DE2758060A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen bestimmung von suspendierten teilchen oder zellen - Google Patents

Description

DR-ING- DIPL -INIi. M 'jC LIPL.-PHYS. L> (i. OIPL-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSOACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 42 537 m Anmelder: GROUPEMENT D¹INTERET

u - 163 ECONOiMIQUE TEPRAL

24.Oktober 1977 2 rue Gabriel Bour

54 25o Chanpigneulles Frankreich

Beschreibung

Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung von suspendierten Teilchen oder Zellen

Die Erfindung betrifft eine automatisch arbeitende Vorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme und Zubereitung einer Probe sowie zur Bestimmung der Anzahl von in der Probe suspendierten Teilchen oder Zellen.

Bei einer Vielzahl von Reaktionen und Verfahrensabläufen muss die Zahl der Zellen oder Teilchen in einem flüssigen Medium kontinuierlich überprüft werden. So ist es beispielsweise bei der Herstellung bestimmter Produkte notwendig, die 'SahJ dei suspendierten Teilchen kontinuierlich zu bestimmen. Auch beim Gärprozess von Getranken, beispielsweise von Bier, muss die. Zahl der suspendierten Zellen regelmässig bestimmt werden. Gerade bei Getränken spielt der Ablauf des Gärprozesse3 eine wichtige Rolle f.l:r die Qualität des Endproduktes. Die Menge der Bierhefe beim Ein^otzen und deren Zunahme bei der Gärung stellen wichtige Parameter dar, die man kennen und auf Abweichungen überwachen muss.

In der Brauereiindustrie hat aufgrund des von Coulter erfundenen Teilchenzahlbesciminungsprinzipes eine industrielle Teilchenzählvorrichtui.q Eingang gefunden, mit der man die Zellzahl

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in verschiedenen Phasen der Gärung bestimmen kann. Eine Probe mit den suspendierten Hefezellen wird entnommen, dann in einem Spezialelektrolyten verdünnt und in ein zylindrisches Gefäss eingefüllt. Dieser Elektrolyt bildet einen elektrischen Widerstand zwischen zwei Elektroden, von denen sich eine im Inneren einer in das Gefäss eintauchenden Sonde befindet, während die andere ausserhaIb der Sonde in dem Gefäss angeordnet ist. Die Sonde ist also in die zu untersuchende Lösung oder Suspension eingetaucht. Sie hat eine senkrecht zu ihrer Wand verlaufende, kalibrierte Öffnung, durch welche der Elektrolyt und die Hefezellen hindurchtreten. Bei jedem Durchtreten einer Hefezelle ändert sich der Widerstand zwischen den beiden Elektroden, da die Leitfähigkeit der Teilchen von der des Elektrolyten abweicht.

Außerdem sind periphere Organe beisniolsweise Rohrleitung oder eine Quecksilbersäule

vorgesehen, die einen ausreichenden Unterdruck erzeugen, um ein bestimmtes konstantes Elektrolytvolumen durch die Messöffnung der Sonde zu saugen. Die Zählergebnisse werden ausserdem an Zählern und Sichtgeräten angezeigt.

Wie beschrieben, erzeugt jeder Durchgang eines Teilchens eine Änderung des elektrischen Widerstands in der Messchaltung. Jede solche Änderung liefert einen elektrischen Impuls, der elektronisch gezählt wird. Anschliessend wird die Grosse des Teilchens bestimmt.

Diese Vorrichtung ist im Brauereigewerbe sehr nützlich, jedoch benötigt man zur Durchführung der Messung noch in zu grossem

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Umfange eine Bedienungsperson. Die Zubereitung des Elektrolyten muss beispielsweise durch einen Laboranten erfolgen, die Messungen werden nicht automatisch registriert etc. Diese bekannte Vorrichtung arbeitet daher angesichts des Automatisierungsgrades der Produktion selbst nicht zufriedenstellend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Teilchenzählvorrichtung vorzuschlagen, die vollständig automatisch arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung zur Probenzubereitung mit einer Verteilerund einer automatischen Verdünnungseinheit, durch eine Messstation mit einem zwischen einer unteren Ultraschallbehandlungssowie einer oberen Messposition verschiebbaren Messbehälter, durch eine ölpneumatisch gesteuerte Saugeinheit sowie durch elektronische Schaltmittel, wobei alle aktiven Organe der Vorrichtung mit einer den vollständig automatischen Betrieb der Vorrichtung steuernden pneumatischen Folgeschaltung verbunden sind.

