DE4009976A1 - Titriergeraet - Google Patents

Titriergeraet

Info

Publication number
DE4009976A1
DE4009976A1 DE4009976A DE4009976A DE4009976A1 DE 4009976 A1 DE4009976 A1 DE 4009976A1 DE 4009976 A DE4009976 A DE 4009976A DE 4009976 A DE4009976 A DE 4009976A DE 4009976 A1 DE4009976 A1 DE 4009976A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
pulse
drives
pulses
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4009976A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4009976C2 (de
Inventor
Fritz Meili
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mettler Toledo GmbH Germany
Original Assignee
Mettler Toledo AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mettler Toledo AG filed Critical Mettler Toledo AG
Publication of DE4009976A1 publication Critical patent/DE4009976A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4009976C2 publication Critical patent/DE4009976C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/16Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using titration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/68Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more dc dynamo-electric motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/2575Volumetric liquid transfer

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Titriergerät gemäß Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.
Bei der Durchführung von Titrationen, insbesondere bei der routinemäßigen Durchführung, wie sie bei Qualitätskon­ trollen, z.B. in der Nahrungsmittelindustrie, in der klini­ schen Chemie oder im Umweltschutz, zur Anwendung kommt, ist es häufig notwendig, wechselnde Titriermittel und/oder wech­ selnde Konzentrationen von Titriermitteln einzusetzen. Dabei besteht ein zunehmender Bedarf an Titriergeräten, die einer­ seits die simultane Durchführung von mindestens zwei unter­ schiedlichen Titrationen oder die sequentielle Durchführung einer Vielzahl von Titrationen bei weitgehender Automati­ sierung gestatten und andererseits Ergebnisse mit hoher Genauigkeit liefern, d.h. eine Dosierung des Titriermittels bis hinab zu kleinsten Volumina z. B. im Bereich von 1µl, zulassen.
Die Dosierung des Titriermittels erfolgt in der Regel mittels motorisch angetriebener Kolbenbüretten. Um Ungenauig­ keiten, insbesondere im Bereich sehr kleiner Volumina, ver­ ursacht durch die Trägheit des Motors, die bewirkt, daß beim Einspeisen von sehr kurzen Stromstößen vom Rotor des Motors nicht der volle, der Dauer des Stromstoßes entsprechende Drehwinkel durchlaufen wird, zu vermeiden, wird gemäß der CH-PS 4 08 468 vorgeschlagen, für den Kolbenantrieb einen von einem Impulsgenerator gespeisten Schrittmotor zu verwenden. Auf diese Weise läßt sich eine exakte Dosierung sehr kleiner Titriermittelvolumina erreichen. Die in der genannten CH-PS beschriebene Bürette ist jedoch nicht für die simultane Durchführung von mindestens zwei unterschiedlichen Titratio­ nen oder die sequentielle Durchführung einer Vielzahl unter­ schiedlicher Titrationen in extrem kurzer Zeitfolge geeignet.
Darüber hinaus erweisen sich auch einige Eigenschaften des zum Antrieb der Kolbenbürette dienenden Schrittmotors als nicht zufriedenstellend. Zunächst erfordert der für die Ab­ gabe des benötigten Drehmoments geeignete Schrittmotor ein verhältnismäßig großes Bauvolumen, insbesondere eine verhält­ nismäßig große Baulänge. Daneben ist auch der Aufwand für die Ansteuerung des Schrittmotors verhältnismäßig groß. Um bei dem Schrittmotor einen gleichmäßigen, nicht schrittweisen Lauf zu erhalten, muß dieser mit einer variablen Frequenz hochgefahren werden. Insbesondere wird unter diesen Umständen ein Teilnehmerbetrieb mehrerer Schrittmotorantriebe mit einer einzigen Ansteuerungsschaltung sehr aufwendig. Schließlich neigt der Schrittmotor im Einzelschrittbetrieb oder bei nicht völliger Anpassung der Frequenzänderung zu Vibrationen und Laufgeräuschen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Titriergerät zu schaf­ fen, das bei einem einfachen und platzsparenden Aufbau die gleichzeitige oder zumindest annähernd gleichzeitige Durch­ führung mehrerer Titrationen bei weitgehender Automatisierung gestattet, höchsten Anforderungen an die Meßgenauigkeit ge­ nügt und das ohne Schwierigkeiten vom Benützer an die jeweils gestellten Anforderungen angepaßt werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierte Ti­ triergerät gelöst.
