DE69331075T2

DE69331075T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Analyse von Probenflüssigkeiten mit umkehrbarer Strömung

Info

Publication number: DE69331075T2
Application number: DE69331075T
Authority: DE
Inventors: Paul G. Gherson; George Zabetakis
Original assignee: Bayer AG; Bayer Corp
Current assignee: Bayer AG; Bayer Corp
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 2002-03-21
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: EP0562260B1; CA2083322A1; DE69331075D1; IL103782A; AU653486B2; EP0562260A2; CA2083322C; DK0562260T3; IL103782A0; ES2164647T3; EP0562260A3; JP3256818B2; US5268147A; AU2984092A; JPH0658942A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein umkehrbares Kapsel- Chemie-Probenflüssigkeit-Analysensystem und ein entsprechendes Verfahren, welche, trotz Eignung zur Anwendung bei einer breiten Vielzahl von Analysen mit einer breiten Vielzahl von Probenflüssigkeiten, besonders für automatisierte klinische Analysen der Reihe nach für viele biologische Probenflüssigkeiten des Menschen geeignet sind.
Ein Stand der Technik ist in US 4,853,336 vom 01.08.1989 von Stephen Saros et al offenbart und dem Interessenvorgänger des hier auftretenden Berechtigten zugeordnet, worin ein Probenflüssigkeitstrom, enthaltend aufeinander folgende Probenflüssigkeit-Kapseln oder -Testpackungen, in einem ersten Leitungsabschnitt gebildet wird, welcher durch einen vergrößerten zweiten Leitungsabschnitt zum Zusammenfluss und zur Reaktion der enthaltenen Proben- und Reagensflüssigkeit- Testpackungsegmente und durch einen dritten Leitungsabschnitt läuft, der eine Vielzahl beabstandeter Probenflüssigkeit- Analysenelemente, z. B. kolorimetrische Strömungszellen, für aufeinander folgende kolorimetrische Analysen der auf diese Weise zusammengeflossenen Proben- und Reagensflüssigkeit- Segmente bezüglich des Fortschreitens und der Beendigung der Proben- und Reagensflüssigkeit-Segment-Reaktionen in jedem Beispielsfall einschließt. Da der Fluss des Probenflüssigkeitstroms in diesem System des Standes der Technik in herkömmlicher Weise uni-direktional verläuft, ist es für den einschlägigen Durchschnittsfachmann unmittelbar verständlich, dass eine separate und bestimmte Strömungszelle im dritten Leitungsabschnitt für jede aufeinander folgende Analyse eines jeden der reagierten Proben- und Reagensflüssigkeitsegmente der Reihe nach benötigt wird, und dass jede solcher Strömungszellen auf nur eine Einzelanalyse eines jeden dieser Segmente eingeschränkt ist. Dies trägt natürlich zu den Kosten und der Komplexität dieses Probenflüssigkeit-Analysensystems des Standes der Technik bei, kann abträglich für dessen Gesamtzuverlässigkeit sein und bringt zwei Probenflüssigkeit-Mitschlepp-Intensivleitung- Strömungszellenverbindungsstellen in das System für jede zusätzliche Strömungszelle ein. Dabei gibt es natürlich auch, aus Gründen der Praktikabilität, eine Grenze bei der Anzahl der Fließ- bzw. Strömungszellen, die in realistischer Weise in einem Probenflüssigkeit-Analysensystem dieser Art untergebracht werden können. Dabei ist es klar, dass beispielsweise der Einsatz von 16 in Reihe geschalteter Strömungszellen im dritten Leitungsabschnitt zur Durchführung von 16 Ablesungen beim Fortschreiten zur Beendigung einer jeden der Proben- und Reagensflüssigkeitsegment-Reaktionen, wie dies erwünscht oder wegen der besonders stringenten Anforderungen an die derzeitigen hoch ausgeklügelten klinischen Chemismen sogar erforderlich sein kann, höchst wahrscheinlich diese Grenze bei weitem überschreiten würde.
Obwohl in diesem früheren Kapsel-Chemismus-System von Saros et al ein positives Verdrängungspumpen zur Anwendung gelangt, welches die Form einer peristaltischen Pumpe bei Bildung und Fluss des Probenflüssigkeitstroms annimmt, ist diese Pumpe ausserdem am "rückwärtigen" oder Auslassende des Systems angeordnet, um einen geringeren Genauigkeitsgrad bei der Strömungsbildung und Strömung zu ergeben, als dies mit einer Pumpenanordnung am "vorderen" Ende erreichbar wäre, da, wie der einschlägige Durchschnittsfachmann unmittelbar versteht, der Druck an der Ansaugöffnung im letzteren Fall nicht vom Druckabfall entlang des Systems abhängt. Peristaltische Pumpen unterliegen auch einer gelegentlichen Verringerung der Gesamtpräzision des Betriebsablaufs wegen einer im Zeitablauf auftretenden normalen Verschlechterung der strukturellen Integrität und Elastizität der peristaltischen Pumpenrohre. Ferner hat sich bei bestimmten Anwendungen dieses früheren Kapsel-Chemismus-Systems herausgestellt, dass eine oder mehrere Mischspulen in den dritten Leitungsabschnitt eingebracht werden müssen, um die benötigte sehr gründliche Durchmischung der Proben- und Reagensflüssigkeitsegmente der Reihe nach und der jeweiligen Reaktion untereinander zu begünstigen, bevor der Probenflüssigkeitstrom durch die Analysenelemente fließt. Und dies trägt ebenfalls zu den Kosten und der Komplexität des Systems bei und führt wiederum 2 Probenflüssigkeit-Mitschlepp-Intensivleitung-Mischspulenverbindungsstellen in das System für jede solche Mischspule und natürlich ein gewisses Element eines unerwünschten Rückdrucks auf den Probenflüssigkeitstrom für jede Mischspule ein.
Ein weiteres System des Standes der Technik von Belang, jedoch von geringerer Relevanz, betrifft das Analysensystem für Probenflüssigkeiten gemäß US 4,253,846 vom 03.03.1981 von William J. Smythe et al. das dem Interessenvorgänger des hier auftretenden Berechtigten zugeschrieben ist, worin eine Vielzahl diskreter Reagensflüssigkeiten selektiv durch Injektionsventile in einen Strom aufeinander folgender diskreter Probenflüssigkeitsegmente einführbar ist, die in einer Leitung zur Proben- und Reagensflüssigkeitreaktion und anschließenden Analyse durch ein Einzelanalysenelement, wiederum z. B. eine Kolorimeter-Strömungszelle, fließen. Der Strömungsfluss der Probenflüssigkeiten verläuft in diesem System des Standes der Technik wiederum uni-direktional; und dies zusammen mit der Anwendung von wiederum nur einem Einzelprobenflüssigkeit-Analysenelement schränkt natürlich das System auf nur eine Einzelanalyse der Reihe nach an jedem der diskreten Probenflüssigkeitsegmente ein.
Ein weiteres System des Standes der Technik von Interesse, wiederum aber nur von eingeschränkter Relevanz, ist das Probenflüssigkeit-Reaktionsgeschwindigkeit-Analysensystem gemäß US 3,876,374, worin ein Paar von Inkubationsreaktionsgeschwindigkeitsvergrößerungsspulen vorgesehen sind, in die und aus denen die Probenflüssigkeit - Testpackungen in umgekehrten Richtungen stromaufwärts von und vor der Probenflüssigkeit-Testpackunganalyse fließen. In diesem System verläuft der Fluss durch das Nachweiselement, das die Form einer Kolorimeter-Strömungszelle aufweist, nur in 1 Richtung und nur auf Basis von 1 Probenflüssigkeit-Testpackung pro Zeitpunkt gemäß der uni-direktionalen Betriebsweise eines peristaltischen Pumpenrohres, das die Probenflüssigkeit- Testpackungen durch die Strömungszelle zieht, wodurch die Probenflüssigkeit-Testpackunganalyse auf die Basis von 1 pro Zeitpunkt eingeschränkt ist, weil eine nachfolgende Probenflüssigkeit-Testpackung schlicht nicht analysiert werden kann, bis die vorhergehende Probenflüssigkeit-Testpackung im Detektor entsorgt ist. Somit weist der umgekehrte Probenflüssigkeit-Testpackungfluss in den Geschwindigkeitsverstärkungsspulen absolut keine Auswirkung auf den uni-direktionalen Probenflüssigkeit-Testpackungfluss in der Kolorimeter-Strömungszelle auf. Ausserdem sind die enthaltenen Misch- und Inkubationsreaktionsgeschwindigkeitsverstärkungsspulen, eine Mischspule, ein 4-Wege-Ventil und die Vielzahl der in diesem Probenflüssigkeit-Analysensystem enthaltenen Strömungsleitungsverbindungsstellen hoch intensiv bezüglich des Mitschleppens von Probenflüssigkeiten, wodurch die Genauigkeit der Probenflüssigkeit-Testpackungergebnisse verringert wird, und zwar durch Kontamination einer nachfolgenden Probenflüssigkeit-Testpackung durch den Rückstand einer vorgenannten Probenflüssigkeit-Testpackung.
Ein abstract eines paper mit dem Titel "Kinetic enzyme analyses by flow reversal in a continuous flow system", das von Dr. Burns als paper Nr. 72 beim Centennial ACS Meeting, New York, N.Y., U.S.A., am 08.04.1976 präsentiert wurde, fasst in einfacher Weise den Offenbarungsgehalt der US 3,876,347 zusammen.
Ein weiteres System des Standes der Technik von Interesse ist das Probenflüssigkeit-Analysensystem, offenbart in European Patent Office Patent Abstract of Japan aus der JP-OS 58-76734 vom 05.05.1983. In diesem Analysiermessgerät fließen diskrete Probenflüssigkeit-, Luft- und Standardflüssigkeitegmente in umgekehrten Richtungen auf Basis von 1 Probenflüssigkeitsegment pro Zeitpunkt vielmehr als ein Strom einer Vielzahl von Proben-flüssigkeitegment-Testpackungen, durch einen Detektor, der beabstandete Elektroden umfasst. Diese beabstandeten Elektroden sind offenbar ionenselektive Elektroden, und der Umkehrfluss der diskreten Proben- und Standardflüssigkeitegmente im Detektor nach den Elektroden gewährleistet ein Verrühren und Homogenisieren der Probenflüssigkeiten und verhindert, ganz offensichtlich, eine Polarisierung der Elektroden durch die diskreten Proben- und Standardflüssigkeitegmente durch Begrenzung der entsprechenden Kontaktzeit mit den Elektroden und durch konstantes Umschalten derselben.

Gegenstände der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues und verbessertes automatisiertes Kapsel-Chemismus- Probenflüssigkeit-Analysensystem und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen und anzugeben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Probenflüssigkeit-Analysensystem und ein entsprechendes Verfahren wie oben bereitzustellen und anzugeben, welche, durch den wiederholt umkehrbaren, bi-direktionalen Fluss eines geeignet konfigurierten Probenflüssigkeit-Testpackungstroms, der aufeinander folgende diskrete Probenflüssigkeit- Testpackungen von Proben-, Reagens- und Pufferflüssigkeiten enthält, der Reihe nach wiederholte Analysen einer jeden der im Strom enthaltenen Probenflüssigkeiten bei zeitlich genau bemessenen, häufigen Intervallen mit einem oder jedem von mehr als einem Probenflüssigkeit-Analysenelement zu ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Probenflüssigkeit-Analysensystem und ein entsprechendes Verfahren wie oben bereitzustellen und anzugeben, welche besonders umfassende und bedeutungsvolle und hoch genaue Gesamt-Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse für jede der Probenflüssigkeiten der Reihe nach im Probenflüssigkeit- Testpackungstrom liefern und ergeben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Probenflüssigkeit-Analysensystem und ein entsprechendes Verfahren wie oben bereitzustellen und anzugeben, welche die Notwendigkeit einer Vielzahl von im allgemeinen herkömmlichen, mitschlepp-intensiven Probenflüssigkeit-Komponenten und - verbindungsstellen eliminieren, wodurch die Gesamtgenauigkeit der Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse verbessert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Probenflüssigkeit-Analysensystem und ein entsprechendes Verfahren wie oben bereitzustellen und anzugeben, welche, durch Verwendung einer geeigneten Isolierflüssigkeit, die mit den jeweiligen Proben-, Reagens- und Pufferflüssigkeiten der Probenflüssigkeit-Testpackungen unmischbar ist und bevorzugt die Innenwände der relevanten Systemkomponenten bis zum wesentlichen Ausschluss dieser Flüssigkeiten benetzt, unter minimaler Mitschleppung von Probenflüssigkeiten durchgeführt und betrieben werden können.
Schließlich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Probenflüssigkeit-Analysensystem und ein entsprechendes Verfahren wie oben bereitzustellen und anzugeben, welche, trotz Eignung zur Anwendung bei einer breiten Vielzahl von Analysen mit einer breiten Vielzahl von Probenflüssigkeiten, der Reihe nach für automatisierte klinische Analysen vieler biologischer Probenflüssigkeiten des Menschen besonders geeignet sind.
Der wesentliche Gegenstand der Erfindung ist daher der Gegenstand der Ansprüche 1 und 4.
Wie hierin offenbart, umfasst das Chemismus-System mit umkehrbarer Kapsel der vorliegenden Erfindung operativ verbundene Probenflüssigkeit-Testpackung-Mess- und - Nachschubelemente, umkehrbare Probenflüssigkeit-Testpackung- Verdrängungselemente, Probenflüssigkeit-Testpackung- Transferelemente, Probenflüssigkeit-Testpackung- Reaktionselemente bzw. Probenflüssigkeit-Testpackung- Nachweiselemente.
Die Testpackung-Mess- und -Nachschubelemente können betrieben werden, um die Probenflüssigkeit-Testpackungen, die alternierende Segmente einer Proben- und ersten Reagensflüssigkeit, einer Pufferflüssigkeit, einer zweiten Reagensflüssigkeit und aus Luft umfassen, zu bilden und dieselben im Zusammenwirken mit den Transferelementen zu den Probenflüssigkeit-Testpackung-Reaktionselementen zu leiten, um einen Strom aufeinanderfolgender Probenflüssigkeit-Testpackungen darin zu bilden.
Die umkehrbaren Testpackung-Verdrängungselemente können im Zusammenwirken mit den Transfesrelementen betrieben werden, um den so gebildeten Probenflüssigkeit-Testpackungstrom in den Probenflüssigkeit-Testpackung-Reaktionselementen, anfänglich zur Vor-Inkubation der jeweiligen Proben- und ersten Reagensflüssigkeit-Testpackung-Segmente und anschließend für das Zusammenfließen der jeweiligen Proben- und ersten Reagensflüssigkeit-Segmente und der zweiten Reagensflüssigkeit-Testpackung-Segmente in den Testpackung- Reaktionselementen, um Beginn der gewünschten Reaktion untereinander und zu deren Inkubation wiederholt bidirektional zu verdrängen.
Die wiederholte bi-direktionale Verschiebung bzw. Verdrängung der auf diese Weise zusammengeflossenen Probenflüssigkeit- Testpackungen im Reaktionselement wird fortgesetzt, um zu wiederholten Durchläufen derselben durch die Probenflüssigkeit-Testpackung-Nachweiselemente und zu wiederholten, zeitlich beabstandeten Ablesungen beim Fortschreiten zur Beendigung der Probenflüssigkeit-/- Reagensflüssigkeitreaktionen von Interesse zu führen.
Sobald stetige Betriebsbedingungen des Systems erreicht sind, wird die Einbringung einer jeden aufeinander folgenden Probenflüssigkeit-Testpackung in den Probenflüssigkeit- Testpackungstrom im Testpackung-Reaktionselement vom Fluss aus dem letzteren begleitet, um eine vorhergehende Probenflüssigkeit-Testpackung abfließen zu lassen, die die erforderliche Anzahl reversibler Strömungszyklen im Reaktionselement beendet hat.
In einer ersten hier offenbarten Systemausgestaltung umfassen die Probenflüssigkeit-Testpackung-Mess- und -Nachschubelemente und die umkehrbaren Probenflüssigkeit-Testpackung- Verdrängungselemente präzise betreibbare positive Verdrängungspumpen, die operativ am Frontende des Systems angeordnet sind; die Probenflüssigkeit-Testpackung- Reaktionselemente umfassen eine verlängerte Analyse-Linie, umfassend einen verlängerten Teilbereich oder Aneurismus für das Zusammenfließen der Proben- und ersten Reagensflüssigkeiten und eine zweite Reagensflüssigkeit, d. h. Segmente der Testpackungen; und die Nachweiselemente umfassen eine einzelne kolorimetrische Strömungszelle, die operativ mit der Analyse-Linie unmittelbar stromaufwärts zum Linien- Aneurismus verbunden ist.
In einer zweiten hier offenbarten Systemausgestaltung wird ein zweites Nachweiselement, das wiederum eine kolorimetrische Strömungszelle umfasst, dem System zugefügt, und dieses ist operativ mit der Analyse-Linie stromabwärts zur ersten Strömungszelle verbunden, um die Erfassung des Fortschreitens zur Beendigung der Probenflüssigkeit-/Reagensflüssigkeit- Reaktion zu ermöglichen, wenn der Durchsatz der Probenflüssigkeit-Testpackungen im System materiell ansteigt, z. B. sich verdoppelt.
In einer weiteren hier offenbarten Ausgestaltungsform des Systems wird eine dritte kolorimetrische Strömungszelle dem System zugefügt, und diese ist operativ mit der Analyse-Linie stromabwärts zur zweiten Strömungszelle verbunden, wenn der Probenflüssigkeit-Testpackungdurchsatz des Systems über die Betriebsgrenzen der oben diskutierten zweiten Ausführungsform ansteigt. Eine Erhöhung der Anzahl von Probenflüssigkeit- Testpackungen, die im System enthalten sind, wegen einem entsprechend erhöhten Durchsatz führt zu einem erhöhten Fließwiderstand der durchfließenden Probenflüssigkeit- Testpackungen. Gemäß dem Erfordernis zur besonders genauen Bildung und einem genauen Pumpen des Probenflüssigkeit- Testpackungstroms in und durch die Analyse-Linie angesichts der notwendigen Steigerung im entsprechenden Ausmaß, um die große Zahl von Probenflüssigkeit-Testpackungen unterzubringen und den erhöhten Fließwiderstand zu überwinden, werden in dieser dritten Systemausgestaltung ebenfalls hoch präzise positive Verdrängungspumpelemente am rückwärtigen Ende des Systems angewandt; und diese werden präzise mit denselben am Frontende des Systems gekoppelt, um damit in "Drück-Zieh"- Weise zusammenzuwirken, um die fortgesetzte, besonders präzise Einbringung der aufeinander folgenden Probenflüssigkeit- Testpackungen in die Analyse-Linie zu gewährleisten, um den Probenflüssigkeit-Testpackungstrom darin zu bilden, wobei der so gebildete Probenflüssigkeit-Testpackungstrom besonders präzise bi-direktional kontinuierlich in die Analyse Linie gepumpt und die Probenflüssigkeit-Testpackungen der Reihe nach aus der Analyse-Linie nach Beendigung der jeweiligen Analysen besonders präzise kontinuierlich abgezogen werden.
In allen Systemausführungsformen wird eine Isolierflüssigkeit, die mit dem Proben-, Puffer- und Reagensflüssigkeiten unmischbar ist und bevorzugt die Wände aller relevanten Systemkomponenten bis zum wesentlichen Ausschluss der Proben-, Puffer- und Reagensflüssigkeiten benetzt, angewandt und eingesetzt, um das Mitschleppen von Probenflüssigkeit (und dadurch bedingte entsprechende Verluste) zu minimieren, sowie die Genauigkeit der Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse zu maximieren.

