DE2717249A1

DE2717249A1 - Fluid sampling and analysis - using gas pulse to separate and impel sample

Info

Publication number: DE2717249A1
Application number: DE19772717249
Authority: DE
Inventors: Julius H Bochinski
Original assignee: IMB INSTR Inc
Current assignee: IMB INSTR Inc
Priority date: 1977-04-16
Filing date: 1977-04-16
Publication date: 1978-10-26

Abstract

Fluid tobe samples is admitted through inlet to collector and overflows through outlet. A gas pulse is admitted to tube (I) to separate the fluid column in a second tube (IIe above the junction point with tube. The gas pulse the sample to reaction chamber. A colorimetric reading is taken. An aliquot of a first reagent is then added to the reaction chamber by using a gas pulse in a similar sample and transport device to the first. Second and further reagents may similarly be supplied. The liq. is agitated by passing gas bubbles through it. A second colorimetric reading is taken, then the sample is released through a drain.

Description

Programmierte Flüssigkeits-Proben-Entnahme- und Analysen-VorrichtungProgrammed liquid sampling and analysis device

Es wird eine Programmierte Flüssigkeits-Proben-Entnahme- und Analysenvorrichtung und zugeordnetes Verfahren geschaffen, wobei eine Vorrichtung vorliegt, bei der vermittels eines Programmierers gesteuert eine Probe einer Flüssigkeit genommen wird zwecks automatisierter Analyse derselben bezüglich der Ionen- oder Molekularkonzentrationen von chemischen Verbindungen in der Flüssigkeit. Die genommene Probe und entsprechende Reagenzien werden vermittels eines Gases durch die Vorrichtung in Übereinstimmung mit einem Programm dergestalt geführt, daß die Flüssigkeitsprobe und die Reagenzien schließlich in einem Gefäß vermischt werden, in dem die Gemische vermittels eines Kolorimeters oder spezifischen, auf Ionen ansprechenden Sonden analysiert werden, die mit einer elektronischen Verstärker- und Aufzeichnungsausrüstung verbunden sind. Eine programmierte Analyse der von dem Sensor abgegebenen Signale wird auf einen Kurvenblatt-Rekorder aufgezeichnet. Die Vorrichtung weist eine Flüssigkeits-Proben-Entnahme und Transportanordnung auf, durch die ein aliquoter Teil der Flüssigkeitsprobe einem Reaktionsgefäß unter der Einwirkung eines programmierten Impulses komprimierter Luft zugeführt wird. Inähnlicher Weise wird ein aliquoter Teil eines oder mehrerer Reagenzien dem Reaktionsgefäß ausgehend von einer Reagenzentnahme- und Transportvorrichtung zugeführt. Die Bauart der Flüssigkeitsprobe-Entnahmeanordnung, der Reagenzentnahme-Anordnung und des Reaktionsgefäßes ermöglicht es in Kombination mit den anderen Bestandteilen des Systems eine automatisierte Analyse eines Flüssigkeitsstroms drchzuführen.It becomes a programmed liquid sampling and analysis device and associated method provided wherein there is an apparatus in which a sample of a liquid is taken controlled by means of a programmer is used for the purpose of automated analysis of the same for ion or molecular concentrations of chemical compounds in the liquid. The sample taken and the corresponding Reagents are passed through the device in accordance with a gas with a program such that the liquid sample and the reagents are finally mixed in a vessel in which the mixtures by means of a Colorimeters or specific ion-responsive probes are analyzed, connected to electronic amplifier and recording equipment. A programmed analysis of the signals emitted by the sensor is carried out on a Recorded curve recorder. The device has a liquid sampling device and transport arrangement, through which an aliquot of the liquid sample a Reaction vessel more compressed under the action of a programmed pulse Air is supplied. Similarly, an aliquot becomes one or more Reagents to the reaction vessel starting from a reagent removal and transport device fed. The design of the liquid sampling assembly, the reagent extraction assembly and the reaction vessel enables it in combination with the other components of the system to perform an automated analysis of a liquid flow.

Weiterhin werden die Einzelheiten bezüglich eines programmierten Schaltkreises für die Durchführung der Analyse offenbart.Further details are given regarding a programmed circuit disclosed for performing the analysis.

Die Erfindung betrifft eine programmierte Flüssigkeits-Proben-Entnahme- und Analysen-Vorrichtung und ein zugeordnetes Verfahren.The invention relates to a programmed liquid sampling and analysis device and associated method.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein derartiges Verfahren und Vorrichtung, bei denen vermittels Programmierer gesteuert eine Probe aus einem Flüssigkeitsstrom entnommen wird zwecks Ausführen einer automatisierten Analyse der Ionenkonzentrationen der in der Flüssigkeitsprobe vorliegenden chemischen Verbindungen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine neuartige Flüssigkeits-Proben-Entnahme- und Reagenzentanahme-Anordnung für den Transport der Flüssigkeitsprobe und der Reagenzien zu einem neuartigen Reaktionsgefäß, wobei die Vorrichtungen und die Kammer mit den anderen Bestandteilen der programmierten Vorrichtung dergestalt zusammenarbeiten, daß sich die angegebene, programmierte, automatisierte Analyse ergibt.The invention relates in particular to such a method and device, in which a sample from a liquid stream is controlled by a programmer is withdrawn for the purpose of performing an automated analysis of the ion concentrations the chemical compounds present in the liquid sample. The invention particularly relates to a novel liquid sampling and reagent collection assembly for the transport of the liquid sample and the reagents to a new type of reaction vessel, the devices and the chamber with the other components of the programmed Device work together in such a way that the specified, programmed, automated analysis results.

Seit langem besteht auf dem einschlägigen Gebiet das Ziel die Analyse von Flüssigkeitsproben zu automatisieren. Somit sind eine Anzahl derartiger automatisierter Instrumente entwickelt worden unter Anwenden einer großen Vielzahl verschiedener Lösungswege. derartige Vorrichtungen vermochten jedoch im wesentlichen nicht den Transport der Flüssigkettsproben und Reagenzien zu einer Reaktionszone, bei geringer Wartung, zu automatisieren.Analysis has long been the goal in this field to automate liquid samples. Thus a number of such are more automated Instruments have been developed using a wide variety of different instruments Solutions. however, such devices were essentially incapable of this Transport of the liquid chain samples and reagents to a reaction zone, with low Maintenance, automate.

So haben z.B. andere Vorrichtungen fiir die Probeentnahme aus Flüssigkeitsströmen üblicherweise entweder peristaltische Pumpen oder Flüssigkeits-Probeentnahme-Ventile mit gleitenden Oberflächen in Berührung miteinander angewandt, wodurch sich bestimmte Nachteile ergeben. So ergab sich bei derartigen Vortichtungen, bei denen bestimmte Mengen des Flüssigkeitsstroms als Probe entnommen werden, daß die polierten Oberflächen der Probeentnahmeventile, wie sie üblicherweise bei derartigen Vorrichtungen herangezogen werden, oftmals durch suspendierte Teilchen verkratzt werden, wodurch sich Lecks oder andere Wartungsschwierigkeiten ergeben.For example, have other devices for taking samples from streams of liquids usually either peristaltic pumps or liquid sampling valves applied with sliding surfaces in contact with each other, creating certain Disadvantages result. Thus, in the case of such predecessors, certain Quantities of the liquid flow are taken as a sample that the polished surfaces the sampling valves, as they are usually used in such devices are often scratched by suspended particles, causing leaks or other maintenance difficulties.

Bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, bei denen kontinuierlich eine Probe entnommen wird, ergibt sich weiterhin, daß die in dem Flüssigkeitsstrom suspendierten Teilchen oftmals in den Wänden der peristaltischen Pumpe eingebettet werden, wodurch schließlich der Pumpenschlauch versagt. Weiterhin würden sich die suspendierten Teilchen in dem für den Transport der Flüssigkeit von der Pumpe zu dem Reaktions- oder E1altegbfeB, wie es bei der Analyse angewandt wird, ansammeln und schließlich zu einem Verstopfen des Verbindungsschlauches führen. Weiterhin zeigt der Pumpenschlauch der peristaltischen Pumpe bei derartigen Vorrichtungen oftmals Ermüdungserscheinungen und nach längerer 3enutzung Rißbildung, so daß ein periodischer Austausch des Schlauches erforderlich wird.In devices according to the prior art, in which continuously a sample is taken, it is also found that in the liquid stream suspended particles are often embedded in the walls of the peristaltic pump eventually causing the pump hose to fail. Furthermore, the suspended particles in the area used to transport the liquid from the pump to it to the Reaction or E1altegbfeB, as it is applied in the analysis, accumulate and eventually lead to clogging of the connecting hose. Furthermore shows often the pump tubing of the peristaltic pump in such devices Symptoms of fatigue and cracking after prolonged use, so that a periodic Replacement of the hose becomes necessary.

Einige dieser nachteile werden durch die automatische Analysiervorrichtung nach der US-PS 3 627 494 ausgeräumt. Bei dieser Vorrichtung werden sich jedoch suspendierte Teilchen in der Kolorimeterkammer und in den Flüsiigkeitsfallen ansammeln, die durch den Verbindungsschlauch und Kanäle gehildet werden, und so konnte das Kolorimeter und das Reaktionsgefäß nicht kombiniert werden, um die Ansprechzeit des Instrumentes zu verringern. Dies wird bei der beschriebenen Vorrichtung dadurch verursacht, daß eintretende Luft weiterhin in das Reaktionsgefäß fließt, wodurch die Ablesung der Änderungen des durchgelassenen Lichtes unpraktisch wird, da die durch die Flüssigkeit hindurchtretenden Luftblasen den Lichtstrahl auffangen.Some of these disadvantages are addressed by the automatic analyzer cleared according to US-PS 3,627,494. In this device, however, there are suspensions Particles will collect in the colorimeter chamber and in the liquid traps that pass through the connecting tube and ducts were formed, and so the colorimeter could and the reaction vessel cannot be combined to reduce the response time of the instrument to reduce. This is caused in the device described in that incoming air continues to flow into the reaction vessel, thereby reducing the reading of the Changes in the transmitted light become impractical as those caused by the liquid The air bubbles passing through it catch the light beam.

Weitere allgemeine Infonnationen bezüglich der Vorrichtungen der hier beschriebenen allgemeinen Art finden sich in der US-PS 3 654 113.Further general information regarding the devices of the here The general type described can be found in U.S. Patent 3,654,113.

Die allgemeine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen programmierer zusammen mit einer neuartigen Probeentnahme-Vorrichtung zu schaffen, und zwar sowohl für den FlüsSikeitsstrom als auch ein Reagenz, wobei keine gleitenden oder sich durchbiegenden Oberflächen vorliegen, sowie weiterhin ein Meßinstrument für die automatische Programmierung eines aliquoten Teils eines Flüssigkeitsstroms und mehrerer Reagenzflüssigkeiten angewandt wird zwecks Überführung derselben durch das System und die Ausbildung einer Arbeitssequenz des Meßinstrumentes in Form einer speziellen diskreten Probeentnahme.The general problem on which the invention is based is to create a programmer together with a novel sampling device, both for the liquid flow and a reagent, with no sliding or sagging surfaces, as well as a measuring instrument for the automatic programming of an aliquot of a liquid flow and a plurality of reagent liquids is applied for the purpose of transferring them through the system and the formation of a working sequence of the measuring instrument in the form of a special discrete sampling.