Das Titriergerät umfaßt mindestens eine Fördereinheit zum Dosieren eines Titriermittels und für diese Fördereinheit einen elektrischen Antrieb. Der elektrische Antrieb dient zur Bewegung eines in der Fördereinheit enthaltenen, in einem Bürettenzylinder verschieblich angeordneten Kolbens, wie bei­ spielsweise in Fig. 3 des mit der vorliegenden Patentanmel­ dung im Zusammenhang stehenden Gebrauchsmusters vom 28. März 1990 ("Titriergerät") der schweizerischen Patentanmeldung Nr. 1 221/89-1 beschrieben. Der Antrieb umfaßt einen Gleichstrom­ motor mit angeflanschtem Winkelschrittgeber. Der Motor ist über ein Getriebe und eine Schubstange mit dem zuvor erwähn­ ten Kolben verbindbar.
Zur Steuerung des Antriebs ist eine Pulslängenmodula­ tionsschaltung (PLM) vorgesehen, mittels der der Gleichstrom­ motor des Antriebs mit Gleichstromimpulsen, beispielsweise von konstanter Amplitude, speisbar ist, wobei die Impulsdauer von der Anlaufcharakteristik des Antriebs, d. h. der aus Motor, Getriebe und Schubstange gebildeten Antriebskette, bestimmt ist. Je größer die Reibung in den Elementen der An­ triebskette ist, um so größer ist der Drehmomentbedarf des Antriebs für einen sicheren Betrieb.
Als Pulslängenmodulationsschaltung kommt ein Regelkreis in Betracht, der einerseits von einem Winkelschrittgeber und andererseits von einer Detektoreinheit, die in eine Proben­ station integriert ist, gelieferte Signale empfangen und zur Steuerung der Impulslänge, d. h. der Einschaltdauer eines An­ triebsmotors, und zur Steuerung der Zugabemenge eines Ti­ triermittels umsetzen kann.
Bei einem Sonderfall der Pulslängenmodulationsschaltung ist der Eingang der Schaltung nicht mit einem Winkelschritt­ geber verbunden, vielmehr wird ein Signal für eine konstante Impulsdauer eingespeist. Diese Vereinfachung ist dann mög­ lich, wenn die Reibungsverhältnisse in der Antriebskette bekannt sind und sich im Laufe der Zeit nicht wesentlich än­ dern.
Dieses Titriergerät läßt dank der hohen Regelgenauigkeit des Antriebs die Dosierung kleinster Titriermittelvolumina zu, was in einer auch höchsten Ansprüchen genügenden Meßge­ nauigkeit seinen Niederschlag findet. Diese Art der Steuerung des Antriebs läßt überdies eine weitgehende Automatisierung des Titrationsvorganges zu.
Besondere Ausbildungen des Titriergerätes der eingangs erwähnten Art sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 6 umschrieben.
Die Ausbildung nach Patentanspruch 2, bei der für je­ weils zwei oder mehr Antriebe eine gemeinsame Pulslängenmodu­ lationsschaltung zur alternierenden Speisung der zwei oder mehr Antriebe mit Gleichstromimpulsen vorgesehen ist, erlaubt die simultane Dosierung von zwei oder mehr unterschiedlichen Titriermitteln, da die Trägheit der Antriebsketten so groß bzw. die Ansteuerfrequenz der Pulslängenmodulationsschaltung so hoch ist, daß sich die zwei oder mehr Kolben gleichzeitig bewegen können.
Die Ausbildung nach Patentanspruch 3 erlaubt die gleich­ zeitige Durchführung einer Vielzahl unterschiedlicher Titra­ tionen, da mittels dieser Ausbildung eine genaue Abstimmung der Versorgung der einzelnen Antriebe mit Gleichstromimpulsen möglich ist. Überschneidungen oder gegenseitige Beeinträchti­ gungen der Funktionsweise der einzelnen Antriebe und damit der Dosierung der einzelnen Titriermittel lassen sich mittels dieser Ausbildung von vornherein ausschließen.