V/eitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann den gesamten Messvorgang von der Probenentnahme über die Probenzubereitung bis zur Anzeige der Messeryebnisse vollautomatisch durchführen. Dies wird insbesondere aufgrund der folgenden Eigenschaften der erfindungsgemässen Vorrichtung möglich:

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Die Entnahmeleitung und die automatische Verdünnungseinheit ermöglichen die Durchführung der ersten Schritte ohne Notwendigkeit eines Eingriffs durch eine Bedienungsperson;

die ölpneumatisch gesteuerte Saugeinheit vermeidet Nachteile bekannter Vorrichtungen, welche zur Erzeugung des ünterdruckes Quecksilbersäulen und dergleichen verwenden, welche infolge von Vermischung mit der Probe, Oxidation oder Zerstörung der Quecksilbersäule wenig für den industriellen Einsatz geeignet sind;

die Zahl der Teilchen, die mittlere Anzahl und die Biomasse werden direkt angezeigt oder können registriert v/erden;

ein neu konzipiertes Messrohr vermeidet eine Verschlammung oder Verschmutzung der Elektrode und das Auftreten störender Blasen;

der Messbehälter ist verschieblich ausgebildet, um das Messrohr oder die Messonde nicht der Ultraschallbehandlung auszusetzen.

Diese Vorrichtung kann selbstverständlich über den Einsatz im

hinaus

Brauereigewerbe/überall dort Anwendung finden, wo eine Teilchenzahl in einer Flüssigkeit bestimmt werden muss.

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Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Messvorrichtung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Saug- und Leervorrichtung;

Fig. 4 eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Saugvorrichtung;

Fig. 5 ein Schaltbild der Folgeschaltung;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemässen Messonde;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Probeentnahmevorrichtung zusammen mit der erfindungsgemüssen Nachweisvorrichtung und

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Interface-Schaltung.

Im folgenden wird die erfindungsgemässe Vorrichtung anhand eines speziellen Anwendungsfalles, nämlich der Bestimmung von Zellen in Bier, beschrieben. Jedoch kann diese Vorrichtung selbstverständlich auch in anderen Fällen eingesetzt werden,

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beispielsweise bei anderen gärenden Flüssigkeiten oder HaIb-Flüssigkeiten oder noch allgemeiner bei allen Messungen zur Bestimmung der Zahl und Grosse von Teilchen in Flüssigkeiten.

Im folgenden wird zunächst die Vorrichtung 1 zur Probenzubereitung betrachtet (Fig. 2). Sie umfasst eine Entnahmeleitung 2, beispielsweise für eine Bierprobe 3 oder eine andere aus einem Gärbottich stammende Probe. Die Entnahmeleitung 2 führt zu einer automatischen Verdünnungseinheit 4, die weiter unten beschrieben wird.

Die Entnahmeleitung selbst bildet einen Teil eines Entnahmeleitungssystems, welches die Entnahmeleitung mit dem Gärbehälter verbindet. Das Leitungssystem wird ebenfalls im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Über ein Versorgungssystem 5 wird Verdünnungsmittel 6 zugeführt, welches den Elektrolyten bildet. Das System 5 umfasst eine Zufuhrleitung 7 sowie eine Abgabeleitung 8, die an ihrer Verbindungsstelle ein gemeinsames Leitungsstück 9 haben. Ein doppelter Verschluss 10 wirkt entweder auf den einen oder den anderen Zweig des Leitungsstückes. Der Verschluss 10 kann beispielsweise ein Klemmverschluss sein.

Das gemeinsame Leitungsstück 9 ist mit einer doppelt wirkenden Abgabevorrichtung 11 verbunden, deren Kolben in einem Steuerzylinder 12 verschieblich gelagert ist. Der Steuerzylinder 12 wird mit einem Druckmittel betrieben.

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Die Probcnleitung und die Verdünnungsmittelleitung enden in einem Verteiler 13, beispielsweise in einem Probenschieber, der nacheinander eina repräsentative Bierprobe und das Verdünnungsmittel der automatischen Verdünnungseinheit 4 zuführt. Verteiler 13 und Verdünnungseinheit 4 sind über eine Leitung verbunden. Der Verteiler 13 wird durch einen hin- und herverschieblichen Steuerzylinder 15 über geeignete Getriebemittel 16 bewegt.

