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Dic Verwendung von Priifelementen. bei denen die PrüS(liltenweltc
unter Zuhilfenahme einer Lampe und eines foloclcktrischen Wandlers gewonnen werden
können. bringt eine wesentliche Vereinfachung gegenüber dem eingangs beschriebenen
Verfahren, bei dem ein von einer Pcrson vorzunehmender Farbvcrgleich mit einer vorgegebenen
Farbskala erfolgt. Da hierbei fcincre Farbunterschiede oft nur schwer erkennbar
sind
und die Untersuchungsergebnisse z. B. durch ein unterschiedliches
Farbunterscheidungsvermögen der die Unterstichung durchführenden Person beeinträchtigl
werden kann, lassen sich durch die Verwendung der Lampe und eines fotoelektrischen
Wandlers genauere Ergebnisse ermitteln. Jedoch können auch hier die Messung negativ
beeinflussende Fehler aufteilen. Über einen längeren Zeitraum betrachtet, kann sich
nämlich die Lichtstärke der Lampe ändern. was zu einer Störung und zu fehlerhaften
Daten führt. Man könnte zwar daran denkein. diese Störungen und Fehler durch eine
Kompensationsschaltung auszugleichen. Dies würde jedoch zu einem zusätzlichen und
komplizierten Schaltungsaufwand führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Mcßfehleer, die von einer
Alterung der Lampe der Lichtquelle oder des fotoelektrischen Wandlers oder von einer
Temperaturdrift in der Meßschaltung herrühren, auf cinfache Weise zu berücksichtigen
und zu kompensiercn.
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Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst. daß
auf dem Substrat außerdem ein Bezugsrcrlcxionskörper angebracht ist, der einen Bezugs
reflexionsfaktor besitzt und zur Eichung eines von dem fotoelektrischen Wandler
gewonnenen Ausgangssignals dient. wobei der Bezugsreflexionskörper so angeordnet
ist. daß bei Verschiebung des Substrats in Richtung auf dessen Längsausdehnung das
Licht zunächst auf den Bezugsreflexionskörper und dann auf die Reagenzträger trifft.
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Aus der DE-OS 22 17 285 ist es bekannt. zur Messung einer Gaskonzentration
als Prüfelement ein Reagenzpapier zu verwenden. dessen Farbe sich jc nach der gemessenen
Gaskonzentration ändert. Zur Eichung wird dabei die reflektierte Lichtkomponente
verwendet. die an Stellen gemessen wird, wo das Gas nicht auf das Papier trifft.
Hier ist nur ein Reagenzträger vorhanden, nämlich das Papier selbst. während bei
der Erfindung auf einem Substrat eine ganze Reihc von unterschiedlichen chemischen
Reagenzien angeordnet ist, so daß dort eine zu prüfende Flüssigkeit auf zahlreiche
Komponenten untersucht werden kann. Dieser Unterschied ist von graviercnder Bedeutung,
denn bei der bekannten Messung von Gaskonzentration kann es zwar möglich scin. daß
man den Einfluß des Gases auf das Rcagcnzpa pier an gewünschten Stellen konzentrieren
kann. sodaß tatsächlich vom Gas nicht beaurschlagte Zwischenräumc des Papiers für
Eichzweckc ausnutzbar sind, während bei der Erfindung das zu prüfende Medizin eine
Flüssigkeit ist, die sich bei einem Papierstreifen gar nicht auf bestimmte Regionen
beschränken läßt, da sich bei einem saugfähigen Papierstreifen eine benetzende Flüssigkeit
ausdehnt und dadurch auch ursprünglich nicht benetzte Zwischenräumc in ihrer ursprünglichen
Farbe verändern kann, und sei es nur, daß diese Zwischenräume durch Feuchtigkeitseinfluß
aufquellen und dadurch ihre Oberflächenbeschaffenheit verändern. Es wäre also beispielsweise
nicht möglich, den papierenen Reagenzträger in die zu prüfende Flüssigkeit zu tauchen,
weil dadurch auch die Zwischenräume des Reagenzträgers für eine Bezugsmessung unbrauchbar
würden. Gegenüber der bekannten Anordnung zur Messung von Gaskonzentralionen bcsitzt
das erfindungsgcmäße Prüfelement einen wesentlichen Vorteil. denn es ist möglich,
das Substrat mit den einzelnen Reagenzträgern in die zu prüfende Flüssigkeit so
weit einzutauchen, daß der Bezugsreflexionskörper nicht benetzt wird und da mit
eine neutrale Bezugsmessung durchführbar ist.
bevor das Licht auf die Reagenzträger
trifft. Durch den gesonderten Bezugsreflexionskörper wird also in jedem Falle sichergestellt,
daß immer ein einwandfreier Eichwert geliefert wird, der nicht durch Einflüsse der
zu prüfenden Flüssigkeit wic bei einem Reagenzpapier verändert wird.
