DE2462960C2

DE2462960C2 - Prüfgerät für chemische Reaktionen

Info

Publication number: DE2462960C2
Application number: DE19742462960
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fussa Ishikawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1973-12-12
Filing date: 1974-07-31
Publication date: 1983-12-29
Also published as: DE2462716C2; JPS5629725Y2; JPS5086596U

Description

Es ist bekannt, die Konzentration von bestimmten chemischen Best J'idteilen einer Flüssigkeit (einschl. der Bestimmung des pH-Wertes, also der Konzentration an Wasserstoffionen) mit Hilfe von streifenförmigen Prüfelementen, meistens auch fcsrz »Prüfstreifen« genannt, durchzuführen. Der Prüfst; eifen besteht dabei aus einem schmalen transparenten Substrat, auf dem nebeneinander und mit Abstand voneinander eine Mehrzahl von Reagenzträgern angeordnet sind, die mit unterschiedlichen chemischen Reagenzien beschichtet oder imprägniert sind, und zwar vorzugsweise derart, daß jeweils ein Reagenzträger mit dem darin enthaltenen Reagenz auf einen bestimmten Bestandteil de Flüssigkeit anspricht. Dieser Prüfstreifen wird in die zu untersuchende Flüssigkeit (nachfolgend die »Prüffiüssigkeit« genannt) eingetaucht, oder alternativ dazu wird die Prüfflüssigkeit auf die jeweiligen Reagenzträger aufgetropft. In jedem Fall findet daraufhin zwischen den betreffenden Bestandteilen der Prüfflüssigkeit und dem zugeordneten Reagenz eine chemische Reaktion statt, die eine Farbänderung der Reagenzträger zu Folge hat. Diese Farbänderung gibt den Reaktionsgrad (auch als Ausmaß oder Abstufung bezeichnet) der abgelaufenen Reaktion an, wobei es ggfs. notwendig sein kann, für die betreffende Reaktion eine vorgeschriebene Zeitdauer vorzusehen. Anschließend werden die geänderten Farben der jeweiligen Reagenzträger mit einer Farbskala, die in einer kolorimetrischen Karte vorgegeben ist, verglichen. Aus diesem Farbvergleich lassen sich die Ausmaße der abgelaufenen Reaktionen, oder genauer die aufeinanderfolgenden Positionen des Reaktionsgrades der jeweiligen chemischen Rea.ktionen, feststellen, so daß ζ. B. die Zusammensetzung der Prüfflüssigkeit angegeben werden kann.

Diese Art der Untersuchung einer Prüfflüssigkeit mittels eines Prüfstreifens hat beträchtliche Mängel insbesondere in der Stufe des Vergleichs der Karben der jeweiligen Träger mit einer vorgegebenen Farbskala. Dieser Vergleich muß mit dem bloßen Auge durchgeführt werden. Das ist bei feineren Farbunterschieden nicht immer ganz einfach, und das führt überdies grundsätzlich zu der Gefahr, daß die Untersuchungsergebnisse durch z. B. ein unterschiedliches Farbuntersuchungsvermögen der die Untersuchung durchführenden Personen beeinträchtigt werden kann.

Es ist daher bekanntgeworden (US-PS 35 26 480), den Prüfstreifen mit einer Lichtquelle abzutasten und aus dem reflektierten Liciit in einem fotoelektrischen Wandler ein der spektralen Zusammensetzung des

ίο Lichtes entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen, das jeweils ein Maß für die in den jeweiligen Reagenzträgern ablaufenden chemischen Reaktionen ist

Es ist weiterhin bekannt, die durch optische Abtastung von den Reagenzträgern gewonnenen elektrischen Signale mit Referenzdaten zu vergleichen, die von Bezugsreaktionen abgeleitet sind und in einem Speicher gespeichert sind.

in der prioritätsgleichen Anmeldung P 24 37 3325-52 ist sir. Arsalysegerst zur Ermittlung von bestimmten Bestandteilen einer Prüfflüssigkeit mit einem Prüfstreifen angegeben, wobei der Prüfstreifen aus einem durchsichtigen streifenförmigen Substrat und einer Vielzahl von auf diesem angeordneten absorptiven

Reagenzträgern besteht. Der Prüfstreifen wird von einem Prüftisch getragen und es ist weiterhin eine Lichtquelle zur Beleuchtung eines ausgewählten Reagenzträgers vorgesehen. Das von dem Reagenzträger reflektierte Licht wird von einem fotoelektrischen Wandler zur Erzeugung eines der spektralen Zusammensetzung des Lichts entsprechenden elektrischen Signals empfangen. Weiterhin ist ein Speicher für von Bezugsreaktionen abgeleiteten Referenzdaten vorgesehen. In einer Auswerteeinrichtung erfolgt die Ermitt-

lung der gesuchten Bestandteile durch Vergleich des jeweiligen elektrischen Signals mit den zugeordneten Referenzdaten.