Beschreibung der Zeichnungen

Die obigen und weitere signifikante Gegenstände und Vorteile des umkehrbaren Probenflüssigkeit-Analysensystems und -verfahrens der vorliegenden Erfindung sollten durch deren folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen klargemacht und verdeutlicht sein, in denen das folgende dargestellt ist:
Fig. 1 ist ein im wesentlichen schematisches Diagramm, das eine erste Ausgestaltung eines umkehrbaren Probenflüssigkeit-Analysensystems veranschaulicht, das repräsentativ konfiguriert ist und gemäß der derzeit als beste erachteten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann;
Fig. 2A und 2B sind jeweils etwas vereinfachte schematische Diagramme, die zwei Betriebsbedingungen des Probenflüssigkeit-Testpackung-Transferelements des Systems von Fig. 1 veranschaulichen;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das die Steuerung und Synchronsiation der elektrisch betriebenen Antriebs- und Nachweiskomponenten des Systems von Fig. 1 veranschaulicht;
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, das die Betriebsabläufe der Probenflüssigkeit-Testpackung-Transferelemente bzw. der Probenflüssigkeit-Testpackung-Mess- und Nachschubelemente des Systems von Fig. 1 veranschaulicht, wie sie beim gleichen Zeitmaßstab aufgenommen sind;
Fig. 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 und 13 sind jeweils schematische Systemdiagramme in der Art von Fig. 1, die die Betriebskonfigurationen der Systemkomponenten bei verschiedenen sequenziellen Stufen in der Initiierung des Systems und Bildung des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms veranschaulichen;
Fig. 14, 15 und 16 sind jeweils etwas vereinfachte schematische Diagramme von Fig. 1, die die Betriebskonfigurationen der grundsätzlichen Systemkomponenten bei verschiedenen späteren sequenziellen Stufen bei der Bildung des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms und bei der Reaktion und Analyse der diskreten Probenflüssigkeiten darstellen, wie sie jeweils darin enthalten sind;
Fig. 17 ist eine im wesentlichen Querschnittsansicht, aufgenommen durch die Probenflüssigkeit-Testpackung- Reaktions- und -Analysenelemente des Systems von Fig. 1, welche das Zusammenfließen der jeweiligen Proben- und Reagensflüssigkeitsegmente darin beim anfänglichen Durchfließen einer jeden der Probenflüssigkeit-Testpackungen veranschaulicht;
Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht in der Art von Fig. 17, die die Konfiguration einer Probenflüssigkeit- Testpackung veranschaulicht, im Anschluß des Flusses derselben durch die Probenflüssigkeit-Testpackung- Reaktions- und -Analysenelemente, wie sie darin dargestellt sind;
Fig. 19 ist eine Ansicht in der Art von Fig. 14, 15 und 16, die die Betriebskonfigurationen der grundsätzlichen Systemkomponenten bei einer späteren sequenziellen Stufe bei der Reaktion und Analyse der Probenflüssigkeiten im Testpackungstrom innerhalb des Systems darstellt;
Fig. 20 ist eine im wesentlichen Querschnittsansicht, aufgenommen über die Probenflüssigkeit-Testpackung- Reaktions- und -Analysenelemente des Systems von Fig. 1, die die Konfiguration einer Pufferflüssigkeit-"Test"packung veranschaulicht, wie sie im System gebildet und angewandt wird, um es demselben zu ermöglichen, Reaktion und Analyse der Probenflüssigkeiten an allen verfügbaren Probenflüssigkeiten zu beenden;
Fig. 21 ist eine Ansicht in der Art der Fig. 14, 15 und 16, die die Betriebskonfigurationen der grundsätzlichen Systemkomponenten veranschaulicht, die den Einsatz der Pufferflüssigkeit-"Test"packungen von Fig. 20 zur Beendigung der Reaktionen und Analysen der Probenflüssigkeiten an allen verfügbaren Probenflüssigkeiten leisten;
Fig. 22, 23, 24, 25 und 26 sind jeweils etwas vereinfachte schematische Diagramme, die unterschiedliche Betriebskonfigurationen einer zweiten Ausgestaltung eines umkehrbaren Probenflüssigkeit-Analysensystems veranschaulichen, das repräsentativ konfiguriert ist und gemäß der derzeit als beste erachteten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann;
Fig. 27 und 29 sind jeweils etwas vereinfachte schematische Diagramme, die unterschiedliche
Betriebskonfigurationen einer dritten Ausgestaltung des umkehrbaren Probenflüssigkeit-Analysensystems veranschaulichen, das repräsentativ konfiguriert ist und gemäß der derzeit als beste erachteten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann; und
Fig. 28 ist ein Zeitdiagramm, das die Betriebsabläufe des vorderen und hinteren Systemendes positiver Verdrängungspumpen und der Scher- und Probenflüssigkeit-Testpackung-Abziehsteuerungsventile des Systems der Fig. 27 und 29 veranschaulicht.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Was nun Fig. 1 der Zeichnungen der vorliegenden Anmeldung betrifft, ist eine erste Ausgestaltung des umkehrbaren Probenflüssigkeit-Analysensystems mit Kapsel-Chemismus, das repräsentativ konfiguriert ist und gemäß der derzeit als beste erachteten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann, schematisch dargestellt, wie ganz allgemein unter Bezugsziffer 20 aufgezeigt: dieses umfasst Probenflüssigkeit-Testpackung-Mess- und Nachschubelemente, wie ganz allgemein mit 22 beziffert, welche dazu dienen, aufeinanderfolgende, eingekapselte Testpackungen von Proben-, Reagens- und Pufferflüssigkeiten und von Luft messend zu verfolgen und dieselben der Reihe nach zur Reaktion und Analyse innerhalb des Systems nachzuschieben, umkehrbare Probenflüssigkeit-Testpackung-Verdrängungselemente, wie ganz allgemein mit 24 beziffert, welche ablaufen und dazu dienen, die so abgemessenen und nachgeschobenen Testpackungen durch das System bi-direktional zu verdrängen, Testpackung- Transferelemente, wie ganz allgemein mit 26 beziffert, welche im Zusammenwirken mit den Testpackung-Mess- und - Nachschubelementen 22 und den Testpackung- Verdrängungselementen 24 ablaufen und dazu dienen, die aufeinanderfolgenden Testpackung-Nachschub- und bidirektionalen Funktionen des Systems zu ergeben, Testpackung- Reaktions- und Analysenelemente, wie ganz allgemein mit 28 beziffert, für die aufeinanderfolgenden Reaktionen und wiederholten Analysen der so angelieferten und verdrängten Testpackungen sowie Nachweiselemente, wie ganz allgemein mit 30 beziffert, die operativ mit dem Reaktions- und Analysenelement 28 verbunden sind, um die aufeinander folgenden Probenflüssigkeit-Testpackung-Analysenergebnisse nachzuweisen und zu quantifizieren.
Die Testpackung-Mess- und -Nachschubelemente 22 umfassen eine präzise betreibbare, hoch genaue positive Verdrängungspumpe, z. B. eine Kolbenpumpe, die mit 31 beziffert, umfassend einen Pumpenzylinder 32 und einen Pumpenkolben 34, welche, wie angezeigt, durch einen elektrischen Antriebsmotor angetrieben werden, wie mit 36 beziffert, und operativ damit verbunden, wie gezeigt. Eine biegsame Leitung aus einem entsprechend haltbaren, inerten und transparenten Material, z. B. aus "Teflon", das auch hydrophob ist, ist mit 38 beziffert und verbindet operativ den Pumpenzylinder 32, wie gezeigt, mit dem, was nachfolgend die "stromaufwärtige" Seite des Probenflüssigkeit-Testpackung-Transferelements 26 für den entsprechenden Nachschub aufeinanderfolgender Testpackungen bezeichnet wird, wie weiter unten in größerem Detail beschrieben wird. "Teflon" ist eine eingetragene Handelsmarke von E.I. DuPont deNemours & Company, Wilmington, Delaware, U.S.A.
Ferner ist in das Testpackungabmessungs- und -nachschubelement 22 eine Probenflüssigkeit-Testpackung-Ansaugsondenanordnung eingeschlossen, wie ganz allgemein mit 40 beziffert, welche vorzugsweise die allgemeine Form der gemäß US 4,121,466 vom 24.10.1978 von Allen Reichler et al offenbarten Form annimmt, das dem hier auftretenden Berechtigten zugeschrieben ist. Als solche umfasst die Sondenanordnung 40 ein starres Sondenrohr 42, wiederum vorzugsweise aus Teflon oder einem ähnlichen Material, welches ein Einlassende 44 und ein äußeres Sondenrohr 46 auweist, das konzentrisch, wie um das Sondenrohr 42 herum gezeigt, angeordnet und daran angeschlossen ist, um eine ringförmige Kammer 48 darum herum zu bilden. Eine biegsame Leitung 50, wiederum vorzugsweise aus transparentem Teflon oder einem ähnlichen Material, verbindet operativ das Probenrohr 42, wie gezeigt, mit dem, was nachfolgend die "stromabwärtige" Seite des Proben-Testpackung-Transferelements 26 bezeichnet wird, und dort hindurch mit Leitung 38 und Pumpe 31, gemäß der und für die Zwecke, die weiter unten im Detail beschrieben sind.
Die Sondenantriebselemente, die die Form eines elektrischen Antriebsmotors aufweisen, sind mit 52 beziffert, und operativ, wie gezeigt, mit dem Sondenrohr 42 zum Antrieb der Sondenanordnung 40 in herkömmlicher Weise verbunden.
Proben-, Reagens- und Pufferflüssigkeit-Nachschubelemente sind ganz allgemein mit 54 in Fig. 1 beziffert; und, für eine repräsentative Anwendung des Systems 20 der vorliegenden Erfindung, umfassen sie einen Behälter 56 einer Reagensflüssigkeit R1, einen Behälter 58 einer Reagensflüssigkeit R2 und einen Behälter 60 für eine geeignete Pufferflüssigkeit B. Ein Gestell von Probenflüssigkeitbehältern für unterschiedliche, im wesentlichen wässrige Probenflüssigkeiten, von denen nur vier dargestellt sind, wie dies mit 61, 62, 63 und 64 für die Behälter und mit S1, S2, S3 und S4 für die darin enthaltenen unterschiedlichen Probenflüssigkeiten angegeben ist, ist operativ in einer geeigneten Transportvorrichtung 66 angeordnet, z. B. in der Probenträgerblock- und -pendelanordnung gemäß US 4,853,336 vom 01.08.1989 von Stephen Saros et al, die dem hier auftretenden Berechtigten zugeschrieben ist. Die Transportvorrichtung 66 wird intermittierend durch einen elektrischen Antriebsmotor 68 angetrieben, der daran operativ, wie gezeigt, angeschlossen ist, um die enthaltenen Probenflüssigkeitbehälter der Reihe nach für den Zugriff durch das Sondenrohr 42 und eine Probenflüssigkeitansaugung daraus zu indizieren. Obwohl nicht dargestellt, ist es für den einschlägigen Durchschnittsfachmann unmittelbar erkennbar, dass Flüssigkeitspiegel-Erfassungselemente einer geeigneten, gut bekannten Konfiguration vorzugsweise operativ mit der Probenanordnung 40 verbunden sind, um präzise reproduzierbare Ansaugungen der Proben-, Reagens- und Pufferflüssigkeiten aus den jeweiligen Behältern zur Bildung der Probenflüssigkeit- Testpackungen zu ergeben.
Des weiteren ist in den Probenflüssigkeit-Testpackungabmessungs- und -nachschubelementen 22 ein Isolierflüssigkeitnachschubreservoir 70 enthalten, das, wie gezeigt, in Nachbarschaft zur Pumpe 31 angeordnet ist, um eine geeignete Menge einer mit IL bezeichneten Isolierflüssigkeit zu enthalten. Zur repräsentativen Anwendung des Systems 20 der vorliegenden Erfindung mit im wesentlichen wässrigen Proben-, Reagens- und Pufferflüssigkeiten sowie mit den hydrophoben Systemsonden- und -leitungskomponenten ist die Isolierflüssigkeit IL aus einer geeigneten Fluorkohlenstoff- oder Silicon-Flüssigkeit zusammengesetzt, die mit den Proben-, Reagens- und Pufferflüssigkeiten unmischbar ist und vorzugsweise die hydrophoben Innenwände der hydrophoben Systemkomponenten bis zum wesentlichen Ausschluss jener Flüssigkeiten benetzt, wodurch diese Innenwände der Systemkomponenten mit einer Isolierflüssigkeitschicht überzogen werden, um im wesentlichen einen Kontakt der genannten Flüssigkeiten damit und die Haftung derselben daran zu verhindern. Dies verringert in signifikanter Weise Mitschleppungen von Probenflüssigkeit, d. h. die Kontamination einer nachfolgenden Probenflüssigkeit durch den Rückstand einer vorhergehenden Probenflüssigkeit, und es wird somit die Gesamtgenauigkeit der Probenflüssigkeitanalysenergebnisse signifikant gesteigert. Diese technische Verfahrensweise einer Minimierung mitgeschleppter Probenflüssigkeit durch Verwendung und Einsatz einer nicht-mischbaren Isolierflüssigkeit ist nun in der automatisierten Probenflüssigkeitanalysentechnik gut bekannt, wie dies z. B. in US 4,865,993 vom 12.09.1989 von Michael M. Cassayday et al offenbart ist, die dem Interessenvorgänger des hier auftretenden Berechtigten zugeschrieben ist.
Ein Dreiwege-Drehventil ist mit 72 beziffert und operativ, wie gezeigt, in der Leitung 38 unmittelbar am Auslass aus dem Pumpenzylinder 32 angeordnet; und eine Isolierflüssigkeitnachschubleitung 24 verbindet das Ventil 72 operativ mit dem Nachschub von Isolierflüssigkeit IL im Reservoir 70. Das Drehventil 72 wird durch einen operativ angeschlossenen elektrischen Antriebsmotor 76 zwischen einer ersten Ventilposition, worin das Ventil den Pumpenzylinder 32 direkt über die Leitung 38 mit der stromaufwärtigen Seite vom Transferelement 26 verbindet, und einer zweiten Ventilposition angetrieben, worin das Ventil den Pumpenzylinder 32 und die Leitung 38 mit dem Isolierflüssigkeitreservoir 70 über die Nachschubleitung 74 zum entsprechenden Nachschub der Isolierflüssigkeit IL verbindet, gemäß der und für die weiter unten im Detail beschriebenen Zwecke.
Eine mit positiver Verdrängung präzis betreibbare Pumpe, z. B. eine Spritzenpumpe, ist mit 82 in Fig. 1 beziffert und, wie gezeigt, durch die biegsame Leitung 86 an die ringförmige Sondenkammer 48 über ein äußeres Sondenrohr 46 angeschlossen. Ein Isolierflüssigkeitreservoir ist mit 88 beziffert; und die Leitung 92 verbindet die Pumpe 82 damit, wie dargestellt. Ein elektrischer Antriebsmotor ist mit 96 beziffert und operativ, wie dargestellt, an die Pumpe 82 angeschlossen, um diese anzutreiben, wodurch die Isolierflüssigkeit IL aus dem Reservoir 88 in den ringförmigen Zwischenraum 48 zwischen den äußeren und inneren Sondenrohren 46 und 42 über die Leitungen 92 und 86 gepumpt wird; dies alles, um zur Bildung einer Schicht aus der Isolierflüssigkeit auf der äußeren Oberfläche von Sondenrohr 42 zur wirksamen Minimierung mitgeschleppter Probenflüssigkeit bezüglich der Sondenanordnung 40 zu führen, wie dies in US 4,121,466 klar dargestellt ist, auf die hier Bezug genommen wird. Ausserdem wird auch eine Schicht aus der Isolierflüssigkeit IL zur Minimierung mitgeschleppter Probenflüssigkeit gebildet und auf der inneren Oberfläche des Sondenrohres 42 gehalten, wie weiter unten im Detail beschrieben.
Die umkehrbaren Testpackung-Verdrängungselemente 24 von Fig. 1 umfassen eine Kolbenpumpe 100 mit hoch genauer positiver Verdrängung, die einen Pumpenzylinder 102 und einen Pumpenkolben 104 einschließt, der, wie aufgezeigt, mit einem elektrischen Antriebsmotor 106 angetrieben wird, der operativ daran angeschlossen ist, wie dargestellt. Eine biegsame Leitung, die wiederum vorzugsweise aus durchsichtigem Teflon oder einem ähnlichen Material hergestellt ist, ist mit 108 beziffert und verbindet den Pumpenzylinder 102 operativ mit der stromaufwärtigen Seite des Probenflüssigkeit-Testpackung- Transferelements 26, wie dargestellt. Ein 3-Wege-Drehventil ist mit 110 beziffert und operativ, wie dargestellt, in der Leitung 108 oberhalb der Pumpe 100 angeordnet. Eine Abzugsleitung 112 verbindet das Ventil 110 mit der Atmosphäre. Das Ventil 110 wird, wie aufgezeigt, mit einem operativ angeschlossenen Antriebsmotor 114 zwischen einer ersten Ventilposition, worin diese die Abzugsleitung 112 verschließt, und einer zweiten Ventilposition angetrieben, worin das Ventil die Leitung 108 und somit den Pumpenzylinder 102 mit der Atmosphäre über die Abzugsleitung 112 verbindet.
Ferner ist in das Testpackung-Verdrängungselement 24 von Fig. 1 eine präzis betreibbare Pumpe mit positiver Verdrängung, wiederum z. B. eine Spritzenpumpe, eingeschlossen und mit 116 beziffert. Die Pumpe 116 ist operativ, wie dargestellt, durch Leitung 118 mit der Isolierflüssigkeit IL verbunden, die im Isolierflüssigkeitreservoir 120 enthalten ist, das, wie dargestellt, unterhalb Pumpe 116 angeordnet ist, und sie ist, wie dargestellt, mit der Leitung 108 über eine biegsame Zweigleitung 122 verbunden. Ein elektrischer Antriebsmotor ist mit 124 beziffert und operativ an die Pumpe 116 angeschlossen, wie dargestellt, um diese anzutreiben und die Leitung 108 mit Isolierflüssigkeit IL aus dem Reservoir 120 über die Zweigleitung 122 zu versorgen, wiederum aus Gründen der Minimierung mitgeschleppter Probenflüssigkeit, wie im Detail weiter unten beschrieben.
Die Testpackung-Transferelemente 26 von Fig. 1 umfassen ein 2- Positions-Linear-Scherventil 130. Ventil 130 wird, wie dargestellt, durch einen operativ angeschlossenen elektrischen Antriebsmotor 132 zwischen dem, was nachher als "Ansaug"- Position bezeichnet wird, wobei das Ventil die Leitung 38 und somit die Pumpe 31 mit der Leitung 50 und somit mit der Sondenanordnung 40 sowie gleichzeitig die Leitung 108 und somit die Pumpe 100 mit dem Testpackung-Reaktions- und - Analysenelement 28 verbindet, und dem betrieben, was nachher als "Transfer"-Position bezeichnet wird, wobei das Ventil 130 die Leitung 38 und somit die Pumpe 31 mit dem Testpackung- Reaktions- und Analysenelement 28 verbindet, während die Leitungen 50 und 108 ganz einfach am Ventil abgeschlossen werden, wie für beides noch in größerem Detail weiter unten beschrieben wird.
Die Testpackung-Reaktions- und Analysenelemente 28 von Fig. 1 umfassen eine Analyse-Linie 134 und sind durch eine im allgemeinen verlängerte, biegsame durchsichtige Leitung aus Teflon oder ähnlichem Material gebildet, das sich, wie dargestellt, von der operativen Verbindung zur stromabwärtigen Seite von Scherventil 130 erstreckt, um in einem offenen Ende 135 über einem Abfallbehälter 136 zu enden, wobei die ordnungsgemäß abreagierten und analysierten Probenflüssigkeit- Testpackungen aus der Linie der Reihe nach in diesen Abfallbehälter fließen. Eine Srömungszelle von im wesentlichen herkömmlicher Konfiguration und Betriebsweise ist mit 138 beziffert und operativ, wie dargestellt, in der Analyse-Linie 134 angeordnet, um die Probenflüssigkeit-Testpackungen der Reihe nach bi-direktional hindurchfließen zu lassen, wie weiter unten in größerem Detail beschrieben.
