DE2613212C2

DE2613212C2 - Method for determining the flow behavior of liquids for medical and pharmaceutical purposes, as well as device for carrying out the method

Info

Publication number: DE2613212C2
Application number: DE19762613212
Authority: DE
Inventors: Torsten Dr.Med. Kreisel; Jürgen 8500 Nürnberg Künzel; Siegfried Prof. 8520 Erlangen Peter; Gerhard Prof. 8500 Nürnberg Weber
Original assignee: Peter Siegfried Profdr 8520 Erlangen De; Weber Gerhard Profdrmed 8500 Nuernberg De
Current assignee: Peter Siegfried Profdr 8520 Erlangen De; Weber Gerhard Profdrmed 8500 Nuernberg De
Priority date: 1976-03-27
Filing date: 1976-03-27
Publication date: 1982-10-21
Also published as: DE2613212A1

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solches Verfahren ist aus der DE-AS 23 17 322 bekannt. Dabei befindet sich in einer sogenannten Meßkammer eine Hilfsflüssigkeit, die unter dem Druck einer Pumpe steht. Diese MeBkammer und damit die Hilfsflüssigkeit sind durch eine Membran, die in Art eines Fingerlings geformt ist, von der innerhalb dieses Fingerlings vorhandenen Meßflüssigkeit getrennt. Es wird zwar durch den Druck der Hilfsflüssigkeit über die Membran die Meßflüssigkeit mit konstanter Geschwindigkeit durch eine Kapillare hindurchgedrückt und an der Kapillare der Druckunterschied gemessen. Der die Meßflüssigkeit aufnehmende Innenraum des Fingerlings ist aber nicht kapillar oder kapillarähnlich. Bei einer Meßflüssigkeit wie Blut, die zum Gerinnen neigt, wird sie in diesem Raum zur Ruhe kommen, wodurch die Gerinnungsgefahr gegeben ist und zwar besonders an der Membran. Auch ist bei dieser vorbekannten Vorrichtung ein Reinigen des die Meßflüssigkeit aufnehmenden Raumes praktisch nicht, oder nur mit einem nicht vertretbaren Arbeits- und Zeitaufwand möglich.The invention initially relates to a method according to the preamble of claim 1. Such a method is known from DE-AS 23 17 322. There is an auxiliary liquid in a so-called measuring chamber, which is under the pressure of a pump. This measuring chamber and thus the auxiliary liquid are through a membrane shaped in the manner of a fingerstall from that existing within this fingerstall Measuring liquid separated. It is true that the pressure of the auxiliary liquid across the membrane makes the measuring liquid pushed through a capillary at a constant speed and attached to the capillary of the Pressure difference measured. However, the interior of the finger cot that receives the measuring fluid is not capillary or capillary-like. In the case of a measuring fluid such as blood, which tends to coagulate, it becomes in this Space to come to rest, which means there is a risk of coagulation, especially on the membrane. This known device also requires cleaning of the space receiving the measuring fluid practically impossible, or only possible with an unreasonable expenditure of work and time.

Aus der DE-PS 3 73 779 ist ein Kapillarviskosimeter mit Meßraum und Kapillarausflußrohr bekannt, das aber nicht zum Messen des Fließverhaltens von Flüssigkeiten für medizinische und pharmazeutische Zwecke bestimmt ist, sondern vielmehr der Viskositätsbestimmung an ölen und dergleichen dient. Die zu messende Flüssigkeit befindet sich in einem Aufnahmegefäß, das innerhalb eines Überlaufgefäßes angeordnet ist. Mit Hilfe von Luft wird die zu messende Flüssigkeit aus dem Ausnahmegefäß durch eine Kapillare in einen Speicherbehälter gesaugt, der gegenüber der Kapillare eine Erweiterung ist. Zwecks Messung der Viskosität läßt man die Flüssigkeit aufgrund ihres eigenen Gewichtes aus diesem Speicher- oder Meßbehälter durch die Kapillare hindurch in das Aufnahmegefäß zurückfließen. Die Viskosität wird durch die MessungFrom DE-PS 3 73 779 a capillary viscometer with a measuring chamber and capillary discharge tube is known but not for measuring the flow behavior of liquids for medical and pharmaceutical purposes Purposes is intended, but rather serves to determine the viscosity of oils and the like. The to The liquid to be measured is located in a receptacle which is arranged within an overflow vessel is. With the help of air, the liquid to be measured is transferred from the receiving vessel through a capillary into one Storage tank sucked, the opposite of the capillary is an extension. The liquid is left on its own to measure viscosity Weight from this storage or measuring container through the capillary into the receiving vessel flow back. The viscosity is determined by the measurement

der Zeit ermittelt, innerhalb derer die Flüssigkeit von einer oberen Marke zu einer unteren Marke abläuftthe time within which the liquid drains from an upper mark to a lower mark is determined