Die Verdünnungseinheit 4 umfasst einen doppelten Mischraum mit zv/ei aufeinanderfolgenden Kammern, nämlich einer Homogenisierungskammer 18 und einer eigentlichen Mischkammer 19, die beide nacheinander durch Einlasse 20 an ihrer Oberseite mit einem unter niedrigem Druck stehenden, gefilterten Medium gefüllt werden, vorzugsweise mit gefilterter Luft.

Die Homogenisierungskammer, die in der Höhe des Übergangs zwischen dem Zylindermantel und ihrem konischen Boden gefüllt wird, steht über eine an ihrem Boden angeschlossene, leicht geneigte Leitung 21 mit der eigentlichen Mischkammer in Verbindung. Sie mündet in diese in Höhe des Übergangs zwischen dem zylindrischen und dem konischen Teil. Die eigentliche Mischkammer ist mittels einer an ihrer tiefsten Stelle angeschlossenen Auslassleitung 2 2 und über eine Verschlusseinrichtung 23, beispielsweise einen Klemmverschluss, mit einem Behälter 24 der Hessvorrichtung 25 verbunden.

Die Flüssigkeit erfährt beim Eintritt in die Homogenisierungskammer 13 eine erste Vermischung durch Luft, die unter geringem Druck in den oberen Teil der eigentlichen Mischkammer 19 einge-

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lassen wird, während die Homogenisierungskammer 18 belüftet ist. Die Homogenisierung erfolgt durch den Durchgang durch die Verbindungsleitung und den tangentiellen Einfluss an der konischen Unterseite der Mischkammer, wo die Flüssigkeit einen Wirbel bildet.

Nach der überführung in die zweite Kammer wird Luft in die Homogenisierungskammer eingeleitet, die perlförmig durch die Flüssigkeit in der zweiten Kammer hindurchtritt. Anschliessend gelangt die Flüssigkeit in den Messbehälter 24.

Dieser wird von einem zylindrischen Gefäss gebildet, das einen durchbrochenen, konischen Boden aufweist. Es ist fest mit einsm Vertikalverschiebemechanismus 26 verbunden, beispielsweise mit einem Kolbenzylinderaggregat, welches den Becher aus einer oberen Messposition in eine untere Ultraschallbehandlungsposition auf einem Ultraschallerzeuger 27 verschieben kann. Der Ultraschallerzeuger 27 wird durch einen pneumatischen Schalter 28 gesteuert.

Diese Verschiebung erfolgt aufgrund der von einer automatischen Steuerschaltung gelieferten Signale vollständig automatisch. In der unteren Position wird die Lösung mit Ultraschall behandelt, in der oberen Position erfolgt die Messung.

Durch die Behandlung des Gemisches mit Ultraschallschwingungen kann man vor der eigentlichen Messung Hefeklunpen zerstreuen, so dass man repräsentative Messungen erhält. Ferner ist es dadurch möglich, Verschlammung und Ablagerungen zu vermeiden.

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Die eigentliche Messvorrichtung 25 umfasst einen zylindrischen Messbehälter 24 mit konischem Boden, welcher an seiner tiefsten Stelle eine zentrale, mit dem Aussenraum über eine Entleerungsleitung 29 in Verbindung stehende Auslassöffnung aufweist. In diesen Behälter taucht ein Messrohr 30 oder ein Rohr mit Öffnungen entsprechend einer neuen Konstruktion ein. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Messrohres ist weiter unten beschrieben. Es hat an seiner Unterseite eine Messöffnung 31 und trägt in seinem Inneren eine Messelektrode 32. Seine offene Oberseite steht mit einer Saugleitung 33 mit einer Saugeinheit 3 4 in Verbindung.

In dem Messbehälter befindet sich ausserdem eine zv/eite Messelektrode 35, die die Gegenelektrode des Messkreises bildet.

In der oberen Position des Messbehälters, also in der Messposition, wird die Gemischlösung unter dem Einfluss eines Unterdruckes durch das Messrohr 30 sowie durch die Saugleitung 3 3 über eine Zweiwegabzweigung 37 gesaugt. An der Abzweigung ist ein Doppelverschluss 38 für die Saugleitung 33 und eine Auslassleitung 39 angeordnet. Das Absaugen selbst erfolgt durch eine Saugvorrichtung 36.