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Nachstehend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Zcichnung
näher erläutert. Es zeigt Fig. I die perspektivische Darstellung eines fotoelektrischen
Wandlers in Betriebslage zusammen mit einem Prüfstreifen.
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Fig. 2 das Blockschaltbild einer Schaltung zur Ermittlung von bestimmten
Bestandteilen einer Tesiflüssigkeit unter Vcrwendung eines Prüfstreifens, F i g.
3 das Blockschaltbild einer Alarmvorrichtung. die in Vcrbindung mit der Lichtquelle
für den fotoelektrischen Wandler verwendet wird, Fig.4 die Ansicht eines aulomatischen
klinischen Prüfgerätes zur Ermittlung von bestimmten Bestandteilen einer Testflüssigkeit
unter Verwendung eines Prüfstreifens, Fig. 5 cin Querschnitt in der Ebene ll-ll
der Fig. 4 in Pfeilrichtung.
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F i g. 6 eine perspektivische Darstellung von Teilen einer Druckeinrichtung,
die in dem Prüfgerät der F i g. 4 enthalten sind und F i g. 7 ein Blockschaltbild
eines Prüfgerätes gemäß Fig.4.
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In F i g. I sind lichtaussendende und lichtempfangende Mittel 12
und ein fotoelektrisches Wandler-Element 213 einander in vorgegebenem Abstand gegenüberliegend
angeordnet. Zwischen den lichtaussendenden und lichtempfangenden Mitteln 12 und
dem fotoelektrischen Wandler-Element befindet sich ein Prüfstreifen 11. der auf
einem durchsichtigen Tisch 214 so befestigt ist. daß die Reagenzträger lla bis lid
den lichtaussendenden und lichtempfangenden Mitteln 12 gegenüberliegen. Bei intcrmittierender
Bewegung des Tisches 214 durch eine unten beschriebene Vorrichtung werden nacheinander
jeweils die Reagenzträger lla bis lid zwischen den lichtaussendenden und lichtempfangenden
Mitteln 12 und dem fotoelektrischen Wandler-Element 213 angehalten. Mit dem einen
Ende der Mittel 12 sind zwei Lichtleiter 215 und 216 verbunden. Am anderen Ende
des Lichtlciters 215 ist über eine Linse 217 eine Lampe angebracht, und am anderen
Ende des Lichtleiters 216 ist ein fotoelektrisches Wandlerelement 219 zur Feststellung
der Prüfdaten angeordnet. Das fotoelektrische Wandlerelement 213 dient zur Feststellung
des Typs des Prüfstreifens 11 und soll ein Signal abgeben, das in Codierter Form
die Anordnung der Träger 11a bis lidauf dem Prüfstreifen 11 und die Teile des durchsichtigen
Substrats 10 zwischen den Trägern angibt. Nimmt man beispielsweise an, daß der Tisch
214 in Richtung des Pfeiles bewegt wird, um den Träger led in die dargestellte Position
zu bringen, dann wird von der Lampe 218 ausgesendetes Licht intermittierend durch
die Träger 11 a, leib. 11 c und Ildunterbrochen. Wenn dagegen Teile des Substrats
unter die Mittel 12 gebracht werden, dann kann das Licht zum Element 213 gelangen.
Dem. zufolge gibt das Element 213 ein Ausgangssignal entsprechend einem Code (0101010)
ab. Dieser Code stellt den Träger 1 1ddes Prüfstreifens 11 dar. Der fotoelektrische
Wandler 219 erzeugt ferncr ein elektrisches Signal. das dem vom Träger lid reflektierten
Licht entspricht.