Die erläuterten Gefäße bzw. Behälter sind nicht zur Aufnahme von gerinnungsgefährdeten Flüssigkeiten wie Blut oder Serum geeignet, da sie Tot'-äume bilden, in denen sich mit Sicherheit gerinnende Reste der Meßflüssigkeit festsetzen würdei,. Eine aus Blut bestehende Meßflüssigkeit würde aufgrund des dort vorgesehenen Oberlaufes und des Ansaugens mittels Luft mit dieser in nachteiliger Weise in Berührung ic kommen. Insbesondere ist der bei dieser Vorveröffentlichung vorgesehene erweiterte Meßbehälter keine kapillarähnliche Speicherstrecke im Sinne der nachstehend noch zu erläuternden Erfindung. Auch fehlt die in der Erfindung vorgesehene Hilfsflüssigkeit zum Ansaugen und Zurückdrücken der Meßflüssigkeit. Sie wäre auch bei einem Viskosimeter nach der DE-PS 3 73 779 gar nicht einsetzbar, da sie sich in dem erweiterten Speicher- oder Meßbehälter zu stark mit der Meßflüssigkeit vermischen würde. Eine Reinigung der vorbekannten Meßanordnung nach jedem Meßvorgang ist nicht, oder ebenfalls nur mit einem erheblichen Arbeitsund Zeitaufwand möglich. Schließlich zwingt bei der vorbekannten Meßanordnung der relativ große Speicher- oder Meßbehälter zum Verbrauch einer relativ großen Menge an Meßflüssigkeit für jede einzelne Messung. Dies mag bei der Viskositätsmessung von Öl keine Rolle spielen, wohl aber im pharmazeutischen Bereich, z. B. bei der Viskositätsmessung von Blut oder Plasma.The vessels or containers explained are not intended to hold liquids that are prone to coagulation like blood or serum, because they form dead spaces, in to which coagulating residues of the measuring liquid would definitely stick. One made of blood existing measuring liquid would due to the overflow provided there and the suction means Air come into contact with this in a disadvantageous manner. In particular, that is in this prior publication provided extended measuring container no capillary-like storage section in the sense of the following invention yet to be explained. The auxiliary liquid for suction provided in the invention is also missing and pushing back the measuring liquid. It would also be the case with a viscometer according to DE-PS 3 73 779 Cannot be used at all, since they are too strongly mixed with the measuring liquid in the expanded storage or measuring container would mix. A cleaning of the known measuring arrangement after each measuring process is not, or also only possible with a considerable amount of work and time. After all, forcing at the known measuring arrangement of the relatively large storage or measuring container for consumption of a relatively large amount of measuring liquid for each individual measurement. This may be the case when measuring the viscosity of oil do not play a role, but in the pharmaceutical sector, e.g. B. in the viscosity measurement of blood or Plasma.

