EP0098949B1 - Verfahren zur Mischung von zu analysierenden Flüssigkeitsproben - Google Patents

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EP0098949B1
EP0098949B1 EP19830105214 EP83105214A EP0098949B1 EP 0098949 B1 EP0098949 B1 EP 0098949B1 EP 19830105214 EP19830105214 EP 19830105214 EP 83105214 A EP83105214 A EP 83105214A EP 0098949 B1 EP0098949 B1 EP 0098949B1
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EP
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air column
liquid
sample
liquid sample
mixing
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EP19830105214
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English (en)
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Claus Gronholz
Hartmut Schmidt-Rabenau
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Eppendorf SE
Original Assignee
Eppendorf Geraetebau Netheler and Hinz GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/65—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms the materials to be mixed being directly submitted to a pulsating movement, e.g. by means of an oscillating piston or air column
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/2931—Diverse fluid containing pressure systems
    • Y10T137/3115—Gas pressure storage over or displacement of liquid
    • Y10T137/3127—With gas maintenance or application

Definitions

  • the invention relates to a method for mixing liquid samples to be analyzed.
  • the liquid to be examined is introduced into one leg of a receptacle and the reagent liquid to be added into the other leg of the receptacle, the two legs in the bottom area of the container are connected by a capillary channel.
  • the mouthpiece of a hose is sealingly placed, which is connected to the cylinder chamber of a piston pump, so that the liquid from the leg carrying the mouthpiece is first pressed through the capillary channel into the other leg and then by compression movement of the piston of the pump with a corresponding reversal of the movement of the piston, that is to say during an expansion movement, is again sucked through the capillary channel into the leg carrying the mouthpiece.
  • the frequency of the piston movement of the pump is preferably 1 Hz.
  • sample containers with receptacle legs are used in a similar manner, which are connected to one another by narrow passages, with strong turbulence occurring in the region of the narrow connection passages as a result of pumping around between the receptacle legs Should cause mixing.
  • both the mixing times and the settling times are very long.
  • a method for mixing liquid samples to be analyzed in which the liquid sample is introduced into a sample container, in particular into a cuvette, and is moved and mixed by an air column that is mechanically vibrated and is in contact with at least part of the surface of the liquid sample
  • This method is characterized in that the air column is excited by means of an air-impermeable membrane of a loudspeaker that closes off the air column at its end facing away from the surface of the liquid sample, with the resonance frequency of the system consisting of the air column and sample liquid, and the frequency in each mixing process unites the resonance frequency contains frequency range.
  • the excitation of the sample liquid takes place with the aid of a loudspeaker membrane, the excitation of which can be controlled very precisely and practically without inertia, so that no long settling times occur, but very short mixing times of about 1.5 seconds with a calming time of about a second.
  • the excitation occurs with the resonance frequency of the system from the air column and sample liquid, particularly intensive mixing is achieved within a short time.
  • the resonance frequency of the air column and liquid sample is generally not exactly known, but depends, among other things, on how high the sample container is filled with liquid the passage through the frequency range, which can also be relatively narrow due to the relatively small deviations from the mean resonance frequency, enables excitation of the system of air column and sample liquid with the resonance frequency in a simple manner and thus thorough mixing of the sample liquid without it being necessary would be to exactly determine the position of the resonance frequency with each mixing process.
  • the frequency with which the loudspeaker membrane is excited is set in accordance with the amount of the sample liquid.
  • the mixing time of the liquid sample depends on the viscosity of the liquid for a given amplitude of the membrane that excites the air column, and the oscillation amplitude of the membrane can be adjusted depending on the viscosity of the liquid sample to achieve minimal mixing times.
  • a cuvette 1 which has a side wall 2 made of elastic material which runs perpendicular to the side walls to be irradiated in a photometric measurement and which can be deformed under pressure in the manner indicated by the dash-dotted lines.
  • Such cuvettes are used, for example, in the DuPont ACA system.
  • the filling opening of the cuvette 1 is sealed after filling the liquid sample 3 or the various components of a sample by means of a mixing head, not shown in detail, so that the interior of the cuvette only with one end of a tube or hose 4 with hardly deformable walls connected is.
  • the other end of the tube or hose 4 is connected to a connection plate 5 which is sealingly placed on the opening of a loudspeaker 6 which has an air-impermeable membrane, such as a plastic membrane.
  • the loudspeaker is fed by a signal voltage source 7, which emits a sinusoidal alternating voltage and has a variable frequency, via an amplifier 8 with an adjustable gain factor.