Die Verwendung von Prüfsiemewen, bei denen die Prüfdatenwerte unter Zuhilfenahme einer Lampe und

eines fotoelektrischen Wandlers gewonnen werden können, bringt eine wesentliche Vereinfachung gegenüber dem eingangs beschriebenen Verfahren, bei dem ein von einer Person vorzunehmender Farbvergleich mit einer vorgegebenen Farbskala ertolgt Da hierbei

feinere Farbunterschiede oft nur schwer erkennbar sind und die Untersuchungsergebnisse z. B. durch ein unterschiedliches Farbunterscheidungsvermögen der die Untersuchung durchführenden Person beeinträchtigt 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 auftreten. 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 denken, diese Störungen und Fehler durch eine Kompensationsschaltung auszug'eichen. Dies würde jedoch zu einem zusätzlichen und komplizierten Schaltungsaufwand führen.

Aus der DE-OS 22 17 285 ist ein Gerät zur Messung einer Gaskonzentration bekannt, bei dem ein Reagenzpapier benutzt wird, dessen Farbe sich entsprechend der Gaskonzentration ändert. Dabei sollen Meßungenauigkeiten, die durch die Beschaffenheit des Papiers °⁵ eintreten können, beseitigt werden, und zu diesem Zweck wird das Papier an den Stellen, an denen es nicht der Gaskonzentration ausgesetzt wird, als Bezugsmedium zur Eichung des Gerätes verwendet. Der Prüfstrei-

fen selbst ist bei Beaufschlagung mit einer Flüssigkeit als Bezugsreflexionskörper nicht geeignet, weil durch die Flüssigkeit eine Ausdehnung des Trägers verursacht wird, die die Reflektionseigenschaften beeinflußt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Störungen und Fehler, die infolge einer Änderung der Lichtstärke der Lampe auftreten können zu beseitigen, ohne daß hierzu eine komplizierte Kompensationsschaltung erforderlich ist, und ohne daß Eigenschaften des Prüf streif ens in das Meßergebnis "> eingehen.

Ausgehend von einem Prüfgerät für chemische Reaktionen mit einem Prüftisch und einem darauf festlegbaren, schmalen, durchsichtigen Substrat, auf dem mehrere absorptive Reagenzträger angeordnet sind, deren Oberflächen dazu bestimmt sind, von einer Lichtquelle auf sie auftreffendes licht auf einen fotoelektrischen Wandler zu reflektieren, wobei die Reagenzträger mit unterschiedlichen chemischen Reagenzien beschichtet oder imprägniert sind, so daß — jeweils ein Reagenzträger mit dem darin enthaltenen Reagenz auf einen bestimmten Anteil der zu prüfenden Flüssigkeit anspricht, wird gemäß der Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß auf dem Prüftisch außerdem eine Bezugsreflexionsfläche angebracht ist, ²^ die einen Bezugsreflexionsfaktor besitzt und zur Eichung eines von dem fotoelektrischen Wandler gewonnenen Ausgangssignals dient, wobei die Bezugsreflexionsfläche so angeordnet ist daß bei der Verschiebung des Prüftisches in der Richtung der » Ausdehnung des Substrats das Licht zunächst auf die Bezugsreflexionsfläche und dann auf die Reagenzträger trifft

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß auf dem Prüftisch eine Bezugsreflexionsfläche angeordnet « werden kann, die von dem Teststreifen unabhängig ist und die daher immer wieder für Teststreifen gleicher oder auch unterschiedlicher Art verwendbar ist Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Kostenersparnis, weil nicht auf jedem Teststreifen selbst eine solche Bezugsreflexionsfläche vorgesehen werden .nuß.