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Da dieses reflektierte Licht eine Farbe hat, die der chemischen Reaktion
eines im Träger 1 tdenthaltenen Reagenz mit einer dieser zugefügten Prüfflüssigkeit
entspricht,
hat das elektrische Signal eine Amplitude, die dem Maß
der chemischen Reaktion entspricht.
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Dieses vom fotoelektrischen Wandler 219 gewonnene Signal wird in
Fig. 2 durch einen Analog-Digital-Umsetzer 220 in ein digitales Signal umgesetzt,
und die Durchführung der Dateneichung, die Vereinheitlichung der Datengröße usw.
werden durch eine Operationsschaltung 221 bewirkt, um Reaktionsmeßdaten zu gewinnen,
die dann als Eingang in die Vergleichsschaltung 222 gegeben werden.
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Ein vom Typendetektor 223 gewonnenes Feststellungssignal wird durch
eine Torschaltung 224 in Typenfeststellungsdaten umgewandelt.
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Ferner ist ein Speicher 225 vorgesehen, in den zuvor Reaktionsvergleichsdaten
eingespcist werden, uni die aufeinanderfolgenden Positionen der entsprechenden Reaktionsgrade
der verschiedenen Reagenzträger zu bestimmen. Diese Typenfeststellungsdaten dienen
dazu, um in Einklang mit der Reihenfolge der Messung der Reagenzträger auf dem Prüfstreifen
11 die den Reagenzträgern entsprechenden Reaktionsvergleichsdaten nacheinander aus
dem Speicher 225 auszugeben und aufeinanderfolgend die Typen der Reagenzien anzugeben.
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Die aufeinanderfolgend vom Speicher 225 durch die Typenfeststellungsdaten
ausgegebenen Reaktionsvcrgleichsdaten werden der Vergleichsschaltung 222 zugeführt.
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Die Vergleichsschaltung 222 vergleicht die Reaktionsmeßdaten mit
den Reaktionsvergleichsdaten. wodurch Rangdaten gebildet werden. die durch Bestimmung
der aufeinanderfolgenden Positionen der Rcaktionsmeßdaten gewonnen werden, d. h.
Daten, die das Reaktionsmaß der Prüfreagenzträger darstellen, wobei die Rangdaten
dem Eingang eines Druckers 226 zugeführt werden. Der Drucker 226 wird außerdem mit
den Typenfeststellungsdaten eingespeist und bewirkt, daß sowohl die Rangdaten als
auch die Typenfeststellungsdaten wahlweise kombiniert werden, um den Druckmechanismus
zu betätigen, so daß Prüfergebnisse gedruckt werden, die durch Bestimmung der aufeinandcrfolgenden
Positionen der jeweiligen Reagenzträger gewonnen werden. Wenn beispielsweise der
Rcagenzträger 1 1d derjenige ist, der zur Prüfung des pH-Wertes des Urins dient,
werden von den Typenfeststellungsdaten die Druckzeichen »5«, »5«, »6«, »7«, »8«
und »9« ausgewählt, und beispielsweise wird durch die Rangdaten aus den Druckzeichen
das Zeichen »5« ausgewählt, so daß als Prüfergebnis auf das Prüfpapier »pH 5« aufgedruckt
wird. Der Prüfstreifen 11 wird intermittierend bewegt. und die Messung wird nicht
während der Bewegung sondern beim Stillstand des Prüfstreifens 11 durchgeführt.
In diesem Falle ist es demzufolge erforderlich, die Lage des Prüfstreifens 11 oder
die Lage des Tisches 214 festzustellen und die Messung in Übereinstimniung mit dem
festgestellten Positionssignal durchzuführen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Positionsfeststellung durch Ausnutzung einer Ladung im Ausgangspegel des
fotoelektrischen Wandlers 213, der sich unterhalb des Tisches 214 befindet, bewirkt,
und zwar wird der Unistand ausgenutzt, daß der Ausgangspegel, wenn sich beispielsweise
der Reagenzträger lid über dem Element 213 befindet. kleiner ist als wenn das durchsichtigc
Substrat 10 über den Element 213 liegt. Es wird dann am Rand des Reagenzträgcrs
ein Positionssignal erzeugt.
