DE2649548A1

DE2649548A1 - Analysevorrichtung

Info

Publication number: DE2649548A1
Application number: DE19762649548
Authority: DE
Inventors: Kenji Fukuda; Tadashi Honkawa; Mikio Shimizu
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-10-31
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1977-05-12
Also published as: US4055395A; JPS5255578A; DE2649548B2; DE2649548C3

Description

PATENTANWÄLTE

SCHIFF v. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 OI 6O, D-8O0O MÖNCHEN 95

Hitachi, Ltd.

DA-12316 29. Oktober 1976

Analysevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Analysevorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung für biochemische Analysen.

Der Bedarf an Geräten, die genaue chemische Analysedaten liefern, nimmt zu. Insbesondere die Daten biochemischer Analysen, beispielsweise von Glykose, Harnstoff, Glykoseoxaloazetattransaminase (GOT) usw. wie sie im Blut oder in anderen Körperflüssigkeiten enthalten sind, helfen Ärzten bei der Diagnose von Krankheiten. Für derarige Zwecke wird oftmals eine photometrische Analyse benutzt. Bei herkömmlichen photometrischen Analysen erfolgt die analytische Bestimmung unmittelbar durch Vergleich der Probe mit einem Bezug oder Standard, oder es wird die Geschwindigkeit chemischer Änderungen der verarbeiteten Probe beobachtet. Derartige Verfahren werden häufig bei der Analyse von Blut oder anderen Körperflüssigkeiten angewandt. Bei der oben erwähnten photometrischen Analyse müssen in Abhängigkeit von den Tests verschiedene Bedingungen und Betriebsarten eingehalten werden. Zum Beispiel müssen bei der Bestimmung von Glykose die Proben vollständig bei einer Temperatur von 1oo°C während 2o Hinuten gebrütet werden und die Messung muß bei Licht von 64oo 8 erfolgen, während bei der Bestimmung von GOT die Probe

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S*

vollständig bei einer Temperatur von 37°C während 15 Minuten "^; gebrütet werden muß und die Messungbei Licht von 525o & zu erfolgen hat. Es wurden Analysegeräte entwickelt, die auch von ungeübten Personen leicht bedient werden können. Ein derartiges Gerät ist in der US-Patentschrift 3 7o3 336 beschrieben. In diesem Gerät werden für die automatische Inkubation und Messung Karten mit den Informationen für den durchzuführenden Test sowie ein Kartenleser verwendet. Mit anderen Worten, die Dauer und Temperatur der Inkubation sowie ein das Licht spezifischer Wellenlänge auswählendes Fotofilter-Rad weiden entsprechend den Informationen auf dieser Karte gesteuert. Derartige Analysegeräte sind jedoch aufgrund des verwendeten Kartenlesers teuer und aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine mit geringem Aufwand und damit kostengünstig herstellbare Analysevorrichtung zu schaffen, die auch von ungeübten Personen leicht bedient werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch Behälter, deren Form an die Art der Analyse angepaßt ist und von denen jeder wenigstens eine ein spezifisches Reagens enthaltende Kammer aufweist, durch Inkubationskammern, in denen die Behälter abhängig von der Form der Behälter einer nach dem anderen für verschiedene Perioden auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmbar sind, durch eine Meßkammer, in die die Behälter nach der Inkubation einsetzbar sind und durch eine Photometrie-Einrichtung mit

a) einer Lichtquelle, die Licht verschiedener Wellenlänge abstrahlt,

b) einer photometrischen Meßeinrichtung, die das durch die Meßkammer hindurchtretende Licht erfaßt,

c) einer Schaltungsanordnung, die mit einem ersten Schaltkreis die Form des in die Meßkammer eingesetzten Behälters erfaßt

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und entsprechend der erfaßten Form des Behälters das von der fotometrischen Meßeinrichtung zu erfassende Licht auswählt und die in einem zweiten Schaltkreis die von der fotometrischen Meßeinrichtung abgegebenen Signale berechnet und

d) einer Anzeigeeinrichtung, die das vom zweiten Schaltkreis der Schaltungsanordnung berechnete Ergebnis anzeigt.