Nachstehend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die perspektivische Darstellung eines fotoelektrischen Wandlers in Betriebslage zusammen mit einem Prüfstreifen,

Fig.2 das Blockschaltbild einer Schaltung zur Ermittlung von bestimmten Bestandteilen einer Prüfflüssigkeit unter Verwendung eines Prüfstreifens,

F i g. 3 die perspektivische Darstellung des fotoelektrischen Wandlers mittels einer Bezugsreflexionsfläche für eine Eichung,

Fig.4 die Ansicht eines automatischen Prüfgerätes zur Ermittlung von bestimmten Bestandteilen einer Prüfflüssigkeit unter Verwendung eines Priifstreifens,

F i g. 5 einen Querschnitt in der Ebene H-II der F i g. 4 in Pfeilrichtung,

F i g. 6 ein Blockschaltbild eines Prüfgerätes gemäß Flg. 4.

In Fig. 1 sind lichtaussendende und lichtempfangon- &° de Mittel 12 und ein fotoelektrisches Wandlerelement 213 einander in vorgegebenem Abstand gegenüberliegend angeordnet. Zwischen den lichtaussendenden und lichtempfangenden Mitteln 12 und dem fotoelektrischen Wandlerelement befindet sich ein Prüfstreifen 11, der "⁵ auf einem durchsichtigen Tisch 214 so befestigt ist, daß die Reagenzträger Ha bis Wd den lichtaussendenden und lichtempfangenden Mitteln 12 gegenüberliegen. Bei intermittierender Bewegung des Tisches 214 durch eine unten beschriebene Vorrichtung werden nacheinander jeweils die Reagenzträger 11a bis lld zwischen den lichtaussendenden und lichtempfangenden Mitteln 12 und dem fotoelektrischen Wandlerelement 213 angehalten. Mit dem einen Ende der Mittel 12 sind zwei Lichtleiter 215 und 216 verbunden. Am anderen Ende des Lichtleiters 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 1 la bis Wd auf dem Prüfstreifen 11 und die Teile des durchsichtigen Substrats 10 zwischen den Reagenzträgern angibt Nimmt man beispielsweise an, daß der Tisch 214 in Richtung des Pfeiles bewegt wird, um den Reagenzträger Wd in die dargestellte Position zu bringen, dann wird von der Lampe 218 ausgesendetes Licht intermittierend durch die Reagenzträger 11a, Wb, lic und Wd unterbrochen. Wenn dagegen Teile des Substrats unter die Mittel 12 gebracht werden, dann kann das Licht zum Element 213 gelangen. Demzufolge gibt das Element 213 ein Ausgangssignal entsprechend einem Code (0101010) ab. Dieser Code stellt den Reagenzträger Wd des Prüfstreifens 11 dar. Der fotoelektrische Wandler 219 erzeugt fnrner ein elektrisches Signal, das dem vom Reagenzträger Wd reflektierten Licht entspricht. Da dieses reflektierte Licht eine Farbe hat die der chemischen Reaktion eines im Reagenzträger Wd enthaltenen Reagenz mit einer dieser zugefügten Prüfflüsigkeit entspricht, hat das elektrische Signal eine Amplitude, die dem Maß der chemischen Reaktion entspricht

Dieses vom fotoelektrischen Wandler 219 gewonnene Signal wird in Fig.2 durch einen Anr.log-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.

Ein vom Typendetektor 223 gewonnenes Feststellungssignal wird durch eine Torschaltung 224 in Typenfeststellungsdaten umgewandelt

Ferner ist ein Speicher 225 vorgesehen, in den zuvor Reaktionsvergleichsdaten eingespeist werden, um die aufeinanderfolgenden Positionen der entsprechenden Reaktionsgrade der verschiedenen Reagenzträger zu bestimmen. Diese Typenfeststellungsdaten dienen dazu, um ir Einklang mit der Reihenfolge der Messung der Reagenzträger auf dem Prüfstreifen 11 die den Reagenzträgern ertsprechenden Reaktioiisvergleichsdaten nacheinander aus dem Speicher 225 auszugeben und aufeinanderfolgend die Typen der Reagenzien anzugeben.

Die aufeinanderlolgend vom Speicher 225 durch die Typenfeststeüungsdaten ausgegebenen Reaktionsvergleichsdaten werden der Vergleichsschaltung 222 zugeführt.

