DE2354611C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Nachweis von Partikeln in einer in einem durchsichtigen Behälter eingeschlossenen durchsichtigen Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Zum Überprüfen und Aussortieren der festen, winzigen Partikel, die in einem Gemisch, z, B. medizinischen Flüssigkeiten, flüssiger Nahrung, flüssigen Chemikalien, chemikalischen Reagenzien enthalten sind, die sich in einer Ampulle, Flaschen oder anderen Behältern befinden, sind neben makroskopischen Prüfverfahren verschiedene Arten wirksamer und automatischer Prüfverfahren für Flüssigkeiten und Geräte, welche ein fotoelektrisches Element verwenden, bekannt und werden benutzt.

Gemäß diesen bekannten automatischen Prüfverfahren wird Licht auf einen Flüssigkeitsbehälter z. B. eine Ampulle projiziert und die von den Fremdkörpern in der Flüssigkeit reflektierten zerstreuten Licht-

r> strahlen werden durch das fotoelektrische Element aufgenommen. Wenn keine Fremdkörper vorhanden sind, erhält das fotoelektrische Element in diesem Fall nur das von der Flüssigkeit in dem Behälter, ζ Β. einer Ampulle, allein reflektierte gestreute Licht, während das fotoelektrische Element sowohl die von der Flüssigkeit als auch die von dem Fremdstoff reflektierten zerstreuten Lichtstrahlen erhält, wenn irgendein Fremdstoff vorhanden ist, so daß die vom fotoelektrischen Element aufgenommene Lichtmenge ansteigt.

r. Daher ist es möglich, die Menge des in der Flüssigkeit vorhandenen Frerpdstoffs durch vergleichende Messung der aufgenommenen Lichtmengen fotoelektrisch zu bestimmen.

Jedoch ist die Intensität oder die Menge des ge-

JO streuten Lichtes, «las von den mit der Flüssigkeit vermischten Fremdkörpern reflektiert wird, nicht nur der Reflexionsfläche der Fremdkörper proportional, sondern wird auch stark durch die Form der Substanz oder ihre Lichtreflektion beeinflußt. Zum Beispiel ist

:> das Reflexionsvermögen schwarz gefärbten Materials im allgemeinen geringer als das weißen Materials. Wenn daher die Menge des von kleinstückigem weißen Material reflektierten Lichtes und von großstükkigem schwarzen Material reflektierten Lichtes ge-

Jd trennt gemessen werden, könnte ein Fall eintreten, in welchem irrtumlich festgestellt wird, daß beide Materialien dieselbe Große haben oder in der gleichen Menge vorhanden sind. Wenn also eine Prüfgröße auf der nicht immer lor Größe der Partikel proportionalen Basis des Rei.L-xionsvermögens erfaßt wird, kann das Ergebnis sich als ungenau erweisen und zu Mißverstandnissen führen.

Aus der deutschen Patentschrift XXhWi?, welche in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 3 ge

μι würdigt winde, ist eine Vorrichtung zur Untersuchung lichtdurchlässiger Flüssigkeiten auf darin befindliche Fremdkörper bekannt, gemäß der durch die Masche gerichtete I ichtstreifen von drei Spiegeln abgelenkt und zu drei photoelektrischen Zellen geleitet wird

v> Die Hinrichtung kann dabei auch so gestallet sein. d;iK nur eine einzige elektrische Zelle vorhanden ist. Das gesamte durch die Htissigkeit gelangende Licht vvml gesammelt und die relative Heiahsetzung der Intensi tilt diese umgekehrten Lichtbilds wird als Ganzes ge

Wt messen und mit der ursprünglichen Intensität des pm jizierten Lichts verglichen. Bei einem derartigen System, d. h. bei derartig großen Auffangbereichen, ist eine erhebliche und somit für eine genaue Messung notwendige Differenz hinsichtlich der Intensität nicht

μ erzielbar.

