DE2330499A1

DE2330499A1 - Mechanical calibration of pipette - using photo detectors of liquid surface to mark each position

Info

Publication number: DE2330499A1
Application number: DE19732330499
Authority: DE
Inventors: Berthold Baetz
Original assignee: Boepple & Co KG
Current assignee: Boepple & Co KG
Priority date: 1973-06-15
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1975-01-09

Abstract

Pipettes or burettes are calibrated by filtering with a known quantity of liquid, then sensing the position of the liquid meniscus by a photoelectric cell moved along the pipette, and then marking the appropriate position thus established. Pref. two photoelectric cells are moved together along the pipette; when the first one reaches the meniscus, the motion of both cells is decelerated, and when the second reaches it, their motion is stopped and the scale is marked.

Description

Adjustment system for pipettes and burettes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Eichung von Pipetten und Büretten.The invention relates to a method and a device for calibrating pipettes and burettes.

Die Eichung von Pipetten und Büretten geschieht durch Einfüllung einer genau dosierten Flüssigkeitsmenge in die Pipetten und Büretten und Markierung des unteren und oberen Flüssigkeitsstandes. Bei Pipetten oder Büretten, an die geringere Anforderungen gestellt werden, genügt es, wenn der Nullpunkt und der oberste Punkt durch Einfüllen der maximalen Flüssigkeitsmenge bestimmt wird. Auf einer Teilermaschine werden dann die Zwischenwerte markiert. Für Pipetten oder Büretten, an die höhere Anforderungen gestellt werden, ist das Markieren von lediglich zwei Punkten nicht mehr ausreichend, da der Durchmesser der Rohre über die Länge der Pipetten und Büretten nicht konstant ist. Je nach der gewünschten Genauigkeit müssen durch wiederholtes Einfüllen von genau dosierten Flüssigkeitsteilmengen Zwischenwerte ermittelt werden. Diese Zwischenwerte werden dann wieder mit Hilfe einer Teilmaschine unterteilt. Die durch das Einfüllen der Dosier-The calibration of pipettes and burettes is done by filling a precisely dosed amount of liquid into the pipette and burettes and marking of the lower and upper liquid level. In the case of pipettes or burettes, the lower one Requirements are made, it is sufficient if the zero point and the uppermost point by filling in the maximum amount of liquid is determined. The intermediate values are then marked on a dividing machine. For pipettes or burettes, To which higher demands are made, the marking of only two points is no longer sufficient, because the diameter of the tubes is not constant over the length of the pipettes and burettes. Depending on the desired Accuracy must be determined by repeatedly filling in precisely dosed partial quantities of liquid intermediate values will. These intermediate values are then subdivided again with the help of a sub-machine. By filling the dosing