Eine weitere allgemeine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, derartige Probeentnahme-Vorrichtungen anzuwenden, die ein Versagen des Systems verhindern, dassdurch das Ausfällen suspendierter Feststoffe in den Verbindungsrohren und den Reaktionsgefäßen verursacht wird Eine wietere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine neuartige Plüssigkeits-Probeenthahme- und Transportvorrichtung für die Anwendung in einer automatisierten Analysiervorrichtung zu schaffen, um so vorherbestimmte Einzelmengen der Flüssigkeitsprobe auszubilden, ohne daß sich bewegende Teine in Berührung mit den Flüssigkeitsphasen vorliegen.There is another general object on which the invention is based in using such sampling devices that could cause system failure prevent suspended solids from precipitating in the connecting pipes and the reaction vessels Another of the invention The underlying task is to develop a new type of fluid sampling and transport device for use in an automated analyzer to create so as to form predetermined individual quantities of the liquid sample, without moving stones in contact with the liquid phases.

Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine derartige neuartige Probenentnahme- und Transportvorrichtung zu schaffen, bei der kein Durchbiegen von Kanälen Qder Rohren erforderlich ist.Another object of the invention is to to create such a novel sampling and transport device at which does not require bending of ducts Q of the pipes.

Eine weitereder Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine neuartige Reagenzentnahme- und Transportvorrichtung zu schaffen, die die vorteilhaften Merkmale der oben angegebenen Flüssigkeits-Probe-Entnahme und Transportvortichtung aufweist.Another object on which the invention is based is to create a novel reagent withdrawal and transport device, the advantageous Features of the liquid sampling and transport precautions given above having.

Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine neuartige Anordnung für das Umsetzen und Abziehen von Flüssigkeitsgemischen für die Anwendung in einer automatisierten Analysiervorrichtung zu schaffen.Another object of the invention is to a novel arrangement for the transfer and removal of liquid mixtures for use in an automated analyzer.

Eine weitere der Erfindung ugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine derartige neuartige Anordnung für das Umsetzen und Abziehen von Flüssigkeitsgemischen zu schaffen, ohne daß sich bewegende Ventile oder Pumpe oder sich durchbiegende Oberflächen in Berührung mit den Proben oder Reagenzien vorliegen, sowie speziell eine derartige Vorrichtung, bei der die kombinierte Flüssigkeitsphase in einem durch Luft und Flüssigkeit getragenen, erhöhten Reaktionsgefäß suspendiert werden kann.Another object on which the invention is based is such a novel arrangement for the transfer and withdrawal of liquid mixtures to create without moving valves or pumps or sagging Surfaces are in contact with the samples or reagents, as well as specifically such a device in which the combined liquid phase in one by Elevated reaction vessel carried by air and liquid can be suspended.

Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden gelöst und die mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme der automatisierten Analysiervorrichtungen augeräumt, indem die erfindungsgemäße, programmierte Flüsigkeits-Proben-Entnahme- und Analysiervorrichtung eine gesteuerte Quelle komprimierter Luft in Verbindung mit einer Flüssigkeitsprobe-Entnahme- und Transportvorrichtung aufweist. Die Flüssigkeitsprobe-Entnahmevorrichtung weist ein Gefäß auf, das einen Einlaß für die Aufnahme der als Probe zu entnehmenden Flüssigkeit und einen Auslaß in Form eines überflusses besitzt. Ein Transportrohr steht mit der Flüssigkeit in dem Inneren des Gefäßes in Verbindung und ist an einer vorherbestimmten Stelle mit einem Luftzuführungsrohr verbunden unter Ausbilden einer Säule aus der Flüssigkeitsprobe, die ein vorherbestimmtes Volumen hat, das durch den Durchmesser des Rohrs und die Differenz zwischen der Oberfläche der Flüssigkeit in dem Behälter und der Verbindungsstelle zwischen dem Luftzuführungsrohr und dem Transportrohr bestimmt wird. Sobald ein programmierter Luftimpuls dem Gefäß durch das Luftzuführungsrohr zugeührt wird, wird ein aliquoter Teil der Flüssigkeitsprobe durch das Transportrohr zu einem Reaktionsgefäß transportiert.The underlying tasks of the invention are achieved and the prior art problems associated with automated analyzers cleared by the programmed liquid sampling according to the invention and analyzer in communication with a controlled source of compressed air having with a liquid sample removal and transport device. The liquid sampling device has a vessel which has an inlet for receiving the sample to be taken Has liquid and an outlet in the form of an abundance. A transport tube stands in communication with the liquid in the interior of the vessel and is at a predetermined one Place connected to an air supply pipe to form a column from the Liquid sample that has a predetermined volume determined by the diameter of the tube and the difference between the surface area of the liquid in the container and the connection point between the air supply pipe and the transport pipe is determined. As soon as a programmed air pulse hits the vessel through the air supply tube is added, an aliquot of the liquid sample is fed through the transport tube transported to a reaction vessel.

Es sind weiterhin eine oder mehrere Reagenzentnahme- und Transportvorrichtungen vorgesehen, deren jede mit der gesteuerten Luftquelle und mit dem Reaktionsgefäß in Verbindung steht. Die Reagenz-Entnahme Vorrichtung weist ein Reservoir für das Reagenz auf, wodurch die Spiegelhöhe des Reagenzes in dem Gefäß der Vorrichtung bei einem konstanten Wert gehalten wird. Die Reagenz-Entnahme-Vorrichtung ähnelt ansonsten durchaus der Flüssigkeitsprobe-Entnahmevorrichtung. Nach Zuführen eines programmierten Impulses der komprimierten Luft zu der Reagenz-Entnahmevorrichtung wird ein aliquoter Teil des Reagenzes durch ein Reagenz-Transportrohr zu dem Reaktiongsgefäß transportiert.There are also one or more reagent withdrawal and transport devices provided, each of which with the controlled air source and with the reaction vessel communicates. The reagent withdrawal device has a reservoir for the Reagent on, which increases the level of the reagent in the vessel of the device is held at a constant value. The reagent withdrawal device is similar otherwise absolutely the liquid sampling device. After feeding one programmed pulse of the compressed air to the reagent withdrawal device an aliquot of the reagent is transferred through a reagent transport tube to the reaction vessel transported.

Die Vorrichtung weist ebenfalls ein neuartiges Reaktionsgefäß mit einem Hohlraum für die Aufnahme der Flüsigkeitsprobe und der Reagenzien auf. Aufarund der neuartigen Bauart wird das Gemisch aus Probe und Reagenzien in einer Reaktionszone suspendiert. Das Reaktionsgefäß weist ebenfalls einen Sensor auf, z.9. das pptische Teil eines Kolorimeters.The device also has a novel reaction vessel a cavity for receiving the liquid sample and the reagents. Round up In the novel design, the mixture of sample and reagents is placed in a reaction zone suspended. The reaction vessel also has a sensor, e.g. 9. the pptical Part of a colorimeter.

Es wird eine Anordnung für das Feststellen der von den Lichtsnesoren kommenden elektrischen Signale vorgesehen. Die Fühlanordnung weist programmierte elektronische Schaltkreise auf, die in ihrer Arbeitsweise durch die programmierte Anordnung beeinflußt werden, die ebenfalls das Zuführen der Luft zu der Flüssiqkeitsprobe-Entnahme- und Reagenzentnahme-Vorrichtungen steuert.There will be an arrangement for the detection of the light sensors coming electrical signals provided. The sensing arrangement has programmed electronic circuits, which are programmed in their mode of operation Arrangement are influenced, which also the supply of air to the liquid sample removal and controls reagent withdrawal devices.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung, teilweise in Blockform, die elektromechanischen Bestandteile des erfindungsgemäßen Systems; Fig. 2A teilweise im Aufriß, teilweise im Querschnitt, Einzelheiten der erfindungsgemäßen Flüssigkeits-Proben-Entnahmevorrichtung und zeigt einen aliquoten Anteil der zu verarbeitenden Probenflüssigkeit, die von dem Hauptkörper des Probenstroms getrennt wird; Fig. 2B eine Darstellung der Anordnung nach der Figur 2A und zeigt die Flüsdigkeits-Proben-Entnahme-Vorrichtung zu dem Zeitpunkt wo ein aliuqoter Anteil der zu verarbeitenden Probenflüssigkeit von dem Hauptkörper des Probenstroms getrennt worden ist; Fig. 2C die Anordnung nach den Figuren 2A und 2B und zeigt die Flüssigkeitsproben-Entnahmevorrichtung zu dem Zeitpunkt wo der abgetrennte aliquote Anteil der zu verarbeitenden Probenflüssigkeit in ein Reaktionsgefäß abgegeben werden kann; Fig. 3A teilweise im Aufriß, teilweise im Querschnitt, Einzelheiten der erfindungsgemäßen Flüssigkeits-Probenentnahme-Vorrichtung und zeigt, wie ein aliquoter Anteil des Reagenz von dem Hauptkörper des Reagenz abgetrennt wird, sowie ein Reaggenzreservoir für die Zuführung des Reagenzes, so wie es erforderlich ist, um denFlüssigkeitsspiegel bei Entfernen aliquoter Anteile des Reagenzes konstant zu halten; Fig. 3B die Anordnung nach der Figur 3A und zeigt die Flüssigkeits-Probe-Entnahme-Vorrichtung, wobei ein aliquoter Anteil von dem Hauptkörper des Reagenzes abgetrennt worden ist und das Reagenzreservoir dem Haupätkörper des Reagenzes neues Reagenz zuführt, so wie es erforderlich ist, um bei Entfernen aliquoter Anteile des Reagenzes den Flüssigkeitsspiegel konstant zu halten; Fig. 3C die Anordnung nach den Figuren 3 A und 3B und zeigt die Flüssigkeitsproben-Entnahmevorrichtung zu dem Zeitpunkt, wo ein aliquoter Anteil des Reagenzes in die Reaktionskammer abgegeben werden kann und ein Reagenzreservoir dem Hauptkörper des Reagenzes neues Reagenz zuführt, so wie es erforderlich ist, um bei der Entfernung aliquoter Anteile des Reagenzes den Flüssigkeitsspiegel konstant zu halten; Fig. 4A ein teilweiser Aufriß, teilweisen Ouerschnitt der Reaktionskammer, die vorbereitet ist, um aliquote Anteile der Probe und der Reagenzien aufzunehmen und miteinander zu vermischen sowie die aliquoten Anteile vor der Analyse durch ein in das Reaktionsgefäß eingebautes Kolorimeter zur Umsetzung zu bringen; Fig. 4B das Reaktionsgefäß nach der Figur 4A, das ein zu verwerfendes Flüssigkeitsgemisch enthält; Fig. 4C das Reaktionsgefäß nach den Figuren 4A und 4B, wobei das Flüssigkeitsgemisch fast vollständig aus dem Reaktionsgefäß abgezogen worden ist; Fig. 4D eine wahlweise Ausführungsform des Reaktionsgefäßes und zeigt ein Ventil in der Abzugsleitung; Fig. 5 ein Zeitdiagramm für den elektronischen Zeitgeber, der zusammen mit dem erfindungsgemäßen Instrumentensystem einschließlich einem Kolorimetersensor für die Feststellung von Phosphat in Wasser angewandt wird; Fig. 6 ein Schaltdiagramm des erfindungsgemäßen Systems für das Programmieren der Arbeitsweise der Ventile und Verstärkers gemäß dem Zeitdiagramm nach der Figur 5.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. Show it: Fig. 1 in schematic Representation, partly in block form, of the electromechanical components of the invention Systems; Fig. 2A partly in elevation, partly in cross-section, details of the figures liquid sampling device according to the invention and shows an aliquot Proportion of the sample liquid to be processed that comes from the main body of the sample stream is separated; FIG. 2B shows a representation of the arrangement according to FIG. 2A and shows the liquid sampling device at the point in time where an aliuqoter fraction the sample liquid to be processed is separated from the main body of the sample stream has been; 2C shows the arrangement according to FIGS. 2A and 2B and shows the liquid sample removal device at the time when the separated aliquot of the sample liquid to be processed can be dispensed into a reaction vessel; Fig. 3A partly in elevation, partly in cross section, details of the liquid sampling device according to the invention and shows how an aliquot of the reagent is removed from the main body of the reagent is separated, as well as a reagent reservoir for the supply of the reagent, so as required to maintain the liquid level when removing aliquots to keep the reagent constant; FIG. 3B shows the arrangement according to FIG. 3A and FIG the liquid sampling device, with an aliquot of the Main body of the reagent has been separated and the reagent reservoir from the main body of the reagent supplies new reagent, as it is necessary for removal aliquots of the reagent to keep the liquid level constant; Fig. 3C shows the arrangement according to FIGS. 3A and 3B and shows the liquid sampling device at the time an aliquot of the reagent is dispensed into the reaction chamber can be and a reagent reservoir to the main body of the reagent new reagent as required to assist in removing aliquots of the Reagent to keep the liquid level constant; Fig. 4A partial elevation, partial cross-section of the reaction chamber, which is prepared, in order to take up aliquots of the sample and the reagents and to add them together Mix as well as the aliquots before the analysis through a into the reaction vessel to bring built-in colorimeter to implementation; 4B shows the reaction vessel according to FIG. 4A, which contains a liquid mixture to be discarded; Figure 4C shows the reaction vessel according to Figures 4A and 4B, the liquid mixture almost completely from the Reaction vessel has been withdrawn; Fig. 4D shows an optional embodiment of the Reaction vessel and shows a valve in the exhaust line; Fig. 5 is a timing diagram for the electronic timer, which is used together with the instrument system according to the invention including a colorimeter sensor for the detection of phosphate in water is applied; Fig. 6 is a circuit diagram of the system according to the invention for the Program the operation of the valves and amplifiers according to the timing diagram according to FIG. 5.