Die Messelektroden sind mit einer elektronischen Informationsaufnahmeschaltung 40 (Nachweis, Pulsformung, ) verbunden.

Diese Schaltung verarbeitet die Spannungsimpulse, die sich aufgrund der Widerstandsänderungen ergeben, wenn einzelne Teilchen oder Zellen oder eine Gruppe derselben durch die Messvorrichtung wandern.

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Diese Informationen werden in drei elektronischen, mit der Schaltung 40 verbundenen Teilschaltungen weiterverarbeitet. Es handelt sich dabei um

einen Vielkanalanalysator 41, der die von dem Messrohr erzeugten Impulse sortiert,

um eine Integrationsschaltung 42, die die Impulse integriert und so einen Mittelwert für das Volumen der Teilchen oder Zellen in der Suspension angibt, und

einen Impulszähler 43 mit Koinzidenzkorrektur, der die Gesamtzahl der Zellen oder Teilchen angibt, wobei diese Ergebnisse mit einem statistischen Koeffizienten gewichtet sind, der mögliche Irrtümer aufgrund eines gleichzeitigen Durchgangs mehrerer Zellen durch die I'essöffnung des Messrohres berücksichtigt.

Auf diese Weise erhält man die notwendigen Daten, um die Biomasse zu berechnen, die sich aus dem Produkt der Teilchenoder Zellenzahl in der Suspension und dem mittleren Volumen ergibt.

Die Vorrichtung umfasst ferner eine automatische Registriervorrichtung für die erwähnten Parameter und insbesondere einen Drucker 44 sowie einen beispielsweise graphischen Schreiber zur Registrierung der Daten des Impulszählers. Diese Geräte sind mit der Schaltung 40 über eine Interface-Schaltung 46

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verbunden, so dass man die Messdaten bequem im industriellen Maßstab auswerten kann. Die Messvorrichtung kann auch an einen Rechner 47 angeschlossen sein.

Die Saugvorrichtung 36 hat eine Öl-Druckluft-Steuerung. Im folgenden wird eine solche Vorrichtung gemäss der Erfindung anhand der Darstellung der Fig. 4 beschrieben. Sie besteht aus einer dreiteiligen Verschiebeeinheit 48, die an der Aussenseite zwei Zylinder 49 und 50, in denen ein Kolben 51 und ein

Kolben 52 für die Abwärts- und die Aufwärtsbewegung verschieblich gelagert sind, sowie einen mittleren Zylinder 53

aufweist, der eine hydraulische Bremse 54 einschliesst.

Die drei Arme dieser Zylinderaggregate sind an ihrer Unterseite durch eine frontale tlatte verbunden, die eine Kolbenstange 56 trägt. Die Kolbenstange 56 ist Teil einer Abgabevorrichtung 57, die mit der Saugleitung 33 und mit einer Auslassleitung 58 über einen Verschluss 38, beispielsweise einen Klemmverschluss, verbunden ist.

Die Kolbenstange 56 bildet mit einem längs der Verschiebeeinheit angeordneten Zylinder 60 die eigentliche Saugeinrichtung. Diese trägt ferner in ihrer Längsrichtung einen Kontakthalter 61 mit zwei Kontakten 62 und 63 vom Typ eines Verschiebungsabschalters bzw. für den Beginn und das Ende der Zählung. Die Schalter werden bei der Verschiebung durch die Jochplatte 55 sowie durch eine Betätigungsplatte 63a betätigt.

Die regelmässige und hinsichtlich der Geschwindigkeit einstellbare Verschiebung der Kolbenstange der Abgabevorrichtung nach

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unten erzeugt einen Unterdruck, der ausreicht, die für die Messung notwendige, vollständig konstante Saugwirkung aufzubauen. Der Grund dafür liegt in der grossen Linearität der Verschiebegeschwindigkeit der Kolbenstange, welche Linearität eine Folge der Abwärtsbewegung der Kolben ist, die ihrerseits durch die hydraulische Bremse gesteuert wird. Aufgrund dieser Eigenschaften ergeben sich eine hohe Zuverlässigkeit der Vorrichtung sowie eine gute Quiität der Messungen.