  • the signal voltage from the voltage source 7 generates an oscillation of the membrane of the loudspeaker 6, the frequency of which depends on the set frequency of the signal voltage source 7 and the amplitude of which depends on the set amplification factor of the amplifier 8.
  • the liquid sample or its constituents to be mixed is introduced into the cuvette 1 and this is then closed with the mixing head. Then the loudspeaker 6 is acted upon by the signal voltage, so that the vibrating membrane of the loudspeaker allows the air column in the connected tube or hose to vibrate at a corresponding frequency.
  • the frequency of the signal voltage source 7 is set so that it lies in the resonance range of the system of air column in the tube or hose 4 and liquid sample 3, this resonance range depending on the volume of the air column and on the volume and density of the liquid of the sample, the optimum Mixing is achieved when setting the resonance frequency.
  • the liquid sample 3 is also excited to vibrate at the frequency and deforms the side wall 2 in the same manner as indicated. Whirling through of sample 3 can clearly be seen.
  • the resonance frequencies of the system consisting of the air column and the liquid sample can be in the range from 10 Hz to 20 Hz.
  • the liquid sample 13 is filled into a U-shaped cuvette 11, the legs of which are separated by a central wall 12, so that the two legs are connected to one another only below this partition.
  • the lower part 11 'of the cuvette 11 has opposite, plane, transparent wall areas through which conventional photometric measurements can be carried out.
  • a liquid sample 13 is introduced into the cuvette 11, and a reagent for introducing a reaction sequence can be fed via a hose 20.
  • a mixing head 19 can be sealingly placed on the leg of the cuvette 11 in FIG. 2, to which a hose or pipe 14 is connected, the other end of which, in the manner described in connection with FIG a speaker 16 is connected.
  • This loudspeaker 16 is, as also described in connection with FIG. 1, by means of a triangular signal voltage emitting alternating voltage source 17 and an amplifier 18 excited in the resonance region of the system of air column and sample liquid.
  • a loudspeaker type AD 0198 Z 25 from Valvo was used, which excited an air column in the hose or tube 14 with a length of 65 mm and a volume of 205 mm 3 .
  • the connected, U-shaped cuvette 11 contained a liquid sample 13 of 330w1.
  • the resonance frequency was around 18 Hz, and very strong mixing was achieved after an excitation of only 1.5 seconds.
  • the swirling of the liquid sample which was visible from the outside during this mixing, had completely disappeared after about 1 second, so that the sample could be examined photometrically in the region 11 '.
  • a circuit arrangement can be used to excite the loudspeaker 6 from FIG. 1 or the loudspeaker 16 from FIG. 2, as shown in FIG. 3 to excite a loudspeaker 108.
  • This circuit arrangement contains an AC voltage source in the form of an amplifier, which can be an integrated circuit of the type LM 741 from National Semiconductor. Supply voltages of + 12 volts and -12 volts are applied to this amplifier, and it is connected by means of resistors 111 and 112 in the manner of a Schmitt trigger and therefore generates rectangular output signals during operation.
  • the amplifier 110 is connected via resistors 113 and 114 and a potentiometer 115 to a listing amplifier, such as an amplifier 119 of the L 165 type from Siemens AG. As shown, this amplifier is connected to operating voltages of + 12 volts and -12 volts, and capacitors 117 and 118 are connected to connections 3 and 5 for the operating voltage in order to suppress interference. Its input 1 is grounded. A capacitor 116 is connected in parallel between amplifier 2 and output 2 and forms an integrating element together with resistors 113 and 114 and potentiometer 115. The output of amplifier 119 is connected to speaker 108.
  • a listing amplifier such as an amplifier 119 of the L 165 type from Siemens AG. As shown, this amplifier is connected to operating voltages of + 12 volts and -12 volts, and capacitors 117 and 118 are connected to connections 3 and 5 for the operating voltage in order to suppress interference. Its input 1 is grounded. A capacitor 116 is connected in parallel between amplifier 2 and output 2 and forms an integrating element together with resistor
  • the integrator If the amplifier 110 working as a Schmitt trigger emits the positive edge of a rectangular pulse, then the integrator builds up a rising negative voltage at input 2 of amplifier 119. A negative edge of the square-wave signal output by amplifier 110 reverses the rise in voltage at input 2, so that a voltage rising in the positive direction occurs at the output of amplifier 119. In this way, a triangular output signal is generated at the output of the amplifier 119, which excites the speaker 108 as an AC voltage.