Bei der Ausbildung nach Patentanspruch 4, bei der mehrere Fördereinheiten mit einer entsprechenden Anzahl Antriebe vorgesehen sind, die derart mit einem Steuersystem gekoppelt sind, daß für die alternierende Versorgung von jeweils zwei Antrieben mit Gleichstromimpulsen ein Paar zusammengehörender Steuerketten vorgesehen ist, und bei der das Steuersystem so ausgelegt ist, daß von ihm mehrere derartige Paare von Steu­ erketten betreut werden können, ist die Möglichkeit gegeben, eine Vielzahl von simultan ansteuerbaren Fördereinheiten- Paaren sequentiell einzusetzen. Dadurch kann das Titriergerät für die gleichzeitige Durchführung mehrerer unterschiedlicher Titrationen eingesetzt werden.
Die Ausbildung nach Patentanspruch 5 ist besonders vorteilhaft, wenn die mechanische Auslegung (Gewindeüber­ setzung) der Antriebsketten so gewählt wird, daß Impulsüber­ schneidungen ausgeschlossen sind. Für diesen Fall kann das Netzteil des Titriergerätes optimal ausgelegt werden.
Die Ausbildung nach Patentanspruch 6 ermöglicht einen störungsfreien automatischen Betrieb des Titriergerätes, da die Pulslängenmodulationsschaltung so ausgebildet ist, daß bei Auftreten äußerer Störeinflüsse, wie Blockieren eines An­ triebs oder Fahren gegen den Anschlag, automatisch eine Ab­ schaltung des Antriebs erfolgt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, daß die Gerätesteuerung so ausgelegt sein kann, daß sie im Einzelfall auftretende Störungen erkennen und deren Störwirkung durch Abschalten des betreffenden Antriebs begeg­ nen kann.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Titrierge­ rätes werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher be­ schrieben, dabei zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Titriergerätes mit einer Antriebskette und dem zugehörigen Regelkreis einer Pulslängenmodulationsschaltung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Pulslängenmodulation- Matrix-Ansteuerung für ein Titriergerät zur si­ multanen Durchführung von zwei unterschiedlichen Dosierungen;
Fig. 3 ein Impulsdiagramm betreffend die Ausbildung nach Fig. 2;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Steuerung für ein Ti­ triergerät zur sequentiellen Durchführung einer Vielzahl von Dosierungen gemäß Fig. 2.
Das Blockdiagramm gemäß Fig. 1 zeigt ein Titriergerät 2 mit einer Fördereinheit 4, welche eine Dosiereinheit 6, wel­ che in der Regel durch einen Bürettenzylinder mit einem darin verschieblichen Kolben gebildet ist, und einen Antrieb 8, aus einem Antriebsmotor 10, einem Gleichstrommotor (DC-Motor), einem Getriebe 12 und einer Schubstange 14, umfaßt.
Die Dosiereinheit 6 ist über eine erste Schlauchleitung 16 mit einem Vorratsgefäß 18 für ein Titriermittel und über eine zweite Schlauchleitung 20 mit einer Probenstation 22 für eine zu titrierende Probe verbunden. In die Probenstation 22 ist eine Detektoreinheit 24 integriert. Von der Detektorein­ heit 24 gelieferte, den Verlauf einer für die Bestimmung des Endpunktes der Titration geeigneten Zustandsgröße der Probe anzeigende Signale werden in eine Gerätesteuerung 26, in die ein Pulslängenmodulator (PLM) 28 integriert ist, eingespeist. Außerdem empfängt die Gerätesteuerung 26 bzw. der darin inte­ grierte Pulslängenmodulator 28 Signale von einem Winkel­ schrittgeber 30, der mit dem Antriebsmotor 10 gekoppelt ist. Der Winkelschrittgeber 30, der zweckmäßigerweise an den An­ triebsmotor 10 angeflanscht ist, weist in der Regel eine auf der Motorwelle befestigte Kreisscheibe auf, an deren Rand eine Vielzahl von lichtdurchlässigen Schlitzen gleichmäßig ange­ ordnet ist, so daß mit Hilfe eines optoelektronischen Ab­ tasters eine entsprechende Anzahl elektrischer Impulse pro Umdrehung erzeugt wird, die als Signale ausgesendet und in die Gerätesteuerung 26 eingespeist werden.
Der Pulslängenmodulator 28 ist bevorzugt ein Regler, der die von dem Winkelschrittgeber (WSG) 30 gelieferten Signale über die Bewegung des Antriebsmotors 10 und dessen Drehzahl erhält und in Abhängigkeit von diesen Signalen die Impuls­ länge elektrischer Antriebsimpulse für den Antriebsmotor 10, also dessen Einschaltdauer pro Periodendauer T der Antriebs­ impulse (wie beispielhaft in dem Impulsdiagramm der Fig. 3 dargestellt), ermittelt. Der Ausgang dieses Reglers ist mit einem elektronischen Leistungsumschalter 32 verbunden, der wiederum die elektrische Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor 10 steuert.