Die Messvorrichtung umfasst ferner ein Entleerungssystem (Fig. 3), welches aus der Entleerungsleitung 29, einer Entleerungsvorrichtung 66, einer die Entleerungsleitung 29 mit der Entleerungsvorrichtung 66 verbindenden Zuflussleitung sowie einer von der Entleerungsvorrichtung wegführenden AbfluoS-leitung 65 und einem Doppelverschluss 64 für die Zufluss- und die Abflussleitung besteht. Die Entleerungsvorrichtung wird durch ein Kolbenzylinderaggregat gebildet, welches durch einen pneumatischen Leerungskolben 67 betätigt werden kann. Bei der Leerung drückt die Entleerungsvorrichtung die Flüssigkeit durch die Abflussleitung 65 nach aussen.

Zur vollständig automatischen Steuerung dieser Messvorrichtung wird im vorliegenden Fall eine automatische, pneumatische Steuerung vom Typ einer pneumatischen Folgeschaltung verwendet, die mit einem Druckmittel aus einem Versorgungsnetz versorgt wird. Das Druckmittel führt zum richtigen Funktionieren der Steuerung und steuert die aktiven Organe: Kolben, Verschlüsse, Probenschieber etc. Dasselbe Druckmittel dient unter geringerem Druck der Homogenisierung der Lösung.

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Die automatische Steuerung umfasst im wesentlichen eine pneumatische Folgeschaltung 63 mit beispielsv/eise 15 pneumatisch betätigbaren Steuereinheiten oder Phasenmoduln 69, die in Reihe geschaltet und über eine Leitung 70 mit Druckmittel versorgt werden. Ein phasenförmiger oder schrittförmiger Durchlauf dieser Folgeschaltung während des gesamten Betriebes organisiert das Programm eines Messzyklus, der in zwei Unterprogramme unterteilt ist. Diese Unterprogramme entsprechen der eigentlichen Messung und der Spülung.

Diese Phasenmoduln steuern direkt die aktiven Organe und die Messorgane der Vorrichtung, in dem sie ihnen während der gewünschten Zeit Druckmittel über eine Leitung oder ein Verzweigungselement 71 zuführen. Das letztere verbindet die Aktivität der Phasenmoduln des ersten Unterprogrammes und die Aktivitäten der Phasenmoduln des zweiten Organes, sofern sie dieselben aktiven Organe betreffen.

Die Dauer jeder Phase wird durch Zeitgeber 72 bestimmt, die ihrerseits durch die Phasenmoduln mit Druckmittel versorgt werden. Diese Zeitgeber führen den Phasenmoduln ein pneumatisches Stoppsignal zu, sobald sie auf Null gesetzt sind.

Auf diese Weise steuern die Zeitgeber, im dargestellten Ausführungsbeispiel 9 Stück, von denen 6 doppelt eingesetzt werden, die Betätigungszeit und den Übergang zum nächsten Verfahrensschritt.

Zusammen mit den Zeitgebern koppelt man entsprechend dem Schema der Fig. 5 Funktionsspeicher 73 bis 76 für den Probenschieber,

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die gesteuerte Einfuhr von filtrierter Luft unter niedrigem Druck in die Homogenisierungskammer sowie die Mischkammer und schliesslich für die Steuerung des Verschiebekolbens des Messbehälters. Dieser Funktionsspeicher ist mit dem Betätigungskontakt 77 oder einem Steuerrelais für den Ultraschallerzeuger gekoppelt.

Wie aus der Darstellung der Fig. 5 ersichtlich, betätigen die Phasenmoduln auch ihrerseits die Kolben, die Probenschieber, den Ultraschallerzeuger, die Probenentnahmeventile, die Spülung, die Beaufschlagung der Lösung mit Druck, das Anhalten des Probenschiebers, das Anheben des Messbehälters etc.

Das automatische Betriebsprogramm läuft in den folgenden Verfahrensschritten ab:

Entnahme des Elektrolyten,
Entnahme des Biers,

Transport des Bieres durch den Elektrolyten und Vermischung,

Homogenisierung der Mischung durch ein filtriertes, unter niedrigem Druck stehendes Medium, Transport der Probe in die Messkammer, Absenken der Messkammer zum Ultraschallerzeuger, Behandlung der Probe mit Ultraschall, Anheben des Messbehälters auf das Niveau des Messrohres,

Messung bei gleichzeitiger Saugwirkung durch Verschieben der Kolbenstange der öl-pneumatischen Saugeinheit,

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Entleeren der Hesskammer,

Spülung der gesamten Vorrichtung, wobei dieselben Verfahrensschritte allein mit Elektrolyt durchlaufen v/erden; dabei wird selbstverständlich kein Bier in das Leitungssystem eingelassen.