  • the frequency of the triangular output signal of the amplifier 119 can be changed, so that an adaptation to the respective operating conditions and the passage through a resonance range is possible. It should be mentioned that in the circuit shown, a change in the frequency of the triangular output signal also leads to a change in its amplitude.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Mischung von zu analysierenden Flüssigkeitsproben.
  • Bei einem bekannten Verfahren zum Analysieren von Flüssigkeitsproben (DE-A-1 1 598 514), das zur Durchführung von Blutuntersuchungen dient, wird die zu untersuchende Flüssigkeit in einen Schenkel eines Aufnahmebehälters und die zuzusetzende Reagenzflüssigkeit in den anderen Schenkel des Aufnahmebehälters eingebracht, wobei die beiden Schenkel im Bodenbereich des Behälters durch einen Kapillarkanal verbunden sind. Auf die Öffnung des einen Schenkels wird dichtend das Mundstück eines Schlauches gesetzt, der mit dem Zylinderraum einer Kolbenpumpe verbunden ist, so daß durch Kompressionsbewegung des Kolbens der Pumpe die Flüssigkeit aus dem das Mundstück tragenden Schenkel zunächst durch den Kapillarkanal in den anderen Schenkel gepreßt und dann bei entsprechender Umkehr der Bewegung des Kolbens, also bei Expansionsbewegung, wieder durch den Kapillarkanal in den das Mundstück tragenden Schenkel gesaugt wird. Hierbei beträgt die Frequenz der Kolbenbewegung der Pumpe vorzugsweise 1 Hz.
  • Abgesehen davon, daß bei diesem Verfahren ein sehr speziell ausgebildeter Aufnahmebehälter benötigt wird, erfolgt das Mischen sehr langsam, so daß Mischzeiten in der Größenordnung von 10 Sekunden benötigt werden, an die sich dann noch Beruhigungszeiten in der Größenordnung von 3 bis 4 Sekunden anschließen. Wegen dieses selbstverständlich für die schnelle Durchführung von Mischvorgängen nachteiligen großen Zeitaufwandes ist dieses Verfahren aber insbesondere auch nicht für sogenannte kinetische Messungen geeignet, wie sie in steigendem Maß in klinischen und Arzt-Laboratorien vorkommen, bei denen der zeitliche Reaktionsverlauf innerhalb einer Probe gemessen werden soll und dieser Reaktionsvorgang bereits unmittelbar nach dem Vermischen der Probenbestandteile einsetzt.
  • Bei einem anderen bekannten Verfahren (DE-A-2 651 356), werden in ähnlicher Weise Probenbehälter mit Aufnahmeschenkeln verwendet, die durch enge Kanäle miteinander verbunden sind, wobei infolge des Umpumpens zwischen den Aufnahmeschenkeln im Bereich der engen Verbindungskanäle starke Turbulenzen eintreten, die eine Durchmischung bewirken sollen. Auch bei diesem bekannten Verfahren sind jedoch sowohl die Mischzeiten als auch die Beruhigungszeiten sehr lang.
  • Bei einem weiteren bekannten Verfahren (US-A-3 087 840) erfolgt das Mischen durch Beaufschlagen der Flüssigkeitsprobe mit Schallwellen großer Amplitude einschließlich periodischer Schock- oder Stoßwellen, wobei die Erzeugung der Luftbewegung mittels eines Kolbens stattfindet und die Stoßwellen Resonanzfrequenz haben können. Ein derartiges Verfahren ist für die Untersuchung von empfindlichen Proben, etwa für Blutuntersuchungen völlig ungeeignet, weil die Schallwellen Zerstörungen der Bestandteile der zu mischenden Probe hervorrufen würden. Darüber hinaus ergeben sich wegen der Bewegung der Luft mittels eines Kolbens verhältnismäßig lange Einschwingzeiten des Systems aus Luftsäule und Flüssigkeitsprobe.