Ferner ist in der Analyse-Linie 134 unmittelbar stromabwärts der Strömungszelle 138 ein Aneurismus oder ein Abschnitt mit vergrößerter Querschnittsfläche, wie beziffert mit 140, enthalten, der vorzugsweise integral mit der Linie z. B. durch Blasformung gebildet ist, wodurch Verbindungsstellen unter intensiver Mitschleppung von Probenflüssigkeit in der Analyse- Linie 134 eliminiert werden, wie dies für den einschlägigen Durchschnittsfachmann gut verständlich ist. In der in US 4,853,336, auf die hier bereits oben Bezug genommen wurde, offenbarten Weise fungiert dieser Abschnitt 140 mit vergrößerter Querschnittsfläche, die nachfolgend als die "Schwindungszone" bezeichnet wird, in der Weise einer expandierenden Flotationszone, um Flüssigkeitsegmente, die verweilen, mit jeder der beiden Seiten eines Luftsegments in jeder der Probenflüssigkeit-Testpackungen zu verbinden, und zwar auf das anfängliche Hindurchfließen der Testpackung dorthin, was nachher die "stromabwärtige" Richtung genannt wird, nämlich die Fließrichtung nach rechts, wie in der Zeichnung von Fig. 1 ersichtlich, aus dem Scherventil 130 zur und durch die Strömungszelle 138 und die Schwindungszone 140. In spezifischer Weise ist es verständlich, dass die Schwindungszone 140 gemäß dem Volumen von mindestens einem der Probenflüssigkeit-Testpackung-Luftsegmente spezifisch dimensioniert ist, oder umgekehrt, um die Okklusion dieser Zone durch dieses Luftsegment zu verhindern, wodurch im Endeffekt dieses Luftsegment in Flüssigkeit darin flotiert und die Flüssigkeitsegmente kombiniert werden, z. B. diejenigen der Probenflüssigkeit S und der Reagensflüssigkeit R1 und diejenigen der Reagensflüssigkeit R2, welche an jeder der beiden Seiten dieses Luftsegments in einer Probenflüssigkeit- Testpackung beim anflänglichen Fließen derselben durch die Schwindungszone 140 in der stromabwärtigen Richtung in der Analyse-Linie 134 verweilen, alles in der Weise, die weiter unten noch im Detail beschrieben wird.
Die Nachweiselemente 30 umfassen eine Lichtquelle 142 einer geeigneten Wellenlänge und einen optisch kompatiblen lichtempfindlichen Detektor 144, welche jeweils operativ, wie dargestellt, an gegenüberliegenden Seiten der Strömungszelle 138 angeordnet sind. Optische Fasern mit geeigneten Lichtdurchlässigkeitseigenschaften sind mit 146 und 148 beziffert und operativ, wie dargestellt, relativ zu Lichtquelle 142, Strömungszelle 138 bzw. Detektor 144 angeordnet, um in herkömmlicher kolorimetrischer Weise zu fungieren, um Licht aus der Quelle 142 durch die Strömungszelle 138 hindurch zum Detektor 144 für wiederholte quantitative Analysen der aufeinanderfolgenden Probenflüssigkeiten der Probenflüssigkeit-Testpackungen der Reihe nach hindurchzulassen, wie wiederum weiter unten in noch größerem Detail beschrieben.
Ferner ist im Nachweiselement 30 von Fig. 1 ein Blasen- Detektor 150 enthalten, der beispielsweise die Form von derjenigen gemäß US 4,253,846 vom 03.03.1981 von William J. Smythe et al aufweist, das dem Interessenvorgänger des hier auftretenden Berechtigten zugeschrieben ist. Der Blasen- Detektor 150 ist operativ mit der Analyse-Linie 134 unmittelbar stromaufwärts von Strömungszelle 138 verbunden, um den Durchgang der führenden Kanten der Flüssigkeitsegmente in den jeweiligen Probenflüssigkeit-Testpackungen nachzuweisen und dem Detektor 144 demzufolge ein Signal zu geben, welches entlang Linie 152 angezeigt ist.
Was ferner die jeweiligen Ansaug- und Transferpositionen des 2er-Positions-Linear-Scherventils 130 des Testpackung- Transferelements 24 von Fig. 1 im Hinblick auf die Analyse- Linie 134 des Testpackung-Reaktions- und -Analysenelements 28 betrifft, welche nun im Detail in Relation zueinander strukturell beschrieben worden sind, kann jetzt auf die Zeichnungen der Fig. 2A und 2B verwiesen werden, wobei die erstere die Leitungsverbindungen schematisch darstellt, die mit dem Scherventil 130 in der Ansaug-Position bewerkstelligt werden, und die letztere diejenigen Leitungsverbindungen mit dem Ventil in der Transfer-Position schematisch darstellt.
Was nun Fig. 3 der Zeichnung einer Anwendungsform betrifft, ist diese als ein Block-Diagramm anzusehen, das schematisch die Steuerung und Synchronisation der elektrisch betriebenen Komponenten des Systems 20 von Fig. 1 veranschaulicht; und zu diesem Zweck stellt ein Steuerungselement 153, das die Form einer in geeigneter Weise programmierbaren Mikroprozessor- Vorrichtung aufweist, beispielsweise einen allgemein einsetzbaren Digitalcomputer mit einem gespeicherten Systemprogramm dar. Das Steuerungselement 153 ist operativ, wie durch die Linien 154, 155 und 156 aufgezeigt, mit den Pumpen-Antriebsmotoren 36 und 106 sowie dem Sondenanordnung- Antriebsmotor 52 verbunden, um die jeweiligen Betriebsabläufe und somit diejenigen der Pumpen 31 und 100 zu steuern und zu synchronisieren; und es ist operativ, wie durch Linie 158 aufgezeigt, mit dem Scherventil-Antriebsmotor 132 für ähnliche Zwecke bezüglich dem Betriebsablauf des Scherventils 130 verbunden. Das Steuerungselement 153 ist auch, wie durch Linie 159 aufgezeigt, mit dem Pumpenflüssigkeitnachschub- Antriebsmotor 68 operativ verbunden, um die Indizierung der Probenflüssigkeitbehälter der Reihe nach zur Sondenanordnung 40 zu steuern und zu synchronisieren; und es ist, wie durch die Linien 160, 162 und 164 aufgezeigt, mit den Isolierflüssigkeitnachschub-Pumpenantriebsmotoren 94, 96 und 124 opeativ verbunden, um den Isolierflüssigkeitnachschub zur Leitung 108 und Sondenanordnung 40 zu steuern. Das Steuerungselement 153 ist auch, wie durch die Linien 166 und 168 aufgezeigt, mit dem Entlüftungsventil-Antriebsmotor 114 und dem Isolierflüssigkeitnachschub-Ventilantriebsmotor 76 operativ verbunden, um die Entlüftung von Pumpe 100 zur Atmosphäre und die Versorgung mit bzw. den Nachschub der Isolierflüssigkeit zur Pumpe 31 und somit zur Leitung 38 zu steuern und zu synchronisieren; und es ist auch mit Lichtquelle 142, Blasen-Detektor 150 und Detektor 144, wie durch die Linien 170, 172 und 174 aufgezeigt, operativ verbunden, um die jeweiligen Funktionen davon zu steuern und abzustimmen. Eine Anwender-Konsole, enthaltend ein Standard- CRD-Terminal und eine entsprechende Tastatur, sowie ein Recorder, enthaltend einen Standard-Drucker zur ständigen Aufnahme der Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse, sind mit 176 und 178 in der Zeichnung von Fig. 3 beziffert und angegeben und jeweils operativ, wie durch die Linien 180 und 182 aufgezeigt, mit dem Steuerungselement 153 zur Steuerung des Systems 20 durch den Anwender und zur Beobachtung und zur Aufnahme der Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse verbunden. Somit lässt sich das Steuerungselement 153 so verstehen, dass es wirksam ist, die Betriebsabläufe des Systems 20, wie sie im Detail weiter unten noch beschrieben werden, vorzugeben, zu steuern, aufzuzeichnen und zu synchronisieren und die Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse zu berechnen und aufzuzeichnen und dieselben in einer Vielfalt von Formaten auszugeben, und dies alles natürlich gemäß geeigneter Programmierung des Steuerungselements 153.
Gemäß der technischen Verfahrensweise der hier offenbarten besten Ausführungsform des Systems 20 der vorliegenden Erfindung, weisen die Pumpenantriebsmotoren 36 und 106 sowie der Sondenanordnung-Antriebsmotor 52 von Fig. 1 die Form präzis betreibbarer Stufenmotoren auf, die, gemäß geeigneter Programmierung des System-Steuerungselements 153 von Fig. 3 und der Steuerung dieser Antriebsmotoren, wie beschrieben, entlang der Linien 154, 155 und 156 von Fig. 3 betrieben werden können, um die Pumpenkolben 34 und 104 der Pumpen 31 und 100 über unterschiedliche und rasch einstellbare Hübe in den Pumpenzylindern 32 und 102 sowie die Sondenanordnung 40 über unterschiedliche und rasch einstellbare Bereiche senkrechter und waagrechter Wege relativ zu den jeweiligen Proben-, Reagens- und Pufferflüssigkeitbehältern anzutreiben, wie dies im Detail weiter unten noch beschrieben wird.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, das die Betriebsbedingungen des Scherventils 130, der Pumpen 31 und 100 sowie der Sondenanordnung 40 während eines repräsentativen Betriebszyklus des Systems 20 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Zu diesem Zweck veranschaulichen die Linien SH die jeweiligen Ansaug- und Transferbedingungen von Scherventil 130, die Linie PA die Position von Kolben 34 in. Zylinder 32 von Pumpe 31, die Linie PB die Position von Kolben 104 in Zylinder 102 von Pumpe 100, die Linie PH die waagrechte Position von Probenanordnung 40 relativ zu den jeweiligen Proben-, Reagens- und Pufferflüssigkeitbehältern sowie die Linie PH die senkrechte Position von Probenanordnung 40 relativ zu diesen Behältern, wobei es klar ist, dass alle Linien von Fig. 4 beim gleichen Zeitmassstab gezogen bzw. gezeichnet sind, wie er darauf angezeigt ist.
Mit den jeweiligen Komponenten des Systems 20 der vorliegenden Erfindung, die konfiguriert und operativ zusammengestellt sind, wie dies vorher beschrieben wurde, ist es verständlich, dass, vor Nachschub und Analyse der Probenflüssigkeit- Testpackung, das System initiiert wird, um jeweilige Volumina oder Säulen der Isolierflüssigkeit IL und Umgebungsluft oberhalb der Pumpenkolben 34 und 104 zu ergeben und bereitzustellen, um im Endeffekt als Verlängerungen dieser Kolben im Leistungsvermögen der Pumpfunktionen zu wirken, wodurch jeglicher Kontakt durch die Probenflüssigkeit- Testpackungen mit Pumpe 31 und Ventil 72 sowie mit Pumpe 100 und insgesamt Mitschleppungen von Probenflüssigkeit in jenen Systemkomponenten verhindert werden, die andernfalls hoch mitschlepp-intensiv sind. Insbesondere und mit Scherventil 130 in der entsprechenden Ansaug-Position von Fig. 2A zur Verbindung der Leitungen 38 und 50 dadurch, wobei das Ventil 72 durch den Antriebsmotor 76 zur Verbindung des Pumpenzylinders 32 mit dem Isolierflüssigkeitreservoir 70 über Leitung 74 betrieben wird, und wobei der Pumpenkolben 34 durch den Antriebsmotor 36 im wesentlichen zum Oberteil des Pumpenzylinders 32 getrieben wird, wird der Pumpenkolben 34 dann durch den Antriebsmotor 36 im wesentlichen zum Boden des Pumpenzylinders 32 getrieben, wodurch die Isolierflüssigkeit IL aus Reservoir 70 dorthin über Leitung 74 angesaugt und im wesentlichen der Pumpenzylinder 32 damit gefüllt werden. Das Ventil 72 wird dann durch Antriebsmotor 76 betrieben, um den Pumpenzylinder 32 mit der Leitung 38 zu verbinden, wodurch der Pumpenzylinder 32 im wesentlichen mit der Isolierflüssigkeit IL gefüllt wird, wobei jegliche Luft, die unterhalb der Isolierflüssigkeit vom Pumpenzylinder eingefangen wurde, ganz einfach unter der Schwerkraft daraus in die Leitung 38 in Folge der Verbindung derselben zur Atmosphäre durch das offene Ende von Sondenrohr 42 fließt. Der Pumpenkolben 34 wird dann nach oben zu einem geringen Ausmaß durch Antriebsmotor 36 zu der in der Zeichnung von Fig. 5 dargestellten Kolbenposition getrieben, worin der Pumpenzylinder 32, das Ventil 72 und ein kleiner Teil von Leitung 38 oberhalb der letzteren mit der Isolierflüssigkeit IL befüllt sind, wodurch eine Isolierflüssigkeitsäule bereitgestellt wird, wie mit 200 in Fig. 5 oberhalb Kolben 34 angezeigt, welche als eine Verlängerung des Kolbens zur Ansaugung der Probenflüssigkeit- Testpackung und zum Nachschub zum System 20 wirkt, wie weiter unten im Detail noch beschrieben wird. Dies ergibt auch eine betriebsbedingte Boden-Tot-Zentrumsposition für Kolben 34 im Pumpenzylinder 32. Damit einhergehend, wird Kolben 104 von Pumpe 100 durch Antriebsmotor 106 zum Boden von Pumpenzylinder 102 getrieben, wie in Fig. 5 dargestellt, um eine betriebsbedingte Boden-Tot-Zentrumsposition für diesen Pumpenkolben zu ergeben; und dies führt dazu, dass der Pumpenzylinder 102 und die Leitung 108 mit Umgebungsluft befüllt werden, wie sie da hinein über Scherventil 130, Analyse-Linie 134 und das offene Ende 135 der letzteren gezogen wird. Dies ergibt eine Luftsäule, wie bei 202 in Fig. 5 oberhalb Kolben 104 in Pumpenzylinder 102 und Leitung 108 angezeigt, welche als eine Ausdehnung dieses Kolbens zur bidirektionalen Verdrängung der Probenflüssigkeit-Testpackungen über die Analyse-Linie durch Pumpe 100 wirkt, wie im Detail weiter unten noch beschrieben wird.
Alternativ dazu, kann die Luftsäule 202 durch Antrieb des Dreiwege-Drehventils 110 zur zweiten Position davon, um den Pumpenzylinder 102 und den Teilbereich von Leitung 108 unterhalb dem Ventil, wie in Fig. 5 dargestellt, zur Atmosphäre zu verbinden, und durch den Antrieb wie oben von Pumpenkolben 104 zur betriebsbedingten Boden-Tot- Zentrumsposition davon bereitgestellt werden, um Pumpenzylinder mit Umgebungsluft zu befüllen, wie sie über die Entlüftungsleitung 112 angezogen wird, worauf das Ventil 110 zu seiner ersten Position zurückgestellt wird.
Mit dem Scherventil 130, das in seiner Ansaug-Position bleibt, wird der Pumpenkolben 34 von Pumpe 31 dann nach oben durch den Antriebsmotor 36 in den Pumpenzylinder 32 in Pumpenzylinder 32 zu dessen betriebsbedingter oberen Tot-Zentrumsposition getrieben, die in der Zeichnung von Fig. 6 veranschaulicht ist, welche, gemäß dem gewünschten anzusaugenden Gesamtvolumen der Probenflüssigkeit-Testpackungen, beispielsweise ca. 2/3 des Weges zur Spitze von Pumpenzylinder 31 ausmachen kann, wie dargestellt; und dies führt dazu, dass die Isolierflüssigkeitsäule 200 oberhalb dem Kolben 34 in Leitung 108 im wesentlichen zur stromaufwärtigen Seite des Scherventils 130 verdrängt wird, wobei die Umgebungsluft vor dieser Säule ganz einfach zur Atmosphäre über die verbundene Leitung 50, das Sondenrohr 42 und das offene Ende 44 des letzteren verdrängt wird. Dies führt auch dazu, dass eine kleine Menge der Isolierflüssigkeit durch Kapillarität und Schwerkraft gezogen wird, um zusammen mit der Luft durch das Scherventil 130 hin und durch die Leitung 50 und das Sondenrohr 42 fließt, um die Innenoberflächen davon mit einer anfänglichen Schicht der Isolierflüssigkeit zu überziehen.
Der Pumpenkolben 34 wird dann intermittierend abwärts gerichtet durch den Antriebsmotor 36 angetrieben, um zu seiner betriebsbedingten Boden-Tot-Zentrumsposition von Fig. 5 zurückzukehren. Damit einhergehend, und jeweils mit den Isolierflüssigkeitpumpen 82, die durch den Antriebsmotor 96 angetrieben werden, um Isolierflüssigkeit IL nach Bedarf aus dem Isolierflüssigkeitreservoir 88 zur Aussenoberfläche des Sondenrohrs 42 zu liefern, um eine Isolierflüssigkeitschicht daran zu bilden, und jeweils mit einer Isolierflüssigkeitschicht, die an den inneren Oberflächen der Leitung 50 und des Probenrohrs 42 gebildet wird, und zwar beide wie vorher beschrieben, und mit dem Probenflüssigkeitbehälter 61, der Probenflüssigkeit S1 enthält, die auf der Transportvorrichtung 66 durch den Antriebsmotor 68 hinein in Betriebsposition relativ zum offenen Ende 44 von Sondenrohr 42 indiziert ist, wird die Sondenanordnung 44 durch den Antriebsmotor 52 betrieben, um, in Reihe, das offene Sondenrohrende 44 ausgesetzt an die Umgebungsluft zurückzulassen, um ein erstes Luftsegment A1 dahinein anzusaugen, das offene Sondenrohrende in den Behälter 60 der Pufferflüssigkeit B einzutauchen, um ein Pufferflüssigkeitsegment B dahinein anzusaugen, erneut das offene Sondenrohrende der Umgebungsluft auszusetzen, um ein zweites Luftsegment A2 dahinein anzusaugen, das offene Sondenrohrende in den Behälter 58 der Reagensflüssigkeit R2 einzutauchen, um ein Segment R2 dieser Reagensflüssigkeit dahinein anzusaugen, erneut das offene Sondenrohrende der Umgebungsluft auszusetzen, um ein drittes Luftsegment A3 dahinein anzusaugen, das offene Sondenrohrende in den Behälter 61 der Probenflüssigkeit S1 einzutauchen, um ein Segment 51 der Probenflüssigkeit dahinein anzusaugen, das offene Sondenrohrende in den Behälter 56 der Reagensflüssigkeit R1 einzutauchen, um ein Segment R1 dieser Reagensflüssigkeit dahinein zum zwischenzeitlichen Zusammenfliessen mit dem Reagensflüssigkeitsegment R1 innerhalb des Sondenrohrs 42 anzusaugen und erneut das offene Sondenrohrende der Umgebungsluft auszusetzen, um ein viertes Luftsegment A4 dahinein anzusaugen. Diese beschriebenen einhergehenden Betriebsabläufe von Pumpe 31 und Sondenanordnung 40 sind klar durch die Linie PA, PH und PV des Zeitdiagramms der Zeichnung von Fig. 4 dargestellt, jeweils beginnend an den zeitgleichen Punkten 204, 206 und 208 auf den Linien PA, PH und PV, und jeweils endend an den Punkten 210, 212 und 214 auf diesen Zeitdiagrammlinien, die ebenfalls zeitgleich sind. Wie klargemacht durch die entsprechend etikettierten Segmente der Linie PA des Zeitdiagramms von Fig. 4 und durch die horizontalen Liniensegmente, die natürlich eine zeitliche Unterbrechung der abwärts gerichteten Pumpenbewegung des Pumpenkolbens 34 anzeigen, wird nichts durch das Sondenrohr 42 zwischen den Ansaugungen der jeweiligen Luft- und Pufferflüssigkeitsegmente A1 und B, zwischen den Ansaugungen der jeweiligen Pufferflüssigkeit- und Luftsegmente B und A2, zwischen den jeweiligen Ansaugungen der Luft- und Reagensflüssigkeitsegmente A2 und R2, zwischen den Ansaugungen der jeweiligen Reagensflüssigkeit- und Luftsegmente R2 und R3, zwischen den Ansaugungen der jeweiligen Luft- und Probenflüssigkeitsegmente R3 und S1 sowie den Ansaugungen der jeweiligen Probenflüssigkeit- und Reagensflüssigkeitsegmente S1 und R1 angesaugt, wobei die letzteren natürlich dazu führen, dass die Proben- und Reagensflüssigkeitsegmente S1 und R1 im Probenrohr 41, wie vorher beschrieben, zusammenfließen.
Einhergehend mit den beschriebenen Ansaugungen in das Sondenrohr 42 der jeweiligen Proben-, Puffer- und Reagensflüssigkeitsegmente S1, B, R1 und R2 und mit den Trenn- Luftsegmenten A1, A2, A3 und A4 ist es für die einschlägigen Durchschnittsfachleute verständlich, dass etwas der Isolierflüssigkeit IL, die, wie vorher beschrieben, zu den ringförmigen äusseren Oberflächen des Sondenrohrs 42 durch die Pumpe 82 geliefert wird, um diese Oberfläche mit einer Isolierflüssigkeitschicht zu überziehen, unter der Schwerkraft zur Sondenrohrspitze zur Ansaugung in das offene Sondenrohrende 44 mit jedem dieser Flüssigkeit- und Luftsegmente herabfliesst, wodurch die Isolierflüssigkeitschicht, die Mitschleppungen von Probenflüssigkeit minimiert, an der inneren Oberfläche des Sondenrohrs 41 wiederbefüllt und gehalten wird.
Dies alles führt zur Bildung einer ersten Probenflüssigkeit- Testpackung, wie angezeigt mit TP1 in der Zeichnung von Fig. 7, und zur Ansaugung davon durch die Pumpe 31 aus dem Sondenrohr 42 in die Leitung 50 im wesentlichen zur stromabwärtigen Seite des Scherventils, wie dargestellt in Fig. 7, wobei die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 in Reihe angeordnete, zusammengeflossenes Proben- und Reagensflüssigkeitsegment S1 + R1, Trenn-Luftsegments A3, Reagensflüssigkeitsement R2, Trenn-Luftsegment A2 bzw. Pufferflüssigkeitsegment B umfasst und ferner, wie dargestellt, sowohl auf den stromaufwärtigen als auch den stromabwärtigen Seiten von den trennenden Luftsegmenten A1 und A4 eingeschlossen und umklammert ist.