Aus der US-Patentschrift 2635 1°4 ist ein System zur Ampullenprüfung im Durchlicht bekannt, gemäß dem die Ampulle zunächst in Rotation versetzt, dann

angehalten wird und bei dem durch weiterkreisende Partikel bewirkte Änderungen der Intensität des Durchlichts auf fotoelektrischem Wege nachgewiesen werden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1573687 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen gefüllter Ampullen auf einwandfreie Beschaffenheit bekannt. Gemäß diesem Stand der Technik sind zwei Prüfstellen vorgesehen, die als im Prinzip übereinstimmende Sichtfeld-Prüfstellen ausgebildet sind. An der ersten Prüfstelle setzt sofort nach dem Ansaugisn der Ampullen eine kurzzeitige Rotation mit hoher Drehzahl ein. Dabei wird alle Flüssigkeit aus den Ampullenspießen nach unten geführt, und es bildet sich ein tiefer Trichter in der im Ampullenkörper befindlichen Flüssigkeit. Nach dem raschen Wiederstillsetzen der Rotationseinrichtung und der auf den Drehtellern angesaugten Ampullen rotiert die Flüssigkeit in den voll übersehbaren und durch keinerlei Haltemittel verdeckten Ampullen unter allmählicher Abflachung des Meniskus weiter und kann dabei der objektiven Prüfung durch Meßeinrichtungen oder der subjektiven Sichtprüfung mit Hilfe von eingebauten Vergrößerungsgläsern unterworfen werden. Dabei sind an der Prüfstelle ein durch Kaltlichtröhren erhellter Leuchtkasten mit Opalglasscheibe und vorgeschaltetem Polarisationsfilter vorgesehen sowie ein zweites Polarisationsfilter hinter dem Vergrößerungsglas. An der zweiten Prüfstelle werden die Ampullen nach dem Ansaugen durch die Rotationseinrichtung während der ganzen Prüfdauer in langsamer Rotation gehalten. Die zweite Prüfstelle ist ebenfalls mit einem Vergrößerungsglas ausgerüstet und mit einem Leuchtkasten, der durch eine Blende so weit geschlossen ist, daß nur ein schmaler Schlitz einen nach unten gerichteten, die Ampullen nicht treffenden Lichtstrahl austreten läßt.

Aus der deutschen Patentschrift 2 018 356 ist ein optisches Prüfgerät bekannt, welches in erster Linie der Prüfung einer Oberfläche, beispielsweise der Oberfläche eines Stücks Papier, Gewebe, Matten oder Blätter, losen Materials, beispielsweise Kokosmatten, Kunststoff- oder andere Späne, Getreide, Reis oder ähnliches Material dient. Diese Stoffe können rmit Hilfe der beschriebenen I.ichtkontrollvorrichtung geprüft werden, indem man die Intensität des von verschiedenen Teilen der Oberfläche reflektierten Lichts mißt oder, wenn das Material dazu geeignet ist, indem man die Intensität des durch das Material hindurchgcschickten Lichts mißt. Die Lichtquelle wird in jedem Falle vorzugsweise eine bestimmte, feste Intensität aufweisen. Das verwendete Prüfgerät besitzt eine Anzahl von Lichtleitsträngen, wobei mindestens ein Sat/ korrespondierender Finden solcher Lichtleitstränge in einer vorgegebenen Ordnung angeordnet ist. Ls sind ferner Abtastmittel vorgesehen, welche beweglich in einer Hbene angeordnet sind, die benachbart zu den linden hegt, welche in einer bestimmten Anordnung ausgerichtet sind. Mit ilen Abtiistmitt» In sind ferner l.ichtfulirungseinrichtiinpen vorgesehen. welche nacheinander mit jedem Lnde in der ausgerichteten Anordnung fluchten, wenn das Abtastmittel bewegt wird. Neben einem Satz korrespondierender Enden der Lichtleitstränge sind Detektormittel vorgesehen. Dabei ist die Anordnung so gewählt, daß das Licht, welches einem Satz korrespondierender Enden der Lichtleitstränge zugeführt wird, abwechselnd durch jeden Lichtleifstrang hindurchgehen und infolgedessen zum Detektor gelangen kann. Die Lichtführmittel können beispielsweise aus einer Öffnung in einer drehbaren Scheibe bestehen. Durch ein derartiges System besteht nicht die Möglichkeit, die Differenz hinsichtlich der Intensität des projizierten Lichts zu fördem bzw. zu erhöhen.

