit auf ein Minimum beschränkt sein und die Arbeitsfolge durch Vorbereitung einer großen Anzahl Meßproben, die dann nacheinander ohne zwischenzeitlichen Zeitverlust durchgemessen werden können, schnell sein.The invention is therefore based on the object of providing a device for the comparative measurement of rheological quantities of flowable substances of the initially mentioned mentioned type, in which it is possible to measure single measurements in large numbers in quick succession to carry out the lowest possible personnel expenditure and with little risk to the personnel. It should the cleaning work can be kept to a minimum and the work sequence by preparing a large one Number of test samples, which are then measured one after the other without any loss of time can be quick.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Membran die Gestalt eines Finger'ings hat und die zu vergleichende Substanz enthält. In Ausgestaltung der Erfindung ist diese fingerlingsförmige Membran in einer entsprechend geformten Ausnehmung der Meßkammer angeordnet, wobei die Ausnehmung etwas größer ist als die mit der Substanz gefüllte Membran. Diese kann zweckmäßig aus Silikonkautschuk hergestellt sein.To achieve this object, it is proposed according to the invention that the membrane have the shape of a finger ring and contain the substance to be compared. In an embodiment of the invention, this fingertip-shaped membrane is in a correspondingly shaped Arranged recess of the measuring chamber, the recess being slightly larger than that with the substance filled membrane. This can expediently be made of silicone rubber.

Die fingerlingsförmige Gestalt der Membran hat die besondere Wirkung, daß durch ihre Verwendung schnell Reihenmessungen mit einer großen Anzahl von Substanzproben durchgeführt werden können, ohne daß zwischen je zwei Messungen eine umständliche Reinigung der Gesaniteinrichtung nötig ist Da die Meßsubstanz infolge der Membran gar nicht mit der Vorrichtung in Berührung kommt, sondern lediglich das SS Meßrohr durchläuft, braucht nur dieses nach jeder Messung kurz durchgespritzt zu werden. Eine Person kann in der Zeiteinheit auf diese Weise eine viel größere Zahl von Einzelmessungen durchführen, insbesondere wenn, was auch nur bei Verwendung von fingerlingsförmigen Membranen möglich ist die für die Reihen messungen vorgesehenen Einzelproben in die entsprechende Anzahl von Membranen vorher eingefüllt worden ist Nach jeder Messung wird jede Membran samt der darin befindlichen Substanz weggeworfen. Ein zusätzlicher Vorteil der Verwendung von fingerlingsför- migen Membranen ist die Vermeidung einer Infektionsgefahr für die Bedienungsperson durch unter Umständen mit gefährlichen Keimen durchsetzte Meßsubstan-The finger-like shape of the membrane has the special effect that its use rapid serial measurements with a large number of substance samples can be carried out without that a cumbersome cleaning of the sanitary facilities is necessary between every two measurements As a result of the membrane, the measuring substance does not come into contact with the device, only that SS measuring tube runs through, only needs this after each Measurement to be injected briefly. In this way, a person can carry out a much larger number of individual measurements in the unit of time, especially if, which is only possible with the use of fingerstall-shaped membranes, those for the series The individual samples provided for measurements have been previously filled into the appropriate number of membranes. After each measurement, each membrane is complete thrown away the substance contained therein. An additional benefit of using fingerling conveyor The avoidance of a risk of infection for the operator by measuring substances that may contain dangerous germs is to be avoided.

zea Bei dem heutigen allgemeinen Personalmangel und den strengen Vorschriften zur Vermeidung von Infektionen bei Laborpersonal stellt die Erfindung somit einen erheblichen technischen Fortschritt darzea With today's general staff shortage and strict regulations to prevent infections In the case of laboratory personnel, the invention thus represents a considerable technical advance

In der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung erläutert wird. In der Zeichnung zeigtIn the drawing is an exemplary embodiment of the Device according to the invention shown, which is explained in the following description. In the Drawing shows

A b b. 1 die Gesamtanord->ung der Meßvorrichtung schematisch.A b b. 1 the overall arrangement of the measuring device schematic.

A b b. 2 den eigentlichen Meßteil der Vorrichtung in größerem Maßstab.A b b. 2 the actual measuring part of the device on a larger scale.