Die Dosiermenge wird ebenfalls mit Hilfe des Winkel­ schrittgebers 30 geregelt. Aus dem von der Detektoreinheit 24 an die Gerätesteuerung 26 gesendeten Signal, von dem die Menge des zu fördernden Titriermittels abhängt, errechnet die Gerätesteuerung 26 die Zahl der Winkelschritte, die der An­ triebsmotor 10 sich drehen muß, damit sich der in die Dosier­ einheit 6 integrierte Kolben um einen einer bestimmten Menge entsprechenden Weg verstellt.
Nach Rückmeldung der entsprechenden Impulszahl vom Win­ kelschrittgeber 30 an die Gerätesteuerung 26 wird der An­ triebsmotor 10 von der Gerätesteuerung 26 über den elektroni­ schen Leistungsumschalter 32 abgeschaltet.
Nach diesem ersten Dosierschritt wird wiederum aus dem Signal der Detektoreinheit 24 eine neue Dosiermenge errechnet und in gleicher Weise die Dosierung durchgeführt. Je nach der gewählten Titrationsmethode wird diese schrittweise Dosierung bis zum Ende der Titration mehrfach wiederholt.
Die Gerätesteuerung 26, der Pulslängenmodulator 28, der elektronische Leistungsumschalter 32 und der Winkelschrittge­ ber 30 bilden zusammen mit dem Antriebsmotor 10 einen Regel­ kreis 34.
Der Regelkreis 34 ist über den Antriebsmotor 10 mit dem Antrieb 8 verbunden, so daß der Antriebsmotor 10 mittels des Pulslängenmodulators 28 mit elektrischen Antriebsimpulsen bestimmter Impulsdauer, beispielsweise Gleichstromimpulsen konstanter Amplitude, speisbar ist, wobei diese Impulsdauer in Abhängigkeit von der Anlaufcharakteristik des Antriebs 8, welcher den Antriebsmotor 10, das Getriebe 12, die Schub­ stange 14 und den in die Dosiereinheit 6 integrierten Kolben umfaßt, bestimmt ist.
Als Regelsignale stehen dem Pulslängenmodulator 28 dabei folgende Signale zur Verfügung: das Signal der Detektorein­ heit 24 (nach Verarbeitung in der Gerätesteuerung 26) für die Menge des Titriermittels, die zählbaren Impulse des Winkel­ schrittgebers 30 für die Rückmeldung des Endes der Dosierung, die Änderung des Ausgangspegels des Winkelschrittgebers 30 zur Detektierung der Motordrehung und die Frequenz der Im­ pulse des Winkelschrittgebers 30 für die Drehzahl des An­ triebsmotors 10.
Mit Ausnutzung aller Signale wird der Antriebsmotor 10 nach einem trapezförmigen Geschwindigkeitsprofil derart gere­ gelt, daß der Motor zunächst mit konstanter Beschleunigung, also einer linear ansteigenden Geschwindigkeit, auf eine vor­ gegebene Solldrehzahl gebracht wird. Diese konstante Drehzahl wird je nach Dosiermenge so lange beibehalten, bis mit kon­ stanter negativer Beschleunigung der Haltepunkt erreicht wird, welcher der der Dosiermenge zugehörigen Impulszahl des Winkelschrittgebers 30 entspricht. Da die Periodendauer T der Antriebsimpulse konstant ist, ist die Regelfrequenz des Mo­ torstromes konstant, also unabhängig von der Frequenz der vom Winkelschrittgeber 30 erzeugten Impulse. Bei dem soeben be­ schriebenen starren Regelverhalten mit einem fest vorgege­ benen Geschwindigkeitsprofil ergibt sich aber auch eine feste Beziehung zwischen der Dosiermenge und der Zahl der Antriebs­ impulse.