Aus der US-Patentschrift 3217X77 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Überprüfen von Ampullen bekannt, und zwar zum Feststellen von Feststoffverunreinigungen einer in einem

i" durchsichtigen, dichten Behälter befindlichen durchsichtigen Flüssigkeit durch Auffangen und Intensitätsmessung eines durch die Flüssigkeit hindurch projizierten Lichtstreifens, wobei der dichte Behälter in Drehung versetzt und dann plötzlich angehalten wird.

π Die Messung erfolgt mittels des Schattenwurfs eines Lichts durch die Feststoffe. Des weiteren bedient sich die bekannte Vorrichtung drehbarer Mittel zur Halterung des mit der Flüssigkeit gefüllten, transparenten Behälters, die mit hoher Drehzahl gedreht und plötzlieh angehalten werden können. D.i.iei ist eine Lichtquelle zum Zufuhren von Licht zum .'Jehälter durch eine Beleuchtungslinse vorgesehen. Zum Bündeln der Lichtstrahlen, die durch den transparenten Behälter hindurchgegangen sind, verwendet man eine Fokussierlinre. Darüber hinaus sind ein fotoelektrisches Element zum Auffangen der Lichtstrahlen und ein Verstärker vorgesehen.

Die US-Patentschrift 3609 048 beschreibt eine selbstreinigende Probenzelle für Stiahlungsenergie-

iii Analysatoren. Das beschriebene System basiert auf der optischen Eigenschaft dahingehend, daß suspendierte Partikel Strahlenenergie absorbieren und streuen. Die zu untersuchende Probenflüssigkeit durchströmt eine selbstreinigende Probenzelle und

j) dabei einen Strahlenenei'gie-Analysator. In den Wänden der Zelle sind Fenster vorgesehen, durch die Lichtstrahlen durch die Flüssigkeit geschickt werden. Das von einer Lichtquelle ausgestrahlte Licht Jurchströmt eine Sammellinse, dann die Zelle und die FIiLs-

■in sigkeit, wonach das aus der Zelle wiei'er austretende Licnt ebenfalls einer Sammellinse und einem Detektor zugeführt wird. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, zur Feststellung des Feststoffanteils an Suspensionen gleichzeitig Transmissions- als auch Streulichtmcs-

4") sungen vorzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. die Voι richtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3 so weiterzubilden, daß Behäl-

■>(> ter ermittelt werden können, die Partikel oberhalb einer bestimmten Große enthalten.

Diese Aufgabe wird "i f indungsgcmiiß durch die im K.erweichen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 3 genannten Maßnahmen gelöst.

V) Hs könnte eing '.vendet werden, daß cias durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte Lrgebnis mch.· oder weniger durch Lichtdurchlässigkeit der Fremdkörper beeinflußt wird. Zum Beispiel ergeben weiße, schlanke und langgestreckte Feststoffpartikel, ζ. Β.

ο« faserahnliche Körper, ein blasses prujizicrtes Bild und daher eine geringere Sensibilität als ein schwarzes Teilchen derselben Größe und Form.

Dieser Nachteil kann jedoch überwunden werden, indem erfindungsgemäß das oben beschriebene Ver-

bi fahren entsprechend Anspruch 2 mit einem bekannten Verfahren kombiniert wird, bei welchem das Vorhandensein von festen Fremdkörpern durch Messen des von den festen Fremdkörpern reflektierten Lieh-

tes bestimmt wird.

Die Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenölen wird die Erfindung unter Bezugⁿahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt ">

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung, welche den Aufbau einer bekannten Abtastvorrichtung mit optischem Fasersystem zeigt, welche als Abtasteinheit i" verwendet werden kann, die einen Teil des in Fig. 1 gezeigten Gerätes bildet,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung der wesentlichen Bauteile bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. i^r>

Fig. 4 eine Vorrichtung zur Halterung einer mit Flüssigkeit gefüllten Ampulle, z. B. für die Untersuchung, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung, weiche die bekannte Reflexionsanordnung zeigt, die als Teil der *> in Fig. 3 gezeigten Anordnung verwendet werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, das bei einer mit einer Flüssigkeit, z. B. einer mit flüs- i^r> siger Medizin gefüllten Ampulle, angewandt wird.