Bauart des erfindungsgemäßen Systems.Design of the system according to the invention.

Die Figuren 1, 2A, 3A, 4A und 5 erläutern eine Kombination aus einer Gruppe an Bestandteilen, die in Kombination angeordnet sind, für die Ausbildung eines Systems zwecks programmierter Flüssigkeitsproben-Enthame und Analyse. Die Kombination weist eine Vorrichtung 10 auf, die für die Probennahme aus einem Flüssigkeitsstrom programmierergesteuert ist, um so den Flüssigkeitsstrom einer Aanalyse zu unterwerfen. Das erfindungsgemäße System vermag einen vorherbestimmten Teil des zu analysierenden Flüssigkeitsstroms und vorherbestimmter Anteile der vorgewählten Reagenzien zu transportieren und anschließend eine kolorimetrische Analyse durchzuführen. Das System läßt sich leicht auf das Anwenden anderer Analysenmethoden wie das Anwenden selektiver Ionenelektronen anwenden.Figures 1, 2A, 3A, 4A and 5 illustrate a combination of one Group of components arranged in combination for training a system for programmed fluid sample extraction and analysis. the Combination has a device 10 for taking samples from a liquid stream is programmer-controlled so as to subject the liquid flow to an analysis. The system according to the invention is capable of a predetermined part of the to be analyzed To transport liquid flow and predetermined proportions of the preselected reagents and then perform a colorimetric analysis. The system can easy to apply other analytical methods such as applying selective ion electrons use.

Die Vorrichtung 10 weist eine erste Anordnung 12 für das Sammeln und den Transport der zu verarbeitenden Flüssigkeitsproben 14 auf, wobei die zu analysierende Flüssigkeit durch das Zuführungsrohr oder Quelle 16 zugeführt wird. Die Flüssigkeitsproben 14 werden durch die Sammel-und Transportanordnung 12 vermittels des Rohres 18 in ein Reaktionsgefäß 40 abgegeben. Aus weiter unten im Zusammenhang mit der Figur 2 erläuterten Gründen ist ein Überflußrohr 20 vorgesehen.The device 10 has a first arrangement 12 for collecting and the transport of the liquid samples to be processed 14, the to be analyzed Liquid is supplied through the supply tube or source 16. The liquid samples 14 are conveyed by the collecting and transporting arrangement 12 by means of the pipe 18 in FIG a reaction vessel 40 is dispensed. From below in connection with the figure For reasons explained in FIG. 2, an overflow pipe 20 is provided.

In der Vorrichtung 10 liegt eine zweite Anordnung 24 vor, durch die aliquote Anteile eines ersten Reagenz in das Reaktionsgefäß 40 überführt werden. Das Bezugszeichen 26 gibt ein Reservoir für die Zuführung des ersten Reagenzes wieder. Die aliquoten Anteile des Reagenz werden vermittels des Rohres 28 in das Reaktionsgefäß 40 überführt.In the device 10 there is a second arrangement 24 through which Aliquots of a first reagent are transferred into the reaction vessel 40. Reference numeral 26 represents a reservoir for supplying the first reagent. The aliquots of the reagent are through the tube 28 into the reaction vessel 40 convicted.

durch In der Vorrichtung 10 liegt eine dritte Anordnung 30 vor,ldie aliquote Anteile eineszweiten Reagenzes in das Reaktionsgefäß 40 überführt werden. Das Bezugszeichen 32 gibt ein Reservoir für die Zuführung des zweiten Reagenzes wieder. Das zweite Reagenz wird in das Reaktionsgefäß 40 durch das Rohr 34 abgegeben. Dort wo sich dies als notwendig oder zweckmäßig erweist, können zusätzliche Anordnungen für das Zuführen von Reagenzien vorgesehen werden, durch die vorgewählte Reagenzien in das Reaktionsgefäß abgegeben werden.by In the device 10 there is a third arrangement 30, ldie Aliquots of a second reagent are transferred to reaction vessel 40. The reference numeral 32 indicates a reservoir for the supply of the second reagent again. The second reagent is dispensed into reaction vessel 40 through tube 34. Additional arrangements can be made where this proves necessary or expedient for the supply of reagents can be provided by the preselected reagents be dispensed into the reaction vessel.

In der Vorrichtung 10 liegt eine vierte Anordnung 40 vor, die ein Reaktionsgefäß darstellt und in der sich die Reaktion zwischen den von der zweiten Anordnung 24 und der dritten Anordnung 30 kommenden Reagenzien und den aliquoten Anteilen der zu untersuchenden Flüssigkeit abspielen, die von der Sammel- und Transportanordnung 12 zugeführt werden. Das Gefäß 40 ist ebenfalls mit dem optischen Teil eines Kolorimeters 50 und Vorrichtungen für das Abziehen der verbrauchten Reagenzien und verarbeiteten Flüssigkeit vrsehen.In the device 10 there is a fourth arrangement 40, which is a Represents the reaction vessel and in which the reaction takes place between those of the second Assembly 24 and the third assembly 30 coming reagents and the aliquots Play portions of the liquid to be examined, which are from the collection and transport arrangement 12 are fed. The vessel 40 is also with the optical part of a colorimeter 50 and devices for withdrawing spent reagents and processed Provide liquid.

Es ist eine fünfte Anordnung 60 vorgesehen, durch die die von den Lichtsensoren des Kolorimeters kommenden elektrischen Signale abgelesen werden und eine elektrische Spannung ausgebildet wird, die proportional der in der Flüssigkeit zu messenden chemischen Verbindung ist.A fifth arrangement 60 is provided through which the Light sensors of the colorimeter coming electrical signals are read and an electrical voltage is generated which is proportional to that in the liquid chemical compound to be measured.

Es ist eine sechste Anordnung 100 vorgesehen, durch die die elektrischen Signale programmiert werden, welche für das Ingangsetzen vorherbestimmter Bestandteile des Systems in vorgewählter Weise erforderlich sind. Speziell programmiert die Programmierungsanordnung das Arbeiten bestimmter Ventile und elektrischer Bestandteile der Vorrichtung 10 unter Durchführen der angestrebten automatischen Analyse der Flüssigkeitsprobe. Schließlich ist eine siebente Anordnung 70 für die Zuführung komprimierter Luft vorgesehen. Weiterhin wird die Arbeitsweise des Systems im einzelnen erläutert.A sixth arrangement 100 is provided through which the electrical Signals are programmed which are used for starting predetermined components of the system are required in a preselected manner. Specially programmed the programming arrangement the operation of certain valves and electrical components of the device 10 while performing the desired automatic analysis of the liquid sample. Finally, there is a seventh arrangement 70 for the supply of compressed air intended. Furthermore, the functioning of the system is explained in detail.