Die Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend vom Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und damit gemäß der DE-AS 23 17 322 darin, eine einfachere Handhabung, einschließlich einer einfachen Reinigung, und eine bessere Eignung für Serienuntersu- J5 chungen zu schaffen.The object of the invention is based on the method according to the preamble of claim 1 and thus according to DE-AS 23 17 322 therein, a simpler handling, including a simple one Cleaning, and to make it more suitable for series examinations.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen zunächst, ausgehend vom Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1. Es sind nicht zwei durch eine Membran getrennte Räume sondern die in der Flüssigkeitsführung ineinander übergehende Meßkapillare und das kapillarähnliche Speicherrohr vorhanden. Das Ansaugen und Zurückdrücken der Meßflüssigkeii durch die Hilfsflüssigkeit ist einfach und problemlos, wobei im Stadium des Zurückdrückens die Hilfsflüssigkeit zugleich die Reinigung des eine Speicherstrecke (Speicherrohr) bildenden Speicherraumes bewirkt. Es ist also sowohl der Meßvorgang, s!s auch der Reinigungsvorgang schnell und einfach durchführbar, ohne daß irgendwelche Teile auseinandergenommen werden müssen. Damit ergibt sich eine besondere Eignung des erfindungsgemäßen Verfahrens für Serienuntersuchungen. Zugleich werden noch folgende Vorteile erreicht: Durch die kapillarähnliche Ausbildung auch des Speicherraumes sind Toträume vermieden. Aus diesem Grund und da die Meßflüssigkeit über die Hilfsflüssigkeit angesaugt wird, sie also vor und während des Messens nicht mit Luft in Berührung kommt (mit Luft käme die Probe nur dann in Berührung, wenn sie nach Durchführung des Meßvorganges einfach abgeworfen wird), besteht also keine Gerinnungsgefahr. Die bisher üblichen Zusätze wie Heparin, welche die Gerinnung des Blutes aufheben oder hemmen; dabei aber nachteiligerweise das Fließverhalten des Blutes in unübersichtlicher Weise verändern, sind nicht mehr erforderlich. Man kann also am nativen unverfälschten Blut messen. Obgleich ein unmittelbarer Kontakt zwischen Hilfsflüssigkeit und Meßflüssigkeil besteht, wird durch die kapillarähnliche Ausbildung des Speicherrohres vermieden, daß sich beide Flüssigkeiten in einem unzulässig großen Ausmaß miteinander mischen. Dies und die Verwendung eines kapillarähnlichen Speicherrohres ermöglicht, daß man mit relativ kleinen Proben an Meßflüssigkeit pro Messung auskommt. Dies ist besonders für die angegebenen pharmazeutischen Zwecke und für Serienuntersuchungen (z. B. wiederholte Messungen an einem Patienten) wichtig, bei denen sich die aus der industriellen Großtechnik bekannten Verfahren zur Messung der Viskosität, die eine größere Menge an Meßflüssigkeit benötigen, verbieten. Die zu messende Flüssigkeit kommt ferner nicht mit sie mechanisch beeinflussenden Bauteilen, wie z. B. einer Pumpe, in Berührung, da hier die Hilfsflüssigkeit zwischengeschaltet ist. Eine solche Berührung hätte sowohl eine chemische Beeinflussung der zu messenden Flüssigkeit, als auch die Bildung von Luftblasen zur Folge. Da sich die zu messende Flüssigkeit mit der Hilfsflüssigkeit nur sehr geringfügig vermischt, besteht die Möglichkeit, die zu messende Flüssigkeit weiter zu verwenden. So muß eine Blutprobe nicht verloren sein, sondern kann entweder dem Patienten zurückgegeben, oder für weitere Untersuchungen, z. B. für die üblichen Laboruntersuchungen, verwendet werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren entsteht auch kein Unterdruck, der im Falle der Untersuchung von Blut zur Zerstörung der roten Blutkörperchen durch Entgasen führen könnte. In der Pharmazie kann man somit beispielsweise die Viskosität einer herzustellenden Flüssigkeit ständig überwachen, um bei Abweichungen vom Sollwert durch Eingriffe in den Fabrikationsvorgang die Viskosität wieder auf diesen Sollwert zu bringen. Bei diesen kontinuierlichen Meß- und gegebenenfalls Regelverfahren kann man ohne bedeutsamen Verlust an zu messender Flüssigkeit arbeiten.To solve this problem, based on the method according to the preamble of Claim 1, the features of the characterizing part of claim 1. There are not two through one membrane separate spaces but the measuring capillary merging into one another in the liquid flow and the capillary-like one Storage pipe available. Sucking in and pushing back the measuring liquid through the auxiliary liquid is simple and problem-free, with the auxiliary liquid being used for cleaning at the same time as it is being pushed back of the storage space forming a storage section (storage pipe). So it's both the Measuring process, see also the cleaning process can be carried out quickly and easily without removing any parts need to be taken apart. This results in a particular suitability of the invention Procedure for serial examinations. At the same time, the following advantages are achieved: Due to the capillary-like Training of the storage space, dead spaces are avoided. For this reason and there the measuring liquid is sucked in via the auxiliary liquid, so it does not come into contact with air before and during the measurement comes (the sample would only come into contact with air if, after carrying out the measuring process, it simply is discarded), so there is no risk of coagulation. The previously common additives such as heparin, which the Cancel or inhibit clotting of the blood; but disadvantageously the flow behavior of the blood in Changes in a confusing way are no longer necessary. So you can look at the native unadulterated Measure blood. Although there is direct contact between the auxiliary liquid and the measuring liquid wedge, is avoided by the capillary-like design of the storage tube that both liquids Mix with one another to an unacceptably large extent. This and the use of a capillary-like one Storage tube makes it possible to use relatively small samples of measuring fluid per measurement gets by. This is especially useful for the stated pharmaceutical purposes and for serial tests (e.g. repeated measurements on a patient) important for those from industrial Large-scale technology known method for measuring the viscosity, which a larger amount of measuring liquid need, forbid. Furthermore, the liquid to be measured does not come with any mechanical influence Components such as B. a pump, in contact, since the auxiliary liquid is interposed here. Such Contact would have both a chemical influence on the liquid to be measured and the formation of Result in air bubbles. Since the liquid to be measured only changes slightly with the auxiliary liquid mixed, it is possible to continue to use the liquid to be measured. So must a blood test not be lost, but can either be returned to the patient, or for further investigation, z. B. for the usual laboratory tests can be used. In the method according to the invention there is also no negative pressure which, in the case of the examination of blood, leads to the destruction of the red Could lead blood cells through degassing. In pharmacy, for example, you can use this to determine the viscosity constantly monitor a liquid to be produced in order to avoid deviations from the target value by intervening in the manufacturing process to bring the viscosity back to this target value. With these continuous Measuring and, if necessary, regulating methods can be used without significant loss of the liquid to be measured work.

