ES2293367T3 - Dispositivo y procedimiento para el analisis de una muestra de liquido. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el análisis de una muestra de líquido por medio de titración, que comprende 1.1 una fuente de luz (2); 1.2 un sensor luminoso (3); 1.3 una cabeza de medición (1) que puede sumergirse en la muestra de líquido a analizar con un conductor de luz que absorbe y conduce la luz de la fuente de luz (2), presentando la cabeza de medición (1) una escotadura (5) con una interrupción del conductor de luz en la que penetra el líquido a analizar estando la cabeza de medición (1) sumergida; 1.4 pudiéndose separar la cabeza de medición (1) de la fuente de luz (2) y del sensor luminoso (3); y 1.5 un sistema de titración para la adición definida de un líquido de titración en la muestra de líquido; 1.6 un dispositivo de determinación para la determinación del nivel de líquido de la muestra de líquido mediante la medición de una variación de transmisión de la luz de la fuente de luz (2); caracterizado por - un dispositivo de accionamiento (12) para el movimiento de la cabeza de medición (1) relativamente con respecto a un recipiente de muestras (8), estando prevista en la cabeza de medición al menos una parte del dispositivo de determinación (2, 3, 5, 6.1, 6.2, 12, 13) para la determinación del nivel de líquido de la muestra de líquido, - representando la escotadura (5) una parte del dispositivo de determinación (2, 3, 5, 6.1, 6.2, 12, 13).
Description
Dispositivo y procedimiento para el análisis de
una muestra de líquido.
La invención se refiere a un dispositivo y un
procedimiento para el análisis de una muestra de líquido,
especialmente de una muestra de orina, para la determinación del
riesgo de formación de cálculos urinarios.
El riesgo de sufrir una urolitiasis asciende en
los países industrializados a una media del 5-15%;
en los Estados del Golfo Pérsico se alcanzan valores máximos del
20%. Los datos epidemiológicos presentan una tendencia ascendiente
tanto para la incidencia, como también para la prevalencia de la
litiasis. A este respecto, el 75% de los cálculos formados en
países industrializados se compone de oxalato de calcio.
Un paciente que ya ha formado una vez un cálculo
debe contar, en caso de una falta de terapia o de una terapia
inapropiada, con una probabilidad de recaída del
75-100%. De aquí se deduce la necesidad de un
procedimiento adecuado para la determinación del riesgo de cálculos
urinarios. Esto resulta de especial importancia para la
determinación del riesgo de recaída para pacientes que ya padecen la
enfermedad.
Un procedimiento desarrollado en la Clínica
Urológica de la Universidad de Bonn que se basa en el cálculo del,
así llamado, Índice de Riesgo de Bonn (BRI) ha demostrado su
eficacia para la determinación de un indicador de riesgo de
cálculos urinarios. Para el cálculo del índice BRI se añade a una
muestra de orina, en un procedimiento estandarizado, una solución
de oxalato de amonio 40-milimolar, hasta que
comienza una cristalización del oxalato de calcio. Se determina la
concentración milimolar de oxalato (Ox^{2-}) añadida hasta este
momento a la muestra de orina, estableciendo la referencia con
respecto a un volumen de muestras de 200 ml. En círculos médicos
especializados, la concentración de oxalato (Ox^{2-}) aplicada a
un volumen de muestras de 200 ml se denomina cantidad añadida de
oxalato (Ox^{2-}). Adicionalmente se determina la concentración
inicial de iones de calcio libres en la muestra de orina
[Ca^{2+}]; la concentración se indica en mmol/l. El índice BRI se
calcula después, considerándose como límite de riesgo para la
formación de oxalatos de calcio, un BRI de 1/L. Todas las muestras
se asignan a una de las ocho categorías de riesgo,
I-VIII. El BRI /L separa las categorías de riesgo
IV y V. En una variación del procedimiento de medición también es
posible determinar el riesgo de formación de cálculos urinarios de
fosfato de calcio, aportando, en lugar de una solución de oxalato
de amonio, una solución de fosfato de la muestra de orina hasta la
cristalización y determinando la proporción de iones de calcio
libres y la solución de fosfato como indicador de riesgo.
Por el documento WO 02/083285 A2 se conoce un
dispositivo de medición para el análisis de una muestra de líquido
mediante titración.
El documento WO 81/18818 A1 describe un cabeza
de medición para un dispositivo de medición de titración.
En relación con el procedimiento desarrollado en
la Universidad de Bonn antes citado, se hace referencia al artículo
especializado "Comparison of laser-probe and
photometric determination of the urinary cristallisation risk of
calcium oxalate"; Clinical Chemistry and Laboratory Medicine,
vol. 40, núm. 6, páginas 595 ss, junio 2002.
El documento JP 2000/266668 muestra una cabeza
de medición para el control de la reacción.
El documento JP 11014632 muestra un sensor
fibroso para la determinación del nivel de líquido.
Además nos remitimos al artículo especializado
"Laser-probe-based investigation
of the evolution of particle sized distributions of calcium oxalate
particles formed in artificial urine": Journal of Crystal Growth,
vol. 233; núm. 1-2; páginas 367 ss.