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Wenn bei dem in F i g. I darstellten Ausführungsbeispiel die Lampe
218 oder das fotoelektrische Wandler-
element 219 im fotoelektrischen Detektor defekt
ist. wird der Pcgel der Ausgangsspannung des vom Element 219 gelieferten elektrischen
Signals so stark vermindert, daß die Messung unmöglich ist. Fig. 3 zeigt eine Anordnung.
bei der bei Abfall der Ausgangsspannung des Elementes 219 unter einen vorgegebenen
Pegel eine Warnung oder ein Alarm abgegeben wird, um den crwähnten Nachteil zu beseitigen.
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Gemäß Fig. 3 wird von der Lampe 218 ausgesendetes Licht beispielsweise
durch den Reagenzträger lid auf dem Prüfstreifen reflektiert und dann zum Element
219 geleitet. wo cs in ein analoges elektrisches Signal umgesetzt wird. Nach Verstärkung
in einem Verstärker 239 wird dieses elektrische Signal einem Spannung Fleqllcnz-Umsetzel
zugeführt, beispielsweise einem durch Änderung der lt.ingangsspannung steuerbaren
Oszillator (VCO) 220, wobei das Signal in ein Impulssignal umgesetzt wird, dessen
Frequenz dein Spannungspcgel entspricht. Diescs Impulssignal wird über ein UND-Tor
276. das durch ein Startsignal von einem Startsignalgenerator 275 geöffnet wird,
einem Zähler 277 zugeführt und von diesem gezählt. Der Inhalt des Zählers 277 wird
einem Detektor 278 zur Feststellung eines bestimmten Wertes zugeführt. Der Dctektor
278 führt einem UND-Tor 279 so lange ein Torsignal zu. durch das das Tor offengehalten
wird, bis der spezifischc Wert festgestellt wird. Das Startsignal öffnet ferner
ein UND-Tor 280. so daß ein in vorgegebenen Intervallen von einem Taktimpulsgenerator
281 erzeugt Taktimpuls nach Passieren des Tores 279 einem Zähler 282 zugeführt und
in diesem gezählt wird. Wenn der Inhalt des Zählers 277 den spezifischen Wert erreicht
hat, wird das Tor 279 geschlossen und damit die Zähloperation des Zählers 282 beendet.
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Wenn nun eine Verminderung der Lichtmenge der Lampe 218 oder eine
Beschädigung des Elementes 219 eintritt, wird der Ausgangspegel des Elementes 219
so vermindert, daß die Ausgangsinipulsfrequenz des Oszillators 220 niedrig ist und
eine größere Zeitspanne benötigt wird, bis der Inhalt des Zählers 277 einen bestimmten
Wert erreicht. Wenn der gezählte Wert des Zählers 282 während dieser größeren Zeitdauer
zunimmt und einen Grenzwert überschreitet, wird ein Ausgang von einem Grenzwertdetektor
283 zu einer Warn- oder Alarmvorrichtung 284 gegeben. so daß ein Alarm ausgelöst
wird. Dieser Alarm zeigt an. daß die von der Lampe 218 abgegebenc l,ichtmenge vermindert
oder das Element 219 schadhaft ist.
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Wenn der Ausgingspegel des Elementes 219 ausreichend hoch ist. erreicht
der Inhalt des Zählers 277 einen spezifischen Wert vor dem Ablauf einer gegebenen
Zeitspanne und schlicßt das Tor 279, wodurch die Erzcugung eines Alarnlsignals verhindert
wird.
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Wenn nun mit der oben erwähnten Vorrichtung die chemische Reaktion
eines l>rüfelementcs getestet wird. kann jedoch ini Testergebnis ein Fehler dadurch
erzeugt werden, daß beispielsweise eine Verschiebung auftritt, die von einer mit
der Zeit sich ändernden Helligkeit der Lampe 218 oder durch Temperaturschwankungen.
in der das Element 219 enthaltenden elektrischcn Schaltung verursacht wird, aber
nicht groß gcnug ist. um einen Alarm auszulösen. I>urch den zusätzlich auf dem
l>rüfsti.eifen angebrachten Bezugsreflexionsträger 11w, der der Eichung vor Bcginn
der eigentlichen Messung dient, wird dies venniedcn.