Sind die Schwankungen im Reibverhalten des Antriebs 8 in einem begrenzten, bekannten Rahmen, so kann man mit einem ge­ ringeren Aufwand des Pulslängenmodulators 28 dieselbe Dosier­ genauigkeit erreichen. Der Antriebsmotor 10 wird zunächst mit den längsten zulässigen Antriebsimpulsen auf eine vorgegebene Solldrehzahl gebracht und dann zum Abbremsen auf den ge­ wünschten Haltepunkt kurzgeschlossen. Der Kurzschluß des Gleichstrommotors (Antriebsmotor 10) bewirkt durch die durch die Drehung des Rotors im Magnetfeld hervorgerufene Gegenin­ duktionsspannung ein schnelleres Abbremsen als reines Ab­ schalten. Die Sollgeschwindigkeit muß so gewählt werden, daß aus allen möglichen Betriebszuständen der Antriebskette 8 ein schrittgenaues Halten möglich ist. Bei diesem Regelverhalten können die Beschleunigungs- und die Bremsphase je nach Rei­ bung bei gleicher Dosiermenge unterschiedlich lange dauern. Damit ist die Zahl der Antriebsimpulse nicht mehr in einem festen Verhältnis zur Dosiermenge.
Sind die Reibverhältnisse in dem Antrieb 8 bekannt und ändern sie sich im Laufe der Zeit nicht wesentlich, so ist eine weitere Vereinfachung in dem Sinne möglich, daß der Pulslängenmodulator 28 als programmierter Impulsgeber betrie­ ben wird, der Impulse vorgegebener Länge an den elektroni­ schen Leistungsumschalter 32 weiterleitet. Die vorgegebene Länge der Impulse wird experimentell bestimmt und derart festgelegt, daß bei allen zulässigen Betriebsbedingungen eine einwandfreie Arbeitsweise sichergestellt ist. In diesem Fall ist auch keine Solldrehzahl in dem Pulslängenmodulator 28 vorgegeben; sie stellt sich wie die Dauer der Beschleuni­ gungs- und der Bremsphase je nach Reibung ein.
Die Größe der Reibung des Antriebs 8 ist in allen darge­ stellten Fällen wesentlich für die Länge der Motorstromim­ pulse. Zur Überwindung der Reibungswiderstände, insbesondere um vom Stillstand aus dem Haftreibungsbereich in den Gleit­ reibungsbereich bei Bewegung zu kommen, muß der Gleichstrom­ motor ausreichend Drehmoment entwickeln. Das Drehmoment eines Gleichstrommotors ist direkt proportional dem aufgenommenen Strom. Für die Regelung des Drehmoments kann prinzipiell die Amplitude des Stroms oder das Tastverhältnis der Stromimpulse herangezogen werden, wenn sichergestellt ist, daß bei der längsten möglichen Einschaltdauer der Motor mit der fest ein­ gestellten Stromamplitude bei allen zulässigen auftretenden Reibungswiderständen sicher anläuft. Diese beiden Möglich­ keiten, Regelung der Amplitude oder des Tastverhältnisses, bleiben auch dann bestehen, wenn der Gleichstrommotor nicht mit konstantem Strom, sondern mit einer konstanten Spannung versorgt wird. Das Drehmoment ist dann nicht linear abhängig von der Amplitude, wie im Fall des konstanten Stroms, sondern zusätzlich abhängig von der induzierten Gegenspannung aus der Rotation des Motors. In diesem Fall muß die Amplitude der Versorgungsspannung so gewählt werden, daß der Motor einen genügend großen Anlaufstrom ziehen kann. In beiden Fällen aber ist der Schaltungsaufwand für einen Pulslängenmodulator geringer als für einen Amplitudenregler. Für den Fall, daß mehrere Antriebe (simultan oder sequentiell angesteuert) zu­ sammen betrieben werden sollen, ist der Antrieb mit der größ­ ten Reibung für die Grundeinstellung der Amplitude zu be­ rücksichtigen.
Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Schaltung zur Ansteuerung für eine simultane Durchführung von zwei unter­ schiedlichen Titrationen weist einen an eine zentrale Geräte­ steuerung 36 angeschlossenen Dispatcher 38 auf. Dem Dis­ patcher 38, der zur Verwaltung eines Steuerketten-Paares 40 ausgelegt ist, ist ein Speicher 42 zugeordnet. Das Steuer­ ketten-Paar 40 schließt eine 1. Steuerkette 44 und eine 2. Steuerkette 46 ein. Jede der Steuerketten 44 und 46 umfaßt einen Pulslängenmodulator 48 bzw. 48′ und eine Leistungsend­ stufe 50, welche im vorliegenden Fall aus den Antrieben 52, 54, 56, 58 und 60 gebildet ist.