Mit den Merkmalen des Anspruches 2 wird bei Blut als Meßflüssigkeit die Möglichkeit der Rückführung des Blutes in den menschlichen Körper gegeben. Sollte bei diesem Zurückdrücken des Blutes doch eine kleine Menge der Infusionslösung in den Körper des Patienten gelangen, so wäre dies für ihn unschädlich. Darüber hinaus hat eine Infusionslösung auch keine schädliche Einwirkung auf das Blut. Soweit kann man bei einem Menschen die Überwachung der Viskosität seines Blutes in Abhängigkeit von einer bestimmten Behandlung, Infusionen, Transfusionen, von Medikamenten-Gaben, während einer Operation, usw. laufend sehr rasch hintereinander und über eine lange Zeit durchführen, ohne daß hierbei Blut verloren geht.With the features of claim 2, the possibility of returning the blood is used as the measuring fluid Blood given into the human body. With this pushing back of the blood there should be a little If the amount of infusion solution got into the patient's body, it would be harmless to him. About that In addition, an infusion solution has no harmful effect on the blood. As far as you can with one People monitoring the viscosity of their blood depending on a particular treatment, Infusions, transfusions, medication, during an operation, etc. all the time in quick succession and over a long period of time without losing blood.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 6. Eine solche Vorrichtung ist Gegenstand der eingangs bereits erläuterten DE-AS 23 17 322. Hinsichtlich der Nachteile dieser bekannten Vorrichtung und der demgegenüber bestehenden Aufgabenstellung wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.The invention also relates to a device according to the preamble of claim 6. Such a device Device is the subject of DE-AS 23 17 322 already explained at the beginning. With regard to the disadvantages this known device and the existing task is referred to the above References.

Diese Aufgabenstellung wird vorrichtungsmäßig von der Vorrichtung nach Anspruch 6 gelöst. Die Vorrichtung nach der Erfindung erlaubt eine schnelle, einfache Handhabung und eignet sich besonders für Serienuntersuchungen. Auch ist ihr Aufbau verhältnismäßig unkompliziert und damit störunanfällig, sowie mit im Verhältnis geringen Herstellungskosten belastet. Das kapillarähnliche Speicherrohr bewirkt beim Zurückdrücken der zu messenden Flüssigkeit in dieser eine Vorscherung und damit eine Verkürzung der Anlauf-This object is achieved in terms of device by the device according to claim 6. The device according to the invention allows quick, simple handling and is particularly suitable for series examinations. Its structure is also relatively uncomplicated and therefore not susceptible to interference, as well as with im Relation low manufacturing costs burdened. The capillary-like storage tube causes it to be pushed back the liquid to be measured in this a pre-shear and thus a shortening of the start-up

strecke in der Meßkapillare. Die Meßergebnisse der Vorrichtung können entweder abgelesen, aufgezeichnet oder aber als elektrische Werte in einen Rechner gegeben und dort in der gewünschten Weise ausgedruckt werden.stretch in the measuring capillary. The measurement results of the device can either be read off or recorded or given as electrical values in a computer and printed out there in the desired manner will.

Wie erwähnt, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in der Pharmazie, bzw. bei der Herstellung pharmazeutischer Produkte verwendet werden. So kann z. B. die Messung der Viskosität von polymeren Lösungen von Bedeutung sein. Ferner wurde bereits die Herstellung von Seren erwähnt, die ebenso wie Blut nicht mit Luft in Berührung kommen dürfen. Pharmazeutische Produkte werden oft nur in kleinen Mengen hergestellt, so daß es auch hier darauf ankommen kann, von der zu messenden Flüssigkeit nichts wegschütten zu müssen. So hat sich z. B. gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung einer Fließkurve, die aus Meßpunkten bei 10 verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten besteht, nur etwa 12 ml der zu messenden Flüssigkeit benötigt wird, die beispielsweise in medizinischer Indikation wieder verwendungsfähig ist.As mentioned, the method according to the invention can also be used in pharmacy or in production pharmaceutical products are used. So z. B. the measurement of the viscosity of polymers Solutions matter. Furthermore, the production of serums has already been mentioned, which, like blood must not come into contact with air. Pharmaceutical products are often only available in small quantities manufactured so that it can also be important here not to spill anything away from the liquid to be measured have to. So has z. B. shown that with the method according to the invention and the invention Device for determining a flow curve, which is made up of measuring points at 10 different flow velocities exists, only about 12 ml of the liquid to be measured is required, which for example is reusable in medical indication.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the method according to the invention and the device according to the invention can be found in the further subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained. In the drawing shows

F i g. 1 eine Schemadarstellung,F i g. 1 a schematic representation,

F i g. 2 im Längsschnitt eine Ausführungsmöglichkeit der die Meßkapillare beinhaltenden Meßstrecke,F i g. 2 in a longitudinal section an embodiment of the measuring section containing the measuring capillary,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A -B in F i g. 2,F i g. 3 shows a section along the line A-B in FIG. 2,

Fig.4 eine Ansicht gemäß der Linie C-D unter Fortlassung des Teiles Γ.4 shows a view along the line CD with the omission of part Γ.