El objetivo de la invención consiste en
especificar un dispositivo y un procedimiento para el análisis de
muestras de líquido con el que sea posible aplicar de forma racional
y segura especialmente los métodos de análisis anteriormente
expuestos de una muestra de orina para la determinación del Índice
de Riesgo de Bonn en una consulta médica o en una clínica. El
dispositivo debería permitir una aplicación del procedimiento
estandarizada y, en su mayor parte, automática, con unos costes
reducidos.
Este objetivo se cumple según la invención
gracias a un dispositivo con las características de la
reivindicación 1 y gracias a un procedimiento para el empleo de
este dispositivo según la reivindicación 20.
Los inventores han descubierto que para la
determinación del punto de cristalización de una muestra de líquido
puede utilizarse un sistema de titración en combinación con una
medición de transmisión óptica. No obstante, la disposición de
medida para la medición de transmisión no debería a su vez
condicionar la necesidad de tener que utilizar exclusivamente
recipientes de muestras para la muestra de líquido, especialmente
para una muestra de orina, de una alta calidad óptica. De aquí los
inventores han deducido que es preciso transiluminar concretamente
una zona parcial de la muestra de líquido con un rayo de luz para
mediciones de transmisión, pero que, por otra parte, resulta
desventajoso irradiar el propio recipiente de muestras.
\newpage
El dispositivo según la invención comprende,
entre otros, una cabeza de medición que comprende un conductor de
luz y que se puede sumergir en una muestra de líquido a medir. Un
primer extremo del conductor de luz está asignado a una fuente de
luz. Está dispuesto un sensor luminoso definido para el camino
óptico predeterminado por el conductor de luz de la luz emitida por
la fuente de luz. En la zona sumergida de la cabeza de medición
está prevista además una escotadura que interrumpe el conductor de
luz, de manera que al menos una parte de la luz conducida por el
conductor de luz atraviesa la muestra de líquido por un recorrido
definido. Un oscurecimiento del líquido a analizar, que ha de
atribuirse al inicio de la cristalización en una adición definida de
un líquido de titración en la muestra de líquido a través de un
sistema de titración del dispositivo de medición, puede ser
detectado por el sensor luminoso en virtud de las pérdidas de
transmisión ascendentes.
Como fuente de luz se utiliza preferiblemente
una fuente de luz a modo de rayo; esto se puede lograr, por
ejemplo, mediante una estructura de diafragmas en una fuente de luz
expandida o mediante el empleo de un láser, por ejemplo, de un
diodo láser. Además, en la presente solicitud, el concepto de fuente
de luz no se limita sólo a la zona espectral visible, sino que
también puede emplearse una fuente para radiaciones
electromagnéticas fuera de la zona visible por el ojo humano, por
ejemplo, una fuente de luz infrarroja. Es preferible luz visible,
especialmente en la zona espectral roja, preferiblemente del orden
de 650 nm.
Como sensor de luz se emplea un sistema de
detección ajustado a la fuente de luz; éste puede ser, por ejemplo,
un fototransistor, un fotodiodo o una fotorresistencia. También es
posible imaginar la configuración del fotosensor como matriz de
sensor, por lo que la influencia del error puede reducirse mediante
el ajuste de la disposición de sensores.
La cabeza de medición se configura, de manera
que está asignado concretamente con los extremos del conductor de
luz, a la fuente de luz y al sensor de luz, no obstante puede
separarse de éstos. Resulta especialmente preferible el empleo de
una cabeza de medición que en el sentido de una cabeza de medición
de un solo uso, únicamente se emplea para una muestra de orina
respectivamente. Por medio de un procedimiento como este resulta
especialmente ventajoso que la cabeza de medición que entra en
contacto con la muestra de líquido no requiere una limpieza
complicada después de una medición. Por otra parte, ésta no debe
configurarse como pieza de un solo uso, de manera que resulta
apropiada para una pluralidad de fases de medición y limpieza.
Con respecto a su configuración geométrica, la
cabeza de medición está configurada, de manera que se sumerge en
una muestra de orina y, concretamente, al menos hasta que una
escotadura en la cabeza de medición que es atravesada por el rayo
de luz se llena con el líquido a medir, especialmente la orina. Por
otra parte resulta preferible disponer la fuente de luz y el sensor
luminoso, de manera que éstos no entren en contacto con la muestra
de líquido, es decir, sólo la cabeza de medición en contacto con la
muestra de líquido está sujeta a un ensuciamiento que, no obstante,
en este sentido puede ser ignorado, dado que de todos modos se trata
de una pieza a reemplazar después de una medición.
Una configuración posible de la cabeza de
medición comprende un conductor de luz con, al menos, un dispositivo
para la desviación del rayo. De aquí resulta la posibilidad de
posicionar tanto la fuente de luz, como también el sensor luminoso
por encima del nivel de líquido de la orina a analizar. Han
resultado especialmente ventajosos dos desviadores de rayo situados
en un ángulo de 45º con respecto a la horizontal y en un ángulo de
90º entre sí, de manera que en la cabeza de medición está
configurada fundamentalmente una sección de rayo que conduce
verticalmente hacia abajo seguida de una sección de rayo
fundamentalmente horizontal y de una sección de rayo
fundamentalmente vertical orientada hacia arriba. En al menos una de
estas secciones de rayo se encuentra la escotadura indicada en la
cabeza de medición, de manera que el rayo de luz penetra de forma
fundamentalmente libre en una sección determinada a través de la
muestra de líquido, a fin de detectar por este recorrido conocido
variaciones con respecto a la transmisión.