Bei einer interessanten Weiterentwicklung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist vorgesehen, dass man die Folge im Verlauf der Phase derart anhält, dass das Messrohr in dem gefüllten Ilessbehälter bleibt, so dass sie im Schutz der im Messbehälter befindlichen Flüssigkeit gegen Verklumpung bewahrt ist.

Für den kontinuierlichen Betrieb der beschriebenen Vorrichtung ist ein mit einer öffnung versehenes Messrohr entwickelt worden, das für dieses Verfahren besonders geeignet ist. Es verwendet ebenfalls das Coulter-Messprinzip. Ein solches Messrohr ist in Fig. 6 dargestellt.

Das Messrohr umfasst eine längliche, zylindrische einstückige Glasflasche 78 oder Glasampulle mit einer zylindrischen Kavität 79 mit geringem Durchmesser in der Mitte desselben, welche Kavität an ihrem unteren Ende einen bauchförmigen Ansatz 80 aufweist. Der Ansatz umgibt in seinem oberen Teil eine Elektrode 81. Diese Elektrode ist mit einem äusseren Metallring 82 verbunden, der vor einer verstärkenden Ringschulter 83 liegt.

Der bauchförmige Ansatz steht mit dem Äusseren über eine öffnung

Durchmesser
in Verbindung, deren / in der Grössenordnung von 100 μΐη liegt. Diese öffnung und ganz allgemein das Messrohr zeichnen

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sich dadurch aus, dass sie einstückig aufgebaut sind und keine äusseren Rauhigkeiten und Unebenheiten aufweisen, die Blasen zurückhalten könnten. Ausserdem ist der vergrösserte, bauchförmige Ansatz von Vorteil, in welchem sich die öffnung befindet, da dadurch eine erhebliche Verbesserung der Fliessverhältnisse während der Messung erzielt werden kann.

Eine besonders interessante Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt in der kontinuierlichen oder semikontinuior-

Überv/achuna liehen (letzteres im Fall mehrerer Behälter oder Gärbottiche)/" der Biergärung, wobei man die Zahl der in der Flüssigkeit während der Gärung suspendierten Zellen in mehreren Messungen bestimmt. Man baut ein Entnahmesystem aus mehreren Entnahmeventilen 84a, 84b, 84c auf, wobei die Entnahmeventile in verschiedener Höhe eines Behälters oder Gärbottiches 85a, 85b, 85c angeordnet sind (Fig. 7).

Selbstverständlich kann man gleichzeitig die Gärung in mehreren Gärbehältern überwachen, indem man mit derselben Vorrichtung aufeinanderfolgende Analysen durchführt, wobei man dann Proben aus den verschiedenen Gärbehältern entnimmt. Eine entsprechende Entnahmevorrichtung ist in dem parallelen Patent P (französische Patentanmeldung 77/04025 vom 2.Februar 1977) beschrieben. Dabei werden die Entnahmeventile der verschiedenen zu überwachenden Gärbehälter durch eine sie verbindende Hauptleitung 36a, 36b, 36c über ein Vielwegsammelelement 87 miteinander verbunden. Von dort führt die Leitung in die Wärmetauschers tange 88, 89 einer Kühleinheit 90. Die Schlange setzt sich in einem Rohrstück 91 fort, an dem parallel eine Entnahmeleitung 2 für die in der vorliegenden Anmeldung be-

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schriebene Vorrichtung angeordnet ist. Diese Entnahmeleitung 2 führt zu dem Probenschieber oder Probenverteiler 13. Schliesslich führt das Rohrstück 91 in eine Messvorrichtung 9 2 für andere Parameter.

Die Entnahmeleitung 2 selbst ist Teil einer Einheit 93, die praktisch durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gebildet

Im folgenden wird die bei der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendete Interface-Schaltung 4 6 beschrieben. Sie setzt sich aus einer Interface-Schaltung für den Drucker (Fig. 8a) und aus einer Interface-Schaltung für den Schreiber (Fig. 8b) zusammen.

Die erste Interface-Schaltung enthält einen Zählteil 94 mit einer Vielzahl von Zählern 95, die untereinander kaskadenförmig verbunden sind. Ferner ist eine Rücksetzleitung 96 vorgesehen.