Allgemein gesagt werden parallele Lichtstrahlen, wie später mehr im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wird, auf eine Ampulle aufgebracht, indem eine eine Linse durchstrahlende so Lichtquelle verwundet wird, die Ampulle auf einer drehbaren Auflage befestigt, mit hoher Geschwindigkeit gedreht und dann plötzlich angehalten wird. Hinter der Ampulle ist eine Fokussierlinse vorgesehen, durch die das projizierte Bild der Ampulle in einer r> Ebene hinter der Linse gebildet wird. Die lichtempfindlichen Flächen eines mit einer Abtasteinheit versehenen fotoelektrischen Umwandlers sind in dieser Ebene vorgesehen. Wenn einige Feststoffpartikel in der in der Ampulle befindlichen Flüssigkeit vorhanden sind, wird das von der Lichtquelle auf die lichtaufnehmenden Flächen nroiizierte direkte Licht durch die festen Fremdkörper abgeblendet, so daß die Menge des durch die beschatteten lichtaufnehmenden Flächen aufgenommenen Lichtes erheblich verringert wird. Dieser Zustand wird mittels eines fotoelektrischen Umwandlers mit einem Abtaster in ein elektrisches Signal umgewandelt. So kann durch Vorhandensein oder Abwesenheit dieses Signals bestimmt werden, ob die Ampulle irgendwelche Fremdkörper in ihrem Inhalt enthält oder nicht.

Bei einer bevorzugten Abtasteinheit sind auf einer geraden vertikalen Linie mehrere kleine lichtaufnehmende Flächen angeordnet, die jeweils eine der kleinsten regulären Größe von einzufangenden Fremdkörpern äquivalente Fläche haben. Diese lichtaufnehmenden Flächen können z. B. mittels eines Bündels optischer Fasern erhalten werden, wie sie in einer Abtastvorrichtung mit optischen Fasern verwendet werden (Fig. 2) oder durch eine abtastende Fotodiode und der Mechanismus ist so angeordnet, daß diese kleine lichtaufnehmenden Flächen eine nach der anderen abgetastet werden.

Als Beispie:! hierfür wird ein rotierender Abtaster, welcher optische Fasern verwendet, unter Bezugnähme auf Fig. 2 beschrieben, in weicher ein solcher Abtaster in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung gezeigt ist. Diese Abtasteinheit mit optischen Fasern besteht aus einer Menge optischer Fasern 6, welche jeweils 100 μπι stark sind, einem sich drehenden Abtastelement 8, einem fotoelektrischen Element 9 und einem Verstärker 10. Diese vielen optisehen Fasern sind η η einem Ende in einer geraden vertikalen Linie angeordnet, so daß sie ein geradlinig ges Ende 5' bilden, während die anderen Enden kreisförmig angeordnet sind, um ein kreisförmiges Ende 7 zu bilden. Das aus optischer Faser hergestellte Abtastelement 8 ist so ausgebildet, daß sein eines Ende unter Drehung das kreisförmige Ende 7 des optischen Faserbündels 5 abtastet. Das andere Hnde des Abtastelements 8 ist optisch mit den lichtaufnehmenden Flächen des fotoelektrischen Elements 9 verbunden. Die Lichtstrahlen von einer Lichtquelle 1 werden durch eine Ampulle 3, die gerade gedreht und aus einer Drehung mit hoher Drehzahl plötzlich angehalten wurde, auf die lichtaufnehmenden Flächen mit kleinein OueiMiimit cfitmi'ig dem geradlinig angeordneten Ende 5' der optischen Fasern 6 projiziert und hierdurch werden die lichtaufnehmenden Flächen mit einer bestimmten Helligkeit beleuchtet. Wenn jedoch irgendein Fremdkörper im Inhalt der Ampulle vorhanden ist, kreuzt das projizierte Bild dieses Fremdkörpers (der fortfährt, sich unter Lösung zu drehen, auch wenn die Drehung der Ampulle plötzlich ange halten wurde) momentan das geradlinige Ende 5', so daß die direkten Lichtstrahlen von der Lichtquelle zu den lichtaufnehmenden Flächen während dieses Momentes des Kreuzens beschattet und die Flächen verdunkelt werden. Weil diese Flell-Dunkel-Zustäniie am geraden Ende 5' fortlaufend auf das kreisförmige Ende 7 der optischen Fasern übertragen werden, nimmt das sich drehende Abtastelement 8 solche Helligkeiten und Schatten jeder einzelnen optischen Faser am kreisförmigen Ende 7 auf und dieser aufgenommene Zustand wird durch das fotoelektrische Element 9 und den Verstärker 10 unmittelbar in einen starken oder schwachen Strom umgewandelt und die Messung und Auswahl der Probestücke wird durch ein geeignetes bekanntes Verfahren gemäß dem durch die Umwandlung erzeugten elektrischen Signal vorgenommen.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das durch den Fremdstoff bewirkte Abblenden des Lichtes der lichtaufnehmenden Flächen der optischen Fasern zur Durchführung der Messung verwendet, so daß auch dann, wenn die Fremdstoffe geringes Reflexionsvermögen für Licht aufweisen, ein Signal mit hohem S-N-Verhältnis erzielt werden kann, das einen hohen Genauigkeitsgrad bei der Erfass :-Ag sicherstellt. Weil ein Bildausschnitt von derselben Größe wie der Durchmesser einer der optischen Fasern gleich der minimalen Größe des zu erfassenden Fremdstoffs ist, ist es auch möglich, wahlweise die kleinste Größe zu erfassender Fremdkörper durch Einstellen der Vergrößerung der Fokussierlinse zu ändern.