Con ayuda del dispositivo según la invención
ahora es posible, en combinación con un sistema de dosificación
para el agente de cristalización, determinar aquella cantidad del
agente de cristalización que lleve al inicio de la cristalización.
Como agente de cristalización preferible para una muestra se emplea
una solución que contiene un componente litógeno del tipo de
cristal, cuyo riesgo de cristalización debe determinarse. Para una
muestra de orina, como agente de cristalización resulta preferible
una solución de oxalato o de fosfato.
Para la medición de la cantidad necesaria de
agente de cristalización en proporción con el volumen de la muestra
de líquido es necesario comprobar la cantidad de líquido existente
de la orina a analizar. Esto puede determinarse, en general,
conociendo el peso del recipiente de muestras, por medio de un
dispositivo de pesaje.
En general, para la determinación del volumen de
líquido a medir en una forma conocida del recipiente de muestras,
puede medirse alternativamente la altura geodésica del nivel de
líquido en el recipiente de muestras. Para ello es posible imaginar
distintos dispositivos, por ejemplo, sensores de humedad, que
presentan un par de electrodos abiertos, estableciendo entre los
sensores un contacto a través del líquido a medir, lo que a su vez
se puede detectar mediante una medición de la resistencia. Según la
invención se propone un dispositivo para la determinación de la
altura geodésica del nivel de líquido que está en contacto con la
cabeza de medición para la medición de transmisión. La cabeza de
medición está unida a su vez a un dispositivo de regulación de la
altura que permite desplazar la cabeza de medición desde arriba al
recipiente de muestras y, por consiguiente, sumergirse en la orina.
Si el dispositivo de regulación de la altura está configurado de
manera que a partir de una altura de referencia conocida pueda
medirse el camino recorrido en dirección vertical, es posible
determinar, conociendo la posición del sensor de líquido, la altura
geodésica del nivel de líquido y, por consiguiente, el volumen de
líquido en el recipiente de recepción de muestras.
Según la invención, para la determinación de la
posición del nivel de líquido de la muestra de orina se emplea la
escotadura en la cabeza de medición. La, en principio, cabeza de
medición libre, es decir, en la escotadura prevista para la
medición de transmisión no se encuentra ningún líquido, se mueve
verticalmente hacia abajo en dirección hacia el nivel de líquido,
hasta que el líquido a analizar penetra en la escotadura y varía la
transmisión. A partir de la posición conocida de la escotadura y del
rayo de luz que se desarrolla en su interior, así como del camino
recorrido, es posible determinar la posición del nivel de
líquido.
El valor de medición para los iones de calcio
libres [Ca^{2+}] necesario para el cálculo del índice BRI se
determina en un perfeccionamiento preferible del dispositivo para el
análisis de una muestra de orina con ayuda de un sistema de
sensores apropiado. Para ello, en una configuración posible se
extrae una cantidad determinada de la muestra de orina sin tratar
del recipiente de muestras y por medio de un sistema fluídico se
aporta a un sensor para iones de Ca^{2+}. Éste puede ser, por
ejemplo, un transistor de efecto de campo selectivo de iones que
comprende una membrana selectiva de iones. Preferiblemente, el
sistema fluídico también comprende un dispositivo para la
introducción de líquidos de lavado con fines de limpieza.
Adicionalmente resulta preferible para el calibrado de los
sensores, aportar a éstos una solución de calibrado. Las bombas,
los envases y los recipientes de recogida necesarios para ello, así
como el control fluídico correspondiente se configurarán según el
parecer de los expertos.
Para el control del dispositivo según la
invención, éste puede comprender unidades de control internas o
externas bien en forma de microcontroladores o bien ordenadores
personales conectados de forma externa, a través de las cuales
también es posible realizar una interfaz para el usuario en forma de
unidades de entrada e indicadores.
Preferiblemente, la cabeza de medición posee un
dispositivo de sujeción para la sujeción en un apoyo de sujeción
del dispositivo, presentando el dispositivo de sujeción un medio de
sujeción, especialmente un componente de unión positiva con un
punto de rotura controlada que está realizado, de manera que el
dispositivo de sujeción sólo se puede utilizar una vez. Esto fuerza
el empleo de un solo uso de la cabeza de medición. De este modo se
evita un empleo repetido por descuido de una cabeza de medición que,
en virtud de las impurezas, puede conducir a unos resultados
adulterados. Un empleo repetido de la cabeza de medición queda
excluido de una forma especialmente segura si el medio de sujeción
queda inservible para la sujeción después del primer empleo del
dispositivo de sujeción.
En una variante de realización, la cabeza de
medición se realiza de manera que ésta conduce la luz recibida de
la fuente de luz al sensor luminoso. De este modo puede determinarse
una variación de transmisión de la muestra de líquido a
analizar.