Eine derartige Analysevorrichtung kann in zwei Arten chemischer Analysen betrieben werden, wobei für jeden der Tests spezifische Reagenzien verwendet werden können. Die Tests können in zwei Gruppen eingeteilt werden,von denen jede entsprechende Inkubationsperioden bei vorbestimmter Temperatur benötigt·

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Und zwar zeigt:

Fig. 1a eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen biochemischen Analysevorrichtung;

Fig. 1b einen Querschnitt durch die biochemische Analysevorrichtung entlang der Linie B-B aus Fig. 1a;

Fig. 1c einenQuerschnitt durch die biochemische Analysevorrichtung entlang der Linie C-C aus Fig. 1a;

Fig. 2a und b eine perspektivische Darstellung einer Einzelküvette bzw. einer Dreier-Küwette;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Inkubationsteil der biochemischen Analysevorrichtung;

Fig. 4 ein schematisches Diagramm eines Photometrieteils der biochemischen Analysevorrichtung;

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Fig. 5 ein schematisches Diagramm eines Schaltungsteils der biochemischen Analysevorrichtung.

In den Fig. 1a, b und c ist eine Analysevorrichtung mit einem Inkubationsteil 1 dargestellt, in dem die zu prüfenden Proben gebrütet werden. Der Inkubationsteil 1 weist einen Heizblock 11 auf, auf dem zwei Gruppen von Inkubationskammern angeordnet sind, sowie ein Thermometer 12 und einen Zeitgeber 13. Die eine der beiden Gruppen von Inkubationskammern ist um den Zeitgeber 13 herum angeordnet, während die andere Gruppe im rechten Teil des Heizblocks 11 liegt. Der Heizblock 11 ist aus einem leichten Metall, wie z.B. Aluminium hergestellt und wird auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten. In der vorliegenden Ausfuhrungsform wird der Heizblock von einem um ihn herum angeordneten Tafelheizer auf 37 C erwärmt. Der durch den Tafelheizer fließende Strom wird von einem Thermoelement so gesteuert, daß die Temperatur sämtlicher Inkubationskammern des Inkubationsteils 1 auf 37°C gehalten werden. Das Thermometer 12 befindet sich im rechten Teil des Heizblocks 11 und zeigt dessen Temperatur an. Der Zeitgeber 13 weist einen Motor 3 auf, dessen Helle sich mit konstanter Drehzahl dreht. In der vorliegenden Ausführungsform benötigt der Zeitgeber zehn Minuten für eine Umdrehung.

Ein mit 2 bezeichneter Photometrieteil weist eine Wolframlampe 21 als Lichtquelle sowie eine Meßkammer 22 auf. Nach Abschluß der Inkubation im Inkubationsteil 1 wird die zu prüfende Probe in die Meßkammer 22 eingesetzt. Die photometrische Messung der Probe wird mittels eines Photometerteils 23 automatisch durchgeführt. Indieser Ausführungsform kann die Photometriebetriebsart des Photometerteils 23 geändert werden. Die Auswahl der Betriebsart erfolgt automatisch entsprechend der Form einer Küvette. Das Ergebnis der photometrischen Messung wird als elektrisches Signal vom Photometerteil 23 an einen elektrischen Schaltungsteil 5 weitergeleitet.

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Der elektrische Schaltungsteil 5 verarbeitet in vorbestimmter Weise die Ergebnisse des Photometerteils 23 und zeigt das berechnete Ergebnis auf einer Digitalanzeigeeinrichtung 4 an. Die elektrische Schaltung steuert darüberhinaus den Photomaterteil 23.

In Fig. 2a ist eine in der Analysevorrichtung verwendete Einzelküvette 6 dargestellt. Die Einzelküvette 6 wird in einer die Rate ermittelnden Betriebsart verwendet. Die Probe und das Reagens sind in einer Kammer 61 enthalten, die aus einem transparenten Material, z.B. Glas oder Kunststoff hergestellt ist, durch das Licht mit einer Wellenlänge größer als 3oo mn treten kann. Die Abmessungen der Kammer jeder Küvette müssen genau bemessen sein und die Dicke des Wandmaterials sollte gleich sein, so daß die Lichtabsorption bezogen auf die gleiche Probe jeweils gleich groß ist. Die Küvette 6 kann zuvor in ihrer Kammer 61 ein flüssiges Reagens oder ein Gefriertrocknungs-Reagens enthalten. Im letzten Fall muß das Gefriertrocknungs-Reagens durch Zusetzen einer gewünschten Menge destillierten Wassers gelöst werden. Die zu testende Probe, beispielsweise Serum eines Patienten, wird über einen Kanal 63 einer auf der Küvette 6 angebrachten Kappe 62 zugeführt.