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flüssigkeit, das Ablesen des Meniskus der Flüssigkeitssäule und das Markieren der ermittelten Stelle erhaltenen Werte, sind in starkem Maße von der Sorgfalt der Bedienungsperson abhängig. Das Ermitteln der genannten Abstände nimmt im übrigen relativ viel Zeit in Anspruch.liquid, reading the meniscus of the liquid column and marking the determined point obtained values, depend to a large extent on the care of the operator. The determination of the specified distances takes im the rest of the time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem mit großer Genauigkeit in kurzer Zeit Pipetten und Büretten geeicht werden können und bei dem Ablesefehler durch die Person des Bedienenden ausgeschlossen sind.The invention is based on the object of proposing a method with which pipettes and burettes can be calibrated with great accuracy in a short time and in the event of reading errors are excluded by the operator.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die zu eichende Pipette oder Bürette eine dosierte Menge einer Flüssigkeit eingefüllt wird, daß der sich in der Pipette oder Bürette einstellende Meniskus der Flüssigkeitssäule von einer längs der Pipette oder Bürette verschiebbaren Fotozelle abgetaset wird, und daß die so ermittelte Stelle anschließend von einem Schreiber markiert wird. Durch die gekrümmte Oberfläche des Meniskus erhält man durch die hierdurch bedingten Brechungsverhältnisse eine dunkle Zone unmittelbar unterhalb des Meniskus. Dieser Helligkeitsunterschied wird von den Fotozellen in ein Signal umgewandelt, der den Antriebsmotor für die Verschiebung der Fotozellen abschaltet. Mit den Fotozellen ist ein Schreiber gekoppelt, der die so ermittelte Stelle markiert.According to the invention, this object is achieved in that a metered amount of a Liquid is filled in so that the meniscus of the liquid column which is established in the pipette or burette of a photocell that can be moved along the pipette or burette is scanned, and that the position determined in this way is then scanned is marked by a scribe. Due to the curved surface of the meniscus, the resulting Refraction conditions a dark zone immediately below the meniscus. This difference in brightness is caused by the photocells converted into a signal that switches off the drive motor for moving the photocells. With the photocells a recorder is coupled to mark the position determined in this way.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dienen zur Abtastung des Meniskus der Flüssigkeitssäule zwei mit Abstand zueinander angeordnete und gleichzeitig verschiebbare Fotozellen. Die den Meniskus zuerst erreichende Fotozelle verlangsamt die Verschiebungsgeschwindigkeit und die zweite Fotozelle stoppt bei Erreichen des Meniskus die Verschiebung ganz und veranlaßt die Markierung der so ermittelten Stelle. Durch die Verwendung zweier Fotozellen erhält man einmal eine höhere Genauigkeit und zum anderen wird die zur Markierung benötigte Zeit verringert.In a preferred embodiment of the invention, two are used to scan the meniscus of the liquid column Photocells that are arranged at a distance from one another and can be moved at the same time. The photocell that reaches the meniscus first slows down the speed of movement and the second photocell stops the movement when it reaches the meniscus completely and causes the marking of the point thus determined. Obtained by using two photocells on the one hand a higher accuracy and on the other hand the time required for marking is reduced.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird die in die Pipette oder Bürette einzufüllende dosierte Flüssigkeitsmenge durch Einschieben eines Kolbens in ein Dosiergefäß erhalten. Das Volumen des in das Dosiergefäß eingeschobenen Kolbens ist gleich der verdrängten und in die Pipette oder Bürette einströmenden Flüssigkeit. Sollen mehrere Teilwerte bestimmt werden, so kann man entweder einen Kolben vorsehen, der um jeweils bestimmte Beträge in das Gefäß eingeschoben wird, oder aber mehrere Kolben.According to a further proposal of the invention, the metered amount of liquid to be filled into the pipette or burette is obtained by pushing a plunger into a dosing vessel. The volume of the inserted into the dosing vessel The piston is equal to the displaced liquid flowing into the pipette or burette. Should If several partial values are determined, one can either provide a piston that increases in each case certain amounts is inserted into the vessel, or several pistons.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein die Pipette oder Bürette aufnehmendes und dicht abschließendes Futter, das über eine Leitung mit einem Dosiergefäß in Verbindung steht, und durchThe invention also relates to a device for carrying out the method. This device is according to the invention characterized by a pipette or burette receiving and tightly closing feed, which has a Line communicates with a dosing vessel, and through

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längs der Pipette oder Bürette verschiebbaren Fotozellen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Fotozellen mit Abstand übereinander angeordnet, wobei beim Erreichen des Meniskus die eine Fotozelle die Verschiebungsgeschwindigkeit verlangsamt und die zweite Fotozelle die Verschiebung stoppt und die Markierung der ermittelten Stelle veranlaßt.Photocells movable along the pipette or burette. In a preferred embodiment of the invention there are two Photocells arranged at a distance one above the other, with one photocell slowing down the displacement speed when reaching the meniscus and the second photocell the Shifting stops and causes the determined position to be marked.