Sowohl die zentrale Gerätesteuerung 36 als auch der Dispatcher 38 sind Mikroprozessoren, welche die für die Ge­ rätesteuerung und -überwachung bzw. die Verwaltung und Über­ wachung des Steuerketten-Paares 40 erforderlichen Daten ge­ speichert enthalten bzw. aus dem zugeordneten Speicher 42 abrufen können.
In Fig. 2 ist die mögliche Ansteuerung zweier Antriebe aus einer großen Anzahl n von Antrieben dargestellt. Dabei sind die 1. Steuerkette 44 dem 1. Antrieb 52 und die 2. Steu­ erkette 46 dem 4. Antrieb 58 zugeordnet. Die Zuordnung ist frei wählbar, wobei die Auswahl der Antriebe analog zu dem bekannten Prinzip eines Kreuzschienenverteilers geschehen kann, bei dem die Leitungen von der Steuerkette und die Lei­ tungen zu den Antrieben rechtwinklig, ohne sich zu berühren, angeordnet sind. An den gewünschten Verbindungsstellen können dann Kontakte hergestellt werden, wie durch die Kreise 26 und 28 angedeutet ist.
Das Impulsdiagramm gemäß Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung den möglichen zeitlichen Verlauf der alternieren­ den Stromversorgung von zwei Antriebsmotoren A 1 und A 2, wo­ bei die realen Einschwingvorgänge unberücksichtigt geblieben sind. Dabei ist auf der Abszisse die Impulsdauer, bezogen auf die Periodendauer T, und auf der Ordinate die Amplitude auf­ getragen. Der Kurvenzug A 1′ entspricht dem zeitlichen Verlauf der Stromversorgung des Antriebsmotors A 1, während der Kur­ venzug A 2′ den zeitlichen Verlauf der Stromversorgung des An­ triebsmotors A 2 wiedergibt. Der Kurvenzug N′ entspricht dem zeitlichen Verlauf des aus dem Netzteil N eingespeisten Stro­ mes. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß die Impulsdauer in keinem Fall länger als 50% der Periodendauer ist und die Summe der Impulsdauern der den Antrieben A 1 und A 2 eingespei­ sten Impulse kleiner als 100% ist.
Das in Fig. 4 dargestellte Blockschaltbild zeigt ein Beispiel für eine Schaltung zur Ansteuerung für eine sequen­ tielle Durchführung einer Vielzahl von Titrationen. Die dar­ gestellte Schaltung umfaßt drei Einheiten der in Fig. 2 dargestellten Art. Einer zentralen Gerätesteuerung 66 sind ein 1. Dispatcher 68 mit zugeordnetem Speicher 70 zur Verwal­ tung und Überwachung eines Steuerketten-Paares 72, ein 2. Dispatcher 74 mit zugeordnetem Speicher 76 zur Verwaltung und Überwachung eines Steuerketten-Paares 78 und ein 3. Dis­ patcher 80 mit zugeordnetem Speicher 82 zur Verwaltung und Überwachung eines Steuerketten-Paares 84 zugeordnet. Das Steuerketten-Paar 72 umfaßt eine erste Steuerkette 86 und eine 2. Steuerkette 88 entsprechend den Steuerketten 44 und 46 der Fig. 2. Dementsprechend weist die 1. Steuerkette 86 einen Pulslängenmodulator 90 und eine Leistungsendstufe 92, mit den Antrieben 94, 96, 98, 100 und 102 auf.
Die 2. Steuerkette 78 ist in gleicher Weise aufgebaut und weist einen Pulslängenmodulator 90′ auf, der seinerseits der Leistungsendstufe 92 zugeordnet ist.
Die Steuerketten-Paare 78 und 84 entsprechen in ihrer Konfiguration derjenigen des Steuerketten-Paares 72. In die­ ser Figur sind deshalb aus Gründen der Übersichtlichkeit die entsprechenden Bezugszeichen für die einzelnen Elemente die­ ser Steuerketten weggelassen.
Verschiedene Zuordnungsmöglichkeiten sind durch Kreise 104, 106, 108, 110, 112 und 114 angedeutet. Jedes der Steuer­ ketten-Paare 72, 78 und 84 ist zur alternierenden Speisung der Antriebe 94, 96, 98, 100 und 102 ausgelegt. Durch die freie Wählbarkeit der Zuordnung wird einem Benützer die Möglichkeit zur simultanen Durchführung einer Vielzahl von Titrationen zur Verfügung gestellt. Durch die Kombination mehrerer derartiger Steuerketten-Paare, z. B. drei, wie in der Figur gezeigt, wächst die Zahl der Möglichkeiten auf ein Vielfaches an.