In Fig. 2b sind drei mit Hilfe einer Klammer 7 miteinander verbundene Küvetten dargestellt. Die drei miteinander verbundenen Küvetten, von denen jede gleich der oben beschriebenen Einzelküvette 6 ist, werden für Tests in einer den Endpunkt untersuchenden Betriebsart verwendet. Die Dreierküvette weist drei Küvetten 6B, 6S und 6T auf. Die Küvette 6B ist leer und wird als "Nullkörper·¹ (blank) verwendet, die Küvette 6S dient als "Standard" und enthält eine Bezugsflüssigkeit, die Küvette 6T wird als Probenküvette verwendet und enthält die zu testende Probe.

Fig. 3 zeigt die Anordnung der auf dem Heizblock des Inkubationsteils 1 vorgesehenen Inkubationskammern. Wie

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obenstehend beschrieben, sind zehn Inkubationskamraern 1oo bis 1o9 mit gleichem Abstand um den Zeitgeber 13 herum angeordnet und schließen sich, jeweils durch eine Zahl der Serie von "Null" bis "9" der Reihe nach im Uhrzeigersinn aneinander an. Die Inkubationskanimern 1oo bis 1o9 werden zum Brüten der in der Einzelküvette 6 enthaltenen Probe verwendet. Die Einzelklivette 6 wird in der Ratenbestimmungs-Betriebsart verwendet. Die andere Gruppe der Inkubationskammern ist auf der rechten Seite des Heizblocks 11 angeordnet und umschließt fünf Reihen von Inkubationskammern 111 bis 115, von denen jede Reihe drei Inkubationskammern, z.B.111a bis 111c umfaßt. Die Inkubationskammern der fünf Reihen 111 - 115 werden zum Brüten der in den drei miteinander verbundenen Küvetten enthaltenen Proben verwendet; diese Küvetten werden im Endpunkt-Prüfbetrieb getestet.

Der Zeitgeber 13 weist drei Zeiger auf: Einen "IN"-Zeiger 131, einen ⁿOUT^tt-Zeiger 132 und einen "END"-Zeiger 133. Der "IN"-Zeiger 131 und der ⁿOUT^H-Zeiger 132 werden für den Test im Ratenprüfbetrieb und der "END^W-Zeiger 133 für den Test im Endpunkt-Prüfbetrieb verwendet.

Fig. 4 zeigt die Gestaltung des Photometrieteils 2 mit der Meßkammer 22, in die die Einzelküvette oder die drei miteinander verbundenen Küvetten bei der fotometrischen Messung eingesetzt werden. Weißes Licht der Wolframlampe 21 tritt durch die Meßkammer 22 und danach durch eine Kondensorlinse 23. Der Lichtstrahl aus der Kondensorlinse tritt unter einem Winkel vom 3o° zum Oberflächenlot auf die Oberfläche eines Halbspiegels 24. Im Lichtstrahl enthaltenes Licht vorbestimmter Wellenlänge tritt durch den Halbspiegel 24 und trifft über ein erstes Fotofilter 242 auf die Oberfläche eines ersten Fotosensors 25. Das Fotofilter 242 ist hauptsächlich für Licht mit 24o nm durchlässig. Der Halbspiegel 24 besteht aus Glas, dessen im Vakuum mit Aluminium bedampfte Oberfläche halbdurchlässig oder mit Kreuzschlitzen versehen ist. Der

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vom Halbspiegel 24 reflektierte Lichtstrahl trifft unter einem Winkel von 3o° zum Lot auf ein zweites Fotofilter 243. Licht mit 38o nm tritt durch das Fotofilter 243 und trifft auf einen zweiten Fotosenäor 26. Der vom zweiten Fotofilter 243 reflektierte Lichtstrahl mit den übrigen Wellenlängen trifft unter einem Winkel von 3o° zum Lot auf ein drittes Fotofilter 244. Licht mit 6oo nm tritt durch das dritte Fotofilter 244 und trifft auf einen dritten Fotosensor 27. Das vom dritten Fotofilter 244 trifft unter einem rechten Winkel auf ein viertes Fotofilter 245. Durch das vierte Fotofilter 245 hindurchtretendes Licht mit 54o nm trifft auf einen vierten Fotosensor 28. Die Fotosensoren 25 bis 28 sind in dieser Auführungsform als Fotohalbleiter ausgebildet; es können aber auch Fotovervielfacher verwendet werden.