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Bei der Beschreibung der Ii g. 2 wurde bercits die Druckvorriehtung
226 erwähnt. Ein Signal, das den Typ des Rcagenztriigers auf dciii l>rüfstreifen
angibt, d. h. ein
Signal, das einen Prütposten angibt, wird dieser
Druckvorrichtung 226 vom Code-Detektor 223 zugeführt. und zugleich wird der Druckvorrichtung
226 von der Vergleiehsschaltung 222 zwecks Auswahl des Druekzei. chens ein Meßdatensignal
zugeführt. das einen vorgege benen Rang entsprechend dem Maß der chemischen Reaktion
eines Reagenz mit einer Testflüssigkeit besitzt. Demzufolge ist die Druckvorrichtung
226 so aufgebaut. daß zunächst aus mehreren Druckposten, von denen jeder mehrere
Druckzeichen in vorgegebener Reihenfolge enthält. ein vorgegebener Druckposten ausgewählt
wird, und dann wird aus diesem vorgegebenen Druckposten das Druckzeichen ausgewählt.
das eine vorgegebene Position oder einen vorgegebenen Rang in der Reihenfolge einnimmt,
und dann wird der Druck vorgang durchgeführt.
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Nachfolgend werden Einzelheiten eines automatischen Prüfgerätes mit
dem Prüfelement erläutert. Das in F i g. 4 dargestellte Gerät enthält eine Halterung
1 und einen Antriebsmotor 2. dessen Welle 2a mit einem Zahnrad 3 versehen ist. das
mit einem Zahnrad 4 in Eingriff ist. Ein Zahnrad 5 ist konzentrisch mit dem Zahnrad
4 verbunden. Es sind weitere Zahnräder 6, 7,8, 9, 412 und 417 vorgesehen. Alle diese
Zahnräder bilden ein Getriebe. Auf der Welle des Zahnrades 412 ist eine Kurvenscheibe
413 angebracht, die Signallöeher 413a aufweist Eine Lichtquelle 414, beispielsweise
in Form einer lichtemittierenden Diode ist am Ende eines Arms 415 angebracht. der
an der Halterung 1 des Gerätes befestigt ist. An der gegenüberliegenden Seite der
Kurvenscheibe 413 ist der Arm 415 mit einem lichtempfangenden Element (nicht dargestellt)
versehen. das wie die Lichtquelle am Ort der Signal löcher 413a angeordnet ist,
die sich bei Drehung der Kurvenscheibe 413 auf einer Kreisbahn bewegen. Wenn die
Lichtquelle 414 und eines der Signallöcher 413.1 fluchten. wird das lichtempfangende
Element mit licht von der Lichtquelle 414 versorgt und gibt ein Signal B ab. Auf
einer Auflage 416 für Proben ist ein Prüfstreifen 11 angebracht, der aus mehreren
Trägern z. B. 11 a. lib... besteht, die Reagenzien enthalten und im Abstand auf
einem schmalen, durchsichtigen Kunststoffsubstrat 10 befestigt sind. An der Unterseite
der Probenauflage 416 ist eine Rolle 418 so befestigt, daß sie der Arbeitsfläche
der Kurvenscheibe 413 gegenüberliegt. Ein Lichtleiter 420 dient zur Übertragung
des lichtes von einer Lichtquelle 421 und zur Fokussierung des Lichtes auf einen
Punkt der Probenauflage 416, und zum Empfang des Lichtes dient ein Element 419,
das über einen anderen Lichtleiter 422 mit dem von den Oberflächen der jeweiligen
Reagenzträger 1 1a. leib. reflektierten Licht versorgt wird. Ein weiteres lichtempfangendes
Element 423 ist gemäß Fig.5 unter der Probenauflage 416 so angeordnet, dal3 es mit
Licht von der Lichtquelle 421 versorgt wird, das durch die freiliegenden durchsichtigen
Teile des Prüfstreifens 11, auf denen kein Reagenzträger befestigt ist. verläuft,
und es wird dann das später beschriebene Signal A abgegeben. Eine Zuführungsvorrichtung
424 ist mit Halteplatten 424.1 (Fig.6) zum Festhalten eines Aufzeichnungsstreifens
versehen. auf dem der Druck vorgenommen werden soll. Ein Draht 425 (Fig. 6) ist
mit einem Ende an der einen Seite der Probenauflage 416 und mit seinem anderen Ende
an der Zuführungsvorrichtung 424 befestigt, und sein mittlerer Teil umschlingt eine
Rolle 426. Eine Feder427(F i g. 6) ist zwischen einem an der Halterung 1 befestigten
Stift 428 und einem an der Unterseite der Zuführungsvorrichtung 424 angeordnet ten
Stift 429 ausgespannt. Die Feder zieht normalerwei-
se die Zuführungsvorrichtung
424 zur linken Seite in F i g. 4. Der Draht 425 zieht die Probenauflage 416 zum
oberen Teil von F i g. 4. Somit liegt die an der Probenauflage 416 angebrachte Rolle
418 normalerweise an der Kurvenscheibe 413 an. Eine an der Halterung des Gerätes
befestigte Achse 430 wirkt als Führung für die Probenauflage 416, wenn diese sich
bewegt. Eine Drucktrommel 431 sitzt gemäß F i g. 6 auf einer Achse, auf der das
Zahnrad 7 angeordnet ist. Diese Achse durchdringt eine Scheibe 432 in der Mitte.