Bauart der Flüssigkeits-Proben-Entnahme-Vorrichtung Speziell unter Bezugnahme auf die Figuren 2A, 2B und 2C wird die Bauart und Arbeitsweise der ersten Anordnung 12 für das Sammeln und das Transportieren der zu analysierenden Flüssigkeitsproben in dem Instrumentensystem erläutert. Die Sammel- und Transportanordnung 12 weist ein Gefäß 13 mit einer Einlaßöffnung oder Rohr 16 und einer Überflußöffnung oder Rohr 15 auf. Das Rohr 18 ist unter der Flüssigkeitsoberfläche 17 der Flüssigkeitsprobe untergetaucht, und die Probenflüssigkeit füllt den Hohlraum 19 in dem Rohr 18. Das Rohr 21 ist mit dem Rohr 18 bei einer vorherbestimmten Tiefe unter der Flüssigkeitsoberfläche 17 verbunden unter Ausbilden einer vorherbestimmten Flüssigkeitssäule. Die Flüssigkeitssäule in demHOhlraum 19, der sich über der Verbindungsstelle der Rohre 21 und 18 befindet, stellt den aliquoten Anteil dar, der von der ersten Anordnung 12 aus überführt wird, sobald ein programmierter kurzer Impuls komprimierter L<ift aus der Luftzuführung +70 durch das Rohr 21 eingeführt wird. Das Rohr 21 ist ebenfalls mit dem Magnetspulenventil 110 verbunden, das einen Luftfluß in das Rohr21 ermöglicht, sobald ein elektrisches Signal durch den Programmierer 100 zugeführt wird. Sobald ein elektrisches Signal, wie ein Spannungsimpuls, dem Magnetspulenventil 110 vermittels der Leitung 111 zugeführt wird, wird ein aliquoter Anteil 14 derProbenflüssigkeit von dem Hauptkörper der Flüssigkeit im Inneren des Gefäßes 13 abgetrennt, wie in der Figur 2B gezeigt. Der alituote Anteil 18 der Probenflüssigkeit wird durch das Rohr 18 zu dem Reaktionsgefäß 40 durch den Luftimpuls überführt, wie es in der Figur 2C gezeigt ist. Der gewählte Rohrdurchmesser und die Baumaterialien müssen so ausgewählt werden, daß der aliquote Anteil der Probe ohne Rückfluß eines Teils desselben transportiert wird. In der praktischen Ausführungsform hat sich ein Rohrdurchmesser von 6,35 mm als zufriedenstellend für Wasser erwiesen, wobei auf der Gewichtsgrundlage (oder volzmetrischen Grundlage) eine konstante Wasserprobe entnommen wird. Bei einem Luftimpuls mit einer Dauer von 1,5 Sekunden und einem Druck von 0,35 atü an dem Einlaß ergibt sich für eine Flüssigkeitssäule mit einer Höhe von 24,9 cm in einem Rohr mit einem Durchmesser von e,35 mm eine Schwankung des Gewichtes des aliquoten Anteils von lediglich 7,39 g bis 7,46 g. Somit arbeitet diese Anordnung zifriedenstellend für das Abtrennen eines aliquoten Anteils einer Flüssigkeit von einem Flüssigkeitskörper und den Transport der Flüssigkeit durch ein Rohr zu einer gewünschten Stelle.Design of the liquid sampling device Specifically below Referring to Figures 2A, 2B and 2C, the construction and operation of the first will be illustrated Arrangement 12 for collecting and transporting the liquid samples to be analyzed explained in the instrument system. The collection and transport arrangement 12 has a vessel 13 with an inlet port or tube 16 and an overflow port or Pipe 15 on. The tube 18 is below the liquid surface 17 of the liquid sample submerged, and the sample liquid fills the cavity 19 in the tube 18. The Tube 21 is with tube 18 at a predetermined depth below the liquid surface 17 connected to form a predetermined liquid column. The column of liquid in the cavity 19, which is located above the junction of the tubes 21 and 18, represents the aliquot that is transferred from the first arrangement 12, as soon as a programmed short pulse of compressed L <ift from the air supply +70 is inserted through tube 21. The pipe 21 is also with the solenoid valve 110 connected, which allows air to flow into the tube 21 as soon as an electrical Signal is supplied by the programmer 100. As soon as an electrical signal like a voltage pulse, supplied to the solenoid valve 110 by means of the line 111 an aliquot 14 of the sample liquid is drawn from the main body of the Separated liquid inside the vessel 13, as shown in Figure 2B. Of the Alituote portion 18 of the sample liquid is conveyed through tube 18 to the reaction vessel 40 transferred by the air pulse, as shown in Figure 2C. The chosen one Pipe diameter and construction materials must be selected so that the aliquote proportion of of the sample transported without refluxing any part of the same will. In the practical embodiment, a pipe diameter of 6.35 mm has been found Proven satisfactory for water, being based on weight (or volumetric basis) a constant water sample is taken. With an air pulse with a duration of 1.5 seconds and a pressure of 0.35 atmospheres at the inlet for a column of liquid with a height of 24.9 cm in a tube with a Diameter of e, 35 mm a variation in the weight of the aliquot of only 7.39 g to 7.46 g. Thus, this arrangement works satisfactorily for separating an aliquot of a liquid from a body of liquid and transporting the liquid through a pipe to a desired location.

Bestimmte Rohrmaterialien in Kombination mit bestimmten Fliissigkeitsproben können gegebenenfalls zusammen micht zufriedenstellend arbeiten, wenn die Oberflächenspannung der Flüssigkeitsprobe nicht einem unbehinderten Flüssigkeitsfluß bei Beaufschlagen des Luftitnpulses ermöglicht.Certain pipe materials in combination with certain liquid samples may not work together satisfactorily if the surface tension the liquid sample does not allow an unimpeded flow of liquid when exposed to it of the air pulse enabled.

Es stellt einen wesntlichen Vorteil der erfindungsgemäßen Probe-Entnahmevorrichtung dar, daß es mögich wird, auf Pumpen oder Abmeßventile zu verzichten, die die zu verarbeitenden Flüssigkeitsströme aliquoten Anteile und Reagenzien mit erheblicher Genauigkeit in dem analytischen Instrument messen oder abmessen, wie es für die automatisierte chemische Analyse angewandt wird. Die hier offenbarte Vorrichtung vermeidtt derzeitige Methoden, bei denen peristaltische Pumpen oder Probenentnahme-Ventile angewandt werden, die eine erhebliche Wartung, bedingt durch Ermüdung, für die peristaltischen Pumpschäuche erfordern, sowie bedingt weiterhin durch einen Abrieb der Ventiloberfläche bei der gleitenden Berührung der Probenentnahme-Ventile. Ein weiterer erfindungsgemäß erzielter Vorteil besteht darin, daß es nicht erforderlich ist, sich bewegende Teile anzuwenden, die in Berührung mit den Flüssigkeitsphasen stehen, sowie Kanäle oder Schläuche in Fortfall kommen, die eine Durchbiegung erfahren müssen.It represents an essential advantage of the sampling device according to the invention represents that it is possible to dispense with pumps or metering valves that are too processing liquid streams with aliquots and reagents with substantial Measure or measure accuracy in the analytical instrument as appropriate for the automated chemical analysis is applied. The device disclosed here avoids current methods that use peristaltic pumps or sampling valves be applied that require significant maintenance, due to fatigue, for the peristaltic Require pump tubing, as well as still due to abrasion of the valve surface with the sliding contact of the sampling valves. Another according to the invention The advantage achieved is that there is no need for moving parts apply that are in contact with the liquid phases, as well as channels or Hoses come in failure that have to experience a deflection.

Bauart der ersten Reagenzentnahme- und Transportvorrichtung.Design of the first reagent withdrawal and transport device.

Insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren 3A, 3B und 3C wird nachfolgend die Arbeitsweise und Bauart der zweiten Anordnung 24 erläutert, die einen aliquoten Anteil eines Reagenz in das Reaktionsgefäß 40 abgibt für die durch das Instrumentensystem vorgesehene Analyse. Die Reagenzentnahme- und Transportanordnung 24 weist ein Gefäß 22 it einem Rohr 28 auf, das unter der Flüssigkeitsoberfläche 25 des flüssigen Reagenzes 23 eingetaucht ist. Es ist ein Rohr 27 mit dem Rohr 28 an einer vorherbestimmten Stelle unter der Flüssigkeitsoberfläche 25 an einem Ende und an dem anderen Ende mit einem Magnetspulenventil 120 verbunden. Die Flüssigkeitssäule in dem Hohlraum 29 in dem Rohr 28, die sich über der Verbindungsstelle der Rohre 27 und 28 befindet, stellt den aliquoten Anteil dar, der von der zweiten Anordnung 24 aus überführt wird, sobald ein kurzer Impuls komprimierter Luft durch das Rohr 27 beaufschlagt wird. Die in dem Zusammenhang mit der Erläuterung der Flüssigkeits-Probenentnahme-und Transportvorrichtung nach der Figur 2 gemachten Ausführungen bezüglich der Geometrie und des Materials gelten auch für die Vorrichtung nach der Figur 3.With particular reference to Figures 3A, 3B and 3C, the following the mode of operation and construction of the second arrangement 24 explained, which is an aliquot A portion of a reagent is dispensed into the reaction vessel 40 for by the instrument system provided Analysis. The reagent withdrawal and transport arrangement 24 has a vessel 22 with a tube 28 which is below the surface of the liquid 25 of the liquid reagent 23 is immersed. It is a pipe 27 with the pipe 28 at a predetermined location below the liquid surface 25 at one end and connected to a solenoid valve 120 at the other end. The column of liquid in the cavity 29 in the tube 28, which extends over the junction of the tubes 27 and 28 represents the aliquot taken from the second arrangement 24 is transferred out as soon as a short pulse of compressed air passes through the tube 27 is applied. Those in connection with the explanation of the liquid sampling and Transport device according to Figure 2 made statements regarding the geometry and the material also apply to the device according to FIG. 3.

Dem Rohr 27 wird unter Druck stehende Luft immer dann zugeführt, wenn der Programmierer 100 ein elektrisches Signal über die Leitung 121 an das Magnetspulenventil 120 abgibt. Das Reagenz 23 in dem Reservoir 26 fließt in das Gefäß 22 immer dann, wenn der Oberflächenspiegel 25 des Reagenzes abfällt und entsprechende Luftmengen in das Reservoir 26 eintreten.The pipe 27 is always supplied under pressure air when the programmer 100 sends an electrical signal over the line 121 to the solenoid valve 120 gives. The reagent 23 in the reservoir 26 flows into the vessel 22 whenever when the surface level 25 of the reagent drops and corresponding amounts of air enter the reservoir 26.

Das Reservoir 26 ist mit dem Gefäß 21 durch eine Schnellverbindung 31 verbunden, wodurch das Füllen des Reservoirgefäßes 26 erleichtert wird, sobald das Reagenz 23 in dem Reservoir 26 erschöpft ist.The reservoir 26 is connected to the vessel 21 by a quick connection 31 connected, whereby the filling of the reservoir vessel 26 is facilitated once the reagent 23 in the reservoir 26 is exhausted.

Sobald das Magnetspulenventil 120 durch ein elektrisches Signal wie einen Spannungsimpuls ausgehend von dem Programmierer 100 über die Leitung 121 in Funktion gesetzt wird, wird ein aliquoter Anteil 33 des Reagenzes 23 aus dem Hauptkörper des Reagenzes 23 unter der Flüssigkeitsoberfläche 25 abgetrennt, wie in der Figur 3B gezeigt.As soon as the solenoid valve 120 by an electrical signal such as a voltage pulse emanating from the programmer 100 via the line 121 in FIG Function is set, an aliquot 33 of the reagent 23 is taken from the main body of the reagent 23 separated under the liquid surface 25, as in the figure 3B shown.

Der aliquote Anteil 33 des Reagenzes wird zu dem Reaktionsgefäß 40 während der Zeitspanne überführt, während derer das Magnetspulenventil 120 durch den Programmierer 100 in Funktion gehalten wird, siehe die Figur 3C.The aliquot 33 of the reagent is added to the reaction vessel 40 transferred during the period during which the solenoid valve 120 by the programmer 100 is kept in function, see FIG. 3C.

Die Arbeitsweise und Bauart der Reagenzentnahme-und Transportvorrichtung nach der Figur 3 entspricht im wesentlichen derjenigen nach der Figur 2 mit der Ausnahme, daß zusätzlich für die Abgabe des Reagenzes das Reagenzreservoir 26 vorgesehen ist.The mode of operation and construction of the reagent withdrawal and transport device according to FIG. 3 corresponds essentially to that according to FIG. 2 with the Exception that the reagent reservoir 26 is also provided for dispensing the reagent is.

Wie weiter unten erläutert, stellt es einen Vorteil dieser Vorrichtung dar, daß man sich bewegende Oberflächen von durchgebogenen Schläuchen in Berührung mit den flüssigen Reagenzien vermeidet. In praktischer Hinsicht kann das Reagenzreservoir ausreichend groß gemacht werden, dergestalt, daß ein mehrtätiges Arbeiten einer automatisierten Analysiervorrichtung ohne besondere Wartung ermöglicht wird.As explained below, it is an advantage of this device represent moving surfaces in contact with bent hoses with the liquid reagents avoids. In practical terms, the reagent reservoir be made sufficiently large in such a way that several days of work make one automated analyzer is made possible without special maintenance.