Erfindungsgemäß werden die Fotozellen von einem Arm getragen, der von einer Führungsstange geführt und über eine am Arm befestigte mit einer Gewindespindel zusammenwirkende Spindelmutter angetrieben wird.According to the invention, the photocells are carried by an arm that is guided by a guide rod and one on the arm attached spindle nut cooperating with a threaded spindle is driven.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist das Dosiergefäß mit einem oder mehreren in das Gefäß einschiebbaren Kolben versehen.According to a further proposal of the invention, the metering vessel can be pushed into the vessel with one or more Piston provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen:An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing. In this show:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Justieranlage,1 shows a side view of an adjustment system according to the invention,

Fig. 2 eine Aufsieht.auf das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel, FIG. 2 is a view of the exemplary embodiment shown in FIG. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des aus Glas bestehenden Dosiergefäßes undFig. 3 is a view of the glass metering vessel and

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Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Dosiergefäfles.FIG. 4 shows a side view of the dosing vessel shown in FIG. 3.

In Fig. 1 und 2 ist die Justieranlage insgesamt mit 1 und die zu justierende Pipette, mit 2 bezeichnet. Die Justieranlage 1 ruht mit ihrem Gestell 3 auf einem Tisch 4, der nur teilweise dargestellt ist. Die Pipette 2 ist an ihrem unteren Ende in einem Futter 5 eingespannt, das über Spannhebel 6 betätigbar ist. Das Spannfutter 5 ist über einen Schlauch 7 mit einem Dosiergefäß 8 verbunden.In FIGS. 1 and 2, the adjustment system is indicated as a whole by 1 and the pipette to be adjusted is indicated by 2. The adjustment system 1 rests with its frame 3 on a table 4, which is only partially shown. The pipette 2 is in at its lower end clamped in a chuck 5 which can be actuated via a clamping lever 6. The chuck 5 is via a hose 7 with a Dosing vessel 8 connected.

An einer Gewindespindel 9 greift eine Spindelmutter 10 an, die mit einem Arm 11 verbunden ist. Der Arm 11 ist an einer Führungsstange 12 geführt und trägt an seinem einen Ende zwei Fotozellen 13, 14. Die Fotozelle 14 ist etwas oberhalb der Fotozelle 13 angeordnet. Den Fotozellen 13^^; 14 gegenüberliegend sind Beleuchtungslampen 15, 16 angeordnet. Der Arm trägt weiter zwei Rollen I7, die an der Wandung der Pipette entlang laufen und diese ausrichten.A spindle nut 10, which is connected to an arm 11, acts on a threaded spindle 9. The arm 11 is guided on a guide rod 12 and carries two photocells 13, 14 at one end. The photocell 14 is arranged somewhat above the photocell 13. The photocells 13 ^ ^; 14 opposite lighting lamps 15, 16 are arranged. The arm also carries two rollers I7, which run along the wall of the pipette and align it.

Das Dosiergefäß 8 ist über einen Schlauch 18 mit einem Flüssigkeitsbehälter 19 verbunden. Dieser Vorratsbehälter 19 dient zum Auffüllen des Dosiergefäßes 8 und der Pipette oder Bürette bis zum Nullpunkt. Während der Justierung der Pipette ist das Gefäß 19 durch einen Hahn 20 vom Dosiergefäß 8 getrennt. Am Dosiergefäß 8 sind drei Kolben 21, 22, 23 angebracht. Die Verschiebbarkeit der Kolben 21 bis 23The dosing vessel 8 is connected to a liquid container 19 via a hose 18. This storage container 19 is used to fill the dosing vessel 8 and the pipette or burette to the zero point. While adjusting the With a pipette, the vessel 19 is separated from the metering vessel 8 by a stopcock 20. There are three pistons 21, 22, 23 attached. The displaceability of the pistons 21 to 23

