DE3833303A1 - Photometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Photometer mit einer Luftquelle, einer Lichtempfangsanordnung, einer mit dieser verbundenen Auswerte- und Anzeigevorrichtung und einer im Strahlengang zwischen Lichtquelle und Lichtempfangsanordnung angeordneten Probenaufnahme.

Photometer dieser Art müssen in der Regel nach den bei der Herstellung durchgeführten Eich- und Einstellvorgängen wäh­ rend der Benutzung periodisch nachgeeicht werden. Diese Nacheichung erfolgt bei herkömmlichen Geräten üblicherweise dadurch, daß das Gerät einen Streifen mit wohl definierten optischen Eigenschaften vermißt und den Meßwert mit dem be­ kannten Parameter des Eichstreifens vergleicht. Das Photome­ ter kann dann von Hand oder automatisch entsprechend nach­ justiert werden. Zur zuverlässigen Nacheichung muß minde­ stens an zwei Punkten der Eichkurve gemessen werden, die ei­ ne Beziehung zwischen der auf die Empfangsanordnung einfal­ lenden Lichtmenge und dem Anzeigewert herstellt. Bei nicht vollständig linearem Eichverhalten muß an drei oder mehr Punkten der Eichkurve gemessen werden.

Dies hat zur Folge, daß dem Photometer immer eine Anzahl von Eichstandards beigelegt bzw. in dieses eingebaut werden muß. Es führt ferner dazu, daß die Durchführung der Eich­ messungen die Handhabung des Gerätes umständlicher macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Photometer der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die erforderliche Nacheichung rasch, bequem und genau durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt das erfindungsgemäße Photo­ meter einen in den Strahlengang einschaltbaren Eichstandard, der elektronisch in seiner Helligkeit veränderbar ist. Vor­ zugsweise besteht er aus einem elektro-optischen Bauelement, dessen Transmissions- oder Remissionsvermögen durch elektri­ sche Signale steuerbar ist. Ein solches elektro-optisches Bauelement ist beispielsweise ein LCD-Element. Durch eine entsprechende Steuereinrichtung des Photometers kann das Transmissions- oder Remissionsvermögen des elektro-optischen Bauelementes zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert praktisch kontinuierlich verändert werden, so daß beliebig viele Eichpunkte bestimmt und vermessen werden können. Nach dem Registrieren der entsprechenden Meßwerte kann die Eich­ kurve des Photometers automatisch angepaßt werden.

Der Helligkeitswert eines für ein Remissions-Photometer ge­ eigneten LCD-Segments ist in passivem Zustand desselben transparent bzw. gleich der Helligkeit der Segmentrücksei­ te. Im aktiven Zustand ist das Segment dunkel. Die Remis­ sionswerte, die diese Helligkeit beschreiben, seien durch Rp und Ra gekennzeichnet, wobei Rp < Ra. Dabei wäre R = 100% ein völlig weißer Teststreifen und R = 0% ein völlig schwar­ zer.

Das Segment kann aber nicht nur die Remissionswerte Rp und Ra annehmen. Durch Pulsen der Anzeige kann bei Mittelung über einen bestimmten Zeitraum jeder Wert zwischen Rp und Ra eingestellt werden.

Sei etwa Rp = 65% und Ra = 8%, so kann ein Eichstandard von 50% dadurch erreicht werden, daß der elektronische Eich­ standard während 73,7 ms passiv ist und während 26,3 ms ak­ tiv ist. Über einen Zeitraum von mehreren dieser 100 ms um­ fassenden Perioden gemittelt wird dann ein Remissionsvermö­ gen R = 50% erzeugt.

Auf diese Weise werden im Photometer selbst durch einen ein­ zigen elektronischen Eichstandard eine beliebige Vielzahl von Eichpunkten erzeugt. Die Erzeugung und Auswertung kann dabei vollautomatisch, ohne mechanischen Wechsel von Test­ streifen vorgenommen werden.

Um bei der Vermessung des Eichstandards und einer Probe, z. B. eines Teststreifens, möglichst gleiche Verhältnisse zu haben, ist es vorteilhaft, wenn die im Strahlengang liegen­ de Oberfläche des elektro-optischen Bauelementes als Auflage für den Reagenzstreifen dient.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit der Zeichnung die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles.

Die einzige Figur zeigt dabei eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Photometers.

In der Fig. 1 ist mit 10 eine Lichtquelle bezeichnet. Das von der Lichtquelle 10 ausgehende Licht fällt auf eine Pro­ benaufnahme 12, in der ein LCD-Element 16 angeordnet ist, das als Auflage für einen nicht dargestellten in die Proben­ aufnahme 12 einschiebbaren Teststreifen dient. Das von dem LCD-Element bzw. dem Reststreifen remittierte Licht fällt auf eine Photozelle 16, deren Ausgang über einen Verstärker 18 mit einem Prozeßrechner 20 verbunden ist. Dieser steuert einerseits eine Anzeige 22 und andererseits das LCD-Element 14. Der Prozeßrechner hat in numerischer Form eine Eichkurve gespeichert, die den von der Photozelle 16 bzw. dem Verstär­ ker 18 gelieferten Photostrom in einen Remissionswert und diesen in den gewünschten medizinischen Parameter umzuwandeln gestattet, wenn es sich bei dem Teststreifen um einen medi­ zinischen Teststreifen handelt.

Die Umwandlung zwischen Photostrom und Remission sei nicht linear, da die Kennlinie der Photozelle selbst nicht hundert­ prozentig linear ist. Die Eichkurve läßt sich aber beispiels­ weise durch ein Polynom dritten Grades gut beschreiben. Um die Koeffizienten dieses Polynoms zu berechnen, werden vier Eichpunkte benötigt. Dazu werden vom elektronischen Eich­ standard vier verschiedene Remissionswerte erzeugt, etwa Rp, (Rp + Ra) × 0,35, (Rp + Ra) × 0,15 und Ra. Der jeweils wäh­ rend der entsprechenden Phase des Eichstandards gemessene Photostrom wird mit den bekannten Remissionswerten verrech­ net. Aus den vier Punkten wird dann die komplette Eichkurve in Form eines Polynoms dritten Grades berechnet.

Der oben beschriebene Eichvorgang wird zu Beginn einer je­ den Messung automatisch durchgeführt.

Die vorstehend beschriebene Anordnung läßt sich für ein die Transmission messendes Photometer auf einfache Weise dadurch abwandeln, daß ein LCD-Element verwendet wird, des­ sen Transmissionsvermögen elektrisch steuerbar ist.

Claims (4)

1. Photometer mit einer Lichtquelle (10), einer Lichtempfangs­ anordnung (16), einer mit dieser verbundenen Auswerte- und Anzeigevorrichtung (20, 22) und einer im Strahlengang zwischen Lichtquelle (10) und Lichtempfangsanordnung (16) angeordneten Probenaufnahme (12), gekennzeich­ net durch einen in den Strahlengang einschaltbaren Eichstandard (14, 20), der elektronisch in seiner Hellig­ keit veränderbar ist.

2. Photometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Eichstandard von einem elektro- optischen Bauelement (14) gebildet ist, dessen Transmissions- oder Remissionsvermögen durch elektrische Signale steuer­ bar ist.

3. Photometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Eichstandard von einem LCD-Element (14) gebildet ist.

4. Photometer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es zur Messung des Remissionsvermö­ gens chemischer Reagenzstreifen, insbesondere medizinischer Teststreifen ausgebildet ist und daß die im Strahlengang liegende Oberfläche des elektro-optischen Bauelementes (14) die Auflage für den Reagenzstreifen bildet.