Bauart der zweiten Reagenzentnahme- und Transportvorrichtung Die Bauart und Arbeitsweise der dritten Anordnung 30 (die zweite Reagenzentnahme- und Transportvorrichtung) ist identisch zu der Bauart und Arbeitsweise der zweiten Anordnung 24, wie sie in den Figuren 3A, 3B und 3C gezeigt und in diesem Zusammenhang erläutert ist. Die dritte Anordnung 30 wird dazu angewandt ein zweites Reagenz zu liefern und die zweite Anordnung dient dazu das erste Reagenz zu liefern, das in dem Reaktionsgefäß 40 notwendig ist, und zwar in einer Art und Weise wie zuvor beschrieben vermittels eines Rohrs 34. In der Figur 1 ist ein Abgahereservoir für das Reagenz durch das Bezugszeichen 22 wiedergegeben. Der aliquote Anteil des zweiten Reagenzes wird in das Reaktionsgefäß 40 vermittels der Einwirkung des Ventils 130 überführt, das aufgrund eines aus der Leitung 131 von dem Programmierer 100 kommenden Signal in Funktion gesetzt wird, so daß Luft aus der Luftzuführung 70 auf die Vorrichtung 30 beaufschlagt wird.Design of the second reagent withdrawal and transport device The design and operation of the third assembly 30 (the second reagent withdrawal and transport device) is identical to the type and mode of operation of the second arrangement 24, as shown in FIG FIGS. 3A, 3B and 3C are shown and explained in this context. the third assembly 30 is used to deliver a second reagent and the second The arrangement is used to deliver the first reagent that is in the reaction vessel 40 is necessary, in a manner as previously described by means of a tube 34. In FIG. 1, a discharge reservoir for the reagent is through the Reference number 22 reproduced. The aliquot of the second reagent is added to the reaction vessel 40 is transferred by means of the action of the valve 130, which is due to a signal coming from the line 131 from the programmer 100 is operative is set so that air from the air supply 70 is applied to the device 30 will.

Bauart des Reaktionsgefäßes und des Sensors Unter Bezugnahme auf die Figuren 4A, 4B und 4C besteht die vierte Anordnung 40 (oder Reaktionsgefäßanordnung) aus einem Gefäß 41 mit einem Hohlraum 42 oder Reaktionszone für die Einführung und die Aufnahme aus dem Rohr 18 kommenden Probe und der aus den Rohren 21 und 34 kommenden Reagenzien und dient als Reaktionsraum und Detektorstelle. Der aliquote Anteil der Probe wird in den Hohlraum 42 durch das Rohr in der beschriebenen Weise eingeführt. Der aliquote Anteil des ersten Reagenzes wird in den Hohlraum 42 durch das Rohr 28 eingeführt, und der aliquote Anteil des zweiten Reagenzes wird in die Reaktionszone 42 des Rohrs 34 eingeführt. Das Rohr 43 dient als ein Ablaßventil für überschüssige Gase, die gegebenenfalls vorliegen oder während der normalen Arbeitsweise gebildet werden. Das Gefäß 41 weist ein Abzugsrohr 44auf, das in der verbrauchten Flüssigkeit 47 untergetaucht ist.Type of reaction vessel and sensor With reference to FIG Figures 4A, 4B and 4C consists of the fourth arrangement 40 (or reaction vessel arrangement) from a vessel 41 with a cavity 42 or reaction zone for the introduction and the uptake coming from the tube 18 and the sample coming from the tubes 21 and 34 Reagents and serves as a reaction space and detector location. The aliquot of the Sample is introduced into cavity 42 through the tube in the manner described. The aliquot of the first reagent is drawn into cavity 42 through the tube 28 is introduced and the aliquot of the second reagent is added to the reaction zone 42 of the tube 34 is inserted. The pipe 43 serves as a drain valve for excess Gases that may be present or formed during normal operation will. The vessel 41 has a flue pipe 44 inserted into the spent Liquid 47 is submerged.

Die Bauart der Reaktionsgefäßanordnung 40 und insbesondere die Auswahl des Materials mit bestimmten Oberflächeneigenschaften und Innendurchmesser des Rohrs 44 werden durch das in dem Hohlraum 42 vorliegende Flüssigkeitsgemisch bestimmt. Insbesondere ist es zweckmäßig die Flüssige Phase in dem Hohlraum 42 zu suspendieren und dient als eine erhöhte Reaktionszone, die durch eine Luft- und Flüssigkeitssäule getragen wird, wie weiter unten erläutert.The design of the reaction vessel assembly 40 and, in particular, the selection of the material with certain surface properties and inner diameter of the pipe 44 are determined by the liquid mixture present in the cavity 42. In particular, it is expedient to suspend the liquid phase in the cavity 42 and serves as an elevated reaction zone through a column of air and liquid as explained below.

Ein Abzugsrohr 44 mit einem Innendurchmesser von 3,18 mm wird zweckmäßigerweise aus einem Material gefertigt, das z.B. unter der Bezeichnung "Tygon" im Handel ist. Ein Glasrohr mit einem Innendurchmesser von 6,35 mm erwies sich als nicht zufriedenstellend, da Wasser in die Leitung 44 leckte und nicht über der Luft-Wasser-Grenzlinie siehe Figur 4B getragen wurde. Somit wird der Innendurchmesser des Rohrs 44 ausgewählt unter Berücksichtigung der Viskosität und der Oberflächenspannung der getragenen Flüssigkeit.A flue pipe 44 with an inside diameter of 3.18 mm is expedient made of a material that is commercially available under the name "Tygon", for example. A glass tube with an inner diameter of 6.35 mm was found to be unsatisfactory, since water leaked into line 44 and does not see above the air-water boundary Figure 4B was worn. Thus, the inside diameter of the tube 44 is selected taking into account the viscosity and surface tension of the worn Liquid.

Das Abzugsrohr 44 weist eine Gas-Flüssigkeits-Trennzone 67 auf, die in Verbindung mit einem Rohr 45 steht, das an einer Stelle über der Fltissigkeitsoberfläche 39 angeschlossen ist. Das Rohr 45 ist an einem Rohr 43 an einer Stelle angeschlossen, die gegebenenfalls mit dem Hohlraum 42 liegt, um so Flüssigkeiten daran zu hindern das Rohr 48 zu erreichen, wenn die Flüssigkeit im Hohlraum 42 abgezogen wird. Das Rohr 45 steht mit einem Magnetspulenventil 140 in Verbindung, das über ein Rohr 104 mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird, sobald eine Betätigung durch ein elektrisches Signal wie ein auf der Leitung 141 auftretender Spannungsimpuls ausgehend von dem Programmierer 100 erfolgt. Das Rohr 48 ist mit einer Magnetspule 150 verbunden, die mit einem Rohr 71 einer Luftzuführung 70 in Verbindung steht. Dem Rohr 48 wird komprimierte Luft zugeführt sobald dasg Magnetspulenventil 150 durch einen auf der Leitung 151 auftretenden und von dem Programmierer 100 kommenden Spannungsimpuls in Funktion gesetzt wird.The exhaust pipe 44 has a gas-liquid separation zone 67, the is in communication with a tube 45 which at one point above the liquid surface 39 is connected. The pipe 45 is connected to a pipe 43 at a point which optionally lies with the cavity 42 so as to prevent liquids from doing so to reach the tube 48 when the liquid in the cavity 42 is withdrawn. That Pipe 45 is in communication with a solenoid valve 140, which via a pipe 104 is brought into contact with the outside air as soon as an actuation by an electrical signal such as a voltage pulse appearing on line 141 starting from the programmer 100. The tube 48 is with a solenoid 150 connected, which is connected to a pipe 71 of an air supply 70. Compressed air is supplied to the pipe 48 as soon as the solenoid valve 150 is reached by one appearing on line 151 and coming from programmer 100 Voltage pulse is set in function.

Das Reaktionsgefäß 42 dient als ein Gehäuse für das Kolorimeter, das aus einer Lichtquelle 51, die durch eine Energiequelle 51a in Funktion gesetzt wird, einer Kolimatorlinse 52, einem Interfrenzfilter 53, einem Lichtrohr 54, an das ein Glasfenster 55 angeschlossen ist, einem zweiten Glasfenster 56, einem zweiten Lichtrohr 57 und einem Detektor 58 besteht, dessen Augangsleitung 59 mit dem Eingang eines logarithmischen Verhältnisverstäkers 52 verbunden ist. Der andere Ausgang 61 ist geerdet und ein zweiter Detektor 62 liegt vor, dessen eine Leitung63 mit dem zweiten Eingang des logarithmischen Verhältnisverstärkers 52 und dessen andere Leitung 54 mit der Signalerdung verbunden ist.The reaction vessel 42 serves as a housing for the colorimeter, the from a light source 51, which is activated by an energy source 51a, a collimator lens 52, an interference filter 53, a light tube 54, to which a Glass window 55 is connected, a second glass window 56, a second light tube 57 and a detector 58, the output line 59 with the input of a logarithmic ratio amplifier 52 is connected. The other output is 61 grounded and a second detector 62 is present, one line 63 of which with the second Input of logarithmic ratio amplifier 52 and its other line 54 connected to signal ground.

Wenn auch das Kolorimeter hier in dem Reaktionsgefäß 41 untergebracht gezeigt ist, können auch andere Sensoren wie selektive Ionenelektroden und Leitfähigkeitssensoren in dem Reaktionsgefäß 41 untergebracht oder demselben für die Durchführung anderer Analysen zugeordnet werden. Wenn andere Sensoren oder Detektoranordcungen angewandt werden, finden andere spezielle Reagenzien für die betreffenden chemischen analytischen Vorgänge Anwendung, und der elektronische Schaltkreis wird dann auf der Grundlage der entsprechenden Funktion desiensors ausgewählt.Even if the colorimeter is housed here in the reaction vessel 41 shown, other sensors such as selective ion electrodes and conductivity sensors can also be used housed in the reaction vessel 41 or the same for the implementation of others Analyzes are assigned. If other sensors or detector arrangements are used find other special reagents for the chemical analytical in question Operations application, and the electronic circuit is then based on corresponding function desiensors selected.

Gegebenenfalls kann das Magnetspulenventil 140 so angeordnet werden, daß dasselbe das Rohr 44 unmittelbar unter dem Hohlraum 67 beeinflußt während die Rohre 45 und 104 in Fortfall kommen. Das Gefäß 46 kann ebenfalls dann in Fortfall kommen, wenn die Magnetspule 150 so angerodnet wird, daß eine Beeinflussung des Rohrs 44 in der angegebenen Weise erfolgt.If necessary, the solenoid valve 140 can be arranged so that that it affects the tube 44 immediately below the cavity 67 during the Pipes 45 and 104 are no longer available. The vessel 46 can then also be omitted come when the solenoid 150 is angerodnet so that an influence on the Tube 44 takes place in the manner indicated.

Bauart der elektronischen Verstärker des Systems.Type of electronic amplifier in the system.