Wie oben beschrieben wurde, fährt der flüssige Inhalt einer mit hoher Geschwindigkeit gedrehten und dann plötzlich angehaltenen Ampulle durch die Trägheit auch nach dem Anhalten der Drehung der Ampulle fort, sich zu drehen und daher fährt auch der zusammen mit der enthaltenen Flüssigkeit schwimmende gegebenenfalls vorhandene Fremdstoff fort, sich zu drehen. Während dieser Bedingungen werden Lichtstrahlen auf die festen Fremdkörper projiziert.

Ein typisches Ausführungsbeispiel gemäß der obi-

gen Beschreibung wird im folgenden mehr im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben.

Die Lichtquelle 1 leuchtet so, daß durch eine vor der Lichtquelle angeordnete Beleuchtungslinse parallele Lichtstrahlen erzeugt werden, Die Lichtstrahlen werden durch eine zu überprüfende Ampulle 3 geleitet, Vielehe auf einer drehbaren Unterlage 17 befestigt ist (Fig. 4). Diese Unterlage wird zunächst mit hoher Drehzahl gedreht und darin plötzlich angehalten, wo^ durch sich die in der Ampulle enthaltenen Flüssigkeit befindlichen fe<.ten Fremdkörper zusammen mit dem flüssigen Inhall wirbelnd bewegen. Das projezierte Bild dieser Fremdkörper wird am geradlinigen Ende 5' der optischen Fasern 6 der Abtasteinheit mittels einer Fokussierlinse 4 abgebildet, wodurch das direkte Licht von der Lampe 1 mit Schatten versehen wird. d. h. daran gehindert wird, auf die lichtaufnehmenden Flächen der optischen Fasern projiziert 711 werden. Das durch das oben beschriebene Abschatten des projizieren Lichtes erzeugte Dunkelstadium wird durch die optischen Fasern 6 auf das kreisförmige Ende 7 übertragen und der Zustand des kreisförmigen Endes 7 wird nacheinander von dem umlaufenden Abtastelement 8 aufgenommen und auf die lichtaufnehmenden Flächen des fotoelektrischen Elements 9 übertragen, und in ein elektrisches Impulssignal umgewandelt, welches dann mittels eines Verstärkers 10 zur Erzeugung eines verstärkten Signals weiter verstärkt wird. Auf diese Weise wird das Vorhandensein gegebenenfalls vorhandener Fremdkörper erfaßt und in ein elektrisches Impulssignal umgewandelt, so daß es möglich ist, das Vorhandensein fester Verunreinigungen in der Ampulle zu ermitteln und das Aussortieren dieser Ampulle gemäß dem elektrischen Signal durchzuführen.