Die Scheibe 432 ist mit mehreren Signallöchern 432a und einem Rückstelloch 432b
versehen. An der einen Seite des durchbohrten Bereiches der Scheibe 432 ist eine
Lichtquelle in Form einer lichtemittierenden Diode 433 und an der anderen Seite
ein lichtempfangendes Element 434 vorgesehen. Der Druckhammer 435 wird in Richtung
des Pfeiles durch ein Solenoid 436 bewegt. Zur Zuführung der Druckflüssigkeit dient
eine Rolle 437.
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In F i g. 7 ist das Blockschaltbild einer Meßschaltung dargestellt.
Diese Meßschaltung enthält einen Startknopf 438, eine Meßschaltung 439, eine Torschaltung
440, einen Analog/Digital-Umsetzer 441, eine arithmetische Operationsschaltung 442,
einen B-Signalgenerator 443, einen A-Signalgenerator 444, eine Meßinstruktionsschaltung
445. eine Reagenzunterscheidungsschaltung 446, eine Ausgabesteuerschaltung 447,
einen Speicher 448, eine Vergleichsschaltung 449, eine Druckinstruktionsschaltung
450, einen C-Signalgenerator 451, eine Koinzidenzschaltung 452 und einen Druckantrieb
453.
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Nachfolgend wird die Wirkungsweise dieser Ausführungsform eines Prüfsystems
beschrieben. Vor dem Beginn wird die Arbeitsfläche 413b (F i g. 4) der Kurvenscheibe
413 gegen die an der Probenauflage befestigte Rolle 418 gepreßt, und die Probenauflage
416 wird dadurch in der in Fig.4 dargestellten unteren Stellung gehalten. Nachdem
der Prüfstreifen 11 an eine vorgegebene Stelle der Prüfauflage 416 gebracht worden
ist, wird unter den zuvor erwähnten Bedingungen der Startknopf 438 gedrückt. um
den Motor 2 anzutreiben. dessen Drehung durch die Getrieberäder weitergeleitet wird.
lin Ergebnis dreht sich die auf der Welle des Zahnrades 7 befestigte Drucktrommel
431. wobei die Kurvenscheibe 413 zur Schwenkung in Richtung des angegebenen Pfeiles
veranlaßt wird. Durch die Schwenkung der Kurvenscheibe 413 gelangt nach der Arbeitsfläche
413b die Arbeitsfläche 413c in Berührung mit der Rolle 418. Da die Arbeitsfläche
413c dem Mittelpunkt der Kurvenscheibe 413 am nächsten liegt, was aus F i g. 4 ersichtlich
ist, wird die Rolle 418, die so angeordnet ist. daß sie stets mit der Arbeitsfläche
der Kurvenscheibe 413 in Berührung ist, in den oberen Teil von Fig.4 geschoben.
Bei der weiteren Drehung der Kurvenscheibe 413 berührt die Rolle 418 nach dem Bereich
413c den Bereich 413kl Da die Arbeitsfläche 413d einen festen Abstand vom Mittelpunkt
der Kurvenscheibe 413 einhält. ändert die Rolle 418 und damit die Probenauflage
416 ihre Logc nicht, selbst wenn die Kurvenscheibe 413 ihre Schwenkbewegung fortsetzt.
Wenn die Rolle 418 die Arbeitsfläche 413d berührt, erlaubt der auf der Probenauflage
416 befindliche Prüfstreifen 11, daß der Bezugsreflexionskörper 11 w zur Meßstelle
gebracht wird.