  • Es ist auch bereits bekannt, Flüssigkeitsproben mit Hilfe von Ultraschall zu durchmischen, wozu ein Ultraschall-Erreger üblicherweise in direkte Berührung mit der Flüssigkeitsprobe gebracht wird. Dabei wird sehr schnell eine sehr gute Durchmischung erzielt, doch läßt sich ein derartiges Verfahren häufig bei zu analysierenden Flüssigkeitsproben, etwa aus dem klinischen Bereich nicht anwenden, weil diese Flüssigkeitsproben hochmolekulare Substanzen enthalten, die durch die Beaufschlagung mit Ultraschall zerstört werden würden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Mischung von zu analysierenden Flüssigkeitsproben zu schaffen, mit dem bei geringer Belastung der Probenbestandteile auf einfache Weise kurze Mischzeiten und kurze Beruhigungszeiten erreicht werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren zur Mischung von zu analysierenden Flüssigkeitsproben, bei dem die Flüssigkeitsprobe in einen Probenbehälter, insbesondere in eine Küvette eingebracht und durch eine mechanisch in Schwingungen versetzte, mit zumindest einem Teil der Oberfläche der Flüssigkeitsprobe in Berührung stehende Luftsäule bewegt und gemischt wird, wobei dieses Verfahren sich dadurch auszeichnet, daß die Luftsäule mittels einer an ihrem der Oberfläche der Flüssigkeitsprobe abgewandten Ende die Luftsäule abschließenden, luftundurchlässigen Membran eines Lautsprechers mit der Resonanzfrequenz des Systems aus Luftsäule und Probenflüssigkeit erregt wird und die Frequenz bei jedem Mischvorgang einen die Resonanzfrequenz enthaltenden Frequenzbereich durchläuft.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt also die Erregung der Probenflüssigkeit mit Hilfe einer Lautsprechermembran, die sich in ihrer Erregung sehr genau und praktisch trägheitslos steuern lä8t, so daß keine langen Einschwingzeiten auftreten, sondern sehr kurze Mischzeiten von etwa 1,5 Sekunden, bei einer Beruhigungszeit von etwa einer Sekunde erreicht werden. Da darüber hinaus die Erregung mit der Resonanzfrequenz des Systems aus Luftsäule und Probenflüssigkeit erfolgt, wird innerhalb kurzer Zeit eine besonders intensive Durchmischung erreicht.
  • Da im allgemeinen die Resonanzfrequenz von Luftsäule und Flüssigkeitsprobe nicht genau bekannt ist, sondern u.a. davon abhängt, wie hoch der Probenbehälter mit Flüssigkeit gefüllt wird, ermöglicht das Durchlaufen des Frequenzbereiches, der wegen der verhältnismäßig kleinen Abweichungen von der mittleren Resonanzfrequenz auch verhältnismäßig schmal sein kann, auf einfache Weise eine Erregung des Systems aus Luftsäule und Probenflüssigkeit mit der Resonanzfrequenz und damit eine gute Durchmischung der Probenflüssigkeit, ohne daß es erforderlich wäre, bei jedem Mischvorgang zunächst exakt die Lage der Resonanzfrequenz zu bestimmen.
  • Werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Länge und der Querschnitt der Luftsäule konstant gehalten, so wird die Frequenz, mit der die Lautsprechermembran erregt wird, entsprechend der Menge der Probenflüssigkeit eingestellt.
  • Die Mischzeit der Flüssigkeitsprobe hängt, bei gegebener Amplitude der die Luftsäule erregenden Membran, von der Viskosität der Flüssigkeit ab, und zur Erzielung minimaler Mischzeiten kann die Schwingungsamplitude der Membran in Abhängigkeit von der Viskosität der Flüssigkeitsprobe eingestellt werden.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist als Schwingungserreger vorzugsweise die luftundurchlässige Membran eines Lautsprechers auf. Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematisch und vereinfacht Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.
    • Figur 1 zeigt ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    • Figur 2 zeigt eine gegenüber Figur 1 abgewandelte Vorrichtung.
    • Figur 3 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Erregung des Lautsprechers aus den Vorrichtungen gemäß Figuren 1 oder 2.