Alternativamente, la cabeza de medición se puede
realizar de manera que ésta conduce la luz recibida de la fuente de
luz a lo largo de un camino óptico, al que es contiguo el sensor y
en el que, no obstante, el sensor no está dispuesto directamente.
Una configuración de la cabeza de medición de este tipo puede
aprovecharse para medir la luz dispersa generada por la muestra de
líquido.
El dispositivo puede presentar un dispositivo de
accionamiento para el movimiento de la cabeza de medición
relativamente con respecto al recipiente de muestras, estando
prevista en la cabeza de medición al menos una parte de un
dispositivo de determinación para la determinación del nivel de
líquido de la muestra de líquido. Para facilitar el intercambio del
recipiente de muestras resulta de todos modos ventajoso que la
cabeza de medición pueda moverse relativamente con respecto al
recipiente de muestras. En el perfeccionamiento antes mencionado,
este movimiento puede aprovecharse de una forma elegante para
determinar al mismo tiempo el nivel de líquido.
Si la escotadura en la cabeza de medición
representa una parte del dispositivo de determinación, es posible
aprovechar la fuente de luz y el sensor luminoso junto con esta
escotadura para la determinación del nivel de líquido, dado que la
intensidad de la luz emitida por la fuente de luz y conducida a
través de la cabeza de medición, varía al entrar la escotadura en
la muestra de líquido a analizar.
En la cabeza de medición puede realizarse un
canal de fluido del sistema fluídico. A continuación, para la
determinación de un parámetro de la muestra de líquido a analizar
por el canal de fluido, puede succionarse una parte de la muestra
de líquido a través de la cabeza de medición. En caso de un
intercambio de la cabeza de medición, también se intercambia este
canal de fluido de succión, lo que facilita un mantenimiento limpio
del dispositivo de medición.
Preferiblemente, el canal de fluido está cerrado
por medio de un tapón de obturación que, en posición de medición de
la cabeza de medición, es penetrado por una sección de conducto del
sistema fluídico por el lado de apoyo de la cabeza de medición. Con
ayuda de un tapón de obturación de este tipo es posible una
hermetización limpia del canal de fluido frente a la sección de
conducto.
En un perfeccionamiento preferible, en la cabeza
de medición está realizado un canal de fluido del sistema de
titración. En tal caso, en el recipiente de muestras se puede
suprimir un tubo de titración separado.
Preferiblemente está previsto un dispositivo
agitador para la agitación de la muestra de líquido, presentando la
cabeza de medición al menos un componente de flujo, especialmente al
menos un ala de flujo, para la acción combinada junto con la
muestra de líquido. De este modo se obtiene un mezclado definido de
la muestra de líquido en la agitación y, por consiguiente, un
análisis reproducible de la muestra de líquido.
En una variante del dispositivo de medición, el
sistema de medición para la determinación de la concentración
presenta un espectrómetro. De este modo es posible una determinación
de la concentración fiable y selectiva del material.
En lo que se refiere al procedimiento, el
objetivo de la invención se cumple, por una parte, gracias a un
procedimiento para el análisis de una muestra de líquido mediante
titración que emplea el dispositivo de medición según la invención
antes descrito.
Preferiblemente, antes de la dosificación se
coloca una nueva cabeza de medición de un solo uso. Esto garantiza,
en lo que se refiere a la cabeza de medición, unas condiciones de
procedimiento que se pueden reproducir especialmente bien. Se
suprime una limpieza de una cabeza de medición ya usada.
Preferiblemente se limpia y/o calibra un sensor
de determinación de concentración antes de la determinación de la
concentración. Esto proporciona relaciones definidas en la
determinación de la concentración, de manera que también se pueden
utilizar sensores de determinación de concentración que tienden a
derivas a largo plazo.
La muestra de líquido puede agitarse antes de la
determinación de la concentración. Esto garantiza unas condiciones
de medición definidas, dado que se mide una muestra de líquido
repartida de forma homogénea.
Preferiblemente, a partir de los valores medidos
de la concentración y de la transparencia se calcula un parámetro
de muestras. Esto permite la indicación de un punto de
cristalización dependiente de la concentración a través de un
simple valor numérico.
Preferiblemente se determina de forma adicional
el valor pH de la muestra de líquido. Esto proporciona una
información adicional sobre la naturaleza de la muestra de
líquido.
Además puede determinarse la temperatura de la
muestra de líquido. Esto puede utilizarse especialmente para la
corrección de la concentración determinada.
Con ayuda del dispositivo de medición también es
posible medir otros parámetros del líquido. En un perfeccionamiento
ventajoso, el dispositivo de medición puede realizarse como
laboratorio móvil para la determinación de una pluralidad de
parámetros del líquido.
Parámetros del líquido de este tipo pueden
ser:
El peso específico, el contenido o bien la
existencia de Na, K, Mg, NH_{4}, Cl, PO_{4}, SO_{4},
creatina, ácido úrico, leucocitos, nitruro, albúmina, proteínas,
glucosa, cetona, urobilina, bilirrubina, urobilirrubina,
eritrocitos, hemoglobina. Además puede registrarse la precipitación
de seroproteínas como, por ejemplo, albúmina, transferrina,
globulina, inmunoglobulina y fragmentos de inmunoglobulina.