Gemäß der Betriebsweise der Sondenanordnung- Isolierflüssigkeitnachschubpumpe 82 zur beschriebenen Bildung von Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 ist es verständlich, dass alle Flüssigkeit- und trennenden Luftsegmente dieser Probenflüssigkeit-Testpackung vollständig, wie in Fig. 7 dargestellt, in Schichten der Isolierflüssigkeit IL in einer Weise eingekapselt sind, die im Detail in der oben zitierten US 4,121,466 beschrieben ist und dies alles natürlich zu den besonders wirkungsvollen Zweck bezüglich der Minimierung mitgeschleppter Probenflüssigkeit.
Was ferner die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 betrifft, ist es verständlich, dass, durch geeignete Programmierung des System-Steuerungselements 153, das die beschriebenen Betriebsabläufe der Sondenanordnung 40 und der Pumpe 31 steuert, wie vorher unter Bezug der Zeichnung Fig. 3 beschrieben, das Volumen des die Testpackung trennenden Luftsegments A3 spezifisch gemäß dem bekannten Volumen der Schwindungszone 140 der Analyse-Linie 134 bestimmt wird, um zu verhindern, dass das trennende Luftsegment A3 diese Schwindungszone beim Durchfluss der Testpackung okkludiert, wobei dies alles im Detail in der oben zitierten US 4.853,336 beschrieben ist.
Obwohl es, wie durch die Zeichnung von Fig. 7 klargemacht, noch keine Probenflüssigkeit-Testpackungen gibt, die in der Analyse-Linie 134 verweilen, kann die Isolierflüssigkeit- Nachschubpumpe 116 durch den Antriebsmotor 124 angetrieben werden, um Isolierflüssigkeit IL aus dem Reservoir 120 durch die Leitungen 118 und 122 in die Leitung 108 zu liefern, und die Pumpe 100 wird durch Antriebsmotor 106 über einen vollständigen Betriebszyklus, wie er durch die Linie PB im Zeitdiagramm der Zeichnung von Fig. 4 dargestellt ist, angetrieben, wobei beide mit der Bildung von Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 einhergehen, wie beschrieben. Dies führt dazu, dass die Isolierflüssigkeit IL in Leitung 108 durch die Luftsäule 202 aufgenommen wird, und zwar so, wie diese durch den Pumpenkolben 104 über das Scherventil 130 in die angeschlossene Analyse-Linie 134 auf dem stromaufwärtigen Hub von Pumpenkolben 104 bewegt wird, wobei zumindest etwas Isolierflüssigkeit IL an der Innenwand der Analyse-Linie 134 trotz der Rückkehr der Luftsäle 202 zur stromaufwärtigen Seite des Scherventils 130 abgeschieden wird, und zwar so, wie der Pumpenkolben in seine Boden-Tot- Zentrumsposition zurückkehrt, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.
Nach der beschriebenen Bildung der Probenflüssigkeit- Testpackung TP1 wird das Scherventil 130 durch den Antriebsmotor 132 auf seine Transfer-Position von Fig. 2B getrieben, um die Leitung 38 mit der Analyse-Linie 34 zu verbinden, während die Leitungen 50 und 108 am Scherventil ganz einfach verschlossen sind. Kolben 34 von Pumpe 31 wird dann durch den Antriebsmotor 36 angetrieben, um zur betriebsbedingten oberen Tot-Zentrumsposition davon in Zylinder 32 zurückzukehren; und dies führt dazu, dass die Säule 200 von Isolierflüssigkeit IL oberhalb dem Pumpenkolben erneut im wesentlichen zur stromaufwärtigen Seite von Scherventil 130 getrieben wird, wobei die Luft vor derselben in Leitung 38 und verbunden mit Analyse-Linie 134 einfach zur Atmosphäre über das offene Ende 135 der letzteren getrieben wird, und wobei die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 ganz einfach in der Leitung 50 bleibt und verweilt, die nun an der stromabwärtigen Seite des Scherventils 130 verschlossen ist, wodurch das System der vorliegenden Erfindung auf den entsprechenden Betriebszustand gebracht ist, der in Fig. 8 dargestellt ist.
Das Scherventil 130 wird dann durch den Antriebsmotor 132 angetrieben, um auf seine Ansaug-Position zurückzukehren, und es wird der Probenflüssigkeitbehälter 62, der die Probenflüssigkeit 52 enthält, auf der Transportvorrichtung 66 durch den Antriebsmotor 68 zur Zugangsposition durch das Sondenrohr 42 indiziert. Der Kolben 34 von Pumpe 31 wird dann durch den Antriebsmotor 36 auf seine betriebsbedingte Boden- Tot-Zentrumsposition getrieben, und damit einhergehend werden die Sondenanordnung 40, wie vorher beschrieben, relativ zum Probenflüssigkeitbehälter 62 und die Behälter 60, 56 bzw. 58 der jeweiligen Pufferflüssigkeit B und Reagensflüssigkeiten R1 und R2 aktiviert, worauf, wie vorher beschrieben, eine zweite Probenflüssigkeit-Testpackung TP2 durch die Pumpe 31 über das Sondenrohr 40 in die Leitung 50 angesaugt und die entstandene Verdrängung der vorher angesaugten Probenflüssigkeit- Testpackung TP1 aus Leitung 50 über das Scherventil 130 in die Leitung 38 bewerkstelligt werden, wodurch das System 20 der vorliegenden Erfindung in den Betriebszustand gebracht wird, wie er in der Zeichnung der Anwendung von Fig. 9 dargestellt ist. Sobald dies eintritt, können Pumpe 100 erneut über 1 vollständigen Hub im Kreislauf geführt und Pumpe 116, wie erforderlich, betrieben werden, um weitere Isolierflüssigkeit IL aus dem vorher beschriebenen Isolierflüssigkeitreservoir 120 über das Scherventil 130 zur inneren Oberfläche der nun verbundenen, aber bezüglich der Probenflüssigkeit- Testpackungen insofern noch leeren Analyse-Linie 134 nachzuschieben.
Das Scherventil 130 wird dann erneut durch den Antriebsmotor 132 zu seiner Transfer-Position getrieben, und der Kolben 34 von Pumpe 31 wird dann durch den Motor 36 angetrieben, um auf seine betriebsbedingte obere Tot-Zentrumsposition zurückzukehren; und dies führt dazu, dass die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1, wie in der Zeichnung von Fig. 10 dargestellt, durch die Pumpenwirkung der Säule 200 durch die Isolierflüssigkeit IL oberhalb des Pumpenkolbens 34 aus der Leitung 38 über das Scherventil 130 zur nun verbundenen Analyse-Linie 134 an der stromabwärtigen Seite des Scherventils übertragen wird, während die Probenflüssigkeit- Testpackung TP2 noch verweilend, wie dargestellt, in der Leitung 50 zurückbleibt. Das Scherventil 130 wird dann auf seine Ansaug-Position durch den Antriebsmotor 132 zurückgestellt, um die Leitungen 38 und 50 sowie die Leitung 108 und die Analyse-Linie 134 erneut zu verbinden, wobei die operativen Komponenten des Systems 20 zu ihren jeweiligen Bedingungen bzw. Zuständen zurückkehren, die in Fig. 6 dargestellt sind, wobei aber die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 verweilend, wie in Fig. 10 dargestellt, in der Analyse- Linie 134 unmittelbar stromabwärts des Scherventils 130 zurückbleibt. Diese Betriebsabläufe des Scherventils 130 und der Pumpe 131 sind klar durch die Linien SH und PA des Zeitdiagramms der Zeichnung von Fig. 4 dargestellt, welche jeweils an den Punkten 216 und 218, die nicht zeitgleich sind, auf den Linien SH und PA anfangen und jeweils an den Punkten 220 und 222, die zeitgleich sind, auf diesen Linien enden. Die Linien PB, PH und PV von Fig. 4 machen klar, dass die Pumpe 100 und die Sondenanordnung 40 während dieses Probenflüssigkeit-Testpackung-Transfervorgangs nicht in Betrieb sind. Der Probenflüssigkeitbehälter 63, der die Probenflüssigkeit S3 enthält, wird dann auf der Transportvorrichtung 66 durch den Antriebsmotor 68 in die Zugangsposition durch das Sondenrohr 42 indiziert, worauf, wie vorher beschrieben, eine dritte Probenflüssigkeit-Testpackung TP3 durch die Pumpe 31 über das Sondenrohr 40 in die Leitung 50 an der stromabwärtigen Seite des Scherventils angesaugt wird, wobei die entstandene Verdrängung der vorher angesaugten Probenflüssigkeit-Testpackung TP2 aus der Leitung 50 über das Scherventil 130 in die Leitung 38 dann ebenfalls erfolgt. Damit einhergehend, wird der Kolben 104 von Pumpe 100 über 1 vollständigen Hub, wie dargestellt durch die Linie PB in Fig. 4, die sich von den Punkten 224 zu 226 darauf erstreckt, angetrieben, um, gemäß der entstandenen bi-direktionalen Verdrängung der Lufstäule 202 in der Leitung 108 oberhalb dem Kolben 104, bi-direktional die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 in der Analyse-Linie 134 zu verdrängen, und zwar zuerst nach rechts in der Analyse-Linie 134, wie ersichtlich in den Zeichnungen der jeweiligen Anwendungszustände, auf eine Distanz, die sich durch das Verhältnis zwischen der Verdrängung der Pumpe 100 und der Querschnittsfläche der Analyse-Linie 134 bestimmt, und dann auf die gleiche Distanz nach links, um die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 im wesentlichen auf ihre Ausgangsposition unmittelbar an der stromabwärtigen Seite des Scherventils 130 zurückzubringen. Die jeweiligen Betriebszustände des Systems 20 zwischen dieser Stufe und an ihrer Beendigung sind durch die Zeichnungen der Anwendungszustände in Fig. 11 und 12 dargestellt: wobei Fig. 11 dieselbe zum Zeitpunkt darstellt, wenn die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 die am weitesten rechts liegende Grenze ihrer anfänglichen Verdrängung durch die Pumpe 100 in der Analyse-Linie 134 erreicht hat, was durch den Punkt 228 auf der Linie PB im Zeitdiagramm von Fig. 4 aufgezeigt ist, wobei sich die Ansaugung der Probenflüssigkeit- Testpackung TP3 in die Leitung 50 und die Verdrängung der Probenflüssigkeit-Testpackung TP2 durch jene aus der Leitung 50 über das Scherventil 130 in die Leitung 38 durch die Pumpe 31 in Zwischenstufen befinden, wie dies durch den zeitgleichen Punkt 230 auf der Linie PA in Fig. 4 angezeigt ist; und Fig. 12 veranschaulicht Betriebssystem-Zustände bzw. entsprechende Bedingungen bei der Rückkehr von Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 in die Analyse-Linie 134 im wesentlichen auf der stromabwärtigen Seite des Scherventils 130 sowie die Beendigung der Ansaugung und des Nachschubs von Probenflüssigkeit-Testpackung TP3 in die Leitung 38 und die Verdrängung von Probenflüssigkeit-Testpackung TP2 in die Leitung 38, wie dies jeweils durch die zeitgleichen Punkte 210 und 232 auf den Linien PA und PB in Fig. 34 aufgezeigt ist.
Fig. 11 macht klar, dass die beschriebene anfängliche Verdrängung der Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 nach rechts durch die Pumpe 100 nicht hinreicht, um zu verursachen, dass irgendein Teil dieser Testpackung durch die Strömungszelle 138 in die Schwindungszone 140 in der Analyse-Linie 134 fließt. Obwohl es vom einschlägigen Durchschnittsfachmann unmittelbar verstanden wird, dass die beschriebene bi-direktionale Verdrängung der in eine Isolierflüssigkeit eingekapselten Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 in der Anlayse-Linie 134, gekoppelt mit dem einhergehenden Nachschub zusätzlicher Isolierflüssigkeit IL aus dem Reservoir 120 zur Analyse-Linie 134 durch die Pumpe 116 über die Leitungen 122 und 108 und das Scherventil 130, was, wie beschrieben, durch den Betrieb der Pumpe 100 durchgeführt wird, wirksam ist, um, gegebenenfalls, eine Schicht der Isolierflüssigkeit zur Minimierung von mitgeschleppter Probenflüssigkeit auf der Innenwand der Analyse-Linie 134 zu bilden oder diese wieder aufzufüllen, zumindest einhergehend bei dieser Betriebsstufe des Systems 20 mit der am meisten nach rechts gerichteten Verdrängung von Probenflüssigkeit-Testpackung in der Anlayse-Linie; und diese Schicht der Isolierflüssigkeit IL ist als solche in der Zeichnung von Fig. 10 veranschaulicht.
Scherventil 130 wird dann durch Antriebsmotor 132 in seine Transfer-Position und Kolben 34 von Pumpe 31 wird durch Antriebsmotor 36 in seine betriebsbedingte obere Tot- Zentrumsposition getrieben, was dazu führt, dass die Probenflüssigkeit-Testpackung TP2 aus der Leitung 38 über das Scherventil in die verbundene Analyse-Linie 134 unmittelbar stromaufwärts der vorher übertragenen Probenflüssigkeit- Testpackung TP1 übertragen wird; und dies bringt das System der vorliegenden Erfindung in den in der Zeichnung von Fig. 13 dargestellten Betriebszustand, worin die Bildung des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms, der zu diesem Zeitpunkt aus den Probenflüssigkeit-Testpackungen TP1 und TP2 besteht, nun angefangen hat; dabei ist es klar, dass die beschriebene Injektion der Probenflüssigkeit-Testpackung TP2 in die Analyse-Linie 134 in Betrieb gesetzt worden ist, um im Endeffekt die Probenflüssigkeit-Testpackung TP 1 eine Distanz nach rechts in der Analyse-Linie zu indizieren, welche gleich der longitudinalen Erstreckung einer Probenflüssigkeit- Testpackung ist, einschließlich der führenden und wandernden Trenn-Luftsegmente A1 und A4 in der Analyse-Linie 134, wie in Fig. 11 ersichtlich. Zur einfacheren Beschreibung wird diese Distanz nachfolgend als eine "Testpackung-Distanz" bezeichnet. Probenflüssigkeit-Testpackung TP3 bleibt ganz einfach verweilend in der Leitung 50 während diesem Betriebszyklus von Pumpe 31. Das Scherventil 130 wird dann in seine Ansaug- Position durch den Antriebsmotor 132 zurückgestellt, und es wird der Kolben 104 von Pumpe 100 durch den Antriebsmotor 106 über 1 vollständigen Hub davon angetrieben, um erneut den Testpackungstrom der Probenflüssigkeit-Testpackungen TP1 und TP2 in der Analyse-Linie 34 bi-direktional zu verdrängen; zuerst nach rechts, wie vorher unter Bezug auf Fig. 11 beschrieben, und um dann den Testpackungstrom im wesentlichen in die entsprechzende Position von Fig. 13 in der vorher unter Bezug auf Fig. 12 beschriebenen Weise zurückkehren zu lassen. Da allerdings der Testpackungstrom nun aus zwei Probenflüssigkeit-Testpackunge TP1 und TP2 besteht, ist es für den einschlägigen Durchschnittsfachmann unmittelbar klar, dass die Distanz, um welche die führende Probenflüssigkeit- Testpackung TP1 in diesem Strom nach rechts in der Analyse- Linie 134 fortschreitet, um 1 Testpackung-Distanz ansteigt. Gemäß der hier offenbarten besten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird es verständlich, dass dieses Voranrücken der Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 dennoch ungenügend bleiben wird, um zu verursachen, dass irgendein Teil derselben die Strömungszelle 138 erreicht oder durch diese fließt oder, wie folgen müsste, die Schwindungszone 140 erreicht oder durch diese fließt. Somit besteht die Integrität bzw. Unversehrtheit des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms TP1 unbeeinflusst durch dessen zweite bi-direktionale Verdrängung in der Analyse-Linie 134 fort.
Der Betriebsablauf des Systems 20 der vorliegenden Erfindung wird, wie beschrieben, mit den nachfolgenden Probenflüssigkeit-Testpackungen fortgesetzt, die ihrerseits in die Leitung 50 durch entsprechend koordinierte Betätigungen von Probenflüssigkeitbehälter-Transportvorichtung 66, Sondenanordnung 401 Scherventil 130 und Pumpe 31 angesaugt, der Reihe nach aus Leitung 38 in Leitung 50 verdrängt und der Reihe nach aus Leitung 50 über das Scherventil 130 zurück in die Analyse-Linie 134 übertragen werden, um, in jedem Beispielsfall, 1 Probenflüssigkeit-Testpackung dem Testpackungstrom in der Analyse-Linie zuzufügen und die letztere mit 1 Testpackung-Distanz nach rechts zu indizieren. Dies führt dazu, dass der Probenflüssigkeit-Testpackungstrom bi-direktional, wie beschrieben, in der Analyse-Linie 134 durch koordinierte Betätigung von Pumpe 100 und Scherventil 130 unmittelbar in der Folge der entsprechenden Zugabe der Reihe nach einer jeden der nachfolgenden Probenflüssigkeit- Testpackung verdrängt wird.
Diese wiederholte bi-direktionale Verdrängung, die hier beschrieben ist oder im folgenden als "Schütten" des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms nach rückwärts und vorwärts in der Analyse-Linie 134 bezeichnet wird, wird, gemäß den technischen Lehren der vorliegenden Erfindung, vom einschlägigen Durchschnittsfachmann unmittelbar als hochsignifikanter Vorteil bezüglich der Gesamtgenauigkeit der Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse, die vom System 20 geliefert werden, verstanden und gewürdigt. Insbesondere führt dieser wiederholte Schüttvorgang nach rückwärts und vorwärts in der Analyse-Linie der jeweiligen Proben- und Reagensflüssigkeitsegmente S + R1 in jeder der Testpackungen im Testpackungstrom zur besonders gründlichen und hoch wirkungsvollen Vermischung dieser Proben und Reagensflüssigkeiten gemäß den konstant hin- und hergehenden Bolus-Fließmustern, die darin als Ergebnis derselben erstellt werden. Somit werden eine erfolgreiche Durchführung und Beendigung gemäß der dafür vorgesehenen Zeit begünstigt, wie dies im Detail im folgenden für die erforderlichen Reaktionen der Proben- und Reagensflüssigkeiten S + R1 beschrieben ist, und zwar gänzlich ohne die für diesen Effekt erforderliche Notwendigkeit für Spulen-Leitungsverbindungsstellen in der Analyse-Linie 134 zur Vermischung unter hoch intensiver Mitschleppung von Probenflüssigkeit. Ausserdem bewirkt diese Eliminierung von Mischspulen aus der Analyse-Linie 134, dass der hydraulische Rückdruck im System 20 signifikant verringert wird, um dadurch die Präzision von dessen Betriebsablauf insofern zu verbessern, als die präzise Bildung und ein präziser Pumpvorgang des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms davon betroffen sind, insbesondere im Hinblick auf die Komprimierbarkeit der jeweiligen Trenn-Luftsegmente A1, A2, A3 und A4. Ferner verursacht und bewirkt dieses wiederholte Schütten nach rückwärts und vorwärts der jeweiligen Probenflüssigkeit-Testpackungen in der Anlayse-Linie 34, dass die enthaltenen Puffer-Flüssigkeitsegmente B im Endeffekt wiederholt und bi-direktional durch die Schicht aus der Isolierflüssigkeit IL auf der Innenwand der Analyse-Linie 134 geschrubbt werden, um Probenflüssigkeitrückstände daraus zu entfernen, wodurch jene in wirkungsvoller Weise zur noch größeren Minimierung von mitgeschleppter Probenflüssigkeit gewaschen wird, wobei diese Schrubbtätigkeit der Pufferflüssigkeitsegmente sowohl diesbezüglich physikalisch wirkungsvoll als auch dahingehend chemisch wirkungsvoll sind, um gelöstes CO&sub2; erneut einzufangen, wie es durch die Isolierflüssigkeitschicht aus einem vorhergehenden Probenflüssigkeitsegment aufgenommen wird, um dessen erneute Abscheidung in einem nachfolgenden Probenflüssigkeitsegment zu verhindern. Zusätzlich werden signifikante Vorteile dieses Schüttvorgangs des Testpackungstroms in der Analyse-Linie 34 im Detail im folgenden erkennbar und diskutiert.