  • In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Küvette 1 verwendet, die eine senkrecht zu den bei einer photometrischen Messung zu durchstrahlenden Seitenwänden verlaufende Seitenwand 2 aus elastischem Material aufweist, die unter Druckbelastung in der strichpunktiert angedeuteten Weise verformt werden kann. Derartige Küvetten werden beispielsweise im ACA-System der Firma DuPont eingesetzt. Die Füllöffnung der Küvette 1 wird nach dem Einfüllen der Flüssigkeitsprobe 3 bzw. der verschiedenen Bestandteile einer Probe mittels eines nicht im einzelnen dargestellten Mischkopfes dichtend verschlossen, so daß der Innenraum der Küvette nur mit dem einen Ende eines Rohres bzw. Schlauches 4 mit kaum verformbaren Wänden verbunden ist. Das andere Ende des Rohres oder Schlauches 4 ist an eine Anschlußplatte 5 angeschlossen, die dichtend auf die Öffnung eines Lautsprechers 6 gesetzt wird, der eine luftundurchlässige Membran, etwa eine Kunststoffmembran aufweist. Der Lautsprecher wird von einer eine sinusförmige Wechselspannung abgebenden Signalspannungsquelle 7 mit veränderbarer Frequenz über einen Verstärker 8 mit einstellbarem Verstärkungsfaktor gespeist. Die Signalspannung aus der Spannungsquelle 7 erzeugt eine Schwingung der Membran des Lautsprechers 6, deren Frequenz von der eingestellten Frequenz der Signalspannungsquelle 7 und deren Amplitude vom eingestellten Verstärkungsfaktor des Verstärkers 8 abhängt.
  • Zur Durchführung einer Mischung wird die Flüssigkeitsprobe bzw. deren zu mischende Bestandteile in die Küvette 1 eingebracht und diese dann mit dem Mischkopf verschlossen. Danach erfolgt die Beaufschlagung des Lautsprechers 6 mit der Signalspannung, so daß die schwingende Membran des Lautsprechers die Luftsäule in dem angeschlossenen Rohr oder Schlauch mit entsprechender Frequenz schwingen läßt. Die Frequenz der Signalspannungsquelle 7 wird dabei so eingestellt, daß sie im Resonanzbereich des Systems aus Luftsäule im Rohr oder Schlauch 4 und Flüssigkeitsprobe 3 liegt, wobei dieser Resonanzbereich vom Volumen der Luftsäule sowie vom Volumen und der Dichte der Flüssigkeit der Probe abhängt, wobei die optimale Mischung bei Einstellung der Resonanzfrequenz erreicht wird. Infolge der Schwingung der Luftsäule wird die Flüssigkeitsprobe 3 ebenfalls zu Schwingungen mit der Frequenz angeregt und verformt dabei die Seitenwand 2 in der gleichen angedeuteten Weise. Dabei ist deutlich eine Durchwirbelung der Probe 3 zu erkennen.
  • Es hat sich gezeigt, daß in der Praxis bei Durchführung von Mischvorgängen in Küvetten die Resonanzfrequenzen des Systems aus Luftsäule und Flüssigkeitsprobe im Bereich von 10 Hz bis 20 Hz liegen können.
  • In der Figur 2 ist die Flüssigkeitsprobe 13 in eine U-förmige Küvette 11 eingefüllt, deren Schenkel durch eine Mittelwand 12 getrennt sind, so daß die beiden Schenkel lediglich unterhalb dieser Trennwand miteinander in Verbindung stehen. Der untere Teil 11' der Küvette 11 hat einander gegenüberliegende, plane, durchsichtige Wandbereiche, durch die hindurch in üblicherweise photometrische Messungen erfolgen können.
  • In die Küvette 11 ist eine Flüssigkeitsprobe 13 eingebracht, der über einen Schlauch 20 ein Reagens zur Einleitung eines Reaktionsablaufes zugeführt werden kann. Auf den in Figur 2 rechten Schenkel der Küvette 11 kann zum Durchmischen der Flüssigkeitsprobe 13 dichtend ein Mischkopf 19 aufgesetzt werden, an den ein Schlauch oder Rohr 14 angeschlossen ist, dessen, anderes Ende in der in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Weise mit der luftundurchlässigen Membran eines Lautsprechers 16 verbunden ist. Dieser Lautsprecher 16 wird, wie ebenfalls in Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, mittels einer eine dreieckförmige Signalspannung abgebenden Wechselspannungsquelle 17 und eines Verstärkers 18 im Resonanzbereich des Systems aus Luftsäule und Probenflüssigkeit erregt. Infolge dieser Erregung wird die zwischen der Oberfläche der Probe 13 und der Membran des Lautsprechers 16 vorhandene, teilweise vom Schlauch oder Rohr 14 umschlossene Luftsäule entsprechend der Frequenz und der Amplitude der Membran des Lautsprechers in Schwingungen versetzt, wobei der Mischvorgang im wesentlichen in der gleichen Weise abläuft, wie dies in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 beschrieben wurde.