Die Eingänge der logarithmischen Verhältnisverstärker sind mit den Lichtdetektoren 58 und 62 verbunden. Der Lichtdetektor 58 mißt das Licht, das durch die Probenflüssigkeit in dem Reaktionsgefäß 42 hindurchtritt. Der Lichtdetektor 62 wird dazu angewandt, das von dem logarithmischen Verhältnisverstärker 250 kommende Ausgangssignal bezüglich jeder Intensitätsveränderungen der Lichtquelle 51 zu kompensieren. Das Ausgangssignal des logarithmischen Verhältnisverstärkers 250 wird auf die Eingänge der Proben- und Halteverstärker 251 und 252 gegeben, und die Ausgangssignale derselben werden dem Differenz- und Probe-Halteverstärker 253 zugeführt. Die Probe-und Halteverstärker 251, 252 und 253 werden durch Signale auf den Leitungen 254 bzw. 255 bzw. 256 ausgelöst, um so die neuen Ablesungen der Kolorimeter-Lichtdetektoren 58 und 62 aufgrund eines entsprechenden Kommandos des Programmiers 100 mit Intervallen zu ergeben, die sich durch das Zeitdiagramm nach der Figur 5 ergeben.The inputs of the logarithmic ratio amplifiers are connected to the Light detectors 58 and 62 connected. The light detector 58 measures the light that passes through the sample liquid in the reaction vessel 42 passes. The light detector 62 is applied to that coming from the logarithmic ratio amplifier 250 Output signal to compensate for any changes in the intensity of the light source 51. The output of the logarithmic ratio amplifier 250 is applied to the inputs the sample and hold amplifiers 251 and 252, and the outputs thereof will fed to the differential and sample hold amplifier 253. The sample and hold amplifiers 251, 252 and 253 are triggered by signals on the lines 254 or 255 or 256 triggered, so the new readings of the colorimeter light detectors 58 and 62 based on a corresponding command of the programmer 100 with intervals which result from the timing diagram according to FIG.

Bauart des Programmierers des Systems.Design of the programmer of the system.

Unter Bezugnahme auf die Figur 6 besteht der Programmierer 100 aus einem Zeitgeber mit der Betriebskennzeichnung 300 (Cramer Company Modell No. 540-3M), der acht Mikroschalter 301-308 aufweist, die durch acht individuelle Nocken (nicht gezeigt) betätigt werden, welche auf einer kontinuierlich umlaufenden Welle 309 angeordnet sind. Diese Welle wird durch einen Elektromotor 310 angetrieben, wobei 24 V und 5 V Spannungsquellen 311 und 312 vorliegen. Der Programmierer führt Spannungsimpulse zu unter Brregen der Magnetspulenventile und Infunktionsetzen der Probe- und Halteverstärker in der in der Figur 5 gezeigten Sequenz, die zum Zwecke der Erläuterung speziell für die Bestimmung von Phosphaten in Wasser vermittels kolorimetrischer und vermittels Instrumentensystemen durchgeführter Verfahren bestimmt worden ist. Ein aus elektronischen Zeitgebern der Type 555 und geeigneten Steuersendern aufgebauter Programmierer erweist sich hier als zufriedenstellend. Das gleiche gilt natürlich für verwickelte aufgebaute elektronische Schaltkreisanordnungen unter Anwenden von Mikrokreisen und dgl.Referring to Figure 6, programmer 100 consists of a timer with the company designation 300 (Cramer Company Model No. 540-3M), which has eight microswitches 301-308, which are controlled by eight individual cams (not shown), which on a continuously rotating shaft 309 are arranged. This shaft is driven by an electric motor 310, wherein 24 V and 5 V voltage sources 311 and 312 are available. The programmer carries out voltage pulses to under Brregen of the solenoid valves and the activation of the rehearsal and hold amplifiers in the sequence shown in Figure 5, specifically for the purpose of explanation for the determination of phosphates in water by means of colorimetric and by means of Instrument systems performed procedures has been determined. One off electronic Type 555 timers and suitable control transmitters can be used by a programmer proved to be satisfactory here. The same goes for intricate built-up, of course electronic circuit arrangements using microcircuits and the like.

Bauart der Luftzuführungsanordnung für das System.Type of air supply arrangement for the system.

Die Luftzuführungsanordnung 70 kann in Form eines Luftkompressors oder Startzylindern mit komrprimierter Luft bestehen. Die von der Luftzuführung kommende Luft kann an die ausgewählten Stellen in dem System durch Magnetspuelenventile geführt werden, die durch den Programmierer gemäß der Sequenz nach dem Zeitdiagramm der Figur 5 betätigt werden.The air supply arrangement 70 can be in the form of an air compressor or start cylinders with compressed air. The one from the air supply Incoming air can be delivered to the selected points in the system through solenoid valves performed by the programmer according to the sequence according to the timing diagram of Figure 5 are operated.

Verfahrensweise in der Flüssigkeits-Probenentnahme- und Transportvorrichtung.Procedure in the liquid sampling and transport device.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 2A, 2B und 2C und auch der anderen Figuren fließt das zu untersuchende Wasser kontinuierlich durch den Einlaß 16 in das Behältergefäß 13 und aus dem Überlauf 15 heraus, so daß eine Säule der Probe den Hohlraum 19 füllt. Auf Kommando des Programmierers 100 wird ein Impuls komprimierter Luft durch das Rohr 21 eingedrückt und ein aliquoter Anteil der Flüssigkeit 14 von dem Hauptkörper der Flüssigkeit unter der Flüssigkeitsoberfläche 17 gelöst, sobald die komprimierte Luft in den Hohlraum 19 eintritt.Referring to Figures 2A, 2B and 2C and the others as well Figures, the water to be examined flows continuously through the inlet 16 in the container vessel 13 and out of the overflow 15, so that a column of the sample the cavity 19 fills. At the command of the programmer 100, a pulse is compressed Air is forced in through tube 21 and an aliquot of liquid 14 from the main body of the liquid below the liquid surface 17 is dissolved as soon as the compressed air enters the cavity 19.

Der aliquote Anteil der Flüssigkeitsprobe wird dem Reaktorgefäß 42 zugeführt während die komprimierte Luft weiterhin in den Hohlraum 17 eintritt. Wie angegeben, wird die Größe des aliquoten Anteils 17 durch die Entfernung zwischen der Oberfläche 17 und der Stelle bestimmt, an der das Rohr 21 auf das Rohr 18 trifft, sowie weiterhin der inneren Querschnittsfläche des Rohrs 18.The aliquot of the liquid sample is added to the reactor vessel 42 while the compressed air continues to enter the cavity 17. As indicated, the size of the aliquot 17 is given by the distance between the surface 17 and the point at which the pipe 21 meets the pipe 18, as well as the inner cross-sectional area of the tube 18.

Der Luftimpuls muß unterbrochen werden, nachdem der aliquote Anteil aus dem Rohr 18 herausgedrückt wird, da ansonsten Mengen an Flüssigkeitsstopfen an der Verbindungsstelle des Rohrs 21 und des Rohrs 18 vorbei nach oben steigen und in gleicher Weise aus dem Rohr 21 heraus in nicht vorhersagbaren Volumina transportiert werden.The air pulse must be interrupted after the aliquot is pushed out of the tube 18, otherwise amounts of liquid plugs go up past the junction of tube 21 and tube 18 and likewise transported out of the tube 21 in unpredictable volumes will.

Verfahrensweise in dem ersten Reagenzentnahme- und Transportsystem.Procedure in the first reagent withdrawal and transport system.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 3A, 3B und 3C und die weiteren Figuren steht die Reagenzflüssigkeit 23 in dem Reservoir 26 in offener Verbindung mit dem Gefäß 22 und fließt stets in das Gefäß 22, wenn der Flüssigkeitsspiegel 25 absinkt und Luft in das Reservoir 26 einläßt. Es wird ein Impuls komprimierter Luft durch das Rohr 27 eingedrückt und ein aliquolter Anteil 33 des Reagenzes 23 von dem Hauptkörper der Flüssigkeit unter der Oberfläche 25 gelöst. Bei fortgesetzten Eintreten des Impulses der komprimierten Luft in das Rohr 27 wird der aliquote Anteil 33 zu dem Reaktorgefäß 42 transportiert. Die Größe des aliquoten Anteils 33 wird durch die Entfernung zwischen der Oberfläche 25 und der Stelle bestimmt, an der das Rohr 27 auf das Rohr 28 trifft, sowie der inneren Querschnittsfläche des Rohrs 28. Der Luftimpuls muß unterbrochen werden, nachdem der aliquote Anteil aus dem Rohr 28 herausgedrückt worden ist, da ansonsten Mengen an Flfissigkeitsstopfen an der Verbindungsstelle der Rohre 27 und 28 vorbei nch oben steigen und in gleicher Weise aus dem Rohr 28 heraus in nicht vorhersaobaren Volumina transportiert werden.With reference to Figures 3A, 3B and 3C and the other figures is the reagent liquid 23 in the reservoir 26 in open communication with the Vessel 22 and always flows into the vessel 22 when the liquid level 25 drops and admitting air into reservoir 26. There is an impulse of compressed air through it the tube 27 is depressed and an aliquoted portion 33 of the reagent 23 is removed from the main body the liquid below the surface 25 is dissolved. If the Pulse of the compressed air into the tube 27, the aliquot 33 becomes the Reactor vessel 42 transported. The size of the aliquot portion 33 is determined by the Distance between the surface 25 and the point where the pipe 27 hits the tube 28, as well as the inner cross-sectional area of the tube 28. The air pulse must be interrupted after the aliquot has been pushed out of tube 28 otherwise there would be a large amount of liquid stoppers at the connection point of tubes 27 and 28 climb past the top and in the same way out of tube 28 be transported out in unpredictable volumes.

Verfahrensweise in dem zweiten Reagenzentnahme- und Transportsystem.Procedure in the second reagent extraction and transport system.

Die zweite Reagenz-Probenentnahme- und Transportvorrichtung 30 ist identisch der ersten Vorrichtung 20 mit Ausnahme der Größe des aliquoten Teils deszweiten Reagenzes, der abgeteilt und zu dem Reaktionsgefäß 42 geführtwird. Die Größe dieses aliquoten Anteils wird in der Weise bestimmt wie es weiter oben im Zusammenhang mit den chemischen Erfordernissen des Systems erläutert worden ist.The second reagent sampling and transport device 30 is identical to the first device 20 except for the size of the aliquot of the second Reagent that is dispensed and fed to reaction vessel 42. The size of this aliquot is determined in the manner as it was related above has been explained with the chemical requirements of the system.

Verfahrensweise in dem Reaktionsgefäß und dem Sensor.Procedure in the reaction vessel and the sensor.

Insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren 4A, 4B und 4C sowie die weiteren Figuren wird die Magnetspule 150 aufgrund eines Kommandos von dem Programmierer 100 geöffnet, und es fließt komprimirte Luft durch das Rohr 48 in das Rohr 45 und somit in das Rohr 44. Sodann tritt die Luft in den Hohlraum 42 ein und wird durch den Kanal 43 abgegeben. Sobald ein aliquoter Anteil14 durch das Rohr 18 in den Hohlraum 42 eintritt, bleibt derselbe in dem Hohlraum 42 solange suspendiert wie das Magnetspulenventil 141 geschlossen verbleibt.With particular reference to Figures 4A, 4B and 4C as well the other figures, the solenoid 150 is based on a command from the programmer 100 is opened and compressed air flows through tube 48 into tube 45 and thus into the tube 44. The air then enters the cavity 42 and is through the channel 43 delivered. Once an aliquot 14 passes through tube 18 into the cavity 42, the same remains suspended in the cavity 42 as long as the solenoid valve 141 remains closed.

