DE2344427A1

DE2344427A1 - Anordnung zum automatischen zaehlen und messen von suspendierten teilchen

Info

Publication number: DE2344427A1
Application number: DE19732344427
Authority: DE
Inventors: Geb Kuhl Hildegard Goehde; Wolfgang Dr Goehde
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-04
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1975-04-03

Description

Hamburg, den 31. August 1973

Anmelder;

Dr. Wolfgang Göhde

44 Münster
von-Stau±'fenberg-Str₀ 40

Anordnung zum automatischen Zählen und Messen von suspendierten Teilchen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum automatischen Zählen und Messen von in einem Strömungsmittel suspendierten Teilchen, mit einem Durchflußkanal, dessen aus nicht leitendem Material bestehende Wände an zwei einander gegenüberliegenden Stellen Elektroden aufweisen, die Teile einer Einrichtung zur Auswertung von Meßsignalen sind, wobei Mittel zum Fördern des Strömungsmittels durch die Anordnung vorgesehen sind«

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Anordnungen dieser Art werden zum Zählen und Messen von mikroskopisch kleinen Teilchen verwendet, Z₀B₀ von Blutkörperchen, Zellen, Bakterien.

Bekannte Einrichtungen sehen vor, daß eine Pore oder Kapillare zwei Behälter miteinander verbindet, die mit einer Elektrolytlösung gefüllt sind und in die jeweils eine Elektrode eintaucht» Die Teilchensuspension wird zum Zählen oder Messen der Teilchen von einem Behälter aus durch die Kapillare in den anderen Behälter gesaugt oder gedrückt. Beim Fassieren der Kapillare löst jedes Teilchen aufgrund der Widerstandsänderung in der Kapillare einen elektrischen Impuls aus, der als Zähl- und Meßimpuls verwendet wird_o Unter bestimmten Voraussetzungen ist die Größe der Widerstandsänderung, die jedes Teilchen beim Passieren der Kapillare verursacht, der Größe des Teilchens proportional. Dieser Sachverhalt kann ausgenutzt werden, um auf elektrischem Wege die Größe von mikroskopisch kleinen Teilchen zu bestimmen«,

Erfahrungen haben gezeigt, daß das Meßergebnis einerseits von dem ¥erlauf der Feldlinien, andererseits von dem Verlauf des Weges abhängig ist, auf dem die Teilchen durch das Feld hindurchbewegt werden« Es ist deshalb vorgeschlagen worden, siehe DT-PS 964 810, daß das elektrische Feld schärfer begrenzt wird, indem die Elektroden an entgegengesetzten Innenseiten einer isolierten rechteckigen Röhre angeordnet werden,

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durch welche die die Teilchen tragende Flüssigkeit hindurchgeleitet wird«,

Nach der GB-PS 1 051 140 sollen Verschmutzungsteilchen in Flüssigkeiten dadurch gemessen werden, daß in einem Durchflußrohr, in welchem die Flüssigkeit als Dielektrikum wirkt, zwei Elektroden als Teile eines Schwingkreises angeordnet sind, dessen Frequenz durch die von der Flüssigkeit mitgeführten Teilchen verändert wird,,

Bei fortschreitender Steigerung der Anforderungen an die Meßergebnisse hat sich gezeigt, daß bei diesen bekannten Anordnungen der Elektroden in einer Kapillare die Meßstelle und damit das Meßvolumen jeweils nur unzureichend definiert sindo Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß sich ein scharf definierter Meßbereich ergibt*, "

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Bereiches, der von dem in Strömungsrichtung vor den Elektroden liegenden Raum bis zum Zwischenraum zwischen den Elektroden reicht, ein Zuführungskanal für die Teilchenauspension in den Durchflußkanal einmündet, dessen Eingang an einen Vorrat für eine teilchenfreie, leitfähige Flüssigkeit angeschlossen ist«,

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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung hat der Zuführungskanal einen im Vergleich zum jJurchflußkanal kleinen Querschnitt. Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß der Querschnitt des Durchflußkanals klein im Verhältnis zu seiner Länge vor und hinter den Elektroden ist„