Am ersten Zähler ist ein Eingang 97 angeordnet, der mit der Impulsleitung verbunden ist. Über diese Impulsleitung werden die Zählimpulse herangeführt, nachdem sie geformt worden sind. Sobald ein Zähler voll ist, gibt er einen Impuls an den nächsten weiter. Man erhält auf diese Weise eine Zähleinheit, die im BCD-Code zählt und die Einerstellen, die Zehnerstellen etc. darstellt.

Jeder Zähler ist einem Register oder Speicherelement 98 zugeordnet, dem die Zählinformation solange gespeichert wird, bis

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sie an den Drucker abgegeben wird. Vorher wird die Information in einem Umformer 99 vom BCD-Code in einen Binärcode umgesetzt.

Die zweite Interface-Schaltung für den Schreiber ist tatsächlich eine notwendige Zusatzschaltung zu der ersten Interface-Schaltung. Der Eingang ihrer Teilschaltungen 100, die bei 101 versorgt werden (Fig. 8b), ist mit dem Ausgang der Speicherelemente verbunden, die den höchsten gespeicherten Zahlen entsprechen (im vorliegenden Fall mit dem Ausgang der Speicherelemente für die Tausender und Zehntausender).

Diese Teilschaltungen übernehmen das dem höchsten Stellenwert entsprechende Signal und führen es über eine Anpassungsschaltung 102 dem Schreiber zu.

Auf folgende wichtige Punkte wird noch hingewiesen:

Der Probenverteiler oder Probenschieber stellt sicher, dass aus der Entnahmeleitung fliessendes Bier entnommen wird. Es ist dadurch gewährleistet, dass die entnommene Probe für das gärende Bier repräsentativ ist und nicht für die Flüssigkeitsmasse, die an der Eingangsseite des Leitungssystems stillsteht.

Nach der Messung ist eine Spülung der Messöffnung in der Gegenstromrichtung vorgesehen, um jede Betriebsstörung zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, dass man die Saugleitung 33 zeitweise öffnet, während man

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die Kolbenstange der Abgabevorrichtung 57 vorschiebt.

Die Erfindung ist vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschränkten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch äquivalente Abwandlungen und Modifikationen der beschriebenen Ausführungsbeispiele.

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   Patentansprüche :

   Automatisch arbeitende Vorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme und Zubereitung einer Probe sowie zur Bestimmung der Anzahl von in der Probe suspendierten Teilchen oder Zellen, insbesondere von in gärendem Bier suspendierten Zellen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Probenzubereitung (1) mit einer Verteiler- und einer automatischen Verdünnungseinheit (4), durch eine Messstation (25) mit einem zwischen einer unteren Ultraschallbehandlungssowie einer oberen Messposition verschiebbaren Messbehälter (24), durch eine ölpneumatisch gesteuerte Saugeinheit (34) sowie durch elektronische Schaltmittel, wobei alle aktiven Organe der Vorrichtung mit einer den vollständig automatischen Betrieb der Vorrichtung steuernden pneumatischen Folgeschaltung (68) verbunden sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinheit eine Entnahmeleitung (2) für das zu untersuchende Produkt, ein Versorgungssystem (5) für die Zufuhr von Verdünnungsmittel (6) über eine Zufuhrleitung (7) sowie eine Abgabevorrichtung (11) umfasst und dass die Entnahmeleitung (2) und das Versorgungssystem (5) an einem sequentiellen Probenverteiler oder Probenschieber (13) enden, welcher durch einen doppelt wirkenden Steuerzylinder (15) und geeignete Getriebemittel (16) schrittweise betätigbar ist.

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3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Verdünnungseinheit (4) einen Doppelmischraum (17) mit zwei aufeinanderfolgenden Kammern umfasst, nämlich einer Homogenisierungskammer (18) und einer eigentlichen Mischkammer (19), dass die beiden Kammern (18,19) an ihrer Oberseite mit einer gefiltertes Druckmittel unter niedrigem Druck einführenden Quelle verbunden sind, dass die Homogenisierungskammer (18) in Höhe des Übergangs von dem konischen Bodenteil in den zylindrischen Wandteil mit dem Probenschieber (13) verbunden ist, dass sie über eine einerseits mit ihrem Boden und andererseits mit der im übrigen gleich aufgebauten eigentlichen Mischkammer (19) in Höhe des Übergangs zwischen konischem Bodenteil und zylindrischen Wandteil verbundene Leitung (21) mit der Mischkammer (19) in Verbindung steht und dass am Boden der Mischkammer (19) eine zu einer Entleerungsvorrichtung (66) führende Entleerungsleitung (29) vorgesehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messtation (25) ferner ein Messrohr (30) umfasst, dass der Messbehälter (24) seitlich füllbar und an seinem Boden entleerbar ist und dass der Messbehälter (24) mittels eines Vertikalverschiabemechanismus (26) zwischen der Ultraschallbehandlungsposition, in welcher er auf einem Ultraschallerzeuger (27) ruht, und der oberen Messposition verschieblich ist, in welcher das Messrohr (3O) in den Messbehälter (24) eintaucht.