La invención se explica más detalladamente por
medio de las siguientes figuras que muestran ejemplos de
realización.
Figura 1 muestra el sistema de medición óptico
para la determinación del punto de cristalización.
Figura 2 muestra una zona de recepción de
muestras con un recipiente de muestras y un plato de recepción de
muestras, así como con el sistema de medición óptico según la figura
1 y el dispositivo de posicionamiento correspondiente.
Figura 3 muestra el sistema de dosificación para
la titración.
Figura 4 muestra el sistema fluídico.
Figura 5 es una vista exterior esquemática del
equipo de medición.
Figura 6 muestra una vista similar a la figura 1
de una cabeza de medición alternativa para un sistema de medición
óptico.
Figura 7 muestra una vista según la línea visual
VII en la figura 6.
Figura 8 muestra una sección según la línea
VIII-VIII en la figura 7.
Figura 9 muestra una vista según la línea visual
IX en la figura 6.
Figura 10 muestra una vista de la cabeza de
medición según la figura 6 desde arriba.
Figura 11 muestra una sección según la línea
XI-XI en la figura 9.
Figura 12 muestra esquemáticamente un desarrollo
del procedimiento en el análisis de una muestra de líquido por medio
de titración.
En la figura 1 se muestra esquemáticamente el
sistema de medición óptico para la titración para la determinación
del punto de cristalización. Una cabeza de medición 1 absorbe luz de
una fuente de luz 2 y la conduce a un sensor luminoso 3. La cabeza
de medición 1 está configurada como unidad intercambiable,
especialmente como unidad de un solo uso. Por otra parte, la cabeza
de medición permite una disposición de la fuente de luz 2 y del
sensor luminoso 3 por encima del nivel de la muestra de líquido. La
desviación del rayo de la cabeza de medición necesaria para ello
puede conseguirse, por ejemplo, según la figura 1 mediante dos
superficies de reflexión 6.1 y 6.2 situadas en un ángulo de 45º con
respecto a la perpendicular y en un ángulo de 180º entre sí. Es
posible imaginar otras configuraciones, por ejemplo, el empleo de un
elemento reflectante fundamentalmente horizontal en la zona del
fondo de la cabeza de medición y de una configuración de rayo en
forma de V. Resulta preferible que la luz de iluminación abandone
la fuente de luz con un componente direccional que señale
verticalmente hacia abajo y que la luz se reconduzca al sensor
luminoso con un componente direccional que señale verticalmente
hacia arriba. De este modo, la cabeza de medición 1 puede sumergirse
en la muestra de líquido, sin que se ensucien la fuente de luz 2 ni
el sensor luminoso 3.
Resulta preferible el acoplamiento en la cabeza
de medición de un rayo de luz fundamentalmente en forma de rayo.
Este puede componerse de un material transparente para la longitud
de onda empleada de la luz de iluminación, por ejemplo, PMMA
(polimetacrilato de metilo) o macrolon (policarbonato) que presentan
una transparencia para luz visible del 70-81%. En
general pueden emplearse todos los materiales que se pueden fabricar
en el procedimiento de fundición por inyección o con procedimientos
con arranque de virutas. Alternativamente, el conductor de luz
también puede componerse de vidrio. En la mayoría de los casos, la
influencia de la luz dispersa para la cabeza de medición puede
despreciarse y sólo deben vaporizarse por aluminio ventajosamente
aquellas zonas exteriores en las que se produce una desviación del
rayo. Configuraciones alternativas de la cabeza de medición
incluyen fibras de vidrio o fibras ópticas a base de polímeros para
la guía del rayo. Además también es posible imaginar separar zonas
de guía de rayo en sentido opuesto a través de la configuración
geométrica de la cabeza de medición. Esto puede llevarse a cabo,
por ejemplo, mediante una escotadura que separa una primera zona
parcial de la cabeza de medición con una guía del rayo orientada
hacia abajo, de una segunda parte en la que la guía del rayo está
orientada hacia arriba. En virtud de la configuración de una
superficie límite desde el material de la cabeza de medición hasta
la zona abierta en la escotadura, se evita una coincidencia que
reduce la precisión de medición entre las distintas zonas de la guía
del rayo en la cabeza de medición. Una zona libre 131 de este tipo
está dibujada en la figura 1.
Para la realización de las mediciones de
transmisión es necesario interrumpir el conductor de luz a lo largo
de un recorrido de irradiación determinado. Según la figura 1, en la
cabeza de medición 1 está prevista preferiblemente una escotadura 5
en la que, en estado sumergido, penetra el líquido a analizar. A
continuación, esta escotadura 5 y el líquido que se encuentra en su
interior son atravesados por el rayo de luz desacoplado. Acto
seguido, éste se acopla de nuevo en la cabeza de medición o bien en
el conductor de luz de la cabeza de medición y se aporta al
sensor
luminoso 3.
luminoso 3.