Die Vergleichsschaltung 222 vergleicht die Reaktionsmeßdaten mit den Reaktionsvergleichsdaten, wodurch Rangdaten gebildet werden, die durch Bestimmung der aufeinanderfolgenden Positionen der Reaktionsmeßdaten 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 aufeinanderfolgenden Positionen der jeweiligen Reagenzträger gewonnen werden. Wenn beispielsweise der Reagenzträger 1 lc/derjenige ist, der zur Prüfung des pH-Wertes des Urins dient, werden von den Typenfeststellungsdaten die Druckzeichen »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 Faiie ist es demzufolge erforderlich, die Lage des Prüfstreifens 11 oder die Lage des Tisches 214 festzustellen und die Messung in Übereinstimmung 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 Umstand ausgenutzt, daß der Ausgangspegel, wenn sich beispielsweise der Reagenzträger lic' über dem Element 213 befindet, kleiner ist als wenn das durchsichtige Substrat 10 über dem Element 213 liegt. Es wird dann am Rand des Reagenzträgers ein Positionssignal erzeugt.

Wenn nun mit der obenerwähnten Vorrichtung die chemische Reaktion eines Prüfelementes gemessen wird, kann im Meßergebnis ein Fehler dadurch auftreten, daß beispielsweise sich die Helligkeit der Lampe 218 ändert oder daß Temperaturschwankungen, in der das Element 219 enthaltenden elektrischen Schaltung auftreten. Zur Lösung dieses Problems sieht die Erfindung vor, eine Bezugsreflexionsfläche Us zusätzlich zu den Reagenzträgern zu verwenden.

F i g. 3 zeigt eine in dieser Hinsicht weiterverbesserte Vorrichtung. Die Vorrichtung enthält wiederum den Tisch 214 zur Aufnahme des Prüfstreifens 11 an einer vorgegebenen Stelle. Zuvor ist auf dem Tisch eine Bezugsreflexionsfläche Ils mit einem Bezugsreflexionsfaktor befestigt worden. Die Reflexionsfläche Ils und die entsprechenden Reagenzträger 11 a, 11 b... auf dem Prüfstreifen 11 befinden sich zwischen der in vorgegebener Lage angeordneten Prüfanordnung für die Reagenzreaktion, nämlich zwischen dem Meßkopf 12 des fotoelektrischen Wandlerelementes 219 und dem fotoelektrischen Element 231 des Typendetektors, wenn der Tisch 214 intermittierend bewegt wird. Die Reflexionsfläche Ils gelangt vor der Messung des Reaktionsgrades der Prüfflüssigkeit der Reagenzträger 11a, Wb ... unter den Meßkopf und bewirkt, daß die Prüfanordnung den Eichvorgang unter Verwendung der Reflexionsfiäche ausführt.

Nachfolgend werden anhand von F i g. 4 Einzelheiten eines automatischen Prüfgerätes mit einer Bezugsreflexionsfläche erläutert Es ist hier eine Bezugsreflexionsfläche 11 W in der erfindungsgemäßen Weise auf dem Prüftisch unmittelbar angeordnet.

Das in Fig.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 <H7 vorgesehen. Alle diese Zahnräder bilden ein Getriebe. Auf der Welle des Zahnrades 412 ist eine Kurvenscheibe 413 angebracht, die Signallöcher 413a aufweist. Eine Lichtquelle 414, beispielsweise in Form einer lichtemittierenden Diode ist am Ende eines Arms 41Ji angebracht, der an der Halterung 1 des Gerätes befestigt ist. An der gegenüberliegenden Seite der Kurvenscheibe 413 ist der

ίο Arm 415 mit einem lichtempl'angenden Element (nicht dargestellt) versehen, das wie die Lichtquelle am Ort der Signallöcher 413a angeordnei; ist, die sich bei Drehung der Kurvenscheibe 413 auf einer Kreisbahn bewegen. Wenn die Lichtquelle 414 und eines der Signallöcher

ι; 413a fluchten, wird das lichtempfangende Element mit Licht von der Quelle 414 versorgt und gibt ein Signal B ab. Auf einem Prüftisch 41<> ist ein Prüfstreifen Il angebracht, der aus mehreren Reagenztragern Wa besteht, die Reagenzien enthalten und im Abstand auf

:o einem schmalen, durchsichtigen Kunststoffsubstrat 10 befestigt sind. An der Unterseite des Prüftisches 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 Quelle 421