Die zu messende Flüssigkeit, z. B. das Blut eines Patienten, kann über die Leitung 1 in eine Meßstrecke 2 gelangen und zwar in eine sich darin befindende Meßkapillare 3. Die Meßkapillare 3 ist über eine weitere Leitung 4 mit einer Speicherstrecke 5 verbunden und zwar mit deren kapillarähnlichen Speicherrohr 6. Ferner ist das Speicherrohr der Speicherstrecke an seinem anderen Ende über eine Leitung 7 und ein Absperrventil 8 mit einer Kolbenpumpe 9 verbunden. Zwischen dem Absperrventil 8 und der Kolbenpumpe 9 ist an der Leitung 7 ein Anschluß 10 für die Zufuhr der auf die zu messende Flüssigkeit abgestimmten Hilfsflüssigkeit vorgesehen, wobei die Zufuhr im Anschluß 10 durch ein weiteres Ventil 11 abgesperrt werden kann.The liquid to be measured, e.g. B. the blood of a patient can reach a measuring section 2 via the line 1, namely into a measuring capillary 3 located therein the storage pipe of the storage section is connected at its other end via a line 7 and a shut-off valve 8 to a piston pump 9. Between the shut-off valve 8 and the piston pump 9, a connection 10 is provided on the line 7 for the supply of the auxiliary liquid matched to the liquid to be measured, the supply in connection 10 being able to be cut off by a further valve 11.

Zu Beginn der Messung ist die gesamte Apparatur mit der Hilfsflüssigkeit, z. B. einer Infusionslösung, gefüllt.At the beginning of the measurement, the entire apparatus with the auxiliary liquid, z. B. an infusion solution filled.

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insbesondere nicht zur Gerinnung bringende Leitung 1 wird an das Behältnis, z. B. mit Hilfe eines Katheters an die Vene oder die rechte Herzkammer eines Patienten angeschlossen und es wird die Meßflüssigkeit, z. B. das Blut, durch Bewegen des Kolbens der Pumpe 9 nach unten in die Apparatur hineingesaugt Sie durchfließt die Meßkapillare 3, die Leitung 4 und das Speicherrohr 6, wobei die Hilfsflüssigkeit, z. B. die Infusionslösung verdrängt wird. Dabei wird die Speicherstrecke 5 bzw. deren Speicherrohr 6 nur soweit mit der zu messenden Flüssigkeit, z. B. Blut gefüllt, daß sie nicht in die Verbindungsleitung 7 zwischen der Speicherstrecke 5 und der Pumpe 9 gelangen kann. Damit ist gewährleistet, daß das Pumpsystem und auch die Ventile 8,11 mit der zu messenden Flüssigkeit nicht in Berührung kommen.in particular, line 1 which does not clot is attached to the container, e.g. B. with the help of a catheter connected the vein or the right ventricle of a patient and it is the measuring fluid, z. B. that Blood, sucked into the apparatus by moving the piston of the pump 9 downwards, flows through the Measuring capillary 3, the line 4 and the storage tube 6, the auxiliary liquid, e.g. B. the infusion solution is displaced. The storage section 5 or the storage tube 6 only so far with the liquid to be measured, for. B. Blood filled that they are not in the Connecting line 7 between the storage path 5 and the pump 9 can reach. This guarantees that the pump system and also the valves 8, 11 are not in contact with the liquid to be measured come.

Danach wird der Kolben der Pumpe 9 wieder aufwärts bewegt und über die Hilfsflüssigkeit ein entsprechender Druck auf die zu messende Flüssigkeit ausgeübt, so daß sie in umgekehrter Richtung durch die Meßkapillare 3 fließt und dabei aus der Speicherstrecke herausgedrückt wird.Thereafter, the piston of the pump 9 is moved upwards again and via the auxiliary liquid corresponding pressure is exerted on the liquid to be measured, so that it flows in the opposite direction through the Measuring capillary 3 flows and is pressed out of the storage section.

Sofern die Pumpe 9 einen konstanten Druck erzeugt, wird durch die Zwischenschaltung der Speicherstrecke eine konstante Durchflußgeschwindigkeit der zu messenden Flüssigkeit durch die Meßkapillare 3 erreicht, und zwar zumindest über eine gewisse Zeitspanne, die zur Durchführung der Messung ausreicht. Als Meßmittel können gemäß diesem Ausführungsbeispiel Präzisionsdruckaufnehmer 12 dienen, die jeweils am Ende der Meßkapillare 3 angebracht sind. Die Differenz beider Drücke kann an einem Instrument 13 angezeigt oder bevorzugt in elektrische Werte umgesetzt werden. Diese elektrischen Werte, wie die Strom-Spannungsänderungen der Druckaufnehmer und gegebenenfalls der Steuerstrom der Pumpe, werden in einen in der Zeichnung nicht dargestellten Rechner gegeben, der die Meßergebnisse in der gewünschten Größenordnung, bzw. Dimension ausdruckt, z. B. bei Messung der Viskosität in Poise, sowie die Meßergebnisse in eine absolute Fließkurve transformieren kann. An dieser Stelle sei erwähnt, daß das erfindungsgemäße Verfahren sich besonders zur Messung an niedrigviskosen Flüssigkeiten eignet.If the pump 9 generates a constant pressure, the interconnection of the storage section a constant flow rate of the liquid to be measured is achieved through the measuring capillary 3, at least over a certain period of time that is sufficient to carry out the measurement. As a measuring device can serve according to this embodiment, precision pressure transducers 12, each at the end of the Measuring capillary 3 are attached. The difference between the two pressures can be displayed on an instrument 13 or are preferably converted into electrical values. These electrical values, like the current-voltage changes the pressure transducer and, if applicable, the control current of the pump, are transferred to one in the Drawing not shown computer given, which the measurement results in the desired order of magnitude, or dimension, e.g. B. when measuring the viscosity in poise, as well as the measurement results in a can transform absolute flow curve. At this point it should be mentioned that the inventive method is particularly suitable for measuring low-viscosity liquids.