Jeder der Fotosensoren 25 bis 28 erzeugt an seinem Anschluß 251, 261, 271 bzw. 281 ein Ausgangssignal. Das eine Paar der Anschlüsse 251 und 271 ist über einen ersten Schalter 291 mit einem Eingangsanschluß 293 des Schaltungsteils 5 der Vorrichtung verbunden und das andere Paar der Anschlüsse 261 und 281 ist über einen zweiten Schalter 292 an einen anderen Eingangsanschluß 294 des Schaltungsteils 5 angeschlossen. Die ersten und zweiten Schalter 291 und 292 wirken zusammen. Das heißt die Schalter 291 und 292 werden auf die Anschlüsse 251 bzw. 261 geschaltet, wenn der Test im Ratenprüfbetrieb durchgeführt wird. Wird der Test im Endpunkt-Prüfbetrieb ausgeführt, so sind die Schalter 291 und 292 auf die Anschlüsse 271 bzw. 281 geschaltet.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann eine Vielzahl biochemischer Analysen durchgeführt werden. Die folgenden Tabellen zeigen typische Beispiele von Tests, die mit dieser Vorrichtung ausgeführt werden können.

⁺) reflektierte Licht

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λλ

Gruppe I

Test	Verfahren	Reagens
alkalische Phostase	L-naphthol	Al-P.HI-STAT
Harnstoff-Stickstoff	Crease	BUN·HI-STAT
Kreatinin- Phosphokinase	Rosalki	COK-HI-STAT
Glutamat-Oxal- azetat Transaminase	Henrry	GOT»HI-STAT
Glutamat Pyruvat Trans aiainase	Henrry	GPT-HI-STAT
L-hydroxybutyrat Dehydrogenase	Rosalki	HBD·HI-STAT
Laktat Dehydrogenase	Waccur	LDH.HI-STAT

Für jeden dieser im Ratenprüfbetrieb durchgeführten Tests sind 5o ,ul bei einer Inkubation von 5 Minuten und einer Temperatur von 37°C erforderlich.

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Gruppe II

Ah

Test

Serum

Verfahren

Reagens

Albumin

5o

B.C.P.

ALB*HI-STAT

Bilirubin

5o

Diazo

BIL·HI-STAT

Kalzium

Cholesterol

Glukose

Hämoglobin

5o

Gesamt-Protein 5o

2o

MTB

Enzym Enzym Bieuret

CA·HI-STAT

CHO·HI-STAT

GLU·HI-STAT

TP-HI-STAT

Zyanmethahämo- HB·HI-STAT globin

Für jeden dieser im Endpunkt-Prüfbetrieb durchgeführten Tests werden, mit Ausnahme des Hämoglobin-Tests, der 2o /Ul Serum erfordert, 5o ,ul Serum benötigt. Die Inkubationszeit beträgt 1o Minuten bei 37°C.

Die oben erwähnten Reagensmittel werden von International Reagents Corporation, Japan, hergestellt und als HI-STAT-Reagensmittel verkauft.

Im folgenden sollen unter Bezugnahme auf Fig. 3 Testbeispiele erläutert werden. Jeder der Tests der Gruppe I wird im Rätenprüfbetrieb durchgeführt. Im Ratenprüfbetrieb wenden für jede zu testende Probe Einzelküvetten verwendet.

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Die Tests der Gruppe I, einschl. des alkalischen Phostase-Tests und des Harnstickstoff-Tests werden wie folge durchgeführt. Es werden 5o .ul des Serum des Patienten in die Kammer der Einzelküvette gegeben, die 1,5 ml des angegebenen flüssigen Reagens, z.B. des flüssigen AL-P·HI-STAT-Reagens enthält. Die Einezlküvette wird in die Inkubationskammer 1oo eingesetzt, wenn der "IN"-Zeiger 131 auf die neben dem Zeitgeber 13 angebrachte Zahl "0" zeigt. Der Zeitgeber 13 dreht sich, wie bereits obenstehend erwähnt, mit konstanter Drehzahl.Eine Minute später, wenn der ^lfIN^tt-Zeiger 131 auf die Zahl "1" zeigt, wird die nächste Einzelküvette in die nächste Inkubationskammer 1o1 eingesetzt. Das flüssige BUN·HI-STAT-Reagens muß innerhalb dieser Zeit vollständig mit dem Serum vermischt werden. Im Abstand von jeweils einer Minute müssen in gleicher Weise die nachfolgenden im Ratenprüfbetrieb zu testenden Küvetten in die verbleibenden Inkubationskammern 1o2 bis 1o9 eingesetzt werden«