In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Achse der Mündung des Zuführungskanals im wesentlichen in einer Ebene, die die Mittelebene des Zwischenraumes zwischen den Elektroden bildet«

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird erreicht, daß sich die Teilchen beim Passieren der Meßstelle zwischen den Elektroden in einem genau definierten Bereich des Durchflußkanals bewegen. Durch die V/ahl der Elektrodenform und der Vorrichtung, mit der dis Suspension in den Meßbereich injiziert wird, läßt sich erreichen, daß die von den Teilchen verursachten Signale vorzugsweise nur von deren Volumen abhängen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeitet die Meßeinrichtung mit einer Leitfähigkeitsmessung, so daß die Teilchen, die zwisehen den Elektroden hindurchwandern, Signale verursachen, nie eine Änderung der Leitfähigkeit anzeigen,,

V/eitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und

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BAD ORIGINAL

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den Zeichnungen, in denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist. Es zeigen :

Fig. 1 eine vereinfachte Schnittdarsteilung des Hauptteiles einer erfindungsgemäßen Anordnung mit weiteren Teilen in vereinfachter Darstellung,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht des Hauptteiles einer erfindungsgemäßen Anordnung in geöffnetem Zustand und

Figo 3 eine Draufsicht auf den in Fig_o 2 dargestellten Teil der erfindungsgemäßen Anordnung«,

Eine Anordnung zum automatischen Zählen und Messen von in einem Strömungsmittel suspendierten Teilchen weist nach der Erfindung, siehe die Zeichnungsfiguren, als Hauptteil einen insbesondere aus Glas hergestellten Block 10 auf, in dessen Oberseite eine röhrenförmige Ausnehmung 14- ausgebildet ist„ vvesentlich ist, daß die Wandung der Ausnehmung .14- nicht leitend ist, so daß bei Einhaltung dieser Bedingung ein anderes, nicht leitendes Material, ZoB. ein Kunststoff, verwendet werden kann „

Eine aus isolierendem Material, insbesondere Glas bestehende Deckplatte 12 ist derart auf der Oberseite des Blockes 10 befestigt, daß die Ausnehmung 14- bis auf ein Zufluß- und ein Abflußende an den Stirnseiten des Blockes 10 abgeschlossen ist_o

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BAD ORlQiNAL

Im Mittelabschnitt des derart ausgebildeten Durchflußkanales 14 sind an den aus isolierendem Material, im diesem Falle Glas, bestehenden Wänden einander gegenüberliegend Elektroden 16, 16* angeordnet. Die Elektroden sind vorzugsweise aus Platinfolie hergestellt, wobei die Zuleitung zwischen dem Block 10 und der Abdeckung 12 verläuft.

Durch den Block 10 geht außerdem ein Zuführungskanal 18 hindurch, der bei 20 in den Durchflußkanal 14- einmündete Die Anordnung ist derart, daß die Mündung 20 des Zuführungskanals 18 innerhalb eines Bereiches liegt, der von dem in Strömungsrichtung, siehe Pfeil 22, vor den Elektroden liegenden Raum bis zum Zwischenraum zwischen den Elektroden reichte In Fig₀ 3 liegt die Mündung 20 zwischen den Elektroden. Eine andere Anordnung ist in der gleichen Figur bei 20· angedeutete Der Querschnitt des Zuführungskanals 18 und der Mündung 20 sind klein gegen den Querschnitt des Durchflußkanals 14-_o Die Mündung 20 liegt vorzugsweise in der Mittelebene des Zwischenraumes zwischen den Elektroden 16, 16'₀

An den Eingang des .üurchflußkanals 14, siehe Fig. 1, ist ein Vorratsbehälter 24 für eine teilchenfreie, leitende Flüssigkeit angeschlossen, die von dem Behälter 24 über die Leitung 26, den Durchflußkanal 14 und eine Leitung 27 in einen Aufnahmebehälter 28 fließtο Der Behälter 24 kann mit einer Druckvorrichtung oder der Behälter 28 mit einer Saugvorrichtung versehen sein, die hier im einzelnen nicht dargestellt