-i und zur Fokussierung des Lichtes auf einen Punkt des Prüftisches 416, und zum Empfang des Lichtes dient ein Element ·< M, das über einen anderen Lichtleiter 422 mit dem von den Oberflächen der jeweiligen Reagenzträger 11a reflektierten Licht versorgt wird. Ein weiteres

3d lichtempfangendes Element 423 ist gemäß F i g. 5 unter dem Prüftisch 416 so angeordnet, daß es mit Licht von der Quelle 419 versorgt wird, das durch die freiliegenden durchsichtigen Teile 11/ des Prüfstreifens 11, auf denen kein Reagenzträger befestigt ist. verläuft, und es

JS wird dann das später beschriebene Signal A abgegeben. c;-«. 7..r.-.u...«_...<>.—:«u....... ·πλ ;-> «,:· u.iiaj.n..

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zum Festhalten eines Aufzeichnungsstreifens versehen, auf dem der Druck vorgenommen werden soll. Ein Draht 425 ist mit einem Ende an der einen Seite des ••η Prüftisches 416 und mit seinem anderen Ende an der Zuführungsvorrichtung 424 befestigt, und sein mittlerer Teil umschlingt eine Rolle 426. Eine Feder 427 ist zwischen einem an der Halterung 1 befestigten Stift 428 und einem an der Unterseite der Zuführungsvorrichtung •»5 424 angeordneten Stift 429 ausgespannt. Die Feder zieht normalerweise die Zuführungsvorrichtung 424 zur linken Seite in F i g. 4. Der Draht 425 zieht den Prüftisch 416 zum oberen Teil von F i g. 4. Somit liegt die an dem Prüftisch 416 angebrachte Rolle 418 normalerweisp an der Kurvenscheibe 413 an. Eine Halterung des Gerätes befestigte Achse 430 wirkt als Führung für den Prüftisch 416, wenn dieser sich bewegt. Eine Drucktrommel 431 sitzt 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 und einem Rückstelloch versehen. An der einen Seite des durchbohrten Bereiches der Scheibe 432 ist eine Lichtquelle in Form einer lichtemittierenden Diode und an der anderen Seite ein lichtempfangendes Element vorgesehen. Der Druckkammer 435 wird in Richtung des Pfeiles durch ein Solenoid 436 bewegt. Zur Zuführung der Druckflüssigkeit dient eine Rolle 437.

In F i g. 6 ist das Blockschaltbild einer Meßschaltung dargestellt Diese Meßschaltung enthält einen Startes knopf 438, eine Meßschaltung 439, eine Torschaltung 440, einen Analog/Digital-Umsetzer 441, eine arithmetische Operationsschaltung 442, einen B-Signa'generator 443, einen A-Signalgenerator 444, eine Meßinstruktions-

schaltung 445, eine Reagenzunterscheidungsschaltung 446, eine Ausgabesteuerschaltung 447, einen Speicher 448, eine Vergleichsschaltung 449, eine Druckinstruktionsschaltung 450, einen C-Signaigenerator 451, eine Koinzidenzschaltung 452 und einen Druckantrieb 453.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise dieser AusführungLfjrm eines Prüfsystems beschrieben. Vor dem Beginn wird die Arbeitsfläche 413t (Fig.4) der Kurvenscheibe 413 gegen die am Prüftisth 416 befestigte Rolle 418 gepreßt, und der Prüftisch 416 wird dadurch in der in Fig.4 dargestellten unteren Stellung gehalten. Nachdem der Prüfstreifen 11 an eine vorgegebene Stelle des Prüftisches 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. Im Ergebnis dreht sich die auf der "iVctic de» Zäiinräucs 7 befestigte Druckiruiiimc! 431, wobei die Kurvenscheibe 413 zur Schwenkung in Richtung des angegebenen Pfeiles veranlaßt wird. Durch die Schwenkung der Kurvenscheibe 413 gelangt nach der Arbeitsfläche 413Ö die Arbeitsfläche 413c in Berührung mit der Rolle 418. Da die Arbeitsfläche 413c dem Mittelpunkt der Kurvenscheibe 413 am nächsten liegt, was aus Fig.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 Berei.h 413c den Bereich 413</. Da die Arbeitsfläche 413d einen festen Abstand vom Mittelpunkt der Kurvenscheibe 413 einhält, ändern die Rolle 418 und damit der Prüftisch 416 ihre Lage nicht, selbst wenn die Kurvenscheibe 413 ihre Schwenkbewegung fortsetzt. Wenn die Rolle 418 die Arbeitsfläche 413rfberührt wird die auf dem Prüftisch 4(6 angebrachte Bezugsreflexionsfläche 11 tv zur Meßstelle gebracht Demzufolge wird Licht von der zur Messung dienenden Quelle von der Bezugsreflexionsfläche 11 te daran gehindert, das unter dem Prüftisch 416 angeordnete Element 423 zu erreichen. Wenn das Element 423 durch die Bezugsreflexionsfläche 11 iv 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 Arbeitsflächen gegenüber liegen, wird von der Quelle 414 stammendes, durch eines der Singnallöcher 413a verlaufendes Licht durch ein Detektorelement festgestellt, das seinerseits ein Signal B erzeugt