Der "OUT"-Zeiger 132 zeigt den Abschluß der Inkubation an. Fünf Minuten nach dem Einsetzen der ersten Küvette in die Inkubationskammer 1oo zeigt der "OUT"-Zeiger 132 auf die Zahl "0". Die Küvette für den vollständig gebrüteten alkalischen Phostasetest wird aus der Inkubationskammer 1oo herausgezogen und in die Meßkammer 22 der Vorrichtung eingesetzt. Der Photometerteil 23 führt automatisch die Photometriemessung der zu testenden Küvette durch und das im Schaltungsteil 5 berechnete Ergebnis der Photometriemessung wird auf der Anzeigeeinrichtung 9 angezeigt. Mit Hilfe der Vorrichtung lassen sich somit alle Minuten-Tests im Ratenprüfbetrieb wirkungsvoll und leicht ausführen.

Jeder der Tests der Gruppe II wiid im Endpunkt-Prüfbetrieb ausgeführt. Im Endpunkt-Prüfbetrieb werden Sätze mit drei miteinander verbundenen Küvetten verwendet. Die "Standard'-Kuvette 6S nnd die "Proben"-Küvette 6T der in Fig. 2b dargestellten Dreierküvette enthalten das spezielle

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flüssige Reagens, z.B. das für den Albumintest angegebene ALB*HI-STAT. Nachdem 5o ,ul Serum des Patienten in die Kammer der "Proben"-Küvette zugegeben wurde, wird der Satz der drei niteinander verbundenen Küvetten in eine der Reihen der Inkubationskammern 111 bis 115 eingesetzt, wenn der "END"-Zeiger 133 des Zeitgebers 13 auf die Zahl "0" zeigt. Zwei Minuten später, wenn der "END"-Zeiger 133 auf die Zahl "2" zeigt, wird der nächste Satz von drei miteinander verbundenen Küvetten in die nächste Reihe der Inkubationskammer 112 eingesetzt. Nach jeweils zwei Minuten werden in der gleichen Weise aufeinanderfolgend die im Endpunkt-Prüfbetrieb zu testenden Sätze von Dreierküvetten in die verbleibenden Reihen 113 bis 115 eingesetzt.

Zehn Minuten nachdem die erste DreierkÜvette in die Reihe der Inkubationskammer 111 eingesetzt wurde, zeigt der "END^e-Zeiger 133 wieder auf die Zahl "O" und die fertig gebrütete erste DreierkÜvette für den Albumintest wird aus der Reihe der Inkubationskammer 111 herausgezogen und in die Meßkammer 22 der Vorrichtung eingesetzt. Der Fotometerteil 23 führt die Fotometriemessung an der DreierkÜvette automatisch aus und das in dem Schaltungsteil 5 berechnete Meßergebnis wird in der Anzeigeeinrichtung 4 der Vorrichtung angezeigt. Mit Hilfe der Vorrichtung lassen sich somit alle zwei Minuten Tests der Gruppe II wirksam und leicht ausführen.

In Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm des Schaltungsteils 5 sowie eine Querschnittsansicht der MeSkammer 2 mit einem Gehäuse 123 und einem verschiebbaren Küvettenhalter 122 dargestellt. Der Küvettenhalter 122 weist drei Kammern 221, 222 und 223 auf, von denen zwei von einem Meßkammerdeckel 121 überdeckt sind, der zum Einsetzen einer DreierkÜvette nach links verschoben werden kann. Der Küvettenhalter 122 wird von einer Feder 126 nach links gedrückt und von einem Seil 127 nach rechts gezogen. Das Seil 127 ist an einer mechanisch mit einer Welle eines Motors 72 gekuppelten SSiI-

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scheibe 71 befestigt. Am Boden der Kammern 221 und 223 sind jeweils- Stifte 124 und 125 vorgesehen. Jeder der Stifte 124 und 125 wird beim Einsetzen der Küvette nach unten gedruckt. Weiterhin sind am Boden des Gehäuses 123 Hebel 511, 512, 513 und 514 vorgesehen, von denen jeder mechanisch mit einem entsprechenden Mikroschalter 515, 516, 517 und 518 gekuppelt ist. Jeder dieser Mikroschalter 515, 516, 517 und 518 ist geschlossen, wenn der zugehörige Hebel 511, 512, 513 bzw. 514 nach unten gedrückt ist. Das weiße Licht der in Fig. 4 dargestellten Wolfram-Lampe 21 tritt im Zustand der Fig. 5 durch die Kammer 223.