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5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messrohr (30) eine längliche, zylindrische, einstückige Ampulle (78) mit einer inneren, in der Mitte liegenden, zylindrischen Kavität (79) geringen Durchmessers aufweist, dass an der Unterseite der Kavität (79) ein bauchiger Ansatz (80) angeordnet ist, der in seinem oberen Teil eine Elektrode (81) aufnimmt und über eine Nessöffnung mit der Umgebung in Verbindung steht, und dass die Elektrode (81) mit einem vor einer umlaufenden Verstärkung (83) angeordneten, äusseren, metallischen Ring (82) verbunden ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugeinheit (34) eine mit einer Abgabevorrichtung (57) einer ölpneumatisch steuerbaren Saugvorrichtung (36) verbundene Saugleitung (33) aufweist, dass die Abgabevorrichtung (57) über eine Auslassleitung (39) mit dem Aussenraum in Verbindung steht, dass die Saugvorrichtung (36) von einer dreiteiligen Verschiebeeinheit (48) gebildet ist, welche über zwei Kolben-Zylinder-Aggregate (49,50) für Verschiebungen nach oben oder unten und über ein zentrales, hydraulisches Bremsaggregat (54) verfügt, dass die Kolbenstangen dieser Aggregate mit einer Jochplatte (55) verbunden sind, an welcher die Kolbenstange (56) der Abgabevorrichtung (57) befestigt ist, dass die Abgabevorrichtung (57) einen über einen Verschluss (38 ) mit der Saugleitung (33) und der Auslassleitung (39) in Verbindung stehenden Zylinder umfasst und dass die Saugeinheit (34) einen Kontakthalter (61) mit zwei Kontakten (62,63) trägt, welche Kontakte

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   bei der Verschiebung der Verschiebeeinheit (48) durch diese oder ein mit ihr verbundenes Betätigungselement (55, 63a) betätigbar sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einander kaskadenförmig zugeordneten Steuerelementen oder Phasenmodulen (69) bestehende pneumatische Folgeschaltung (68) mit einem Druckmittel betreibbar ist, dass sie einerseits mit pneumatischen Zeitgliedern (72) und andererseits mit den aktiven Elementen und Organen verbunden ist, dass die Folge der Phasenmodulen (69) für das gesamte Programm in Funktionsphasen durchlaufen wird, dass dieser Programmablauf in zwei Unterprogramme unterteilt ist, nämlich Messung und Spülung, und dass jeder Phasenmodul (69) mit einem Zeitelement (72) sowie über logische Schaltungen, Speicher, mit den gesteuerten Organen verbunden ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die pneumatische Folgeschaltung (68) versorgende und die Organe und Elemente der Vorrichtung betätigende Druckmittel dasselbe ist, welches nach Filterung unter niedrigem Druck in die Kammern (18,19) der automatischen Verdünnungseinheit (4) eingeführt wird.
9. 9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektroden (32,35) der Vorrichtung mit einer elektronischen Datenerfassungsschaltung (40) verbunden sind, welche die nachgewiesenen

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   Spannungsimpulse zur gleichzeitigen Verarbeitung einem Vielkanalanalysator (41),einer Integrationsschaltung (42) und einem Impulszähler (43) zuführt, und dass zumindest der Impulszähler (43) über eine Interface-Schaltung (46) mit einem Drucker (44) , und/oder einem magnetischen oder graphischen Registriergerät (45) und/oder einem Rechner (47) in Verbindung steht.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Interface-Schaltung (46) einen Zählteil (94) mit einer Anzahl von kaskadenförmig geschalteten Zählern (95) und einer Rücksetzleitung (96), mit Speicherelementen oder Registern (98), mit einem Umformer (99) sowie mit einer Anpassungsschaltung (102) für einen Schreiber umfasst.

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