Der weitere Betriebsablauf des Systems 20 der vorliegenden Erfindung setzt sich, wie beschrieben, fort, wobei 1 Probenflüssigkeit-Testpackung aus den jeweiligen Behältern der Pufferflüssigkeit B und der Reagensflüssigkeit R1 und R2 sowie der Reihe nach aus den Behältern der Probenflüssigkeit 54 und der nachfolgenden Probenflüssigkeit angesaugt und zum Testpackungstrom durch die Tätigkeit von Pumpe 31 gegeben wird, um dieselbe 1 Testpackung-Distanz nach rechts in der Analyse-Linie 134 für jeden Betriebszyklus des Systems 20 vorrücken zu lassen, und wobei der Testpackungstrom bi- direktional in der Analyse Linie unmittelbar in der Folge jeder entsprechenden Zugabe einer solchen weiteren Testpackung durch die Tätigkeit von Pumpe 100 verdrängt wird. Letztendlich und gemäß den relevanten Betriebsparamentern des Systems 20 führt dies natürlich dazu, dass die führende Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 bi-direktional in der Analyse-Linie 134 verdrängt wird, um zweimal durch die Strömungszelle 138 und die Schwindungszone 140 zu fließen, und zwar zuerst in der Richtung von links nach rechts, wie ersichtlich aus den Zeichnungen der jeweiligen Anwendungsformen, und dann in der Richtung von rechts nach links, wie ebenfalls in diesen ersichtlich, um im wesentlichen zu derselben Position davon in der Analyse-Linie zurückzukehren, wie beschrieben.
Insbesondere und mit einem repräsentativen Beispiel gemäß der hier offenbarten besten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für ein Probenflüssigkeit-Analysensystem 20, worin die Verdrängungsleistung von Pumpe 100 durch geeignete Programmierung des System-Steuerungselement 153 gemäß der Querschnittsfläche der Analyse-Linie 134 bestimmt ist, um zu verursachen, dass die Luftsäule 202 bi-direktional den Testpackungstrom eine Distanz gleich 16 Testpackung-Distanzen in jeder Richtung in der Analyse-Linie für jeden vollständigen Hub aus dem Boden-Tot-Zentrum von Pumpe 100 verdrängt, und worin die Schwindungszone 140 eine Distanz entlang der Analyse-Linie von der stromabwärtigen Seite von Scherventil 130 gleich 26 Testpackung-Distanzen angeordnet ist, ist es unmittelbar klar, dass die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 die Schwindungszone 140 bis 10 vollständige Zyklen des Systems 20 in der Folge der Einbringung dieser Probenflüssigkeit- Testpackung in die Analyse-Linie nicht erreicht. Dies wird durch die etwas vereinfachten Zeichnungen der Anwendungsformen von Fig. 14, 15 bzw. 16 veranschaulicht: worin Fig. 14 die Betriebsbedingungen des Systems 20 unmittelbar nach der Einbringung der zehnten Probenflüssigkeit-Testpackung TP10 in die Analyse-Linie durch Pumpe 31 veranschaulicht, und es wird das Scherventil 130 in seine Ansaug-Position zurückgestellt, um die Ansaugung der Probenflüssigkeit-Testpackung TP12 und die entstandene Verdrängung der Probenflüssigkeit-Testpackung TP11 aus der Leitung 50 über das Scherventil in die Leitung 38 vorzubereiten; Fig. 15 veranschaulicht diese Betriebsbedingungen unmittelbar nach der Verdrängung des Testpackungtroms durch Pumpe 100 16 Testpackungpositionen nach rechts in der Analyse-Linie 134 aus der Stromposition von Fig. 14, wodurch die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 dazu veranlasst wird, wie dargestellt, durch die Strömungszelle 138 in die Schwindungszone 140 zu fließen, und wobei die Verdrängung der Probenflüssigkeit-Testpackung TP11 aus Leitung 50 über Scherventil 130 in die Leitung 38 durch die Bildung und Ansaugung der nachfolgenden Probenflüssigkeit-Testpackung TP12 in die Leitung 38 durch die Pumpe 31 teilweise durchgeführt worden ist; und Fig. 16 veranschaulicht Systembetriebsbedingungen unmittelbar nach der Verdrängung des Testpackungstroms 16 Testpackung-Distanzen nach links in der Anlyse-Linie 134 durch Pumpe 100, um diesen im wesentlichen in seine Startposition an der stromabwärtigen Seite von Scherventil 130 zurückfließen zu lassen, und wobei die Ansaugung der Probenflüssigkeit-Testpackung TP12 durch Pumpe 31 in die Leitung 38 durchgeführt worden ist, wie dargestellt, um die Verschiebung von Scherventil 130 in seine Transfer- Position und die Zugabe der Probenflüssigkeit TP11 in den Testpackungstrom in der Analyse-Linie 134 durch Betätigung der Pumpe 31 vorzubereiten, wie vorher beschrieben.
Für eine repräsentative Zykluszeit von 30 s für das System 20 der vorliegenden Erfindung ist es klar, dass gemäß dem oben Gesagten, die Verweilzeit von Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 für 10 Systemzyklen in der Analyse-Linie 134 vor dem beschriebenen Fluss der Testpackung durch die Strömungszelle 138 in die Schwindungszone 140 ungefähr 5 min beträgt; und es ist verständlich, dass diese Verweilzeit gemäß den involvierten besonderen Probenflüssigkeit-Analysenchemismen vorbestimmt ist, um die Reaktion zwischen den eingeschlossenen Proben- und Reagensflüssigkeiten des Testpackungsegments S1 + R1 hinreichend zu befähigen, bis zu ihrer Beendigung fortgeschritten und abgelaufen zu sein, wobei sie natürlich durch die sehr gründliche Vermischung dieser Proben- und Reagenssegmentflüssigkeiten gemäß dem wiederholten Schüttvorgang der Testpackung in der Analyse-Linie unterstützt wurde, wie oben bereits beschrieben. Somit und in der Weise, wie die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 zuerst von links nach rechts in der Analyse-Linie 134 durch die Strömungszelle 138 fließt, wie beschrieben unter Bezug auf Fig. 13, ist es für den einschlägigen Durchschnittsfachmann klar, dass besonders bedeutungsvolle Ablesungen, die materiell zur Genauigkeit der Gesamt-Probenflüssigkeitanalyse beitragen, daran vorgenommen werden können. Insbesondere und für repräsentative Probenflüssigkeit-Analysensystemanwendungen, worin die Probenflüssigkeiten Proben aus Humanblut sind, und worin sich S1 + S2-Reaktion primär dahingehend auswirkt, die Probenflüssigkeit S1 ohne signifikante Änderung der Farbe der Probenflüssigkeit, z. B. eine Probenflüssigkeit- Enzymaktivierung oder -Modifizierung der Probenflüssigkeit PH, zu konditionieren, ist es klar, dass nun Ablesungen, bezüglich im wesentlichen einer Blindprobe von Probenflüssigkeit S1 oder einer Vor-Inkubation, insofern als eine anschließende farberzeugende Reaktion mit Reagensflüssigkeit R2 betroffen ist, wie weiter unten noch beschrieben wird, vorgenommen werden können. Ausserdem können diese Ablesungen durchgeführt werden, um Abnormalitäten im Probenflüssigkeitsegment S1 in der Natur von z. B. Humanblut-Probenflüssigkeiten gebrochener roter Zellen oder klinisch signifikanter Probenflüssigkeitverunreinigungen oder dgl. nachzuweisen. In gleicher Weise schafft dieser anfängliche Durchgang des noch nicht zusammengeflossenen Reagensflüssigkeitsegments R2 der Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 durch die Strömungszelle 138, wie beschrieben, in der Richtung von links nach rechts die Befähigung, dass genaue Basislinien- oder Referenz- Ablesungen daran vorgenommen werden, um, in Kombination mit den S1 + R1-Ablesungen, materiell zur Gesamtgenauigkeit der Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse beizutragen.
Da, wie oben bereits beschrieben, das Trenn-Luftsegment A3 der Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 ein ungenügendes Volumen aufweist, um die Schwindungszone 140 zu okkludieren, ist es klar, dass dieser anfängliche Fluss dieser Testpackung in die Schwindungszone von links nach rechts, wie in der Zeichnung von Fig. 15 veranschaulicht, abläuft, um das Trenn-Luftsegment A3 ganz einfach in die jeweiligen Proben- und Reagensflüssigkeiten S1 und R1 sowie R2 fließen zu lassen, die die S1 + R1- und R2-Flüssigkeitsegmente gebildet hatten, die beiderseits des Trenn-Luftsegments A3 vor dem Fluss der Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 in die Schwindungszone 140 verweilen, und dies alles, um zum Zusammenfluss der Probenflüssigkeit-Testpackungsegmente S1 + R2 und R2 in der Schwindungszone 140 und zum Anfangsbeginn der gewünschten farberzeugenden Reaktion zwischen diesen zu führen. Dies ist durch die Zeichnungen der Anwendungsformen in Fig. 17 und 18 veranschaulicht: wobei Fig. 17 die beschriebene Flotation des Trenn-Luftsegments A3 der Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 in der Schwindungszone 140 und den entstandenen Zusammenfluss darin der Testpackungsegmente S1 + R1 und R2 veranschaulicht; und Fig. 18 veranschaulicht die entstandene Konfiguration der Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 mit diesen zusammengeflossenen Segmenten, wie beschrieben, um ein Testpackungsegment S1 + R1 + R2 zu bilden, und veranschaulicht das Trenn-Luftsegment A3, das, wie dargestellt, mit Trenn- Luftsegment A2 zusammengeflossen ist, und zwar so, wie der Testpackungstrom seinen Rückfluss in die Analyse-Linie 134 unter der Tätigkeit von Pumpe 100 aus der Schwindungszone 140 durch die Strömungszelle 138 auf der stromabwärtigen Seite von Scherventil 130 oder aus der Testpackungstromposition von Fig. 15 zur Testpackungposition von Fig. 16 anfänglich beginnt. Die jeweiligen Volumina der Trenn-Luftsegmente A4 und A1, der zusammengeflossenen Trenn-Luftsemgente A3+A2 sowie des Pufferflüssigkeitsegments B der Probenflüssigkeit Testpackung TP1 sind allerdings wirkungsvoll, wie vorher beschrieben, um die Schwindungszone 140 völlig zu okkludieren, wodurch keine weitere Änderung in der Konfiguration der Probenflüssigkeit- Testpackung TP1 einschließlich der führenden oder wandernden Luftsegmente A4 und A1, wie in Fig. 18 veranschaulicht, bei bzw. nach diesem oder anschließenden Durchgängen derselben durch die Schwindungszone stattfindet. Diese Wirksamkeit der Schwindungszone 140, das beschriebene Zusammenfliessen der Probenflüssigkeit-Testpackung-Proben- und Reagensflüssigkeitsegmente S1+R1 und R2 gemäß dem nichtokkludierenden Volumen des Trenn-Luftsegments A3 zu verursachen, ist ebenfalls im Detail in der in dieser Beschreibung zitierten US 4,853,336 beschrieben.
Mit dem System 20 der vorliegenden Erfindung, das repräsentativ konfiguriert und operabel ist, wie hierin vorher beschrieben, ist es für den einschlägigen Durchschnittsfachmann klar, dass, in der Folge der Rückkehr des Testpackungstroms in die Analyse-Linie 134 in dessen Position unmittelbar an der stromabwärtigen Seite von Scherventil 130, wie in Fig. 16 dargestellt, die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1, die nun das zusammengeflossene und reagierende Proben- und Reagensflüssigkeitsegment S1+R1+R2, wie beschrieben, einschießt, zweimal durch die Strömungszelle 138 und die Schwindungszone 140 fließend geleitet wird, d. h. 1 Mal in der Richtung von links nach rechts in der Analyse-Linie 134 und 1 Mal in der Richtung von rechts nach links, für jeden der anschließenden 16 Zyklen des Systems 20 oder 32 Mal in allem, bevor die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1, als Ergebnis der Addition von 16 aufeinanderfolgenden Testpackungen TP11 bis TP26 zum Testpackungstrom in der Analyse-Linie 34 durch Tätigkeit von Pumpe 31, wie vorher beschrieben, die Position in der Analyse-Linie unmittelbar rechts von der Strömungszelle 138, im Inneren der Schwindungszone 140 mit Kolben 104 von Pumpe 100 in seiner Boden-Totzentrumsposition erreicht hat. Die anschließende Zugabe der Probenflüssigkeit-Testpackung TP27 zum Testpackungstrom bewegt die Testpackung TP1 in die Position unmittelbar rechts von der Schwindungszone 140, worauf sich die anschließende bi-direktionale Testpackungstrom-Verdrängung in der Analyse-Linie durch Pumpe 100, wie vorher beschrieben, nicht länger dahingehend auswirkt, dass TP1 über entweder die Strömungszelle 180 oder die Schwindungszone 140 fließt. Dieser Betriebszustand des Systems 20 ist in der Zeichnung von Fig. 19 veranschaulicht, die klar macht, dass der Testpackungstrom nun 27 Probenflüsigkeit-Testpackungen in der Analyse-Linie 134 einschließt, wobei die Testpackungen TP2 bis TP27 an der oder links von der Schwindungszone 140 und die Testpackung TP1, wie dargestellt, unmittelbar rechts von derselben verweilen.
Gemäß einer spezifizierten 32. Zykluszeit für das System 20 ist es klar, dass die spezifizierten 16 Systemzyklen, während denen die Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 2. Mal durch die Strömungszelle 138 läuft, eine Verweil- oder Inkubationszeit von 8 min für TP1 in der Analyse-Linie 134 ergeben, und während diesen 8 min so viele wie 32 bedeutungsvolle Ablesungen durch die Strömungszelle 138 beim Fortschreiten bis zur Beendigung der S1+R1+R2-Reaktion oder 1 pro Durchgang des zusammengeflossenen Proben- und Reagensflüssigkeitsegments S1+R1+R2 durch die Strömungszelle vorgenommen werden können. Dies ergibt natürlich eine hoch zusammengefasste und somit hoch informative und genaue Verfolgung und Aufzeichnung der S1+R1+R2-Reaktion bezüglich der Gesamt-Probenflüssigkeit- Analysenergebnisse durch den Einsatz von nur einer Einzelströmungszelle, was einen zusätzlichen besonders signifikanten Vorteil des Zurück- und Vorschwappens des Testpackungstroms in der Analyse-Linie 134 durch die Tätigkeit von Pumpe 100 ist, wie vorher beschrieben. Natürlich gewährleistet der vorher beschriebene fortgesetzte Nachschub der Isolierflüssigkeit IL aus dem Reservoir 120 durch Pumpe 116 in die Leitung 108 und daraus über Scherventil 130 mit dem letzteren in seiner Ansaug-Position in die Analyse-Linie 134, wobei damit einhergeht, dass der Probenflüssigkeit- Testpackungstrom durch die Luftsäule 202 gemäß der Tätigkeit von Pumpe 100 schwappt, was die Wiederauffüllung und Beibehaltung der Isolierflüssigkeitschicht in der Analyse- Linie zur hoch wirkungsvollen Minimierung mitgeschleppter Probenflüssigkeit gewährleistet.
Mit Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 in ihrer Position unmittelbar rechts von der Schwindungszone 140, wie in Fig. 19 dargestellt, und mit der aufzeichnenden Verfolgung der S1+R1+R2-Reaktion, die beendet wird, wie vorher beschrieben, ist es klar, dass es vorteilhaft bezüglich der Gesamt- Testpackungstromlänge und des entstandenen Strom-Rückdrucks in der Analyse-Linie 134, ist, diese Probenflüssigkeit- Testpackung beim nächsten Zyklus des Systems 20 zu verwerfen, wobei durch einen Rückbehalt derselben darin weiter nichts zu gewinnen ist. Zu diesem Zweck beträgt die Länge der Analyse- Linie 134 von der stromabwärtigen Seite der Schwindungszone 140 bis zum offenen Linienende 135, in diesem Beispielsfall, 16 Testpackung-Distanzen, wodurch sich eine hinreichende Analyse-Linienlänge nach rechts von der Schwindungszone ergibt, um einen Rückbehalt von TP1 in der Analyse-Linie während jeder der spezifizierten 16 Verdrängungen von links nach rechts des Testpackungstroms zu gewährleisten, während TP1 dennoch durch das offene Analysen-Linienende bei Beendigung des nächsten nach oben gerichteten Hubs von Pumpenkolben 104 abfließt, indem der nächste bi-direktional verlaufende Verdrängungszyklus des Testpackungstroms des Systems erfolgt.
Der Betriebsablauf des Probenflüssigkeit-Analsensystems 20 der vorliegenden Erfindung erfolgt, wie beschrieben, wobei jede der nachfolgenden Probenflüssigkeit-Testpackungen im Testpackungstrom der Reihe nach in der Analyse-Linie 134 nach links von der Strömungszelle 138 und Schwindungszone 140 für 10 Systemzyklen zur Beendigung der Reaktion der Proben- und Reagensflüssigkeiten S+R1 zurückgehalten werden, die anfänglich der Reihe nach durch die Strömungszelle 138 in die Schwindungszone 140 zum Zusammenfließen der jeweiligen Proben- und Reagensflüssigkeit-Testpackungsegmente S+R1 und R2 und zum Anfangsbeginn dieser Reaktion vorangeschoben werden, und zwar vorangeschoben, um 1 Testpackungdistanz und um bi-direktional verdrängte 16 Systemzyklen, um durch die Strömungszelle 138 und die Schwindungszone 140 32 Mal für Ablesungen beim Fortschreiten bis zur Beendigung der S+R1+R2-Reaktion zu laufen und der Reihe nach durch das offene Ende der Analyse- Linie beim bzw. nach dem unmittelbar folgenden Systemzyklus abzufließen.
Gemäß dem oben Gesagten ist es für den einschlägigen Durchschnittsfachmann unmittelbar klar, dass, bei einer endlichen Zahl diskreter Probenflüssigkeiten, die für einen repräsentativen Durchlauf durch das Probenflüssigkeit- Analysengerät 20, z. B. von 100, analysiert werden sollen, ein Punkt im Systembetrieb erreicht wird, bei dem alle der 100 Probenflüssigkeiten durch die Pumpe in die Analyse-Linie 134 eingebracht worden sind und somit keine weiteren Probenflüssigkeiten zurückbleiben, die für die Bildung nachfolgender Probenflüssigkeit-Testpackungen und deren Einbringung in die Analse-Linie verfügbar sind, um den entsprechenden Testpackungstrom voranrücken zu lassen, wie erforderlich, um, wie vorher beschrieben, alle der verfügbaren 100 Probenflüssigkeiten reagieren zu lassen und zu analysieren. An diesem Punkt im Systembetrieb wird die Sondenanordnung 40 durch entsprechende Programmierung des System-Steuerungselements 153 angeleitet, nur noch Pufferflüssigkeit B aus dem Behälter 60 und Umgebungsluft zur Bildung anschließender Pufferflüssigkeit-"Test"packungen anzusaugen; es sind, in jedem Fall, keine weiteren Probenflüssigkeiten für diesen Zweck verfügbar, und eine fortgesetzte Ansaugung der Reagensflüssigkeiten R1 und R2 würde demzufolge keinem nützlichen Zweck dienen, und diese "Test"packungen werden der Reihe nach durch die Pumpe 31 in der vorher für die Probenflüssigkeit-Testpackungen beschriebenen Weise in die Analyse-Linie 134 eingeleitet, um das erforderliche Voranrücken des Testpackungstroms darin fortzusetzen, bis die Reaktionen und Analysen aller 100 verfügbaren diskreten Probenflüssigkeiten beendet worden sind. Das oben Ausgeführte ist in den Zeichnungen von Fig. 20 und 21 veranschaulicht: wobei in Fig. 20 eine Pufferflüssigkeit- "Test"packung TPB dargestellt ist, worin alle der Packungsflüssigkeitsegmente, wie angezeigt, durch die Pufferflüssigkeit B zusammengesetzt sind, die, wie beschrieben, durch die Sondenanordnung 40 aus dem Pufferflüssigkeitbehälter 60, ansonsten aber dimensionell oder volumetrisch identisch mit den Probenflüssigkeit-Testpackungen und im wesetnlichen eingekapselt, wie dargestellt, innerhalb der Isolierflüssigkeit IL, aus dem Behälter 88 angesaugt wird; und Fig. 21 veranschaulicht die Betriebsbedingungen bzw. die entsprechenden Zustände des Systems 20 am repräsentativen Punkt in diesem Probenflüssigkeit- Analysenbeendigungsverfahren, bei dem 9 solche Pufferflüssigkeit-"Test"packungen, wie sie als TPB1 bis TPB9 identifiziert sind, der Reihe nach durch die Pumpe 31 über das Scherventil 130 in die Analyse-Linie 134 eingebracht worden sind, um die letzte verfügbare Proben-Flüssigkeit Testpackung TP100 zur 10. Position im Testpackungstrom in der Analyse- Linie, wie dargestellt, voranrücken zu lassen, indem der nächste nach oben gerichtete Hub von Kolben 104 der Pumpe 100 vorbereitet wird, um TP100 durch die Strömungszelle 138 in die Schwindungszone 140 für die S100 + R1 + R2 Reaktion und den anschließenden wiederholten Schwappvorgang sowie die Analyse fon TP100 durch das System 20, wie vorher beschrieben, zu verdrängen, um das Probenflüssigkeit-Analyseverfahren aller verfügbaren 100 diskreten Probenflüssigkeiten zu beenden.