Die im Vorhergehenden beschriebene Gerätesteuerung wird mit besonderem Vorteil in einem Titriergerät eingesetzt, wie es in dem mit der vorliegenden Anmeldung in Zusammenhang ste­ henden Gebrauchsmusters vom 28.3.1990 ("Titriergerät") auf­ grund der schweizerischen Patentanmeldung Nr. 1 221/89-1 be­ schrieben und offenbart ist.

Claims (6)

1. Titriergerät mit mindestens einer zum dosierten Zu­ führen eines Titriermittels zu einer zu titrierenden Probe dienenden Fördereinheit und einem jeder Fördereinheit zu­ geordneten, einen elektrischen Antriebsmotor aufweisenden An­ trieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (10) durch einen mit elektrischen Antriebsimpulsen gespeisten Gleichstrommotor gebildet und eine deren Impulsdauer in Ab­ hängigkeit von der Anlaufcharakteristik des Antriebs (8) be­ stimmende Pulslängenmodulationsschaltung (28) vorgesehen ist.
2. Titriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulslängenmodulationsschaltung (48, 48′; 90, 90′) eine Anzahl von mindestens zwei für eine entsprechende Anzahl von verschiedenen Antrieben (52 bis 60; 94 bis 102) bestimmten Impulszügen erzeugt, deren jeder pro Periodendauer (T) der die Impulsdauer der Antriebsimpulse bestimmenden Ausgangssi­ gnale der Pulslängenmodulationsschaltung genau einen von den Impulsen der jeweils anderen Impulszüge zeitlich getrennten Impuls aufweist.
3. Titriergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsdauer der für die Anzahl verschiedener Antriebe bestimmten Antriebsimpulse jeweils nicht größer ist als der Quotient aus der Periodendauer (T) und der Anzahl dieser An­ triebe.
4. Titriergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Vielzahl von Antrieben (94 bis 102) in jeweils eine bestimmte Anzahl der Antriebe umfassende Gruppen eingeteilt ist, jeder Gruppe ein Paar von Steuerketten (86, 88) aus einem Paar von die Pulslängenmodulationsschaltung bildenden, die beiden Impulszüge mit den zeitlich voneinander getrennten Impulsen für je zwei verschiedene Antriebe erzeu­ genden Pulslängenmodulatoren (90, 90′) und einer gemeinsamen Leistungsquelle (92) zugeordnet ist, je ein Paar der Antriebe aus der betreffenden Gruppe wahlweise an das Paar von Steuer­ ketten (90, 90′) anschließbar ist und eine elektronische Steu­ ereinrichtung (66 bis 82) zur sequentiellen Betätigung der Paare von Steuerketten vorgesehen ist.
5. Titriergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Steuerkettenpaare (86, 88) die Impulsdauer der beiden Impulse jeweils höchstens 50% der Periodendauer (T) beträgt.
6. Titriergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Pulslängenmodulationsschaltung eine Einrichtung zur Abschaltung des jeweiligen Antriebs bei Überschreiten einer Grenzimpulsdauer aufweist.