La figura 2 muestra en una sección longitudinal,
la zona de recepción de muestras 7 para la recepción de un
recipiente de muestras 8 que está posicionado en un plato de
muestras 9. El plato de muestras 9 está colocado, de manera que
ofrece una base lo más horizontal posible para el recipiente de
muestras 8, a fin de determinar con la mayor exactitud posible la
posición del nivel de líquido. Además, un motor 10 está asignado al
plato de muestras 9, a fin de permitir un movimiento de rotación
para la mezcla de la muestra de líquido en el recipiente de
muestras 8. En una configuración preferible, el plato de muestras 9
es accionado indirectamente; esto se puede conseguir, por ejemplo,
mediante un accionamiento magnético. Gracias a esta medida es
posible impermeabilizar, por motivos de higiene, la zona de
recepción de muestras 7 frente a la zona exterior. Especialmente, la
zona 7 puede realizarse por el lado de la carcasa, de manera que
quede absolutamente excluida una salida de líquidos en la zona
interior del equipo.
Por encima del recipiente de muestras 8 se
encuentra, en la zona de recepción de muestras 7, la cabeza de
medición 1 para la medición de transmisión. Esta está fijada en un
soporte de cabeza de medición 11 y puede reemplazarse de un modo
preferible en el sentido de un artículo de un solo uso con simples
asideros. En la cabeza de medición 11 están colocados
preferiblemente la fuente de luz 2, que siempre permanece en el
sistema de medición, y el sensor luminoso 3. Por otra parte, en una
configuración preferible, al soporte de cabeza de medición se le
asigna un sistema de marcación y/o de detección, con cuya ayuda se
detecta una cabeza de medición 1 como ya utilizada o bien marca
como utilizada una cabeza de medición en la sujeción o la inmersión
en la muestra de líquido. En una configuración posible, en la cabeza
de medición están montadas dos clavijas de plástico que se pueden
romper y que, al colocarse en el soporte de cabeza de medición,
accionan un interruptor. Así, las clavijas se rompen, de manera que
en caso de un nuevo uso, los interruptores no son activados. El
interruptor proporciona dos señales al sistema electrónico. La
primera señal es de corta duración, la segunda señal se mantiene
durante todo el proceso de medición y sirve al mismo tiempo para el
control de la posición de la cabeza de medición.
Para el posicionamiento de la cabeza de medición
1, el soporte de cabeza de medición 11 está conectado a un sistema
de posicionamiento 12 que permite fundamentalmente un movimiento
vertical para la inmersión de la cabeza de medición 1 en la muestra
de líquido.
Para la realización del análisis es necesario
determinar el volumen de líquido de la muestra de líquido en el
recipiente de muestras 8. Esto se puede llevar a cabo de distintas
maneras. Por una parte cabe la posibilidad de deducir el volumen a
partir de una determinación del peso del recipiente de muestras 8
lleno. Para ello, al plato de muestras 9 se le puede asignar una
unidad de pesaje. Alternativamente, el volumen puede medirse,
conociendo la forma del recipiente de muestras, mediante la
determinación de la altura geodésica del nivel de líquido de la
muestra de líquido en el recipiente de muestras 8. Resulta
especialmente preferible una configuración en la que un sistema de
detección de líquido está conectado a la cabeza de medición y en la
que al sistema de posicionamiento 12 se le asigna para la cabeza de
medición un sistema de medición de la posición 13. Partiendo de un
punto de referencia determinado es posible aprovechar la distancia
recorrida por la cabeza de medición 1 en dirección vertical hasta
alcanzar el nivel de líquido, para la determinación del volumen de
la muestra de líquido en el recipiente de muestras 8. En una
configuración posible, el sistema de medición de la posición 13
comprende interruptores para la posición de referencia. Éstos pueden
configurarse, por ejemplo, como sensores de reverberación del
sonido.
Además, la distancia recorrida de la cabeza de
medición durante el posicionamiento puede determinarse mediante un
sensor apropiado, por ejemplo, un sensor de índices de giro o un
sistema de medida lineal. Si se elige un motor paso a paso como
accionamiento, se suprime la necesidad de utilizar sensores
adicionales para la determinación del movimiento.
La figura 3 muestra de un modo esquemático
simplificado, el sistema de dosificación asignado al sistema de
titración para la dosificación de un agente de cristalización en la
muestra de líquido. Para provocar una cristalización de oxalato de
calcio se añade preferiblemente una solución de oxalato de amonio de
0,04 N como agente de cristalización. Si, en lugar de ésta, ha de
analizarse una cristalización de fosfato de calcio en la orina
humana, se sustituye la solución de oxalato de amonio por una
solución de fosfato. En una configuración posible del sistema de
dosificación, la adición controlada y de volumen exacto del agente
de cristalización se lleva a cabo mediante la carga de un
recipiente de producto, en el que se encuentra el agente de
cristalización, a una sobrepresión exactamente predeterminada. Ésta
se genera por medio de una bomba 19 y es controlada por un sensor
de presión 20. Por medio de un tubo de toma que se sumerge en el
líquido sometido a presión en el recipiente de producto 17, el
agente de cristalización se conduce a través del filtro 18 a una
tobera 16, desde la cual se lleva a cabo a continuación la adición
controlada del agente de cristalización en el recipiente de
muestras 8 y la muestra de líquido que se encuentra en el interior.