Das Rheometer-Meßrohr I, das thermostatierbar sein kann, ist mittels eines Stopfens 2 an eine Meßkammer 3 angeschlossen, die eine fingerlingsförmige Membran 4 enthält Diese wird an ihrem offenen Ende zwischen den* Stopfen 2 und einer konischen Bohrung 6 in der Meßkammer 3 festgeklemmt Die zu messende Substanz 7 befindet sich in der Membran 4, die in einer etwas größeren Ausnehmung 8 der Meßkammer 3 liegt Am anderen Ende der Meßkammer ist mittels eines Anschlußstutzens 16 ein V^rbindungsrohr 9 zu einem Pumpenzylinder 10 angeschlossen, dessen Kolben 11 über seine Kolbenstange 12 mit einer Gewindemufter 13 verbunden ist. In der Mutter läuft eine Gewändespindel 5, die von einem ortsfest gelagerten Synchronmotor 15 mit konstanter Drehzahl angetrieben wird. In dem Pumpenzylinder 10, dem Verbindungsrohr 9 und dem anschließenden Teil der Meßkammer 3 befindet sich die Antriebsflüssigkeit 17, die das geschlossene Ende der Membran 4 beaufschlagt. Ein Sieb 14 sorgt dafür, daß beim Rücklauf des Kolbens 11 und dem dabei entstehenden Unterdruck aie Membran 4 nicht in den Anschlußstutzen 16 gesaugt und dadurch zerstört wird An dem von der Antriebsflüssigkeit eingenommenen Raumteil dtr Meßkammer 3 ist eine Meßvorrichtung 18 zur Bestimmung des Druckabfalls angeschlossen, die somit von der Antriebsflüssigkeit beaufschlagt wird. Die Skala des Meßgeräts kann in drei Abschnitte unterteilt sein, von denen der mittlere den Bereich der für die zu messende Substanz richtigen oder gewünschten Viskositätswert anzeigt, während die nach beiden Seiten anschließenden Bereiche zu niedrige bzw. zu hohe Viskosität der Substanz kenntlich machen. Der Antriebsflüssigkeit können bei Bedarf Antikoagulantien zugesetzt werden.The rheometer measuring tube I, which can be thermostatically controlled, is connected to a measuring chamber by means of a plug 2 3 connected, which contains a finger-like membrane 4 This is at its open end between the * stopper 2 and a conical hole 6 clamped in the measuring chamber 3 Substance 7 is located in the membrane 4, which is located in a somewhat larger recess 8 in the measuring chamber 3 At the other end of the measuring chamber, a connecting pipe 9 is closed by means of a connecting piece 16 Connected to a pump cylinder 10, the piston 11 of which is connected via its piston rod 12 with a threaded socket 13 is connected. A threaded spindle 5 runs in the nut, driven by a stationary synchronous motor 15 is driven at constant speed. In the pump cylinder 10, the connecting pipe 9 and the adjoining part of the measuring chamber 3 there is the drive fluid 17 which acts on the closed end of the membrane 4. A sieve 14 ensures that when the piston 11 and the resulting negative pressure aie membrane 4 is not sucked into the connection piece 16 and thereby is destroyed Measuring device 18 connected to determine the pressure drop, which is thus caused by the drive fluid is applied. The meter's scale can be divided into three sections, the middle of which indicates the range of the correct or desired viscosity value for the substance to be measured, while the areas adjoining on both sides of the substance's viscosity that are too low or too high are recognizable do. Anticoagulants can be added to the drive fluid if required.

Die Handhabung der Vorrichtung geschieht in der Weise, daß man die mit der zu untersuchenden Flüssigkeit gefüllte Membran 4 in die MeUkammer einlegt und deren Inhalt mittels der von der Pumpe 10,11 geförderten Antriebsflüssigkeit 17 durch das Meßrohr I hindurchtreibt wobei der Druckabfall im Meßgerät 18 gemessen wird. Auf dem Meßgerät kann man dann erkennen, ob die Viskosität der Probe höher oder niedriger ist als der bekannte Normalwert Aus dem Ergebnis kann z. B. der Arzt bei der Messung von Blut unter Zuhilfenahme der Ergebnisse anderer Untersuchungsmethoden wichtige Schlüsse für die Diagnose und Therapie ziehen. Die Handhabung der Vorrichtung ist somit sehr einfach und kann z. B. in jeder Arztpraxis ausgeführt werden, ohne daß irgendwelche schwierigen Auswertungen nötig wären.The device is handled in such a way that the membrane 4 filled with the liquid to be examined is placed in the measuring chamber and its contents are driven through the measuring tube I by means of the drive liquid 17 conveyed by the pump 10, 11, the pressure drop being measured in the measuring device 18 will. On the measuring device you can then see whether the viscosity of the sample is higher or lower than the known normal value. For example, when measuring blood with the aid of the results of other examination methods, the doctor can draw important conclusions for diagnosis and therapy. The handling of the device is thus very simple and can, for. B. can be carried out in every doctor's office without any difficult evaluations being necessary.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vorrichtung air vergleichenden Messung rheologjscher Größen fließfähiger Substanzen mit einer Meßkammer, deren Innenraum durch eine Membran flüssigkeitsdkht in zwei Teilräumen geteilt ist, einem einen definierten Strömungswiderstand bildenden Meßrohr, das an den ersten Teilraum angeschlossen ist, einer Pumpe, die mit konsunter Förderleistimg eine Antriebsflüssigkeit in den zweiten Teilraum fördert, und einem an den zweiten Teilraum angeschlossenen Druckmeßgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran die Gestalt eines Fingerlings (4) hat und die zu messende Substanz enthält1. Device air comparative measurement of rheological quantities of flowable substances with a Measuring chamber, the interior of which is liquid-tightly divided into two sub-spaces by a membrane, a measuring tube which forms a defined flow resistance and which is connected to the first subchamber; Partial space promotes, and a pressure measuring device connected to the second partial space, thereby characterized in that the membrane has the shape of a finger cot (4) and the one to be measured Contains substance

2. Vorrichtung nach Anspruch t. dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (8) der Meßkammer (3) entsprechend der fingeriingsförmigcri Membran {4) geformt ist und etwas größer ist als die mit der Substanz gefüllte Membran.2. Apparatus according to claim t. characterized in that the interior (8) of the measuring chamber (3) Corresponding to the fingering-shaped membrane {4) is shaped and is slightly larger than the one with the Substance-filled membrane.

3. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (4) aus Silikonkautschuk besteht.3. Apparatus according to claim J, characterized in that the membrane (4) consists of silicone rubber.