Die Steuerung der Druckpumpe 9, z. B. die Bewegung des dargestellten Kolbens, kann automatisch nach vorgegebenen Daten erfolgen, z. B. durch Steuerung eines den Kolben bewegenden Motors. So kann man z. B. Meßreihen durchführen, bei denen das Zurückdrükken der Flüssigkeiten jeweils mit einer bestimmten, aber auf verschiedene Größen einstellbaren Geschwindigkeit erfolgt. Die Durchflußgeschwindigkeit der zu messenden Flüssigkeit durch die Meßkapillare 3 ergibt sich aus deren Querschnitt und der je Zeiteinheit von der Pumpe 9 zurückgedrängten Flüssigkeitsmenge. So kann nach der Füllung die innerhalb der Meßstrecke 2 und der Speicherstrecke 5 befindliche Probemenge durch Heben des Kolbens der Pumpe 9 mit verschiedenen, aber jeweils über einen Zeitraum von etwa 2 bis 4 Sekunden konstanten Geschwindigkeiten durch die Meßkapillare 3 gedrückt werden. Die sich bei dem durch die Pumpe vorgegebenen Volumenfluß einstellende Druckdifferenz zwischen den Enden der Meßkapillare wird mit Hilfe der erläuterten Präzisionsdruckaufnehmer 12 bestimmt. Eine Meßreihe, welche die Bestimmung von zehn Punkten der Fließkurve umfaßt, beansprucht auf diese Weise lediglich etwa eine Minute Meßdauer. 1st aus Theologischer. Gründer. (Einstellung des Fließgleichgewichtes) ein langer dauernder Fließvorgang bei gegebener Strömungsgeschwindigkeit wünschenswert, so kann auch der gesamte in der Speicherstrecke befindliche Teil der Probemenge mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Meßkapillare 3 hindurchgedrückt werden. Der erwähnte Rechner kann dabei mehrere Werte ausdrücken wie die Fließgeschwindigkeit, die Schubspannung und die Viskosität Ferner besteht die Möglichkeit, diese Daten in die Datenanlage eines therapeutischen oder pharmazeutischen Programms einzugeben, welches z. B. bei der Behandlung eines Patienten Infusionen und Behandlungsmaßnahmen, oder in der Pharmazie z. B. Zugaben zur zu messenden Flüssigkeit und Änderung von Bearbeitungsgrößen, wie Temperatur usw. steuert
Die Mischungszone, in der sich die zu messendeThe control of the pressure pump 9, for. B. the movement of the piston shown can be done automatically according to predetermined data, z. B. by controlling a motor moving the piston. So you can z. B. Carry out series of measurements in which the back pressure of the liquids is carried out at a specific, but adjustable speed. The flow rate of the liquid to be measured through the measuring capillary 3 results from its cross section and the amount of liquid pushed back by the pump 9 per unit of time. Thus, after filling, the amount of sample located within the measuring section 2 and the storage section 5 can be pressed through the measuring capillary 3 by lifting the piston of the pump 9 at different speeds that are constant over a period of about 2 to 4 seconds. The pressure difference between the ends of the measuring capillary at the volume flow specified by the pump is determined with the aid of the precision pressure transducer 12 explained. A series of measurements, which includes the determination of ten points on the flow curve, only takes about one minute of measurement time. 1st from theological. Founder. (Adjustment of the flow equilibrium) a long continuous flow process at a given flow rate is desirable, so the entire part of the sample quantity located in the storage section can be pressed through the measuring capillary 3 at a constant rate. The computer mentioned can express several values such as the flow velocity, the shear stress and the viscosity. B. in the treatment of a patient infusions and treatment measures, or in pharmacy z. B. Additions to the liquid to be measured and changes in processing parameters, such as temperature, etc. controls
The mixing zone in which the to be measured