Gegebenen- und erforderlichenfalls kann, beispielsweise am Anfang einer täglichen Analysendurchführung mit dem System 20, das oben beschriebene Verfahren auch dazu genutzt werden, die Bildung der Schicht aus der Isolierflüssigkeit IL zur Minimierung mitgeschleppter Probenflüssigkeit an der Innenwand der Analyse-Linie 134 vor der entsprechenden Einbringung der ersten der Probenflüssigkeit-Testpackungen zu gewährleisten, und zwar in Kombination mit der Einkapselung der Probenflüssigkeit-Testpackungen in der Isolierflüssigkeit IL aus dem Reservoir 88 durch die Sondenanordnung 40, wobei der höchst mögliche Grad der Minimierung von mitgeschleppter Probenflüssigkeit für alle Probenflüssigkeit-Analysenvorgänge des Systems 20 gewährleistet ist. Insbesondere und beim Anstarten des Systems mit Pumpe 116, die betrieben wird, um Isolierflüssigkeit IL aus dem Reservoir 120 in die Leitung 108 zu pumpen, wobei die Isolierflüssigkeitsäule 200 in Pumpenzylinder 32 und Leitung 38 oberhalb Kolben 34 von Pumpe 31 gebildet wird, kann die Sondenanordnung 40 durch das System-Steuerungselement 153 angeleitet werden, anfänglich nur Isolierflüssigkeit, die in Pufferflüssigkeit-"Test"packungen eingekapselt ist, wie in Fig. 18 veranschaulicht, anzusaugen, und wobei das System wiederholt im Kreislauf geführt wird, um diese Pufferflüssigkeit-"Test"packungen in die Analyse-Linie 134 einzuleiten, dieselben in der Analyse-Linie durch die Strömungszelle 138 und die Schwindungszone wiederholt zurück- und vorschwappen zu lassen, und letzendlich dieselben durch die gesamte Ausdehnung der Analyse-Linie laufenzulassen, um durch das offene Ende 135 der Linie abzufließen, wie dies alles vorher bereits beschrieben wurde, wodurch die Bildung einer wirkungsvollen Schicht der Isolierflüssigkeit IL auf der Innenwand der gesamten Erstreckung der Analyse-Linie 134 vor der Einbringung der ersten Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 für den Anfangsbeginn der tatsächlichen Probenflüssigkeit- Analysendurchführung gewährleistet wird.
Unter weiterem Bezug auf die beschriebene Verwendung der Isolierflüssigkeit IL für die Zwecke der Minimierung mitgeschleppter Probenflüssigkeit ist es klar, dass die Isolierflüssigkeitsäule 200 oberhalb Kolben 34 von Pumpe 31 periodisch, je nach Bedarf, nachgefüllt werden kann, und zwar durch den einfachen Befehl des System-Steuerungselements 153, das den Antriebsmotor 76 in Betrieb setzt, um zeitweise das Drehventil 72 in die Position davon zu treiben, die den Pumpenzylinder 32 mit dem Isolierflüssigkeitsreservoir 70 über die Leitung 74 verbindet, wodurch das benötigte Volumen der Isolierflüssigkeit in den Pumpenzylinder 32 gesaugt wird, wie vorher beschrieben.
Was nun Fig. 22, 23, 24, 25 und 26 der Zeichnungen von Anwendungsformen betrifft, ist eine zweite Ausgestaltung eines neuen verbesserten umkehrbaren Probenflüssigkeit- Analysensystems mit Kapsel-Chemismus, das repräsentativ konfiguriert ist und gemäß der derzeit als beste betrachteten Ausführungsform der vorliegende Erfindung in Betrieb gesetzt werden kann, um einen größeren Durchsatz, bezogen auf die Analysen der Probenflüssigkeiten pro h zu ergeben, welcher, als eine praktische Folge, durch das System 20, wie es vorher bezüglich Fig. 1 bis 21 beschrieben wurde, mit den gleichen Probenflüssigkeit-Vor-Inkubations- und -Inkubationszeiten innerhalb des Systems erbracht werden kann, ganz allgemein mit 240 beziffert und in der gleichen etwas vereinfachten schematischen Form dargestellt, mit der in Fig. 14, 15 und 19 das vorher beschriebene System 20 der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. System 240 weist die gleiche grundsätzliche Konfiguration und Art und Weise wiederholter Rück- und Vorschwappvorgänge des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms durch die Nachweiselemente, wie bei System 20, auf, und ähnliche Systemkomponenten tragen demzufolge die gleichen Bezugsziffern in Fig. 22, 23, 24, 25 und 26 wie in Fig. 1 bis 21. Im System 240 ist allerdings ein mit 242 beziffertes zweites Nachweiselement vorgesehen; und es umfasst, in der Weise von Nachweiselement 30 des Systems 20 eine mit 244 bezifferte Strömungszelle, die operativ, wie dargestellt, relativ zur Analyse-Linie 134 stromabwärts von Strömungszelle 138 und Schwindungszone 140 angeordnet ist. In der vorher bezüglich Strömungszelle 138 beschriebenen Weise kann die Strömungszelle 240 natürlich auch in Betrieb gesetzt werden, um die kolorimetrischen Analysen von durchfließenden Probenflüssigkeit-Testpackungen zu ergeben; und zu diesem Zweck ist das Nachweiselement 242 dargestellt, um ferner die Lichtquelle 246 und den Blasen-Detektor 248 einzuschließen, die jeweils operativ mit der Strömungszelle 244, der Analyse- Linie 134 und dem mit 250 bezifferten Detektor durch die optischen Fasern 252 und 254 bzw. die Linie 256 verbunden sind. In der hierzu für Nachweiselement 30 beschriebenen Weise, obwohl nicht dargestellt, ist es klar, dass die Lichtquelle 246 der Blasen-Detektor 248 und der Detektor 250 des Nachweiselements 242 auch elektrisch am System- Steuerungselement 153 von Fig. 3 angeschlossen sind, um unter dessen Steuerung in Betrieb gesetzt werden zu können.
Zum repräsentativen Betrieb des Systems 242 mit einer Zykluszeit von 15 s anstatt 30 s, wie dies vorher bezüglich System 20 beschrieben wurde, wobei dennoch eine Verweil- oder vor Inkubationszeit für jede der Probenflüssigkeit- Testpackungen in der Analyse-Linie 134 von 5 min vor deren anfänglichem Fluss durch die Strömungszelle 138 in die Schwindungszone 140 beibehalten bleibt, ist es für den einschlägigen Durchschnittsfachmann unmittelbar klar, dass jede der Testpackungen in der Analyse-Linie 134 stromabwärts von Strömungszelle 138 und Schwindungszone 140 für 20 anstatt 10 vollständige Zyklen des umkehrbaren Probenflüssigkeit- Testpackung-Verdrängungselements 24 zurückgehalten werden muss. Somit und mit dem System-Steuerungselement 153, das wiederum gemäß der Verdrängungsleistung von Kolbenpumpe 100 und der Querschnittsfläche der Analyse-Linie 134 programmiert ist, um die Pumpe 100 zu betätigen, um den Probenflüssigkeit- Testpackungstrom in jeder Richtung für jeden vollständigen Pumpenhub bi-direktional zu verdrängen, ist es erforderlich, dass die Strömungszelle 138 und die Schwindungszone 140 in der Analyse-Linie 134 der Systemausgestaltung 240 von Fig. 22 in einer Distanz von 36 anstatt 26 Probenflüssigkeit-Testpackung- Distanzen von der stromabwärtigen Seite des Lineartransferventils 130 beabstandet sind. Zudem und wiederum gemäß der fortgesetzten Verdrängung von 16 Probenflüssigkeit- Testpackung-Distanzen von Pumpe 100 ist es klar, dass die Strömungszelle 244 in der Analyse-Linie 134 16 Testpackung- Distanzen stromabwärts von Strömungszelle 138 und Schwindungszone 140 beabstandet ist, und dass die erforderliche Länge der Analyse-Linie stromabwärts der Strömungszelle 240 bis zu deren Ende 135 wiederum gleich 16 Testpackung-Distanzen aus den gleichen Gründen beträgt, die im Detail bereits oben bezüglich der Systemausgestaltung 20 der Fig. 1 bis 21 beschrieben wurden.
Fig. 22 stellt repräsentativ die Betriebsbedingung der Systemausgestaltung 240 mit Transfer-Ventil 30 in der Ansaug- Position dar, worin der Probenflüssigkeit-Testpackungstrom in der Analyse-Linie 134 durch die Probenflüssigkeit- Testpackungen TP1 bis TP20 dargestellt ist, wobei die nachfolgende Probenflüssigkeit TP21, wie vorher beschrieben, über die Sondenanordnung 40 angesaugt worden ist und in der Leitung 50 verweilt, und wobei noch keine Probenflüssigkeit- Testpackung durch Strömungszelle 138 und Schwindungszone 140 hindurch verdrängt worden ist.
Fig. 23 stellt die Betriebsbedingung der Systemausgestaltung 240 mit dem Transfer-Ventil 130 in seiner Ansaug-Position dar, worin der Probenflüssigkeit-Testpackungstrom TP1 bis TP20 von Fig. 22 16 Testpackungen nach rechts in der Analyse-Linie 134 durch die Bewegung von Kolben 104 von Pumpe 100 aus der Bodenzur oberen Tot-Zentrumsposition davon, wie dargestellt, zum anfänglichen Fluss in und durch die Strömungszelle 138 und Schwindungszone 140 der Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 verdrängt worden ist, und zwar unter erfolgtem Zusammenfließen, wie vorher beschrieben, der jeweiligen S1-R1- und R2-Segmente dieser Probenflüssigkeit-Testpackung und dem Anbeginn der entsprechenden erforderlichen Inkubation. Damit einhergehend, verweilt, wie dargestellt, die nachfolgende Probenflüssigkeit-Testpackung TP21, wie sie durch Pumpe 31 über die Sondenanordnung 40 angesaugt wird, in den Leitungen 38 und 50 beiderseits des Transfer-Ventils 130, während die nächste nachfolgende Probenflüssigkeit-Testpackung TP22, wie sie über die Sondenanordnung 40 angesaugt wird, verweilt, wie dargestellt in Leitung 50.
Fig. 24 stellt repräsentativ den Betriebszustand der Systemausgestaltung 240 mit dem Transfer-Ventil 30 in der Ansaugposition dar, worin der Probenflüssigkeit- Testpackungstrom in der Analyse-Linie 134 durch die Probenflüssigkeit-Testpackungen TP1 bis TP37 dargestellt ist, wobei TP1 durch die abwärts gerichtete Bewegung von Kolben 104 der Pumpe 100 aus dem oberen zum Boden-Totzentrum verdrängt worden ist, um ihren letzten Durchgang in der stromaufwärtigen Richtung in und durch die Strömungszelle 138 und die Schwindungszone 140 für die nächste bis letzte Ablesung durch Strömungszelle 138 der S2 + R1 + R2-Reaktion an dieser Probenflüssigkeit-Testpackung durchzuführen. An diesem Punkt ist die nachfolgende Probenflüssigkeit-Testpackung TP38 über die Sondenanordnung 40 angesaugt worden, um, wie dargestellt, in der Leitung 38 an der stromaufwärts gerichteten Seite von Transfer-Ventil 130 zu verweilen, während die nächste nachfolgende Probenflüssigkeit-Testpackung TP39 über die Sondenanordnung 40 angesaugt worden ist, um, wie dargestellt, in Leitung 50 zu verweilen.
Fig. 25 stellt repräsentativ den Betriebszustand der Systemausgestaltung 240 dar, mit dem Transfer-Ventil in seiner Ansaug-Position, worin der Probenflüssigkeit-Testpackungstrom in der Analyse-Linie 134 nun durch die Probenflüssigkeit- Testpackungen TP1 bis TP46 dargestellt ist, wobei die Testpackung TP1 durch die aufwärts gerichtete Bewegung von Pumpenkolben 104 der Pumpe 100 verdrängt worden ist, um ihren ersten Durchgang in der stromaufwärtigen Richtung in die Strömungszelle 240 für den Anfangsbeginn von kolorimetrischen Ablesungen darauf durch diese Strömungszelle durchgeführt zu haben, wobei die nachfolgende Probenflüssigkeit-Testpackung TP47 durch die Pumpe 31 über die Sondenanordnung 40 angesaugt worden ist, um, wie dargestellt, in den Leitungen 38 und 50 beiderseits des Transfer-Ventils 130 zu verweilen, und wobei die nächste nachfolgende Probenflüssigkeit-Testpackung TP48 teilweise über die Sondenanordnung 40 angesaugt worden ist, um, wie dargestellt, in der Leitung 50 zu verweilen.
Fig. 26 stellt repräsentativ die Systemausgestaltung 240 in deren Betriebszustand dar, erneut mit dem Transfer-Ventil 130 in der Ansaug-Position, worin der Probenflüssigkeit- Testpackungstrom in der Analyse-Linie durch die Probenflüssigkeit-Testpackungen TP2 bis TP53 dargestellt ist, wobei die Probenflüssigkeit Testpackung TP1 durch die Bewegung an Pumpenkolben 104 der Pumpe 100 aus dem Boden zum oberen Tot-Zentrum verdrängt worden ist, um, wie dargestellt, aus dem offenen Ende 135 der Analyse-Linie 134 in den Abflussbehälter 136 geflossen zu sein, wobei deren erforderliche Anzahl von Strömungszyklen durch diese Analyse-Linie hindurch beendet worden ist.
Der endgültige Betriebsablauf des Systems 240, um beispielsweise einen Durchlauf zu vervollständigen, wie er an einer Reihe von 240 diskreten Probenflüssigkeit-Testpackungen beschrieben wurde, wird in der gleichen Weise wie der oben in Zusammenhang mit Fig. 20 und 21, betreffend die Systemausgestaltung 20, beschriebene durchgeführt und unmittelbar so verstanden, um die Ansaugung, Bildung und bi- direktionale Verdrängung durch die Systemausgestaltung 240 hindurch der Luft- und Pufferflüssigkeit, und zwar nur Packungen TPB, wie sie in Fig. 20 dargestellt sind, zu umfassen, bis die Probenflüssigkeit-Tesptackung 240 ihren bi- direktionalen Durchgang beendet hat, wie er für die Analyse- Linie 134 beschrieben wurde, und daraus in den Ausgussbehälter 136 entsorgt worden ist.
Unter den obigen Umständen ist es für den einschlägigen Durchschnittsfachmann klar, dass jede der ordnungsgemäß inkubierten Probenflüssigkeit-Testpackungen 16. Mal für 15 s an jeder der Strömungszellen 138 und 144 für eine Gesamtheit von 4 min "Ablese" Zeit bei jeder derselben und eine Gesamt- Ablesezeit von 8 min mit Intervallen von 15 s dazwischen "abgelesen" worden ist. Dies ergibt eine Gesamtheit von 32 zeitlich beabstandeten Ablesungen an jeder der Probenflüssigkeit-Testpackungen durch den Einsatz von nur zwei Strömungszellen, und es ergeben sich hoch umfassende und genaue Probenflüssigkeit-Reagensflüssigkeit- Reaktionsflüssigkeitanalysenergebnisse, wie hierin oben im Detail bereits beschrieben. Mit einer repräsentativen Zykluszeit, wie beschrieben, von 15 s für die Systemausgestaltung 240 von Fig. 22 bis 26 ist es ebenso klar, dass ein Durchsatz von 240 Probenflüssigkeit-Testpackungen pro h durch dieselbe erstellt werden kann, sobald Systembetriebsbedingungen im stetigen Zustand erreicht worden sind.
Was nun die Fig. 27 bis 29 betrifft, ist eine dritte Ausgestaltung eines neuen und verbesserten umkehrbaren Probenflüssigkeit-Analysensystems mit Kapsel-Chemismus, das repräsentativ konfiguriert und gemäß der derzeit als beste erachteten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Betrieb gesetzt werden kann, ganz allgemein mit 260 beziffert, und es kann in Betrieb gesetzt werden, um sogar einen noch größeren Durchsatz, bezogen auf die Probenflüssigkeitanalysen pro h, zu ergeben, als er, als praktische Folge durch die Systemausgestaltung 20 der Fig. 1 bis 22 oder durch die Systemausgestaltung 240 der Fig. 22 bis 26 erbracht werden kann, und zwar mit der gleichen Probenflüssigkeit-Testpackung- Vor-Inkubationszeit von 5 min für die S + R1 Segmente einer jeden der Probenflüssigkeit-Testpackungen und eigentlich mit der gleichen Inkubationszeit von 8 min für die S + R1 + R2- Segmente einer jeden dieser Probenflüssigkeit-Testpackungen.
Die Systemausgestaltung 260 weist wiederum grundsätzlich die gleiche Konfiguration und die gleichen Elemente eines wiederholten vorwärts und rückwärts gerichteten Schwappvorgangs des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms durch die Nachweiselemente hindurch wie bei den Systemausgestaltungen 20 und 240 auf, und die gleichen Systemkomponenten tragen demnach wiederum die gleichen Bezugsziffern in Fig. 27, 28 und 29 wie in Fig. 1 bis 21 bzw. in Fig. 22 bis 26. Im System 260 ist allerdings, wie dargestellt, ein drittes ganz allgemein mit 262 beziffertes Nachweiselement in der Analyse-Linie 134 stromabwärts vom zweiten Nachweiselement 242 vorgesehen, und es umfasst, in der Weise des letzteren, eine Strömungszelle 264, eine Lichtquelle 266, einen Detektor 268 mit optischen Fasern 270 und 272, die Licht aus der Quelle 266 durch die Strömungszelle 264 auf den Detektor 268 in herkömmlicher, kolorimetrischer Weise übertragen. Ausserdem ist ein weiterer mit 274 bezifferter Blasen-Detektor, wie dargestellt, operativ mit der Analyse- Linie 134 unmittelbar stromaufwärts von Strömungszelle 264 und operativ mit der letzteren verbunden, wie dies durch die Linie 276 aufgezeigt ist. In der Weise der Nachweiselemente 30 und 242, obwohl nicht dargestellt, ist es klar, dass die Lichtquelle 266, der Blasen-Detektor 274 und der Detektor 268 des Nachweiselements 262 ebenfalls elektrisch an das System- Steuerungselement 152 von Fig. 3 angeschlossen ist, um unter dessen Steuerung in Betrieb gesetzt zu werden.
Zum repräsentativen Betriebsablauf der Systemausgestaltung 260 sind eine Zyklenzeit von 9 s und eine Verdrängungsleistung der Pumpe 100 gleich 18 anstatt 16 Probenflüssigkeit-Testpackung- Distanzen in das System-Steuerungselement 153 von Fig. 3 einprogrammiert, um den Systembetrieb zu steuern. Gemäß dieser Betriebsparameter und zur weiteren Erstellung der gleichen Vor-Inkubationszeit von 5 min und im wesentlichen der gleichen Inkubationszeit von 8 min für jede der Probenflüssigkeit- Testpackungen ist es verständlich, dass die Strömungszelle 138 in der Analyse-Linie 134 33 + 18, für eine Gesamtheit von 51, Probenflüssigkeit-Testpackung-Distanzen von der stromabwärtigen Seite des Transfer-Ventils 130 beabstandet sein muss, dass die Strömungszelle 244 in der Analyse-Linie 134 18 Probenflüssigkeit-Testpackung-Distanzen stromabwärts von der Strömungszelle 138 beabstandet sein muss, dass die Strömungszelle 264 in der Analyse-Linie 134 eine Distanz von 18 Probenflüssigkeit-Testpackungen stromabwärts der Strömungszelle 242 beabstandet ist, und dass eine weitere wirkungsvolle Erstreckung der Analyse-Linie 134 von 18 Probenflüssigkeit-Testpackung-Distanzen stromabwärts der Strömungszelle 264 vorgesehen sein muss. Dies ergibt eine gesamte Effektivlänge für die Analyse-Linie 134 von 105 Probenflüssigkeit-Testpackung-Distanzen; und es ist, gemäß der praktischen fluidischen Erfordernisse, betreffend das erforderliche besonders präzise positive Pumpen des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms, das der Betriebsweise des Systems der vorliegenden Erfindung innewohnt, bestimmt und ermittelt worden, dass ein Pumpen des Probenflüssigkeit- Testpackungstroms unter positiver Verdrängung an beiden der "Front"- und "Rück"-Enden der Systemausgestaltung 260 erforderlich ist.