Die oben beschriebene Abtasteinheit mit dem optischen Fasersystem kann durch eine bekannte Reihe von abtastenden Fotodioden ersetzt werden.

Das Ergebnis dieser Beobachtung wird fast überhaupt nicht durch die Form oder Art der Fremdkörper, wie sie oben erwähnt wurde, beeinflußt und es ist möglich, mit hoher Genauigkeit die Fremdkörper zu erfassen, die Flächen oder Größen haben, die größer als eine bestimmte vorbestimmte Standardgröße sind. Ein Ausführungsbeispiel hierfür wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3, 4 und 5 erläutert. Obwohl in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des Gerätes dargestellt ist, bei welchem das reflektierte Licht in der ersten Stufe erfaßt wird und das übertragene Licht in der nächsten Stufe gesondert aufgefangen wird, ist es auch möglich, die Reihenfolge dieser zwei Stufen umzukehren und/oder die Anordnung so zu treffen, daß unabhängig sowohl das übertragene als auch das reflektierte Licht mittels eines einzelnen Gerätes erfaßt werden können oder daß mehrere Auffangeinrichtungen für das reflektierte Licht und/oder mehrere Auffangeinrichtungen für das übertragene Licht für Gruppen einer Reihe von Proben vorgesehen werden, die nacheinander vorgeführt werden, um so gleichzeitig die gleiche optische Prüfung bei einer Anzahl von Proben durchzuführen.

Die in Fig. 3 in Draufsicht gezeigte Maschine besteht im wesentlichen aus den folgenden vier Abschnitten:

a) einem Abschnitt, in welchem die Ampullen (die zu prüfenden Gegenstände) nacheinander zugeführt werden,

b) einem Abschnitt, in welchem das Gerät zum Prüfen des Ampülleninhalts mit reflektiertem Licht angeordnet ist,

G) ein Abschnitt, in Welchem das Gerät zum Prüfen des Ampülleninhalts mit übertragenem Licht angeordnet ist, und

d) ein Abschnitt, in welchem die geprüften Ampullen aussortiert und wieder aufgenommen Werden.

Der Abschnitt a) zum Zuführen der Ampullen besteht aus einem Ampullenzuführtrichter 11, einem Net?förderer 12, einer Trichterführung 13, einem Zuführsternrad 14 und einer Sternradführung 15. Der Boden des Zuführtrichters 11 ist in Richtung zur Mitte hin abgeschrägt und weist eine konische Form auf, so daß die in den Zufuhrtrichter 11 eingebrachten Ampullen aufgrund ihres Eigengewichtes und mit Hilfe des am Ende des einen konischen Boden aufweisenden Teiles des Zuführtrichters ausgphrpitptpn Netzförderen 12 in einer Reihe durch die Trichterführung 13 geführt werden.

Die so in einer Reihe zugeführten Ampullen werden dann durch das Sternrad 14 eine nach der anderen intermittierend auf eine der sich drehenden Unterlagen 17 für die Ampullen auf einer ersten Trommel 16 mit einer intermittierenden Bewegung einer Vierteldrehung auf der Trommel 16 getragen.

Wenn vier sich drehende Unterlagen 17 für die

Ampullen auf der Trommel vorgesehen sind, ist jede der Unterlagen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, zur aufrechten Aufnahme einer Ampulle geeignet, wobei sie sich mit derselben dreht.

Jede der vier vertikal am äußeren Rande der ersten Trommel 16 angeordneten Ampullen wird in der Mitte jeder drehbaren Unterlage für die Ampullen mittels des Sternrades und der Führung 15 gehalten. Wenn sich die Trommel dreht, wird jede Ampulle durch eine Führung 18 gehalten und zur Drehvorrichtung A für die Ampulle bewegt.