En lugar de la presionización del recipiente de producto 17, la
dosificación del agente de cristalización puede realizarse
alternativamente por medio de una bomba de dosificación no
representada en la figura 3. También pueden elegirse otros
procedimientos de adición de volumen exacto para la realización del
procedimiento de medición. Resulta preferible agitar la muestra de
líquido durante el proceso de dosificación. Esto puede provocarse
mediante un giro del recipiente de muestras, actuando entonces la
cabeza de medición 1 sumergida en la muestra de líquido, en el
sentido de un refractor
de flujo.
de flujo.
La figura 4 muestra el sistema fluídico de un
modo esquemáticamente simplificado del dispositivo de medición.
Este sistema sirve para analizar otros parámetros de la muestra de
líquido; en el caso de la orina interesa en especial el contenido
de iones de calcio libres. Adicionalmente se pueden determinar
también la temperatura de la orina y el valor pH. A estos efectos
se extrae del recipiente una determinada fracción de la muestra de
líquido, operación que puede ser llevada a cabo de forma
automatizada o por el propio usuario, que se aporta al sistema
fluídico cuyos conductos presentan una depresión de manera que
mediante la conexión de las válvulas 23.1, 23.2 y 23.3 se consigue
guiar el transporte del líquido hasta el recipiente intermedio 21.
En este recipiente se genera la depresión necesaria con ayuda de
una bomba 22 para aire. Gracias a esta medida es posible guiar por
el bloque de sensores 24 tanto la muestra de líquido como también
otros líquidos, por ejemplo, una primera solución de calibrado 27 y
una segunda solución de calibrado 26, así como una solución de
limpieza 25. También es posible una ventilación de los canales con
fines de limpieza a través de la aportación de aire 28. Como
alternativa de la aplicación de una depresión en el sistema fluídico
también se puede emplear para el transporte del líquido una bomba,
por ejemplo, una bomba de manguera. Esta configuración ya no se
representa en la figura 4.
En el bloque de sensores 24 se utilizan
preferiblemente transistores de efecto de campo selectivos de iones
(SFET), cuya selectividad iónica se provoca seleccionando una
membrana apropiada. Otros sensores empleados ventajosamente de
forma adicional son un sensor del pH y un sensor de temperatura.
En la figura 4 no se representan los detalles
del sistema de señalización y de control. El control del dispositivo
se consigue, por ejemplo, por medio de uno o varios
microcontroladores que también pueden procesar las señales de los
sensores. El sistema de medición se puede configurar a modo de
unidad autárquica. Sin embargo, también es posible imaginarse que
determinadas funciones de control y tareas, tales como la
configuración de una interfaz de usuario o las funciones de
impresión, se ejecuten en un equipo de control o un ordenador
personal externo.
La figura 5 muestra una vista global del
dispositivo de medición. Se representa una carcasa en la que se
alojan el sistema de medición de transmisión con las cabezas de
medición intercambiables y el sistema de dosificación para la
realización de mediciones de titración. El dispositivo comprende
además un sistema fluídico para la toma de muestras con otros
sensores, en especial para la medición del contenido de iones de
calcio libres, así como del valor pH y de la temperatura de la
muestra de líquido. El usuario sólo puede acceder a la zona de
recepción de muestras para la introducción de un recipiente de
muestra. Esta zona de recepción de muestras es preferiblemente de
acero fino, lo que permite una fácil limpieza. Se prefiere además
una configuración en la que al menos algunas zonas parciales de la
zona de recepción de muestras 7 están recubiertas de una capa de
óxido de titanio. Esta capa ejerce, sobre todo en combinación con
rayos ultravioletas, un efecto antibacteriano, por lo que se puede
llevar a cabo una desinfección automática de la zona de recepción de
muestras. Si se integra en la zona de recepción de muestras 7 una
fuente de luz ultravioleta con esta finalidad, resulta preferible
que, como medida de protección del usuario, la zona de recepción de
muestras quede cerrada por medio de una puerta hermética a prueba
de radiación UV.
Además del empleo del dispositivo según la
invención para el análisis de orina humana, en particular para la
determinación del índice BRI, cabe la posibilidad de analizar una
pluralidad de líquidos diferentes en los que, mediante la adición
de una sustancia, se provoca la variación de las propiedades de
transmisión y para los que ha de llevarse a cabo una determinación
cuantitativa de dicha variación de la transmisión.
En la figura 12 se representa un esquema de
operaciones para la realización del procedimiento para el análisis
de una muestra de líquido en el ejemplo de una muestra de orina
humana por medio de titración.