Wie insbesondere ganz klar in Fig. 27 veranschaulicht ist, wird diese Bedingung in besonders wirkungsvoller Weise im System 260 durch die Bereitstellung einer zusätzlichen Pumpe mit positiver Verdrängung, die wiederum vorzugsweise die Form einer präzise betreibbaren Spritzenpumpe mit rasch einstellbarem Hub, wie ganz allgemein mit 280 aufgezeigt, erfüllt, welche einen Zylinder 282 und einen Pumpenkolben 284 umfasst und operativ, wie dargestellt durch eine Verbindungsleitung 286 mit dem verbunden ist, was das wirkungsvolle Endstück der Analyse-Linie 134 ist, wie dieses ganz allgemein mit 288 angezeigt ist. Wie angezeigt, wird der Kolben 284 von Pumpe 280 ebenfalls durch den gleichen Antriebsmotor 106 angetrieben, der den Kolben 104 von Pumpe 100 antreibt; und es ist verständlich, dass die Pumpenkolben 104 und 280 mechanisch an den Antriebsmotor 106 in solch einer Weise gekoppelt sind, dass, wenn sich einer von diesen aus dem Boden zum oberen Zentrum bewegt, sich der andere vom oberen zum Boden Tot-Zentrum bewegt, und umgekehrt, und dass, wenn sich der eine von diesen Pumpenkolben am oberen Totzentrum befindet, sich der andere am Boden-Totzentrum befindet, und umgekehrt. Somit ist es bei den Pumpen 100 und 280 verständlich, dass sie in "Drück-Zieh"-Weise bezüglich des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms in der Analyse-Linie 134 in Betrieb gesetzt werden können, um ein besonders präzises differenzielles Pumpen bezüglich desselben zu bewerkstelligen, wobei der einhergehende Auslass-Hub von Pumpe 100 und der Einlass-Hub von Pumpe 280 dahingehend funktionieren, um den Probenflüssigkeit-Testpackungstrom in der Analyse-Linie 134 18 Probenflüssigkeit-Testpackung-Distanzen nach rechts vorrücken zu lassen, wie in Fig. 27 ersichtlich, und wobei der einhergehende Einlass-Hub von Pumpe 200 und der Auslass-Hub von Pumpe 280 dahingehend funktionieren, diesen Strom in der Analyse-Linie die gleiche Anzahl von Testpackungen-Distanzen in der Richtung nach links zurücklaufen zu lassen, wie in Fig. 27 ersichtlich. Unter diesen Umständen ist es klar, dass ein besonders präziser umkehrbarer Fluss des Probenflüssigkeit- Testpackungstroms in der Analyse-Linie 134, wie im Detail oben bezüglich der Systemausgestaltungen 20 und 260 beschrieben, in der Systemausgestaltung 260 trotz der Verlängerung der Analyse-Linie 134 und der entsprechenden Zufügung der dritten Strömungszelle 264 beibehalten bleibt. Da die Analyse-Linie 134 nicht länger in einem offenen Ende in der Systemausgestaltung 260 endet, ist es klar, dass weitere Elemente darin zur präzisen Herausnahme der Reihe nach von jeder der Probenflüssigkeit-Testpackungen bei der entsprechenden Beendigung der erforderlichen Anzahl von Zyklen durch das System hindurch angewandt werden muss. Zu diesem Zweck sind ein mit 290 beziffertes trichterartiges Leitungsteilstück und ein Volumen, das hinreicht, dessen Okklusion durch eine Probenflüssigkeit-Testpackung zu verhindern, wie vorgesehen, dargestellt, um im Endeffekt die Verbindung zwischen dem wirkungsvollen Endstück 288 der Analyse-Linie 134 und der Leitung 286 zu überbrücken und sich in abwärtiger Richtung davon zu erstrecken, um sich in eine Leitung 291 abzuhalsen.
Ein Dreiweg-Drehventil-Ventil ist mit 304 beziffert und wird, wie dargestellt, durch einen elektrischen Antriebsmotor 306 unter der Steuerung des System-Steuerungselements 153 angetrieben; und die Leitung 291 ist dadurch hindurch mit einer weiteren Pumpe mit positiver Verdrängungsleistung verbindbar, die wiederum vorzugsweise die Form einer präzise betreibbaren Spritzenpumpe mit rasch einstellbarem Hub annimmt, wie ganz allgemein mit 294 beziffert, und einen Zylinder 296 und einen Kolben 298, wie angezeigt, umfasst, wobei der Kolben 298 der Pumpe 294 ebenfalls durch den gleichen Antriebsmotor 36 angetrieben wird, der den Kolben 34 von Pumpe 31 antreibt; und es ist wiederum verständlich, dass die Pumpenkolben 34 und 298 mechanisch an den Antriebsmotor 36 in einer solchen Weise gekoppelt sind, dass, wenn sich der eine von diesen vom oberen Totzentrum zum Boden-Totzentrum bewegt, sich der andere vom Boden-Totzentrum zum oberen Totzentrum bewegt, und umgekehrt, und dass, wenn sich der eine von diesen am oberen Totzentrum befindet, sich der andere am Boden-Totzentrum befindet, und umgekehrt. Somit und in der vorher bezüglich der Pumpen 100 und 280 beschriebenen Weise sind die Pumpen 31 und 294 dahingehend zu verstehen, dass sie in einer "Drück-und-Zieh"-Weise in Betrieb gesetzt werden können, um ein besonders präzises differenzielles Pumpen bezüglich der einhergehenden Injektion und Extraktion der Probenflüssigkeit-Testpackungen in und aus dem Probenflüssigkeit-Testpackungstrom in der Analyse-Linie 134 zu bewerkstelligen.
Eine Abflussleitung ist mit 300 beziffert und endet, wie dargestellt, in einem offenen Ende direkt oberhalb dem Ausgussbehälter 136. Das andere Ende der Abflussleitung 300 ist, wie dargestellt, mit dem Dreiweg-Drehventil 304 verbunden, das, in einer ersten Ventilposition, einen fluiden Fluss zwischen den Leitungen 291 und 292 ermöglicht und die Abflussleitung 300 verschließt; und in einer zweiten Ventil- Position ist Leitung 292 mit der Abflussleitung 300 verbunden, wobei die fluide Fließverbindung zwischen den Leitungen 292 und 291 verschlossen ist.
Eine Leitung 308 erstreckt sich, wie dargestellt, zur Atmosphäre aus der Verbindungsstelle der Analyse-Linie 134 und der Leitung 286 direkt oberhalb des trichterartigen Leitungsteilstücks 290; und das Zweiweg-Drehventil 130 ist operativ in der Leitung 308 angeordnet und wird durch den elektrischen Antriebsmotor 312, wie angezeigt, unter der Steuerung des System-Steuerungselements 153 zwischen den offenen und geschlossenen Ventil-Positionen angetrieben.
Fig. 28 ist ein Zeitdiagramm, das die jeweiligen Betriebsbedingungen von Scherventil 130, der Pumpen 31, 209 100 und 280 sowie der Drehventile 310 und 304 der Systemausgestaltung 260 von Fig. 27 während eines repräsentativen Betriebszyklus dieser Systemausgestaltung veranschaulicht. Zu diesem Zweck veranschaulichen Linien SH die jeweiligen Ansaug- und Transferbedingungen von Scherventil 130, Linie PA die Position von Kolben 34 in Zylinder 32 von Pumpe 31, die die Ansaugung, Bildung und Einbringung in die Analyse-Linie 134 einer Probenflüssigkeit-Testpackung durchführt, Linie PB die Position von Kolben 1 und 4 in Zylinder 102 von Pumpe 100, die die bi-direktionale Verdrängung des Probenflüssigkeitstroms, wie beschrieben, in der Analyse-Linie 134 18 Testpackung-Distanzen in der stromabwärtigen bzw. dann stromaufwärtigen Richtung, durchführt, Linie PA die Position von Kolben 298 im Zylinder 296 von Pumpe 294, die die "Drück-Zieh"-Betriebsweise dieser Pumpe mit der gekoppelten Pumpe 31 durchführt, um ganz klar das Einhergehen der Einbringung einer Probenflüssigkeit- Testpackung in die Analse-Linie durch die Pumpe 31 und das Pumpen zum Abflauss durch Pumpe 294, wie im Detail unten beschrieben, der Proben-Testpackung, die sich dann im trichterartigen Leitungsteilstück 290 am Endstück von Analyse- Linie 134 105 Probenflüssigkeit-Testpackungen vor der neu eingebrachten Probenflüssigkeit-Testpackung befindet, Linie PB' die Position von Kolben 284 in Zylinder 282 von Pumpe 200, die die "Drück-Zieh"-Betriebsweise dieser Pumpe mit der gekoppelten Pumpe 100 durchführt, um ganz klar das Einhergehen der Betriebsweise dieser Pumpen, wie im Detail unten beschrieben, bezüglich der bi-direktionalen Verdrängung des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms in der Analyse-Linie 18 Testpackung-Distanzen in jeder Richtung darzustellen, Linie VD die Betriebsbedingungen des Zweiweg-Drehventils 310 und Linie VE die Betriebsbedingungen des Dreiweg-Drehventils 304, wobei es für den einschlägigen Druchschnittsfachmann unmittelbar klar ist, dass alle Linien im Zeitdiagramm von Fig. 28 auf der gleichen Zeitskala gezeichnet sind.
In Fig. 28 zeigen die Punkte 216 und 220 auf Linie SH, die Punkte 204, 218 und 222 auf Linie PA und die Punkte 224, 228 und 226 auf Linie PB die gleichen Zeitpunkte in einem Betriebszyklus der Systemausgestaltung 260 von Fig. 27 an, wie dies durch jene gleichartig bezifferten Punkte auf dem Zeitdiagramm von Fig. 4 für die Systemausgestaltung von Fig. 1 bis 21 veranschaulicht ist. Ausserdem macht Punkt 320 auf der Linie PB' in Fig. 28, der zeitgleich mit Punkt 228 auf der Linie PB ist, klar, dass sich der Kolben 104 von Pumpe 100 am oberen Totzentrum befindet, wenn sich der Kolben 284 von Pumpe 280 am Boden-Totzentrum befindet, während der Punkt 322 auf der Linie PB', der zeitgleich mit Punkt 224 auf der Linie PB ist, klarmacht, dass das genaue Gegenteil bezüglich der gekoppelten Pumpen 100 und 280 ebenfalls wahr ist. Ebenso machen es für die Punkte 324 und 326 und 328 auf der Linie PA', die jeweils zeitgleich mit den Punkten 204, 218 und 222 auf der Linie PA sind, klar, dass diese genau gleiche Beziehung bezüglich der Position von Kolben 34 in Zylinder 32 von Pumpe 31 gegenüber der Position von Kolben 298 in Zylinder 296 von Pumpe 294 auch wahr ist.
Mit der Ausnahme der Betriebsweise der gekoppelten Positionsverdrängungspumpen 280 und 294 und der Ventile 304 und 310, wie direkt hier unten im Detail beschrieben wird, kann die Betriebsweise der Systemausgestaltung 260 verstanden werden, dass sie im wesentlichen die gleiche wie die Betriebsweisen der Systemausgestaltungen 20 und 260 ist, wie sie im Detail oben beschrieben ist, wobei der Probenflüssigkeit-Testpackungstrom, wie beschrieben, gebildet und in die Analyse-Linie 134 durch die Betriebsabläufe von Sondenanordnung 40 und, in diesem Beispielsfall, durch die "Drück-Zieh"-Betätigungen der gekoppelten Pumpen 31 und 294 eingebracht wird, bi-direktional in der Analyse-Linie 134 verdrängt wird, um wiederholt durch jede der Strömungszellen 138, 244 und 264 in beiden Richtungen zu fließen, worauf das Zusammenfließen der jeweiligen S1 und R1 und R2-Segmente einer jeden der Probenflüssigkeit-Testpackungen beim anfänglichen Fluss derselben in die Schwindungszone 140 erfolgt, und zwar in diesem Beispielsfall durch die gekoppelten Pumpen 100 und 280, und wobei der Probenflüssigkeit-Testpackungstrom letztendlich reihenweise aus der Analyse-Linie 134 in den Ausgussbehälter 136 entsorgt wird, und zwar in diesem Beispielsfall ebenfalls durch die "Drück-Zieh"-Betätigungen der gekoppelten Pumpen 31 und 294.
Insbesondere und unter erneutem Bezug auf Fig. 27, die das Transfer-Ventil 130 der Systemausgestaltung 270 in der Ansaug- Position darstellt, ist es unmittelbar ersichtlich, dass die Verdrängung des Probenflüssigkeit-Testpackungtroms, der dort aus den Probenflüssigkeit-Testpackungen TP1 bis TP100 besteht, 18 Probenflüssigkeit-Testpackung-Distanzen nach rechts in der Analyse-Linie 34 in "Drück-Zieh"-Weise durch die einhergehende Bewegung des Kolbens 104 von Pumpe 100 aus der Boden- zur oberen Tot-Zentrumsposition davon und des Kolbens 284 von Pumpe 280 aus der oberen zur Boden-Tot-Zentrumsposition davon durchgeführt worden ist. An diesem Punkt im Betriebsablauf von System 260 ist das Drehventils 310 geschlossen, während das Drehventils 304 die Leitung 292 mit der Abflussleitung 300 verbindet, wodurch sich der Koblen 298 von Pumpe 294 aus dem Boden- zum oberen Totzentrum bewegen kann, um ganz einfach Luft durch die Abflussleitung auszupumpen, wobei die Analse- Linie 134 abgeschlossen wird, um die Präzision der differenziellen Pumptätigkeit der gekoppelten Pumpen 102 und 280 bei der bi-direktionalen Verdrängung des Probenflüssigkeit-Testpackungstroms sicherzustellen. Zu diesem Zeitpunkt sind die nachfolgenden Probenflüssigkeit- Testpackungen TP101 und TP102, wie vorher beschrieben, durch die Pumpe 31 über die Sondenanordnung 40 angesaugt worden, um jeweils, wie dargestellt, in den Leitungen 38 und 50 zu verweilen.
Fig. 29 stellt die Systemausgestaltung 260 mit dem Transfer- Ventil 130 in der entsprechenden Transfer-Position dar und veranschaulicht, dass die Probenflüssigkeit-Testpackung TP106 durch die Bewegung von Kolben 34 von Pumpe 31 aus seiner Boden- zur oberen Tot-Zentrumsposition über das Transfer- Ventil 130 in den Probenflüssigkeit-Testpackungstrom in der Analyse-Linie gerade eingebracht worden ist, um diesen Strom 1 Testpackung-Distanz nach rechts, wie vorher beschrieben, vorrücken zu lassen, wobei der Strom nach rechts, wie vorher beschrieben, durch die Pumpe 102 verdrängt wird. Dies führt dazu, dass die Probenflüssigkeit-Testpackung TP2, die nun ihre bi-direktionale Reise durch die Analyse-Linie 134 beendet hat, in das Leitungsteilstück 290 fällt, und es wird das Drehventil 304 umgeschaltet, um nun die Leitungen 292 und 292 zu verbinden, die nun durch die einhergehende Bewegung von Kolben 298 der Pumpe 294 aus dem oberen zum Boden-Totzentrum aus der Leitung 291 über das Ventil in die Leitung 292 unter Zug gesetzt werden. Sobald dies eintritt, wird das Drehventil 210 in seine offene Position umgeschaltet, um den atmosphärischen Druck durch das System hindurch zum Druckausgleich im Inneren der Analyse-Linie 134 eintreten zu lassen. Somit sind die präzise Einbringung der Probenflüssigkeit-Testpackung TP106 in die Analyse-Linie 134 und das einhergehende präzise Abziehen der Probenflüssigkeit-Testpackung TP2 daraus durch die differenzielle Pumpentätigkeit mit positiver Verdrängungsleistung der gekoppelten Pumpen 31 und 294 gewährleistet.
Gemäß dem oben Gesagten ist es für den einschlägigen Druchschnittsfachmann verständlich, dass, unmittelbar bei Rückstellung des Transfer-Ventils 130 in seine Ansaug-Position und der Bewegung von Kolben 34 von Pumpe 31 von seiner oberen zur unteren Tot-Zentrumsposition, um die nächste nachfolgende Probenflüssigkeit-Testpackung TP108 (nicht dargestellt) in die Leitung 50 über die Sondenanordnung 40 anzusaugen, das Ventil 310 in seine geschlossene Position und das Ventil 304 in die Position umgeschaltet werden, um die Leitung 292 und die Abflussleitung 300 zu verbinden, worauf sich die einhergehende Bewegung des Kolbens 298 von Pumpe 294 aus seiner unteren zur oberen Tot-Zentrumsposition dahingehend auswirkt, um die Probenflüssigkeit-Testpackung TP2 aus der Leitung 292 über das Ventil 304 in die Abflussleitung 300 und über das offene Ende 302 der letzteren in den Abfallbehälter 136 zu pumpen, um mit der Probenflüssigkeit-Testpackung TP1 zusammengebracht zu werden, wie sie darin bereits vorliegt.
Gemäß der Zykluszeit von 9 s und den weiteren relevanten Betriebsparametern der Systemausgestaltung 260 ist es klar, dass jede der Probenflüssigkeit-Testpackungen 18 Mal für eine Gesamtzeit von 2,7 min an jeder der Strömungszellen 138, 244 und 264 für eine gesamte Probenflüssigkeit-"Ablese"Zeit von 8,1 min abgelesen wird. Dies ergibt eine Gesamtheit von 54 zeitlich beabstandeten Ablesungen auf jeder der Probenflüssigkeit-Testpackungen durch den Einsatz von lediglich drei Strömungszellen, wobei hoch genaue und umfassende Probenflüssigkeit-Reagensflüssigkeit-Reaktion- Analysenergebnisse erhalten werden, wie oben im Detail beschrieben. Auch ist es gemäß der für die Systemausgestaltung 260 beschriebenen repräsentativen Zykluszeit von 9 s klar, dass ein Probenflüssigkeit-Testpackungdurchsatz von vollständig 400 Probenflüssigkeit-Testpackungen dadurch rasch und ohne weiteres erbracht werden kann, sobald Systembetriebsbedingungen im stetigen Zustand erfüllt worden, sind. Eine Beendigung des Durchflusses durch die Systemaustestaltung 260 einer Vielzahl von Probenflüssigkeit- Testpackungen, z. B. eines Durchlaufs von 400 derselben, wird wiederum, wie oben im Detail bezüglich der Zeichnung der Anwendungsform von Fig. 20 beschrieben, lediglich durch die Anwendung der Luft- und Pufferflüssigkeit-"Test"packungen vollendet, und zwar im Anschluss an die Einbringung von TP400 in die Analyse-Linie durch die Pumpe 31. Selbstverständlich und zusätzlich zur Beendigung des Durchflusses aller Probenflüssigkeit-Testpackungen eines besonderen Durchlaufs aller hier offenbarten Ausführungsformen des Systems der vorliegenden Erfindung fungiert diese Nutzungsanwendung von Luft und Pufferflüssigkeit, d. h. von lediglich "Test"packungen, zur Beendgigung des Durchlaufs auch dazu, die relevanten Systemkomponenten von je möglichen verbleibenden Probenflüssigkeitresten zur Vorbereitung für den nächsten System-Lauf sehr gründlich auszuspülen, wodurch mitgeschleppte Probenflüssigkeiten sogar noch weiter minimiert werden
Bei all dem oben Gesagten sollte es klargemacht worden sein, dass die vorliegende Erfindung ein Probenflüssigkeit- Analysensystem und -verfahren bereitstellt und angibt, welches, obgleich es sich für Anwendungen für eine breite Vielfalt von Analysen an einer breiten Vielfalt von Probenflüssigkeiten eignet, besonders geeignet für der Reihe nach durchgeführte automatisierte klinische Analysen biologischer Probenflüssigkeiten des Menschen ist. Diese Probenflüssigkeiten würden menschliches Blutserum, menschliches Blutplasma, Urin und zerebrale Spinalflüssigkeit enthalten; und die klinischen Analyseverfahren würden homogene Blutchemie-Assayverfahren, z. B. Immunoassay- oder Enzym- Assayverfahren, einschließen, bei denen eine signifikante Vielzahl zeitlich genau abgestimmter Analysen bis zur Beendigung der S+R1+R2-Reaktion für jede der Probenflüssigkeiten der Reihe nach durch die Anwendbarkeit der chemischen Reaktionen und, im Fall von Enzymen, auch durch anwendbare internationale Richtlinien benötigt werden, um aussagekräftige Gesamt-Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse zu liefern.
Obwohl das Ganze hierin als eine im wesentlichen geradlinige Konfiguration dargestellt und beschrieben ist, ist es klar, dass die Analyse-Linie 134 alternativ auch eine im allgemeinen kreisförmige Konfiguration aufweisen könnte, und zwar ohne gegenläufige Auswirkung auf die Betriebsweise des Systems 20, um dadurch die Raumerfordernisse für das System zu verringern.
Verschiedene weitere Änderungen können bei der hier offenbarten besten Ausgestaltungsform des Probenflüssigkeit- Analysensystems und -verfahrens der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, ohne von ihrem Umfang abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Probenflüssigkeit-Analysengerät (20), umfassend Probenflüssigkeit-Packung-Reaktionselemente (28), Probenlfüssigkeit-Testpackung-Nachweiselemente (30) und umkehrbare Probenflüssigkeit-Testpackung- Verdrängungslemente (24), worin