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Demzufolge wird Licht der Lichtquelle von dem Bczugsrcrlcxionskörpcr
llw daran gehindert, das unter der Proben.lufl.lge 416 angeordnete Element 423 zu
erreichen. Wenn das Element 423 durch den Bezugsreflexionskörper 11 w daran gehindert
wird, mit Licht versorgt zu werden. dann wird für eine vorgegebene Zeitdauer
ständig
das Signal A erzeugt. Da die Signallöcher 413a in der Kurvenscheibe 413 den entsprechenden
Arbeitsfiächen gegenüberliegen, wird von der Lichtquelle 414 stammendes, durch eines
der Signallöcher 413a verlaufendes Licht durch ein Detektorelement festgestellt,
das seinerseits ein Signal Berzeugt.
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Es wird zunächst der Bezugsreflexionskörper 11w dem Licht der Lichtquelle
421 ausgesetzt. um die Lichtreflexion des Bezugsreflexionskörpers 11 w als Bezugswert
zu bestimmen. Wenn gleichzeitig die Signale A, B erzeugt werden, gibt die Meßinstruktionsschaltung
445 (Fig. 7) die Anweisung, das Tor 440 für den Bcginn der Messung zu öffnen. Die
Schaltung 446 unterscheidet zwischen den Reagenzien. Als Folge steuert die Ausgabesteuerschaltung
447 die Ausgabe der gespeicherten Werte. Die gemessenen Reaktionsgrade der chemischen
Reaktionen zwischen einer Prüfflüssigkeit und den entsprechenden Reagenzien werden
bestimmt und im Speicher 448 gespeichert.
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Wenn gemäß Fig. 4 die Kurvenscheibe 413 sich weiterdreht, gelangt
die Rolle 418 mit der abgestuften Oberfläche 413e der Kurvenscheibe 413 in Eingriff,
und die Rolle 418 wird vom Zentrum der Kurvenscheibe 413 um die Differenz h zwischen
dem größeren Abstand der Kurvenfläche 413e vom Zentrum und der kleineren Entfernung
der vorangehenden Kurvenfläche 413d vom Zentrum entfernt, so daß die Probenauflage
416 eine rasche Bewegung ausführt. Wenn die entsprechenden Reagenzträger 1la, 11b.
. auf dem Prüfstreifen 11 so angeordnet sind, d. h. der oben erwähnten Differenz
h der Entfernungen oder der Höhe der mit Stufen versehenen Kurvenfläche 413e ist,
dann werden die Reagenzträger lla, leib. . nacheinander genau durch die Bewegung
der Probenauflage 416 zum Meßpunkt befördert.
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Wenn der Reagenzträger 11a, leib... den Durchlaß des von der Lichtquelle
421 ausgesendeten Lichtes verhindert. dann gibt das entsprechende fotoelektrische
Element ein Signal A ab, das diese Verhinderung anzeigt.
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Unmittelbar danach berührt die Rolle 418 die folgende Kurvenfläche
413t; wodurch das nächste Signalloch 413a der Kurvenscheibe 413 in eine Lage gebracht
wird, in der es der Lichtquelle 414 gegenüber liegt. Folglich wird ein Signal B
erzeugt. um das Tor 440 (F i g. 7) zur Wiederaufnahme der Messung zu öffnen. Das
Reagenz, dessen Farbe sich bereits entsprechend dem Grad der chemischen Reaktion
zwischen dem Rcagenz und einer Prüfflüssigkeit geändert hat, wird zum Meßpunkt gebracht,
und eine Reflexion entsprechend der geänderten Farbe wird von der Oberfläche des
Trägers durch den Lichtleiter 422 zum lichtempfangenden Element 419 übertragen.
Das Ausgangssignal vom lichtempfangenden Element 419 läuft durch den A-D-Umsetzer
441 und die arithmetische Operationsschaltung 442, um es in der Vergleichsschaltung
449 mit einem Bezugswert, der vorher in einer gesonderten Schaltung gespeichert
worden ist, zu vergleichen. Die Druckinstruktionsschaltung 450 gibt ein Druckkommandosignal
D entsprechend dem Ergebnis dieses Vergleiches ab. F i g. 6 zeigt, daß die Signale
C, die den auf der Drucktrommel 431 vorgesehenen Zeichen entsprechen. fortwährend
mittels der Signallöcher 432a der Scheibe 432, die konzentrisch am unteren Teil
der Drucktrommel 431 angebracht ist, und der Lichtquelle 433 bzw. dem lichtempfangenden
Elcment 434 ausgegeben werden.