Nachdem das Magnetspulenventil 150 durch den Programmierer abgeschaltet worden ist, wird die Flüstigkeit unmittelbar unter der Oberfläche 68 und über der öffnung 69 durch eine Wassersäule zwischen der Oberfläche 65 und der Oberfläche 73 getragen, der Druck wird durch die statische Luftsäule 72 zwischen der Flüssigkeit an der Öffnung 69 und der Flüssigkeit an der Oberfläche 73 übertragen.After the solenoid valve 150 is turned off by the programmer has been, the fluid is immediately below surface 68 and above the opening 69 through a column of water between the surface 65 and the surface 73, the pressure is carried by the static air column 72 between the liquid at the opening 69 and the liquid at the surface 73 transferred.

Die Oberflächenspannung der Flüssigkeit an der Öffnung 69 verhindert einen Eintritt der Flüssigkeit in die Öffnung solange die statische Luftsäule unter dem erforderlichen Druck gehalten wird. Die ersten und zweiten Reagenzien werden durch die Einlaßrohre 28 bzw. 34 zugegeben und die Flüssigkeit über der Öffnung 69 wird durch die Wassersäule in dem Behälter 46 getragen. Die in den Hohlraum 42 eingeführten aliquoten Anteile werden während der Reaktion in dem Hohlraum 42 gerührt und vermischt, sobald das Ventil 150 durch einen Spannungsimpuls zugeführt von dem Programmierer 200 geöffnet wird. Weiterhin wird komprimierte Luft durch das Rohr 45 eingeführt und fließt in das Reaktionsgefäß 42 durch das Rohr 44.The surface tension of the liquid at the opening 69 is prevented an entry of the liquid into the opening as long as the static air column underneath the required pressure is maintained. The first and second reagents are through the inlet tubes 28 and 34, respectively, and the liquid above the opening 69 is carried by the column of water in the container 46. The in the cavity 42 introduced aliquots are stirred in the cavity 42 during the reaction and mixed as soon as the valve 150 is supplied by a voltage pulse Programmer 200 is opened. Furthermore, compressed air is passed through the pipe 45 and flows into reaction vessel 42 through tube 44.

Das Kolorimeter besteht aus der Lichtquelle 51, Kollimatorlinse 52, optischem Lichtfilter 53, Lichtrohr 54, Fenster 55, Fenster 56, Lichtrohr 57 ,Detektor 58, Detektor 61 für die Kompensation der Lichtintensitätsschwankungen, und elektronische Verstärker 250, 251, 252 und 253. Das Kolorimeter wird dazu angewandt das durch die Flüssigkeit zwischen dem Lichtfenster 55 und dem Lichtfenster 56 hindurchtretende Licht zu messen, und zwar vor und nach Einführen der Reagenzien in den aliquoten Probenanteil. Die entsprechenden Lichtablesungen werden in ein logarithmisches Verhältnis-Spannnngs-Ausgangssignal umgewandelt, das eine lineare Funktion der Konzentration der chemischen Verbindung ist, die das Licht in dem durch das Licht filter 53 bestimmten Wellenlängenintervall absorbiert.The colorimeter consists of the light source 51, collimator lens 52, optical light filter 53, light tube 54, window 55, window 56, light tube 57, detector 58, detector 61 for the compensation of the Light intensity fluctuations, and electronic amplifiers 250, 251, 252 and 253. The colorimeter is used for this that passing through the liquid between the light window 55 and the light window 56 Measure light before and after introducing the reagents into the aliquots Sample proportion. The corresponding light readings are converted into a logarithmic ratio voltage output converted, which is a linear function of the concentration of the chemical compound is that the light in the light filter 53 determined by the wavelength interval absorbed.

Sobald der aliquote Anteil 14 in den Hohlraum 42 eintritt, wird der Verstärker 251 in Funktion gesetzt und liest das Ausgangssignal des logarithmischen Verhältnisverstärkers 250 ab und hält dasselbe fest nachdem die Reagenzien zugesetzt wurden und man sich dieselben hat umsetzen lassen. Der Verstärker 252 wird durch den Programmierer 100 so in Funktion gesetzt, daß das Ausgangssignal des logarithmischen Verhältnisverstärkers 250 abgelesen und festgehalten wird. Sodann wird der Differenz-Proben- und Halteverstärker 253 durch den Programmierer 100 in Funktion gesetzt unter Ablesen der Differenz der Ausgangssignale der Verstärker 251 und 252, und dieses Differenzsignal wird festgehalten, bis das nächste Kommando von dem Programmierer zu dem Verstärker 253 abgegeben wird. Das Differenzsignal ist der Logarithmus des Verhältnisses des durchgelassenen Lichtsignals vor Zusatz der Reagenzien zu dem durchgelassenen Lichtsignal nach Zusatz der Reagenzien. Dieses Differenzsignal wird allgemein als die Absorbans auf dem Gebiet der analytischen Chemie bezeichnet, die optische Instrumente verwendet. Die Absorbans ist üblicherweise eine lineare Funktion der Konzentration der zu analysierenden chemischen Verbindung. Es ist zu beachten, daß die Absorption des Lichtes durch suspendierte Materie kompensiert wird, da die Ablesungen des durchgelassenen Lichtes vor und nach Zusatz der Reagenzien durchgeführt werden. Hierdurch werden Fehler bedingt durch suspendierte Materialien ausgeschaltet, wenn die Absorbans in dieser Weise elektronisch berechnet wird. As soon as the aliquot 14 enters the cavity 42, the Amplifier 251 is activated and reads the output signal of the logarithmic Ratio Booster 250 and holds after reagents are added and the same has been implemented. The amplifier 252 is through the programmer 100 is set so that the output signal of the logarithmic Ratio amplifier 250 is read and recorded. Then the difference sample and hold amplifier 253 activated by programmer 100 under read the difference between the output signals of the amplifiers 251 and 252, and this difference signal is held until the next command from the programmer to the amplifier 253 is delivered. The difference signal is the logarithm of the ratio of the transmitted light signal before adding the reagents to the transmitted light signal after adding the reagents. This difference signal is commonly called the absorbance in the field of analytical chemistry that uses optical instruments. The absorbance is usually a linear function of the concentration of the substance to be analyzed chemical compound. It should be noted that the absorption of light through suspended matter is compensated as the readings of the transmitted light be carried out before and after the addition of the reagents. This causes errors due to suspended materials switched off when the absorbant is in this Way is calculated electronically.

Verfahrensweise in dem Instrumentensystem.Procedure in the instrument system.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand eines speziellen Beispiels erläutert, und zwar der Analyse von Phsophat in Abwasser.The subject of the invention is based on a special Example explained, namely the analysis of phosphate in wastewater.

Der Programmierer 100 wird so angeordnet, daß die in dem Zeitdiagramm nach der Figur 5 angegebenen Spannungsimpulse abgegeben werden.The programmer 100 is arranged so that the in the timing diagram according to the figure 5 specified voltage pulses are emitted.

Die nachfolgende Sequenz der Ereignisse tritt während einertypischen Zeitphase von 250 Sekunden ein. Das Ventil 140 wird 10 Sekunden lang in Funktion gesetzt unter Abziehen jeglicher in dem Hohlraum 42 vorliegender Flüssigkeit. Das Ventil 150 wird 10 Sekunden lang in Funktion gesetzt, während das Ventil 110 2 Sekunden später in Funktion gesetzt wird unter Transportieren eines aliquoten Teils 14 der zu verarbeitenden Probe zu dem Hohlraum 42, woduch restliche Flüssigkeitstropfen herausgespült werden, die nach dem vorangehenden Analysevorgang verbleiben. Das Ventil 140 wird erneut in Funktion gesetzt, so daß die Flüssigkeit in dem Hohlraum 42 in den Behälter 46 abgezogen werden kann. Das Ventil 150 wird sodann wiederum in Funktion gesetzt, so daß komprimierte Luft in den Hohlraum 42 eingeführt wird, während ein aliquoter Teil der Flüssigkeit von der ersten Anordnung 12 zu dem Hohlraum des Reaktionsgefäßes transportiert wird vermittels etwa 2 Sekunden langem Infunktionsetzen des Ventils 110. Sodann wird der Fluß der komprimierten Luft zu dem Hohlraum 42 unterbrochen, sobald das Ventil 150 außer Funktion gesetzt wird, und der Verstärker 251 wird in Funktion gesetzt unter Ablesen und Halten des von dem logarithmischen Verstärker 250 kommenden Signals des durchgelassenen Lichtes. Sodann wird das erste Reagenz zugesetzt vermittels Infunktionsetzen des Magnetspulenventils 120 etwa zu der gleichen Zeit, zu der das Ventil 150 in Funktion gesetzt wird, wodurch komprimierte Luft dem Hohlraum 42 zugeführt wird unter Inbewegunghalten der Flüssigkeiten in dem Hohlraum 42. Nach etwa 60 Sekunden wird das Ventil 130 in Funktion gestzt und das zweite Reagenz für die zweite Stufe der Reaktion zugesetzt, die etwa 120 Sekunden lang abläuft. Sodann wird das Ventil 150 außer Fnnktion gesetzt und der Luftfluß unterbrochen. Man läßt alle Luftblasen aus der Flüssigkeitsphase in dem Hohlraum 42 austreten. Sodann wird der Verstärker 252 in Funktion gesetzt kurz bevor 240 Sekunden abgelaufen sind, und das von dem Verstärker 250 kommende Signal des durchgelassenen Lichtes wird abgelesen und festgehalten. Unmittelbar im Anschluß hieran wird der Verstärker 253 in Funktion gesetzt, der die Differenz zwischen den Signalen von den Verstärkern 251 und 252 abliest und festhält und weiterhin ein Ausgangssignal ausbildet, das eine lineare Funktion der Svonzentration der zu analysierenden chemischen Verbindungen (Phosphation) ist. Die spezifische Chemie der Reaktion, die speziellen Reagenzien und Art der auftretenden Reaktionen sind dem Fachmann geläufig.The following sequence of events occurs during a typical Time phase of 250 seconds. The valve 140 will operate for 10 seconds set withdrawing any liquid present in cavity 42. That Valve 150 is activated for 10 seconds, while valve 110 is activated for 2 seconds is later put into operation while transporting an aliquot 14 of the sample to be processed to the cavity 42, resulting in residual liquid droplets are flushed out, which remain after the previous analysis process. That Valve 140 is activated again so that the liquid in the cavity 42 can be withdrawn into the container 46. The valve 150 will then turn again activated so that compressed air is introduced into the cavity 42, while an aliquot of the liquid from the first assembly 12 to the cavity of the reaction vessel is transported by means of an inoperative setting for about 2 seconds of valve 110. Then the flow of compressed air to cavity 42 is stopped interrupted as soon as the valve 150 is disabled, and the amplifier 251 is put into operation while reading and holding the from the logarithmic Amplifier 250 incoming signal of the transmitted light. Then the first Reagent added by means of setting the solenoid valve 120 to function the same time that the valve 150 is activated, thereby compressing Air is supplied to the cavity 42 while keeping the liquids in agitation the cavity 42. After about 60 seconds, the valve 130 is put into operation and The second reagent is added for the second stage reaction, which takes about 120 seconds long expires. The valve 150 is then disabled and the air flow interrupted. All air bubbles from the liquid phase are left in the cavity 42 exit. The amplifier 252 is then activated shortly before 240 Seconds have elapsed, and the signal of the coming from the amplifier 250 let through Light is read and recorded. Immediately after this, the Amplifier 253 put into operation, the difference between the signals of reads and holds amplifiers 251 and 252 and continues to provide an output signal that is a linear function of the concentration of the chemical to be analyzed Compounds (phosphate ion) is. The specific chemistry of the reaction, the special ones The person skilled in the art is familiar with reagents and the type of reactions that occur.