das Nachweiselement (30) operativ mit dem genannten Reaktionselement (28) zur Analyse eines Stroms aufeinanderfolgender Probenflüssigkeit-Testpackungen verbunden ist, die durch jene fließen, und

das genannte Gerät (20) angeordnet ist, um Probenflüssigkeit-Testpackungen zu ergeben, von denen eine jede ein erstes Segment einer Probenflüssigkeit (S1) und eine erste Reagensflüssigkeit (R1) und ein zweites Segment einer zweiten Reagensflüsigkeit (R2) umfasst, das im Abstand von jenem in der genannten Probenflüssigkeit- Testpackung durch ein zwischengelagertes Segment einer sich unterscheidenden Flüssigkeit vorliegt,

das genannte Packungsreaktionselement (28) eine Analyse- Linie (134) mit einem vergrößerten Teilstück (140) aufweist, das einsetzbar ist, um die genannten ersten und zweiten Testpackungsegmente bei deren Hindurchfließen zur Reaktion zwischen ihnen zu vereinen, wobei das vergrößerte Teilstück (140) in der genannten Analyse- Linie (134) auf der anderen Seite des genannten Nachweiselements (30), verglichen mit dem genannten Verdrängungselement (24), angeordnet ist, und worin das genannte Verdrängungselement (24) operativ mit dem genannten Reaktionselement (28) verbunden und angeordnet ist, um den Packungsstrom nach dem Nachweiselement (30) zur unabhängigen Analyse der ersten und zweiten Segmente zu verdrängen und dann wiederholt den genannten Probenflüssigkeit-Testpackungstrom in umkehrbaren Richtungen im genannten Packungsreaktionselement (28) nach dem genannten Nachweiselement (30) für wiederholte, zeitlich beabstandete Analysen einer jeder der genannten Probenflüssigkeit-Testpackungen der Reihe nach zu verdrängen.

2. Probenflüssigkeit-Analysegerät (20) gemäß Anspruch 1, worin das genannte Nachweiselement (30) ein Einzelprobenflüssigkeit-Analysengerät umfasst.

3. Probenflüssigkeit-Analysengerät (20) gemäß Anspruch 1, welches ferner Elemente umfasst, die operativ mit dem genannten Reaktionselement (28) zum Nachschub der Flüssigkeit für das zwischengeschaltete Segment verbunden sind, welche eine Isolierflüssigkeit und unmischbar mit den genannten Probenflüssigkeiten ist und vorzugsweise die Wand des genannten Reaktionselements (28) bis zum wesentlichen Ausschluss der genannten Probenflüssigkeiten benetzt, um das Anhaften von genannten Probenflüssigkeiten daran zu minimieren, wodurch mitgeschleppte Probenflüssigkeit im genannten Reaktionselement (28) minimiert und die Genauigkeit der Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse maximiert werden.

4. Probenflüssigkeit-Analysenverfahren für die der Reihe nach wiederholten Analysen eines Stroms aufeinander folgender Probenflüssigkeit-Testpackungen, die in das Probenflüssigkeit-Packung-Reaktionselement (28) fließen, das ein Probenflüssigkeit-Nachweiselement (30) einschließt, das operativ damit zur Analyse von durchfließendem Probenflüssigkeit-Testpackungen verbunden ist, worin

jede der genannten Probenflüssigkeit-Testpackungen jeweils ein erstes Segment einer Probeflüssigkeit und einer ersten Reagensflüssigkeit sowie ein zweites Segment einer zweiten Reagensflüssigkeit umfasst, das davon in der genannten Probenflüssigkeit-Testpackung durch ein zwischengeschaltetes Segment aus einer davon verschiedenen Flüssigkeit beabstandet ist,

wobei das Verfahren Stufen umfasst, in denen man

den genannten Probenflüssigkeit-Testpackungstrom im genannten Packungsreaktionselement (28) verdrängt, um einmal unabhängig die ersten und zweiten Probenflüssigkeit-Testpackungsegmente einer jeden der genannten Probenflüssigkeit-Testpackungen durch das genannte Nachweiselement (30) zu analysieren und dann die ersten und zweiten Probenflüssigkeitsegmente einer jeden der genannten Probenflüssigkeit-Testpackungen der Reihe nach im genannten Reaktionselement (28) zur Reaktion zwischen denselben zu vereinen, und man

wiederholt bi-direktional die so Segment-kombinierten Probenflüssigkeit-Testpackungen im genannten Reaktionselement (28) relativ zum genannten Nachweiselement (30) für der Reihe nach wiederholte zeitlich beabstandete, im genannten Nachweiselement (30) durchgeführte Analysen einer jeden der genannten Probenflüssigkeit-Testpackungen verdrängt.

5. Probenflüssigkeit-Analysenverfahren gemäß Anspruch 4, wobei die genannten Probenflüssigkeiten der Reihe nach mit einem Einzelanalysengerät wiederholt analysiert werden.

6. Probenflüssigkeit-Analysenverfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Flüssigkeit für das zwischengeschaltete Segment eine Isolierflüssigkeit ist, die mit den genannten Probenflüssigkeiten unmischbar ist und vorzugsweise die Wand des genannten Reaktionselements (28) bis zum wesentlichen Ausschluss der genannten Probenflüssigkeiten benetzt, um das Anhaften von genannten Probenflüssigkeiten daran zu minimieren, wodurch mitgeschleppte Probenflüssigkeit minimiert und die Genauigkeit der Probenflüssigkeit-Analysenergebnisse maximiert werden.

7. Probenflüssigkeit-Analysengerät (20) gemäß Anspruch 1, worin das genannte Nachweiselement (30) mindestens eine< Strömungszelle (138) aufweist.

8. Probenflüssigkeit-Analysengerät (20) gemäß Anspruch 4, worin das genannte Nachweiselement (30) einen Blasen- Detektor (150) aufweist, der stromaufwärts von der genannten Strömungszelle (138) angeordnet ist.