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ist durch zwei Anschläge 24, 25 begrenzt. Die durch die Kolben 21 bis 23 in dem Dosiergefäß verdrängte Flüssigkeit strömt durch die Leitung 7 über das Futter 5 in die zu eichende Pipette 2.is limited by two stops 24, 25. The liquid displaced by the pistons 21 to 23 in the metering vessel flows through the line 7 via the feed 5 into the pipette 2 to be calibrated.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Dosiervorrichtung ist folgende. Die zu eichende Pipette 2 wird mit Hilfe des Spannhebels 6 in das Futter 5 eingesetzt. An einer beliebigen Stelle am unteren Ende der Pipette 2 wird ein Ausgangsflüssigkeitsstand eingestellt. Anschließend wird der Hahn 20 mit Hilfe des Stellknopfes 27 abgesperrt. Die am unteren Ende der Pipette befindlichen Fotozellen werden durch Drehung der Gewindespindel 9 nach oben verfahren. Sobald die obere Fotozelle 14 den Meniskus erreicht hat, wird die Vorschubgeschwindigkeit von schnell auf langsam geschaltet. Sobald die untere Fotozelle 13 den Meniskus erreicht hat, wird der Antrieb abgeschaltet und die so ermittelte Stelle mit Hilfe eines Schreibers 26 markiert. Anschließend wird durch Einschieben z.B. des Stempels 21 in das Dosiergefäß 8 eine bestimmte Flüssigkeitsmenge in die Pipette 2 eingefüllt. Anschließend werden die Fotozellen wieder in Bewegung gesetzt und der zuvor beschriebene Vorgang der Abtastung des Meniskus und der Markierung der Stelle erfolgt wie zuvor beschrieben. Dieser Vorgang wiederholt sich entsprechend der Anzahl der gewünschten Eichpunkte. Das Einschieben der Kolben 21 bis 23 kann gleichfalls automatisch erfolgen, so daß die Bedienungs-The method of operation of the metering device described is as follows. The pipette 2 to be calibrated is Clamping lever 6 inserted into the chuck 5. At any point at the lower end of the pipette 2 there is a starting liquid level set. The cock 20 is then shut off with the aid of the adjusting knob 27. The one at the bottom The photocells located in the pipette are moved upwards by turning the threaded spindle 9. Once the top photocell 14 has reached the meniscus, the feed speed is switched from fast to slow. As soon as the lower photocell 13 has reached the meniscus, the drive is switched off and the thus determined point with the help of a writer 26 is marked. Then, by pushing, for example, the plunger 21 into the dosing vessel 8, a certain Amount of liquid filled into the pipette 2. The photocells are then set in motion again and the above-described process of scanning the meniscus and marking the site is carried out as described above. This process is repeated according to the number of calibration points required. The insertion of pistons 21 to 23 can also be done automatically, so that the operating

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person nur noch die Pipetten auswechseln muß. Die erfindungsgemäße Justieranlage bietet den Vorteil, daß die einzelnen Eichpunkte automatisch bestimmt werden und somit unabhängig von Ablesefehlern der Bedienungsperson sind·»person only has to change the pipettes. The inventive Adjustment system offers the advantage that the individual calibration points are determined automatically and therefore independent of reading errors by the operator · »

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Claims

Claims;

/1. J Method for calibrating pipettes and burettes, characterized in that the pipette or burette to be calibrated is filled with a metered amount of a liquid so that the meniscus of the liquid column which is established in the pipette or burette is scanned by a photocell which can be displaced along the pipette or burette is, and that the determined place is then marked by a writer.

2. The method according to claim 1, characterized in that for scanning the meniscus of the liquid column two at a distance arranged and at the same time displaceable photocells serve that the first to reach the meniscus photocell Movement speed slows down, and that the second photocell stops moving when it reaches the meniscus and causes this point to be marked.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the metered dose filled into the pipette or burette Amount of liquid is obtained by pushing a piston into a dosing vessel.

4. Device for performing the method, characterized by a pipette or burette (2) receiving and tight final feed (5), which is connected via a line (7) to a metering vessel (8), and through along the

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Pipette (2) or burette displaceably arranged photocells (13, 14).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that two photocells (13, 14) are spaced one above the other are arranged that when reaching the meniscus the one photocell (13) slows down the displacement speed and the second photocell (14) stops the shift and causes the identified location to be marked.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the photocells (13, 14) are carried by an arm (11), guided by a guide rod (12) and interacting with a threaded spindle (9) via a threaded spindle (9) fastened to the arm (11) Spindle nut (10) is driven.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the arm (11) rollers (17) are arranged, which on the wall the pipette (2) or burette.

8. Apparatus according to claim 4, characterized in that the metering vessel (8) with one or more in the vessel retractable piston (21-23) is provided.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that for refilling the metering vessel a lockable via a Line (18) is used to connect the water tank to the dosing vessel.

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