Flüssigkeit, ζ. B. Blut, mit der Hilfsflüssigkeit, z. B. einer Infusionslösung, mischt, ist verhältnismäßig kurz. Sie kann z. B. 5 bis 10 cm Länge im Vergleich zu einer Länge des Speicherrohres 6 von ca. 2 bis 4 m betragen. Der Durchmesser des Speicherrohres 6 beträgt in diesem Beispiel etwa 2 mm, während der Durchmesser der Meßkapillare 3 ca. 1 mm beträgt, wobei die Meßkapillare in diesem Beispiel ca. 30 cm lang ist. Es versteht sich aber, daß die Erfindung auf die vorstehenden, nur beispielsweise angegebenen Durchmesser- und Längenangaben nicht beschränkt ist. Der Durchmesser der Meßkapillare und des Speicherrohres soll ein Vielfaches, z. B. das Zehnfache, des größten Durchmessers des Objektes, z. B. einer Körperzelle, betragen. Auch soll die Meßkapillare so lang sein, daß beim Messen der Viskosität die Anlaufeffekte vernachlässigbar sind. Ferner können sich die vorgenannten Daten entsprechend der mit der Apparatur zu messenden Flüssigkeit ändern. Die sogenannte Mischungszone wird sich gemäß den obigen Darlegungen im zur Leitung 7 gelegenen Endbereich der Speicherstrecke befinden. Es genügt, wenn man die Meßstrecke 2 und die Speicherstrecke 5 mit einem Tempericrmantel 14 umgibt, dem beispielsweise eine thermostatgesteuerte Temperierflüssigkeit durch die Leitungen 15 /ugeführt wird. Eine Temperierung der Leitung 7 und der Pumpe 9 ist dagegen nicht erforderlich.Liquid, ζ. B. blood, with the auxiliary liquid, e.g. B. one Infusion solution, mix, is relatively short. You can z. B. 5 to 10 cm in length compared to a length of the storage tube 6 of about 2 to 4 m. The diameter of the storage tube 6 is in this Example about 2 mm, while the diameter of the measuring capillary 3 is about 1 mm, the measuring capillary in this example is approx. 30 cm long. It is understood, however, that the invention is based on the above, only for example, specified diameter and length information is not limited. The diameter of the Measuring capillary and the storage tube should be a multiple, z. B. ten times the largest diameter of the Object, e.g. B. a body cell. The measuring capillary should also be so long that when measuring the Viscosity the tarnishing effects are negligible. Furthermore, the aforementioned data can change accordingly of the liquid to be measured with the apparatus. The so-called mixing zone will become according to the above statements are located in the end area of the storage section located to the line 7. It It is sufficient if the measuring section 2 and the storage section 5 are covered with a Tempericrmantel 14 surrounds, to which, for example, a thermostat-controlled heat transfer liquid through the lines 15 / ugef will. In contrast, it is not necessary to control the temperature of the line 7 and the pump 9.

Ist die Messung, bzw. Meßreihe beendet, so wird nach Schließen des Ventiles 8 und öffnen des Ventiles 11 eine entsprechende Menge Hilfsflüssigkeit von der Pumpe 9 durch die Anschlußleitung 10 angesaugt. Anschließend wird das Ventil 11 geschlossen und das Ventil 8 geöffnet und mit der Hilfsflüssigkeit, z. B. einer Infusionslösung, die Meßanordnung gespült. Die gesamte Apparatur ist also stets mit der Hilfsflüssigkeit gefüllt, mit Ausnahme des geschilderten Ansaug- und Zurückdrückvorganges der zu messenden Flüssigkeit, wobei diese in der erläuterten Weise die Meßstrecke 3 und die Speicherstrecke 5 durchsetzt.When the measurement or series of measurements has ended, a corresponding amount of auxiliary liquid is sucked in by the pump 9 through the connecting line 10 after the valve 8 is closed and the valve 11 is opened. Then the valve 11 is closed and the valve 8 is opened and with the auxiliary liquid, for. B. an infusion solution, flushed the measuring arrangement. The entire apparatus is therefore always filled with the auxiliary liquid, with the exception of the described suction and pushing back process of the liquid to be measured, which penetrates the measuring section 3 and the storage section 5 in the manner explained.

Eine Ausführungsmöglichkeit des konstruktiven Aufbaues der Meßstrecke 2 ist in den F i g. 2 bis 4 dargestellt. Die Ziffer Γ bezeichnet den Eingangskonus zum Anschluß der Leitung 1. Ein Druckaufnehmer 12 ist mit einer Membran 16 versehen, die von einem Durchgang 17 für die zu messende Flüssigkeit her mit deren Druck beaufschlagt wird. Die Membran ist mit Dehnungsmeßstreifen versehen, die dem vorhandenen Druck entsprechende elektrische Meßdaten an den Rechner weitergeben. Der Druckaufnehmer 12 befindetOne possible embodiment of the structural design of the measuring section 2 is shown in FIGS. 2 to 4 shown. The number Γ denotes the inlet cone for connecting the line 1. A pressure transducer 12 is provided with a membrane 16, which from a passage 17 for the liquid to be measured with whose pressure is applied. The membrane is provided with strain gauges that match the existing Pass on corresponding electrical measurement data to the computer. The pressure transducer 12 is located