Die in Fig. 4 dargestellten Eingangsanschlüsse 293 und 294 an die der Photoroetrieteil anzuschließen ist, sind mit Eingangsanschlüssen logarithmischer Wandler 57 und 58 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse der logarithmischen Wandler 57 und 58 sind jeweils mit einem Differenzverstärker 56 und einem Komparator 81 verbunden. Der Ausgangsanschluß des DifferenzVerstärkers 56 ist mit dem Komparator 81 verbunden, an dessen Ausgangsanschluß eine Anzeigelampe 8 angeschlossen ist. Der Komparator 81 vergleicht das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 56 mit jedem der Ausgangssignale der logarithmischen Wandler 57 und 58 und gibt ein Ausgangssignal an die Anzeigelampe 8 ab, wenn die Differenz zwischen den Signalen einen vorbestimmten Wert überschreitet. Der Ausgangsanschluß des Differenzverstärkers 56 ist darüberhinaus an einen Analog/Digital-Wandler 59 (A/D-Wandler) angeschlossen, der entsprechend der Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 56 Frequenzsignale erzeugt.

Eine Steuerung 53, an die die Ausgangsanschlüsse der Mikroschalter 515, 516, 517 und 518 angeschlossen sind, steuert vier Gatterkreise 591, 593, 595 und 597. Weiterhin sind die Ausgangsanschlüsse der Mikroschalter 515 und 516 an einen Zeitgeberkreis 52 angeschlossen. Der Zeitgeberkreis 52

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gibt alle 15 Sekunden ein Steuersignal an den Gatterkreis 595 ab, wenn lediglich der Mikroschalter 516 gedrückt ist, d.h. eine Einzelküvette in die Meßkammer eingesetzt ist; er ist gesperrt, wenn beide Mikroschalter 515 und 516 durch Einsetzen einer Dreierküvette gedrückt sind.

Die Steuerung 53 löst darüberhinaus einen Impulsgenerator 55 aus,dessen Ausgangsanschluß mit den Eingangsanschlüssen der Gatterkreise 591,595 und 597 sowie mit einem Frequenzteiler 54 verbunden ist. Der Frequenzteiler 54 teilt die Impulsfolge des Impulsgenerators 55 in eine Impulsfolge geringerer Frequenz. In der vorliegenden Ausführungsform erniedrigt der Frequenzteiler 54 die Frequenz der Impulsfolge des Impulsgenerators 55 auf ein Hundertstel. Der Ausgangsanschluß des Frequenzteilers 54 ist an den Gatterkreis 595 angeschlossen. Der Ausgangsanschluß des A/D-Wandlers 59 ist mit den Gatterkreisen 593 und 595 verbunden. Jeder der Gatterkreise 591 und 593 schaltet entsprechend dem Steuersignal der Steuerung 53 seinen Eingangsanschluß auf einen Plus-Eingangsanschluß oder einen Minus-Eingangsanschluß eines zugeordneten Zählers 592 bzw. 594. Der Gatterkreis 595 verbindet hierbei entsprechend den Steuersignalen der Steuerung 53 und des Zeitgeberkreises 52 einen seiner Ausgangsanschlüsse mit einem Plus-Eingangsanschluß oder einem Minus-Eingangsanschluß des Zählers 596. Die Ausgangsanschlüsse der Zähler 592, 594 und . 596 sind mit der Steuerung 53 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Zählers 592 ist darüberhinaus an einen anderen Eingangsanschluß des Gatterkreises 597 angeschlossen. Der andere Ausgangsanschluß des Zählers 594 ist mit dem Zähler 592 verbunden, so daß die im Zähler 594 gezählte and gespeicherte Zahl in den Zähler 592 übernommen werden kann. Der Ausgangsanschluß des Gatterkreises 597 ist an einen Dezimalzähler 41 angeschlossen, der die Anzahl der Impulse zählt und das Zählergebnis in der Anzeigeeinrichtung 4 anzeigt.