Es ist zu beachten, daß in dem aliquoten Teil der zu verarbeitenden Probe vorliegende suspendierte Feststoffe sich nicht ansammeln, da die in den Rohren 18, 28 und 34 transportierten Flüssigkeiten sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen, sowie die durch das Rohr 44 aus dem Hohlraum 42 abgezogenen Flüssigkeiten durch die einwirkung der Schwerkraft bewegt werden, ohne daß dieselben auf irgendwelche Hindernisse, wie Flüssiykeitsfallen, treffen.It should be noted that in the aliquot part of the to be processed Suspended solids present in the sample do not accumulate as those in the pipes 18, 28 and 34 transported liquids move at high speed, as well as the liquids withdrawn from the cavity 42 through the tube 44 the action of gravity can be moved without affecting any Hit obstacles such as liquid traps.

Claims

Claims 1. Controlled device for liquid sampling for the purpose of subjecting the liquid sample to analysis, at least it is possible to transport a portion of the liquid sample is not indicated t through the combination of the following features: a) a liquid collection and transport arrangement for collecting at least a portion of the liquid a first location and transporting a predetermined portion of the liquid sample to another place; b) a reagent collection and transport arrangement for the Collecting a predetermined amount of at least one reagent and transporting the predetermined reagent portion to the other site; c) a reaction arrangement for forming a reaction zone at the other location for the uptake and transferring the liquid sample and the reagent part, where the reaction assembly an arrangement for withdrawing the spent solution of the liquid sample and comprising the reagent from the reaction assembly; d) an arrangement for programming the transport of the predetermined part of the liquid sample from the liquid collection and transport arrangement and the reagent part from the reagent collection and transport arrangement; e) an arrangement for analyzing the reaction products in the reaction zone to determine the ion concentration of the predetermined chemical compounds in the liquid, the withdrawal arrangement being interconnected with the programming arrangement and withdrawal from the reaction assembly occurs after the analysis has been carried out of the reaction products and f) an arrangement interconnected with the analyzer and the programming arrangement for forming a signal indicative of the for the analysis result.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that ct e k e n n z e i c h -n e t that the reagent S Blel- and transport assembly is an assembly for collecting a predetermined amount of a second reagent and transport of the predetermined one close of the second reagent to the other site.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that an air supply arrangement for supplying air in a predetermined Sequence for the liquid collection and transport arrangement and the reagent collection and transport arrangement is provided, the air supply arrangement through the Programming arrangement is controlled so that the predetermined part of the liquid sample and the predetermined tightness of the reagent in corresponding wise transported to the reaction zone.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the liquid collection and transport assembly is an assembly for selection and receiving the predetermined portion of the liquid sample, wherein the Selection and receiving arrangement in connection with the programmed air supply arrangement so stands that the predetermined part of the selection and receiving arrangement is transported through the air supply arrangement when Luit is applied.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the receiving arrangement has a sample tube which is immersed in the liquid for the inclusion of a liquid sample in the same, with an air supply tube is connected to the sample tube at a predetermined location, and an arrangement is present, by which the height of the liquid sample is kept at a constant value becomes, the difference between the constant value of the liquid sample and the predetermined one Place the liquid sample part defined inside the sample tube, the liquid sample part to the reaction zone upon supplying air to the sample tube through the air supply zone is transported.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the liquid collection and transport assembly is a receptacle for receiving comprising liquid, the receiving tube in the vessel immersed and the arrangement for maintaining a constant level of liquid has an overflow opening in the vessel.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the programming arrangement is a valve arrangement in a liquid circuit having with the air supply arrangement and the air supply pipe and an arrangement for selectively actuating the valve assembly, thereby supplying air to the air supply tube is fed.

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the liquid sample part is and defines an aliquot of the liquid is given by the product of the cross-sectional area of the sample tube and the difference.

9. The device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the reagent collection and transport assembly is an assembly for selection and the receptacle of the predetermined reagent part comprises this arrangement in Connection with the programmed air supply arrangement is such that the predetermined portion of the reagent from the selection and receiving assembly the air supply arrangement is transported when air is applied.

10. The device according to claim 4, characterized ge k e n n z e i c h -n et that the selection and receiving arrangement a sample tube immersed in the reagent has for receiving the same, an air supply tube with the reagent tube a predetermined location is connected, and there is an arrangement, by which the level of the reagent is kept at a constant value, the difference between the constant value of the reagent and the predetermined position the predetermined Part of the reagent in the sample tube defines the predetermined part to the reaction zone transported through the air supply tube when air is supplied to the sample tube will.

11. The device according to claim 10, thereby g e k e n n z e i c h -n e t that the reagent collection and transport assembly is a receptacle for receiving of the sample, the receiving tube is immersed in the vessel and the arrangement for keeping up a constant liquid level Has reservoir for the reagent, which is approximately at the level of the constant with the vessel Liquid level is connected in such a way that when the reagent drops in the reagent from the reservoir to the reagent again on the vessel under this height Brings back altitude.

12. The device according to claim 10, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the programming arrangement is interconnected with a valve arrangement the air supply arrangement, the air supply pipe and the arrangement for the selective actuation of the valve assembly cooperates therewith such that Air is supplied to the air supply pipe.

13. The device according to claim 1, characterized in that g e k e n nz e i c h -n e t that the reaction arrangement has a first arrangement for receiving the Liquid sample and the reagent to form a reaction zone for the same, and a second arrangement for receiving the reaction products from the liquid sample and the reagent, the exhaust assembly, the first and second receptacle assemblies connects and acts in such a way that together with the air supply arrangement and the programming arrangement of the passage of the reaction products under calm conditions is prevented.

14. Apparatus according to claim 13, characterized in that it is e k e n n z e i c hn e t that the exhaust arrangement has an air-gas separation zone, the air supply arrangement in connection with the air-gas separation zone and the programmed air supply arrangement stands in a predetermined one for the purpose of supplying air to the reaction assembly Sequence.

15. The device according to claim 14, characterized in that it g e k e n n z e i c h -n e t that the analysis arrangement has a colorimeter, the optical part of which in optical connection with the reaction products in the first receiving arrangement stands.

16. The device according to claim 14, characterized in that it g e k e n n z e i c h -n e t that the reaction arrangement is constructed in such a way that the liquid sample and the reagent will remain suspended in the reaction zone once the air supply assembly is switched off.

17. The device according to claim 14, characterized in that it g e ke n n z e i c h -n e t that the air supply arrangement is connected to the air-gas separation zone has a first tube, whereby the passage of air through it is through the first Valve arrangement is controlled in the programming arrangement, as well as a second Pipe is present, which is in communication with the first pipe and dgrch the second Valve arrangement in the programming arrangement is controlled, the reaction products remain in the reaction zone when the first valve arrangement and the second valve arrangement are closed.

18. The device according to claim 14, characterized in that g e k e n nz e i c h -n e t that the air supply arrangement is in connection with the air-gas separation zone having first tube, the passage of air therethrough through the first valve arrangement in the programming arrangement is controlled, and a second Valve arrangement in the programming arrangement in connection with the trigger arrangement is present, the reaction products remaining in the reaction zone when the first valve arrangement and the second valve arrangement are closed.

19. The device according to claim 16, characterized in that it k e n n ze ic h -n e t that the reading arrangement has a shadow circle for eating the difference in absorbance as the ratio of the signal indicative of that passed through the liquid sample light transmitted prior to the addition of the reagent to the signal after the addition of the reagent is.

20. Liquid dispensing device, thereby g e k e n nz e i c h -n e t that an arrangement for the selection and inclusion of a predetermined one Part of the liquid sample is provided, the selection and receiving arrangement is in connection with a programmed air supply arrangement such that the predetermined portion of the liquid sample from the selection and receiving assembly transported through the air supply arrangement when air is supplied to the same the selection and receiving arrangement has a sample tube, the Sn the liquid An air supply tube is immersed in it to receive the liquid sample connected to the sample tube at a predetermined location is, and an arrangement for maintaining the height of the sample at a constant Value is the difference between the constant T; rt of the liquid and the the predetermined part of the liquid flow absorbed in the predetermined position Inside the trial tube defines the predetermined part of the trial tube Supplying air to the sample tube is transported through the air supply tube.

21. The device according to claim 20, characterized in that it is not e t that the liquid dispenser is a vessel for receiving the sample has, the receiving tube is immersed in the interior of the vessel and the arrangement an overflow opening for maintaining a constant liquid level having in the vessel.

22. The device according to claim 21, characterized in that g e k e n n ze i c h -n e t that the arrangement for maintaining the constant liquid level has a reservoir for receiving the liquid, the reservoir with the vessel is connected in such a way that the liquid level inside the vessel is constant is held.

23. Device for the implementation of a * plurality of liquids, in that a reaction arrangement has a first receiving arrangement for receiving at least a first liquid and a second liquid to form a reaction zone for the same, a second receiving arrangement for taking up the reaction products from the first and second liquids and there is a trigger assembly comprising the first and second receptacle assemblies connects and together with the programmed air supply the passage of the reaction products by the same, under calm conditions, the exhaust arrangement prevents an air-gas separation zone has, the air supply arrangement with the air-gas separation zone and a programmed Air supply arrangement is in communication for the purpose of supplying air to the reaction arrangement in a predetermined sequence to prevent stripping of the reaction products through the exhaust assembly when the air supply assembly is in a first State and causes a pull when the air supply assembly is in the second state.

24. The device according to claim 23, characterized in that it is not e t that the reaction arrangement is constructed so that the first and the second Liquid will remain suspended in the reaction zone when using the air supply arrangement is present in a first state, the suspension through a liquid and air column is maintained in the trigger arrangement and the second receiving arrangement.

25. The device according to claim 24, characterized in that there is no e n nz e i c h -n e t that the air supply arrangement is connected to the air-gas separation zone has a first tube, the air passage therethrough through the first Valve arrangement is controlled, which is operated by the programming arrangement and there is a second pipe which is in communication with the first pipe and is controlled by the second valve arrangement generated by the programming arrangement is actuated, the reaction products remain in the reaction zone when the first Valve assembly and the second valve assembly are closed and a withdrawal takes place from the same when the valve assemblies are open.

26. The device according to claim 24, characterized in that it is not t, that the air supply arrangement is connected to the air-gas separation zone has a first tube, the air passage therethrough through the first Valve arrangement is controlled, which is operated by the programming arrangement and the second valve assembly is in communication by the programming assembly is operated with the trigger assembly when the first valve assembly and the second Valve assembly are closed and a withdrawal from the same occurs when a the valve assemblies is open.