Es wird zunächst die Bezugsreflexionsfläche Ww mit Licht von der Quelle 421 beleuchtet, um die Lichtreflexion der Bezugsreflexionsfläche als Bezugswert zu bestimmen. Wenn gleichzeitig die Signale A, B erzeugt werden, gibt die Meßinstniktionsschaltung 445 (F i g. 6) die Anweisung, das Tor 440 für den Beginn 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.

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 413c/ vom Zentrum entfernt, so daß der Prüftisch 416 eine rasche

ίο Bewegung ausführt. Wenn die entsprechenden Reagenzträger 11 a auf dem Prüfstreifen 11 in einem solchen Abstand angeordnet sind, welcher der obenerwähnten Differenz h der Entfernungen oder der Höhe der mit Stufen versehenen Kurvenfläche 413e entspricht, dann werden die Reagenzträger 11a nacheinander genau durch die Bewegung des Prüftisches 416 zum Meßpunkt befördert. Wenn der Reagenzträger Ua den Durchlaß des Von der Quelle 421 ausgesendeten Lichies verhindert, dann gibt das entsprechende fotoelektrische Element ein Signal A ab, das diese Verhinderung anzeigt. Unmittelbar danach berührt die Rolle 418 die folgende Kurvenfläche 413ί wodurch das nächste Signallocn 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. 6) zur Wiederaufnahme der Messung zu öffnen. Das Reagenz, dessen Farbe sich bereits entsprechend dem Grad der chemischen Reaktion zwischen dem Reagenz 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 lichtempfindlichen Element 419 übertragen. Das Ausgangssignal vom lichtempfindlichen 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 Druckkom-

•to mandosignal D entsprechend dem Ergebnis dieses Vergleiches ab.

Wenn Koinzidenz zwischen dem erwähnten Druckkommandosignal D und einem der die Zeichen auf der Drucktrommel 431 darstellenden Signale CaIs 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. Wenn die Rolle 418 erneut die Startkurvenfläche 413ft nach Wiederho-

so lung der erwähnten Operation berührt, ist ein vollständiger Meß- und Druckzyklus vollzogen. Es sei bemerkt daß die Kurvenscheibe 413 zuvor mit einer ausreichenden Zahl von Kurvenflächen versehen wird, die mit der Zahl der Reagenzträger Ha 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

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Prüfgerät für chemische Reaktionen mit einem Prüftisch und einem darauf festlegbaren, schmalen, durchsichtigen Substrat, auf dem mehrere absorptive Reagenzträger angeordnet sind, deren Oberflächen dazu bestimmt sind, von einer Lichtquelle auf sie auftreffendes Licht auf einen fotoelektrischen Wandler zu reflektieren, wobei die Reagenzträger mit unterschiedlichen chemischen Reagenzien beschichtet oder imprägniert sind, so daß jeweils ein Reagenzträger mit dem darin enthaltenen Reagenz auf einen bestimmten Bestandteil der zu prüfenden Flüssigkeit anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Prüftisch (416) außerdem eine Bezugsreflexionsfläche (Hs) angebracht ist, die einen Bezugsreflexionsfaktor besitzt und zur Eichung eines von dem fotoelektrischen Wandler gewonnenea Ausgangssignals dient, wobei die Bezugsreflexicnsfläche (Ils, so angeordnet ist, daß bei der Verschiebung des Prüftisches (416) in der Richtung der Ausdehnung des Substrats (11) das Licht zunächst auf die Bezugsreflexionsfläche (llsj und dann auf die Reagenzträger (lla—11 <# trifft.