Nachstehend soll die Betriebsweise des oben erwähn-709819/0739

ten Schaltung erläutert werden. Ist die Elnzelküvette In die Kammer 223 des Küvettenhalter 122 eingesetzt, so ist der Mikroschalter 516 geschlossen und die Steuerung 53 verbindet die in Fig. 4 dargestellten Schalter 291 und 292 mit den Anschlüssen 251 bzw. 261. Die Ausgangssignale der Fotosensoren 25 und 26 (34o nm bzw. 38o nm) werden über die Anschlüsse 293 bzw. 294 den jeweils zugeordneten logarithmischen Wandlern 57 und 58 zugeführt. Die in den logarithmischen Wandlern 57 und 58 umgewandelten Signale werden den beiden Eingangsanschlüssen des Differenzverstärkers 56 zugeführt, der ein der Differenz dieser Signale entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. Das Differenzsignal wird vom A/D-Wandler 59 in ein Impulssignal umgewendet. Gleichzeitig gibt der Zeitgeberkreis 52 ein erstes Steuersignal an den Gatterkreis 595 ab, womit das Impulssignal des A/D-Wandlers 59 bis zur Erzeugung des nächsten Steuersignals dem Plus-Eingangsanschluß des Zählers 596 zugeführt wird. Der Zeitgeberkreis 52 erzeugt alle 15 Sekunden das zweite und das dritte Steuersignal. Nach Zuführen des zweiten Steuersignals gibt der Gatterkreis 595 das aus dem A/D-Wandler 59 zugeführte Impulssignal an den Minus-Eingangsanschluß des Zählers 596 ab bzw. sperrt nach Zuführen des dritten Steuersignals die Übertragung des Impulssignals zum Zähler 596. Hit anderen Worten, das Impulssignal wird während der ersten Periode von 15 Sekunden dem Plus-Eingangsanschluß des Zählers 596 und während der zweiten Periode von 15 Sekunden dem Minus-Eingangsanschluß des Zählers 596 zugeführt. Der Zähler 596 speichert somit die Differenzzahl zwischen den Impulssignalen der ersten Periode und der zweiten Periode. Die Steuerung 53 löst dann den Impulsgenerator 55 aus und gibt Signale an die Gatterkreise 595 und 597 ab, so daß die Impulsfolge des Impulsgenerators 55 an den Minus-Eingangsanschluß des Zählers 596 sowie den Dezimalzähler 41 gelangen kann. Hat der Zähler 596 auf Null gezählt, so gibt er ein Ausgangssignal an die Steuerung 53 ab, die den Impulsgenerator 55 für weitere Impulse sperrt. Der Dezimalzähler 41 zählt die Impulse des Impulsgenerators 55 und überträgt das

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Zählergebnis zur Anzeige auf die Anzeigeeinrichtung 4.

Die Dreierküvette wird in den Küvettenhalter 22 so eingesetzt, daß sich die "Proben"-Küvette in der Kammer 227, die "Standard"-Küvette in der Kammer 222 und die "Leer"-Küvette in der Kammer 223 befindet. Die eingesetzte Dreierküvette schließt die Mikroschalter 515 und 516 und die Steuerung 53, verbindet die Schalter 291 und 292 mit den Anschlüssen 271 bzw. 281. Als erstes befindet sich die "Leer"-Küvette im Lichtwag der Lampe 21, wobei die Ausgangssignale der Fotosensoren 27 und 28 wie vorstehend beschrieben in Impulssignale umgewandelt werden. Die Steuerung 53 gibt ein erstes Steuersignal an die Gatterkreise 593 und 595 ab, so daß das Impulssignal des A/D-Wandlers 59 den Minus-Eingangsanschlüssen der Zähler 594 und 596 zugeführt wird. Wenn der Küvettenhalter 122 vom Motor 72 nach rechts bewegt wird und sich die "Standard"-Küvette im Lichtweg befindet, so wird der Mikroschalter 517 geschlossen. Die Steuerung 53 gibt dann ein zweites Steuersignal an die Gatterkreise 593 und 595 ab, worauf das Impulssignal des A/D-Wandlers 59 dem Plus-Eingangsanschluß des Zählers 594 zugeführt bzw. vom Zähler 596 abgeschaltet wird. Wird die Frequenz des Impulssignals des A/D-Wandlers 59 bei im Lichtstrahl befindlicher "Leer"-Küvette mit Fb bezeichnet und ist Fs dessen Frequenz, wenn die "Standard"-Küvette im Lichtweg angeordnet ist, so wird im Zähler 594 eine durch Fs minus Fb gegebene Zahl gespeichert. Gelangt schließlich die "Proben"-Küvette in den Lichtweg, so wird derMikroschalter 518 geschlossen. Die Steuerung 53 gibt ein drittes Steuersignal an die Gatterkreise 593 und 595 ab, auf das hin das Impulssignal des A/D-Wandlers 59 dem Plus-Eingangsanschluß des Zählers 596 zugeführt wird, während die Zufuhr zum Zähler 594 gesperrt wird. Wird die Frequenz des Impulssignals des A/D-Wandlers 59 bei im Lichtweg sich befindender "Proben"-Küvette mit Fx bezeichnet, so ist die im Zähler 596 gespeicherte Zahl durch Fx minus Fb gegeben. Die Steuerung 53 löst daraufhin den Impulsgenerator 55 aus und