Während dieser Bewegung wird eine obere Kappe 19 (Fig. 4) abgesenkt, um die Ampulle mit Federkraft zu halten, so daß die Ampulle auf der Unterlage 17

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Kappe 19 wird durch einen zylindrischen Nocken 20 bewirkt, welcher mittels einer in der Mitte der Trommel angeordneten starren Achse 21 befestigt ist. Die so zur Drehvorrichtung A gebrachte Ampulle wird mit hoher Geschwindigkeit mit ihrer Auflage 17 gedreht und dann plötzlich angehalten, indem ein Motor 22, eine Bremse 23 und eine Kupplung 24 betätigt werden. Danach wird die Ampulle mit der Drehung der Trommel zum Prüfabschnitt B gebracht, wo der Ämpulleninhalt mit reflektiertem Licht geprüft wird. In diesem Prüf abschnitt B (Fig. 5) wird ein schlitzförmiger durch eine Lichtquelle 25 und eine Linse 26 gebildeter Lichtstrahl auf eine Seite der Ampulle 3 projiziert und das von den in der Mitte der Flüssigkeitssäule der Ampulle durch die zuvor erwähnte Drehung mit hoher Geschwindigkeit und das plötzliche Anhalten aufgewirbelten Fremdkörpern abgetastete reflektierte Licht wird mittels einer Fokussierlinse 27 und eines fotoelektrischen Elements 28 (das eine Fotovervielfacherröhre sein kann) aufgefangen, die in einem bestimmten Winkel relativ zum Lichtspalt angeordnet sind. Das aufgefangene reflektierte Licht wird unmittelbar in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses elektrische Signal untersche idet die guten Ampullen entsprechend einer voreingestellten Impulshöhe von den schlechten Ampullen und die gege-

benenfalls vorhandenen Ausschußsignale werden mittels eines Speicherelements gespeichert.

Die so im Prüfabschnitt B geprüfte Ampulle wird darin zum Aüsstößäbschnitt C der ersten Trommel 16 bewegt, Während dieser Bewegung steigt die Kappe 19 nach oben. Bei der Ankunft an dem Ausstoßabschnitt C wird die Ampulle mittels einer Schubstange, die durch ein in der Mitte der Unterlage angeordnetes Loch ragt, nach oben geschoben. Dann wird die Ampulle aufgefangen, mittels einer Führung 30 gehalten und mittels eines Übertragungssternrades 31 (das sich intermittierend um eine Dritteldrehung dreht) intermittierend übertragen, wodurch die Ampulle zu einer zweiten Trommel 32 gebracht wird, wo der Inhalt weiter mit dem übertragenen Licht geprüft wird. So wird die Ampulle mittels des Übertragungssternrades 31 in derselben Weise wie sie zur ersten Trommel 16 geuraCiii WÜMjc, auf uic Zweite Tiuiiuiiei 32 geiüiueii.

Hier wird der Ampulle wieder eine Drehbewegung mit hoher Drehzahl erteilt und sie wird dem Prüfabschnitt E der zweiten Trommel 32 zugeführt, wo die Ampulle durch übertragenes Licht überprüft wird. In diesem Prüfabschnitt E werden die durch eine Lichtquelle 1 und eine Linse 2 (Fig. 1) erzeugten parallelen Lichtstrahlen durch eine Ampulle projiziert, so daß das projizierte Licht auf eine Ebene hinter einer hinter der Ampulle angeordneten Fokussierlinse 4 fällt. Dieses ist die Ebene eines bekannten optischen Faserbündels mit einem Abtastabschnitt am anderen Ende. Das durch die in der Mitte der Flüssigkeitssäule der Ampulle aufgewirbelten Fremdkörper gesiebte projizierte Bild wird mittels eines Abtastelements 8 mit einer optischen Faser abgetastet und mittels eines fotoelektrischen Elements 9 und eines Verstärkers 10 in ein elektrisches Signal umgewandelt und weiter durch eine elektronische Schaltung verarbeitet, wodurch gute und schlechte Ampullen entsprechend der voreingestellten Impulshöhe unterschieden werden, wobei die Alisschlußsignale durch einen Speicher gespeichert werden. Nachdem die Ampulle so in dem Pfüfabschnitt E geprüft ist, wird sie zum Ausstoßabschnitt F der zweiten Trommel 32 bewegt. Im Ausstoßabschnitt F wird die Ampulle mittels eines Aüsstoßsternrades 33 und einer Ausstoßführung 34 in derselben Weise wie irrt Ausstoßabschnitt C der ersten Trommel 16 ausgestoßen. Das Ausstoßsternrad 33 ist mit einer Einrichtung 35 zum Aussortieren der guten und schlechten Ampullen ausgerüstet. Das