  • Bei einem Versuch wurde ein Lautsprechertyp AD 0198 Z 25 der Firma Valvo eingesetzt, der eine im Schlauch oder Rohr 14 befindliche Luftsäule von 65 mm Länge und 205 mm3 Volumen erregte. Die angeschlossene, U-förmige Küvette 11 enthielt eine Flüssigkeitsprobe 13 von 330w1. Die Resonanzfrequenz lag bei etwa 18 Hz, und eine sehr starke Durchmischung wurde bereits nach einer Erregung von 1,5 Sekunden erreicht. Die bei dieser Durchmischung von außen erkennbare Verwirbelung der Flüssigkeitsprobe war nach etwa 1 Sekunde vollständig verschwunden, so daß die Probe im Bereich 11' photometrisch untersucht werden konnte.
  • Zur Erregung des Lautsprechers 6 aus Figur 1 bzw. des Lautsprechers 16 aus Figur 2 kann eine Schaltungsanordnung verwendet werden, wie sie in Figur 3 zur Erregung eines Lautsprechers 108 dargestellt ist. Diese Schaltungsanordnung enthält eine Wechselspannungsquelle in Form eines Verstärkers, der eine integrierte Schaltung des Typs LM 741 der Firma National Semiconductor sein kann. An diesen Verstärker sind Speisespannungen von + 12 Volt und -12 Volt gelegt, und er ist mittels der Widerstände 111 und 112 nach Art eines Schmitt-Triggers geschaltet und erzeugt daher im Betrieb rechteckförmige Ausgangssignale.
  • Dem Verstärker 110 ist über Widerstände 113 und 114 sowie ein Potentiometer 115 ein Listungsverstärker nachgeschaltet, etwa ein Verstärker 119 des Typs L 165 der Firma Siemens AG. Dieser Verstärker ist, wie dargestellt, an Betriebsspannungen von + 12 Volt und -12 Volt gelegt, und zur Unterdrückung von Störungen sind an die Anschlüsse 3 und 5 für die Betriebsspannung Kondensatoren 117 und 118 angeschlossen. Sein Eingang 1 liegt an Masse. Dem Verstärker 119 ist zwischen Eingang 2 und Ausgang ein Kondensator 116 parallel geschaltet, der zusammen mit den Widerständen 113 und 114 und dem Potentiometer 115 ein Integrierglied bildet. Der Ausgang des Verstärkers 119 ist mit dem Lautsprecher 108 verbunden.
  • Gibt der als Schmitt-Trigger arbeitende Verstärker 110 die positive Flanke eines Rechteckimpulses ab, so wird durch. das Integrierglied eine ansteigende negative Spannung am Eingang 2 des Verstärkers 119 aufgebaut. Eine negative Flanke des vom Verstärker 110 abgegebenen Rechtecksignals kehrt den Anstieg der Spannung am Eingang 2 um, so daß am Ausgang des Verstärkers 119 eine in positiver Richtung ansteigende Spannung auftritt. Auf diese Weise wird am Ausgang des Verstärkers 119 ein dreieckförmiges Ausgangssignal erzeugt, das als Wechselspannung den Lautsprecher 108 erregt.
  • Mit Hilfe des Potentiometers 115 kann die Frequenz des dreieckförmigen Ausgangssignals des Verstärkers 119 verändert werden, so daß eine Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse sowie das Durchlaufen eines Resonanzbereichs möglich ist. Es sei erwähnt, daß bei der dargestellten Schaltung eine Anderung der Frequenz des dreieckförmigen Ausgangssignals auch zu einer Anderung von dessen Amplitude führt.

Claims (3)

1. Verfahren zur Mischung von zu ananlysierenden Flüssigkeitsproben, bei dem die Flüssigkeitsprobe (3) in einen Probenbehälter (1), insbesondere in eine Küvette eingebracht und durch eine mechanisch in Schwingungen versetzte, mit zumindest einem Teil der Oberfläche der Flüssigkeitsprobe (3) in Berührung stehende Luftsäule bewegt und gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftsäule mittels einer an ihrem der Oberfläche der Flüssigkeitsprobe (3) abgewandten Ende die Luftsäule abschließenden, luftdurchunlässigen Membran eines Lautsprechers (6) mit der Resonanzfrequenz des Systems aus Luftsäule und Probenflüssigkeit erregt wird und die Frequenz bei jedem Mischvorgang einen die Resonanzfrequenz enthaltenden Frequenzbereich durchläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Länge und der Querschnitt der Luftsäule konstant gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz entsprechend der Menge der Probenflüssigkeit eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsamplitude der Membran in Abhängigkeit von der Viskosität der Flüssigkeitsprobe (3) gewählt wird.
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