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Wenn Koinzidenz zwischen dem erwähnten Druckkc,ln niantlosignÜl 1)
und einen der die Zeichen auf der Urucktrommel 431 darstellenden Signale C als Ergebnis
ihres Vergleichs in der Koinzidenzschaltung 452 eintritt,
dann wird ein Drucksignal
H erzeugt, das das Solenoid 436 betätigt, wodurch das gemessene Ergebnis durch den
Druckhammer 435 gedruckt wird. Es ist in diesem Falle zweckmäßig, die Kurvenfläche
413f so zu bemessen, daß ihre Länge (oder genauer gesagt der Schwenkwinkel) der
Zeit entspricht, die zur Vollendung der Messung und des Druckes nach Erzeugung der
Signale A und B benötigt wird. Wenn die Rolle 418 nach Verlauf über die vorangehende
Kurvenfläche 413f mit der Kurvenfläche 413g in Eingriff gebracht wird, dann wird
der Prüfstreifen 11 schnell um ein vorgegebenes Intervall in der oben beschriebenen
Weise verschoben. Wenn die Rolle 418 erneut die Startkurvenfläche 413b nach Wiederholung
der erwähnten Operation berührt, ist ein vollständiger Meß- und Druck zyklus vollzogen.
Es sei bemerkt, daß die Kurvenscheibe 413 zuvor mit einer ausreichenden Zahl von
Kulvenflächen versehen wird, die mit der Zahl der Reagenzträger t 1fl, leib... auf
dem Prüfstreifen 11 übereinstimmt. Das Prüfsystem wird durch geeignete Mittel stillgesetzt.
die automatisch die Stromversorgung abschalten, nachdem ein Zyklus beendet ist.
Der gemessene Prüfstreifen 11 und der bedruckte Streifen werden entfernt, und dann
wird ein neuer Prüfstreifen 11 und ein neuer Aufzeichnungsstreifen für den folgenden
Zyklus in das Gerät eingelegt.
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Die obige Beschreibung bezieht sich auf den Fall, bei dem zunächst
der Eichträger 11 w auf dem untersten Teil des Prüfstreifens 11 (F i g. 4) befestigt
wurde, bevor die übrigen Reagenzträger 11a, 11b.. auf dem verbleibenden Teil des
Prüfstreifens 11 angebracht wurden.
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Kein Signal A und demzufolge keine Messung erfolgt in bezug auf die
freiliegenden durchsichtigen Teile des Prüfstreifens 11, die nicht von dem Bezugsreflexionskörper
11w und den Reagenzträgern 11a, lib ... bedeckt sind. Daher können die Punkte auf
dem Prürstreifen 11, bei denen das Signal A abgegeben wird. die Arten und die Reihenfolge
der verwendeten Reagenzien bestimmen.
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Anstelle der mit Stufen versehenen Arbeitsfläche der Kurvenscheibe
kann auch eine stufenfreie Kurvenscheibe verwendet werden. Die mit Stufen versehene
Kurvenscheibe ist jedoch vorzuziehen, da eine hohe Meßgenauigkeit für einen Reagenzträger
erreicht werden kann, indem er an einer vorgegebenen Meßstelle angehalten werden
kann, und weil der Druck genau an der vorgegebenen Stelle eines stillstehenden Aurzeichnungsträgers
durchgeführt werden kann. Die Löcher 413a müssen nicht ausschließlich in der Kurvenscheibe
413 vorgesehen werden, sondern sie können auch in der Probenauflage 416 oder in
der Zuführungsvorrichtung 424 angebracht werden. Ferner kann die Probenauflage 416
mit der Zuführungsvorrichtung 424 anstelle des Drahtes 425 auch durch anderc Mittel
verbunden werden. Die Probenauflage 416 und die Zuführungsvorrichtung 424 können
je nach Anordnung der Prüfvorrichtung auch auf einer Plaltc angeordnet und in ihrer
Bewegung entsprechend aufeinander abgestimmt werden.