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sind und die den Durchlauf der Flüssigkeit durch den Kanal 14-ermöglichend

An den Zuflußkanal 18 ist mit einer Leitung 31 ein Behälter angeschlossen, der mit einer Druckvorrichtung versehen sein kann, um die im Behälter 30 befindliche Suspension über die Leitung 31» den Kanal 18 und die Mündung 20 in den Durchflußkanal 14- zu injizieren«. Die Leitungen 26, 27 und 31 können mit Ventilen versehen sein, die gegebenenfalls von einer nicht näher dargestellten Einrichtung gesteuert werdeno

In Fig. 3 ist ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden 16, 16^f durch punktiert eingezeichnete Feldlinien angedeutete Die Figur zeigt, daß die aus der Mündung 20 bzw, 20' heraustretende Teilchensuspension von der Förderflüssigkeit durch einen Abschnitt des elektrischen Feldes bewegt wird, in dem die Feldlinien praktisch parallel verlaufen, das Feld demnach homogen ist_o

Bei Durchgang der von der leitenden Flüssigkeit mitgeführten Teilchen durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden 16, 16' ändert sich jeweils die Leitfähigkeit» Diese von dem Volumen der Teilchen bedingte Leitfähigkeitοänderung bildet ein Signal, das einer Auswerteeinrichtung 34- zugeführt wird, die über die Leitungen 35? 36 an die Elektroden 16, 16' angeschlossen ist und diese mit einer in der Einrichtung 34-enthaltenen Spannungsquelle verbindet_o

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Es wird noch einmal betont, daß es für die Erfindung wesentlich ist, durch den Kanal 18 und die Mündung 21 die die Teilchen enthaltende Suspension in einen Bereich zwischen den Elektroden 16, 16' zu injizieren, in dem das Meßfeld weitestgehend homogen bzw« definiert ist» Im Hinblick darauf ist die Querschnittsform des Kanals 14 nicht kritisch. Anstatt der hier dargestellten im Querschnitt halbkreisförmigen Ausnehmung im Block 10 kann auch eine im Querschnitt rechteckige Rinne vorgesehen sein· Dagegen ist es wesentlich, daß der Durchflußkanal 14 vor und hinter der Meßstelle eine:>ausreichende Länge hat und daß die Mündung 20 klein genug im Vergleich zur Breite des Kanals 14 ist.

- PATENTANSPRÜCHE

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1_ey Anordnung zum automatischen Zählen und Messen von in einem Strömungsmittel suspendierten Teilchen, mit einem Durchflußkanal, dessen aus nicht leitendem Material bestehende Wände an zwei einander gegenüberliegenden Stellen Elektroden aufweisen, die Teile einer Einrichtung zur Auswertung von Meßsignalen sind, wobei Mittel zum Fördern des Strömungsmittels durch die Anordnung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Bereiches, der von dem in Strömungsrichtung vor den Elektroden liegenden Raum bis zum Zwischenraum zwischen den Elektroden (16, 16') reicht, ein Zuführungskanal (18) für die Teilchensuspension in den Durchflußkanal (14·) einmündet, dessen Eingang an einen Vorrat (24) für eine teilchenfreie, leitfähige Flüssigkeit angeschlossen ist»

2„ Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ■ der Zuführungskanal (18) einen im Vergleich zum Durchflußkanal (14) kleinen Querschnitt (20) aufweist«,

Jo Anordnung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Durchflußkanals (14) klein im Verhältnis zu seiner Länge vor und hinter den Elektroden (16, 16«) ist«.

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Anordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Mündung (20) des Zuführungskanals (18) im wesentlichen in einer Ebene liegt, die die Mittelebene zwischen den Elektroden (16, 16¹) bildet.

5« Anordnung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (16, 16') an eine Anordnung zur Messung der Leitfähigkeit (34) angeschlossen sind«

Anordnung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Durchflußkanals im wesentlichen aus
Glas bestehen©

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