DE4009976A 1989-04-04 1990-03-28 Titriergerät Expired - Fee Related DE4009976C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1222/89A CH678926A5 (de) 1989-04-04 1989-04-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4009976A1 true DE4009976A1 (de) 1990-10-11
DE4009976C2 DE4009976C2 (de) 1999-05-27

Family

ID=4205350

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE9003630U Expired - Lifetime DE9003630U1 (de) 1989-04-04 1990-03-28 Titriergerät
DE4009976A Expired - Fee Related DE4009976C2 (de) 1989-04-04 1990-03-28 Titriergerät

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE9003630U Expired - Lifetime DE9003630U1 (de) 1989-04-04 1990-03-28 Titriergerät

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5130096A (de)
CH (1) CH678926A5 (de)
DE (2) DE9003630U1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19850417C2 (de) * 1998-11-02 2002-08-08 Eppendorf Ag Elektronische Dosiervorrichtung
US20080135437A1 (en) * 2006-12-11 2008-06-12 Leslie Barnett Taneri Stress relief sounds in consumer goods

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3319840A (en) * 1964-03-16 1967-05-16 Polymetron Ag Burette, especially for dispensing small volumes
US4223558A (en) * 1976-12-23 1980-09-23 Beckman Instruments, Gmbh Pipetting and diluting apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3798431A (en) * 1972-10-04 1974-03-19 Corning Glass Works Electronic calibration of an electro-mechanical system
US3909203A (en) * 1974-08-04 1975-09-30 Anatronics Corp Analysis system having random identification and labeling system
US3937615A (en) * 1974-12-17 1976-02-10 Leeds & Northrup Company Auto-ranging glucose measuring system
SE7614077L (sv) * 1976-12-14 1978-06-15 Pharmacia Fine Chemicals Ab Programmerbar fraktionssamlare
DE2937066A1 (de) * 1979-09-13 1981-03-26 Clinicon International Gmbh, 6800 Mannheim Dosiervorrichtung
US4710355A (en) * 1984-06-14 1987-12-01 Olympus Optical Co., Ltd. Reagent delivery device
CH670161A5 (de) * 1986-03-11 1989-05-12 Zellweger Uster Ag
DE3723178C2 (de) * 1987-07-14 1996-01-25 Bodenseewerk Perkin Elmer Co Verfahren und Vorrichtung zur Fließinjektionsanalyse in Kombination mit Atomabsorptionsspektroskopie
US4950610A (en) * 1987-09-28 1990-08-21 Man-Gill Chemical Company Titrating apparatus and method
US4891185A (en) * 1988-01-22 1990-01-02 Goldin Stanley M High resolution monitoring device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3319840A (en) * 1964-03-16 1967-05-16 Polymetron Ag Burette, especially for dispensing small volumes
US4223558A (en) * 1976-12-23 1980-09-23 Beckman Instruments, Gmbh Pipetting and diluting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CH678926A5 (de) 1991-11-29
DE9003630U1 (de) 1990-08-23
DE4009976C2 (de) 1999-05-27
US5130096A (en) 1992-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3404127C2 (de)
DE2228735C3 (de) Einrichtung zum gesteuerten Abbremsen eines Elektromotors
DE2851656C2 (de)
DE3631456C2 (de)
DE69306611T2 (de) Verfahren und Einrichtung zum Regeln von Beschleunigung und Geschwindigkeit eines Schrittmotors
DE2341510A1 (de) Druckerpresse, insbesondere steuerungsanlage zum antrieb mehrerer druckeinheiten einer druckerpresse
DE2230947A1 (de) Vorrichtung zum Steuern einer linearen Verschiebung in Abhängigkeit von einer Drehbewegung
DE2556952A1 (de) Kombiniertes, digitales steuerungs- und regelungssystem fuer einen gleichstrommotor
DE2944872B1 (de) Anordnung zur Steuerung eines Schrittmotors fuer batteriebetriebene Geraete
DE1904589C3 (de) Regelschaltung für eine Anlage zur kontinuierlichen Erzeugung von Polyurethanschaumstoff
DE4009976C2 (de) Titriergerät
DE2125093A1 (de)
DE2209291B2 (de) Schaltungsanordnung zum Steuern eines Schrittmotors im geschlossenen Rückmeldebetrieb
DE3346743C2 (de)
DE2551278C3 (de) Transferschienenantrieb
DE2627131A1 (de) Automatische, zyklisch arbeitende maschine zur konditionierung prismatischer erzeugnisse
DE1802388B2 (de) Elektronische vorrichtung zur automatischen steuerung eines eisenbahnzuges
EP0119391B1 (de) Warenabzugseinrichtung für Strickmaschinen
DE2944973C2 (de)
DE2522634A1 (de) Ablaengmaschine fuer draht und schlauchfoermiges gut
DE3824811A1 (de) Verfahren zur messung der anzahl von umdrehungen eines gleichstrommotors
EP0055988A2 (de) Schaltung zur Drehzahlregelung fremderregter Gleichstrommotoren
EP1301710B1 (de) Dosierpumpe mit einem elektromotor
DE3537580C1 (de) Vorrichtung zum Abrauchen von Zigaretten
DE2351212C3 (de) Einrichtung zum Einstellen von Schrittmotoren auf eine beliebige Zwischenposition

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: METTLER-TOLEDO GMBH, GREIFENSEE, CH

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: METTLER-TOLEDO AG, GREIFENSEE, CH