ίο sich in einem Rohrstück 18, welches in den Leitungszug eingebaut ist. Ein Teil 19 dient zur Befestigung des Druckaufnehmers 12 innerhalb des Rohrstückes 18. Eine analoge Anordnung ist an der anderen, in F i g. 2 rechts gelegenen Seite für den Anschluß der Speicherstrecke bzw. der Leitung 4 vorgesehen. Die Druckaufnehmer 12 sind dabei an den Enden der Meßkapillare so angeordnet, daß keine scharfen Kanten entstehen und Winkel auftreten, die kleiner als 90° sind, so daß die Strömung der Flüssigkeit in diesem Bereich nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt wird. Der Querschnitt der Rohi stücke 18, in welche die Druckaufnehmer eingebaut sind und insbesondere die Querschnitte der Durchgänge 1 / sind quadratisch (siehe F i g. 3 und 4), um einen bündigen Einbau der Druckaufnehmer 12 in die Rohrstücke und einen bündigen Abschluß der Membranen 16 an die von der Flüssigkeit durchströmten Durchgänge 17 zu erreichen. Hierdurch werden Toträume zwischen dem Flüssigkeilsdurchgang und den Membranen vermieden. Die Rohrstücke 18 sind auf beiden Seiten mit Konen versehen, die in Art einer Laval-Düse nach außen geöffnet sind. Auf diese Weise wird eine sichere und schnelle Reinigung ermöglicht.ίο in a pipe section 18, which is in the cable run is built in. A part 19 is used to attach the pressure transducer 12 within the pipe section 18. One analogous arrangement is at the other, in F i g. 2 right side for the connection of the storage line or the line 4 is provided. The pressure transducers 12 are at the ends of the measuring capillary like this arranged so that no sharp edges and angles occur which are smaller than 90 °, so that the Flow of the liquid in this area is not or only insignificantly impaired. The cross section the Rohi pieces 18, in which the pressure transducers are installed and in particular the cross sections of the Passages 1 / are square (see Figs. 3 and 4) to allow the pressure transducers 12 to be flush-mounted in the Pipe pieces and a flush seal of the membranes 16 to which the liquid flowed through To reach passages 17. This creates dead spaces between the liquid wedge passage and the Avoided membranes. The pipe sections 18 are provided on both sides with cones that are in the manner of a Laval nozzle are open to the outside. This enables safe and quick cleaning.

Die eigentliche Meßzelle 2 mit der Meßkapillare 3 ist von einer Schulzhülle 20 umgeben, wobei der Innenraum 21 von einer Flüssigkeit zur Konstanthaltung der Temperatur durchflossen wird. Mit 22 sind die jeweiligen Halterungen der Meßkapillare 3 bezeichnet, wobei der Zusammenhalt der Teile mittels einer Rändelschraube 23 bewirkt wird.The actual measuring cell 2 with the measuring capillary 3 is surrounded by a Schulz cover 20, the Interior 21 is traversed by a liquid to keep the temperature constant. At 22 they are respective holders of the measuring capillary 3 designated, the cohesion of the parts by means of a Knurled screw 23 is effected.

hierzu 2 Blatt Zeichnungen2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for determining the flow behavior of liquids, e.g. B. blood or serum, for medical and pharmaceutical purposes, in which the measuring liquid from a storage space by means of an auxiliary liquid is pressed through a measuring capillary at a constant throughput and the thereby occurring pressure drop is measured, characterized in that the measuring liquid before the measurement from its container by means of the auxiliary liquid through the measuring capillary (3) into the as capillary-like storage tube (6) is sucked into the storage space and during the measurement into the The container is pushed back, the measuring liquid constantly in direct contact with the Auxiliary liquid is available.

2. The method according to claim 1, characterized in that to determine the flow behavior an infusion solution is used as the auxiliary fluid of blood.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring liquid successively with different throughputs that are constant over a certain period of time the measuring capillary (3) is pressed and thus also liquids with non-Newtonian flow behavior can be measured.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that after completion of the Measurement sucked in new auxiliary liquid through a supply line (10) and thus the measuring capillary (3) and the storage pipe (6) are flushed out.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the measuring capillary (3) and the storage tube (6) are kept at a constant temperature.

6. Apparatus for performing the method according to claim 1, with a measuring capillary, with a Storage space for the liquid to be measured, with a pump having a constant delivery rate for the Exerting an overpressure on an auxiliary liquid acting on the measuring liquid in the storage space and with means for measuring the pressure drop in the measuring capillary, thereby characterized in that the storage space is a capillary-like storage tube (6) that the measuring capillary (3) at the end opposite the storage tube (6) a connecting element (1) to a die Measuring liquid containing container has that the pump (9) also a negative pressure on the Can exercise auxiliary liquid and that a free passage from the storage tube (6) to Pump (9) exists.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the diameter of the storage tube (6) is in the order of magnitude of the diameter of the measuring capillary (3), and that the length of the Storage tube (6) is a multiple of the length of the measuring capillary (3).

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that at both ends of the Measuring capillary (3) precision pressure transducer (12) with strain gauges are located on the means for a display or registration of the pressure difference are connected.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the precision pressure transducer (12) are connected flush with the interior of a pipe section (18) which is attached to the respective end of the Measuring capillary and the supply or discharge line (1, 4) is connected.

10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that means are provided which convert the measured pressures or their difference into electrical values and an electrical one Feed in the computer.

11. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that on the connecting line leading from the storage pipe (6) to the pump (9) (7) a connection (10) is provided for supplying the auxiliary liquid.

12. The device according to claim 11, characterized through a shut-off device (8) in the connecting line (7) which is located between the storage pipe (6) and the connection (10) and a further shut-off element (11) in the connection line (10).

13. Device according to one of claims 6 to

12, characterized in that the pump is a piston pump (9).

14. Device according to one of claims 6 to

13, characterized by a programmed or programmable device for controlling the Sucking in and pressing back the measuring liquid.