i» heißt, die im Prüfabschnitt B gespeicherten Ausschlußsignale und/oder die im Prüfabschnitt E gespeicherten Ausstoßsignale werden als nicht zufriedenstellende Ampullen ausgesondert und die guten Ampullen werden mittels eines durch einen sich dre· henden Magneten betätigten Abschlusses sortiert.

Die so aussortierten guten Ampullen werden der Reihe nach in einen dafür vorgesehenen Behälter 36 geleiiei und die schlechten Ampullen icüf weitefcii Behandlung in einen Behälter 37.

^u Bekanntlich ist es bei allen bisherigen automatischen Prüfverfahren für Flüssigkeiten notwendig, die Prüfung einige Male zu wiederholen, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Prüfung zu erhöhen. Jedoch ist es ungeachtet, wie viele Male das Prüfverfahren für die Flüssigkeit mit bestimmten Fehlern wiederholt wird, unmöglich, die durch die Art und Form der Fremdkörper hervorgerufenen Fehler im Betrieb zu vermeiden.

Im Gegensatz dazu ist bei Verwendung von reflek-

JO tiertem Licht und auch übertragenem Licht möglich, die diesen bekannten Verfahren eigenen Fehler zu vermeiden. Dadurch wird es möglich, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit welchen die festen Fremdkörper in einer Flüssigkeit erfaßt und die

J5 nicht zufriedenstellenden Gegenstände von den zufriedenstellenden mit einer außerordentlich hohen Wahrscheinlichkeit aussortiert werden können, die bisher mit einem der bekannten Verfahren nicht möglich war.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Z J Οβ O 1 1 Z. J Γ Λ Λ O 1 1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Nachweis vun Partikeln in einerin einem durchsichtigen Behälter eingeschlossenen durchsichtigen Flüssigkeit, bei dem

a) der Behälter um eine Drehachse in Rotation versetzt wird,

b) die Rotation abrupt beendet wird,

c) der ruhende Behälter durchleuchtet wird,

d) mittels des transmittierten Lichts ein Bild der im Behälter befindlichen Partikel in einer Ebene erzeugt wird,

e) die Lichtintensität in der Bildebene gemessen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

f) die Lichtintensitäten einer Vielzahl von Bildausschnitten, die entlang des Abbildes der Drehachse liegen und eine der Bildfläche des kleinsten nachzuweisenden Partikels entsprechende Größe haben, der Reihe nach erfaßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem durch den Behälter hindurchgegangenen Licht auch das von Partikeln reflektierte Licht erfaßt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit

a) einer Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer Rotation des Behälters um eine Drehachse und zur abrupten Beendigung der Rotation.

b) einer Lichtquelle zur Durchleuchtung des Behälters.

c) einer Optik zur Abbildung der im Behälter befindlichen Partikel mittels des transmitticrten Lichts in einer Bildebene.

d) einer in der Bildebene befindlichen Photodetektoranordnung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Photodetektoranordnung umfaßt:

e) eine Reihe von Blenden (5'). die entlang de.i Abbildes der Drehachse angeordnet sind und jeweils eine der Bildfläche des kleinsten nachzuweisenden Partikels entsprechende Größe haben, sowie

f) eine Abtasteinrichtung (7 bis 10) /ur aufeinanderfolgenden Erfassung der hinter den ein/einen Blenden (5') herrschenden Lichtintensitaten

4. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß ein zusatzlicher Photodetektor (28) zur I rfassung des an Partikeln reflektierten Lichts vorgesehen ist

5. Vmrichtung nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden von entlang des BiKies der Drehachse des Behälters (3) angeordneten t-mlen (5) einer Anzahl von I ichtlcitfasern (6) gebildet sind