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gibt ein viertes Steuersignal an die Gatterkreise 591/ 595 und 597 ab. Die Impulsfolge des Impulsgenerators 55 wird dem Plus-Eingangsanschluß des Zählers 592 zugeführt, während die vom Frequenzteiler 54 geteilte Impulsfolge dem Minus-Eingangsanschluß des Zählers 596 zugeführt wird. Der Zähler 592 gibt ein Ausgangssignal über den Gatterkreis 597 an den Dezimalzähler 41 ab und die im Zähler 594 gespeicherte Zahl wird auf diesen jedesmal dann übertragen, wenn der Zählerinhalt des Zählers 593 Null wird. Wenn der Zählerinhalt des Zählers 596 Null wird, so gibt dieser ein Ausgangssignal an die Steuerung 53 ab, die daraufhin den Impulsgenerator 55 anhält. Der Dezimalzähler 41 speichert deshalb eine durch 1oo χ (Fx-Fb/ Fs-Fb) gegebene Zahl und diese Zahl wird in der Anzeigeeinrichtung 4 angezeigt.

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Claims

Patentansprüche

1. Analysevorrichtung zur Durchführung unterschiedlicher chemischer Analysen, gekennzeichnet durch Behälter (6; 6B, 6S, 6T), deren Form an die Art der Analyse angepaßt ist und von denen jeder wenigstens eine ein spezifisches Reagens enthaltende Kaminer (61) aufweist, durch Inkubationskaramern (1oo - 1o9, 111 - 115), in denen die Behälter (6; 6B, 6S, 6T) abhängig von der Form der Behälter (6; 6B, 6S, 6T) einer nach dem anderen für verschiedene Perioden auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmbar sind, durch eine Meßkammer (22), in die die Behälter (6; 6B, 6S, 6T) nach der Inkubation einsetzbar sind und durch eine Photometrie-Einrichtung mit

a) einer Lichtquelle (21) die Licht verschiedener Wellenlänge abstrahlt,

b) einer photometrischen Meßeinrichtung (23 - 28, 242 - 245), die das durch die Meßkammer (22) hindurchtretende Licht erfaßt,

c) einer Schaltungsanordnung, die mit einem ersten Schaltkreis (53, 291, 292, 515 - 518) die Form des in die Meßkammer (22) eingesetzten Behälters (6; 6B, 6S, 6T) erfaßt und entsprechend der erfaßten Form des Behälters (6; 6B, 6S, 6T) das von der photometrischen Meßeinrichtung (23 - 28, 242 - 245) zu erfassende Licht auswählt und die in einem zweiten

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Schaltkreis (591 - 597) die von der photometrischen Meßeinrichtung (23 - 28, 242 - 245) abgegebenen Signale berechnet und

d) einer Anzeigeeinrichtung (4), die das vom zweiten Schaltkreis (591 - 597) der Schaltungsanordnung berechnete Ergebnis anzeigt.

2. Analysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die photometrische Meßeinrichtung (23 - 28, 242 - 245) wenigstens vier auf vorbestimmte Wellenlängen ansprechende, in Paare aufgeteilte Photosensoren (25 - 28) aufweist, von denen wenigstens ein Paar (25, 26; 27, 28) mittels des ersten Schaltkreises (53, 291, 292, 515 - 518) abhängig von der Form der Behälter (6, 6B, 6S, 6T) selektiv wirksam schaltbar ist.

3. Änalysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Arten von Behältern vorgesehen sind, von denen die Behälter (6) der einen Art eine Kammer (61) und die Behälter (6B, 6S, 6T) der anderen Art drei Kammern aufweisen.

4. Analysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Anzeige des Endes der Inkubation der Behälter (6; 6B, 6S, 6T) ein Zeitgeber (13) vorgesehen ist.

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5. Analysevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet , daß die Inkubationskammern (1oo - 1ö9) für Behälter (6) mit einer Kammer (61) mit gleichem Abstand um den Zeitgeber (13) herum angeordnet sind.

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