En una fase de preparación 32 se conecta el
dispositivo de medición. En una fase de introducción 33 se procede
a través de un teclado alfanumérico a la introducción de los
parámetros iniciales, por ejemplo de un código de identificación
del paciente. El usuario puede controlar los parámetros introducidos
a través de una pantalla de cristal líquido del dispositivo de
medición. Tras la introducción de los parámetros se coloca, en una
fase de montaje 34, la cabeza de medición 1 en el correspondiente
apoyo para la cabeza de medición del dispositivo de medición. La
cabeza de medición 1 presenta una espiga de contacto no representada
que colabora con el correspondiente contacto situado en el apoyo de
montaje del dispositivo de medición. Si la cabeza de medición no se
posiciona correctamente en el apoyo, el dispositivo de medición
emite automáticamente un mensaje de error en la pantalla de cristal
líquido. En una fase de puesta a disposición 35, el recipiente de
muestras 8 con la muestra de líquido se coloca sobre el plato de
muestras 9, cerrándose a continuación el elemento de puerta 30. El
dispositivo de medición también comprueba la posición de cierre del
elemento de puerta 30 a través de un contacto correspondiente. En
caso de cierre incorrecto del elemento de puerta 30, el programa de
medición emite un mensaje de error. A continuación se inicia
automáticamente la medición. En una fase de medición de nivel 36 se
mide, acto seguido, el nivel de líquido de la muestra de líquido.
Para ello, la cabeza de medición 1 se introduce desde una posición
neutra definida y desde arriba, en el recipiente de muestra con la
muestra de líquido, con ayuda de un sistema de posicionamiento 12
que comprende un husillo roscado. Con ayuda del sistema de medición
de la posición 13 se mide con exactitud el recorrido realizado a
través de las vueltas del husillo roscado. Tan pronto la muestra de
líquido humedece la escotadura 5, es decir, tan pronto el borde
inferior de la escotadura 5 se encuentra a la altura del nivel de
líquido, varía la intensidad del rayo que incide en el sensor
luminoso 3 dado que, por una parte, se produce un cambio de las
proporciones de refracción en las superficies límite de la
escotadura 5 y, por otra parte, el rayo de luz se debilita, al
menos en parte, a causa del líquido. El cambio de intensidad
provocado por el hecho de alcanzar el nivel del líquido es
registrado por el sensor luminoso 3. Cuando se produce un cambio
definido, por ejemplo, cuando la intensidad medida es inferior al
98% de la intensidad inicial, el sistema de medición de la posición
13 registra la posición momentánea del husillo roscado. De este
modo se puede determinar con exactitud el nivel del líquido de la
muestra de líquido en el recipiente de muestras 8 y deducir, a
partir del valor del nivel de líquido y del volumen de líquido así
conocido en el recipiente de muestras 8, la cantidad de
líquido.
Sigue una fase de limpieza 37 para preparar la
determinación de la concentración. A estos efectos, la solución de
limpieza 25 se hace pasar durante un breve tiempo por el bloque de
sensores 24. La solución de limpieza 25 se para unos instantes en
el sistema fluídico lo que permite matar las bacterias. Estos
procesos de pasada y parada de la solución de limpieza 25 se
repiten varias veces durante la fase de limpieza 37. Si el
dispositivo de medición no ha sido utilizado en mucho tiempo, puede
resultar necesario limpiar otras zonas de los conductos del sistema
fluídico y no sólo el bloque de sensores 24.
En la posterior fase de calibrado 38 se procede
al calibrado del bloque de sensores 24. Para ello, un sensor de
iones de calcio y un sensor del valor pH del bloque de sensores 24
se ponen en contacto con la primera solución de calibrado 27. La
primera solución de calibrado 27 se hace pasar brevemente por los
sensores del bloque de sensores 24. Cuando los valores de medición
del sensor se mantienen estables, lo que el programa de medición
reconoce por medio de una ligera variación de los valores de
medición sucesivos, se archivan los valores. A continuación, este
proceso se repite dentro de la fase de calibrado 38 con la segunda
solución de calibrado 26. A partir de los valores de medición de
los sensores así determinados en los dos líquidos de calibrado
distintos 26, 27, el programa de medición determina los parámetros
de calibrado necesarios para la determinación de la concentración
de Ca y para la determinación del valor pH. Los valores de medición
obtenidos a continuación se corrigen con ayuda de los parámetros de
calibrado.
Posteriormente, la muestra de líquido se agita
en el recipiente de muestras 8 en una fase de agitación 39. Con
esta finalidad, el plato de muestras 9 con el recipiente de muestras
8 se desplaza con un giro regular alrededor del eje alto del
recipiente de muestras 8. Durante la fase de agitación 39 la cabeza
de medición 1 se baja aún más dentro de la muestra de líquido, por
lo que actúa a modo de agitador.
En una fase de determinación de la concentración
posterior 40, parte de la muestra de líquido es aspirada desde el
recipiente de muestras 8 al bloque de sensores 24 a través de un
conducto de alimentación 41 (compárese figura 4). El volumen de
muestra aspirado se hace pasar durante breves momentos por el bloque
de sensores 24. Una vez pasado un tiempo de regulación del sensor
de Ca del bloque de sensores 24 se mide la concentración de
Ca^{2+} con el sensor de Ca del bloque de sensores 24. El valor pH
se mide con el sensor de pH del bloque de sensores 24. La
temperatura se mide con el sensor de temperatura. El valor de la
temperatura sirve para corregir el valor de concentración de Ca con
ayuda del programa de medición.
Sigue otra fase de limpieza 42 para el bloque de
sensores 24. La fase de limpieza 42 corresponde a la fase de
limpieza 37.
En una fase de medición de la cristalización 43,
y a modo de preparación, se gira en primer lugar uniformemente el
recipiente de muestras 8 con ayuda del motor 10 del plato de
muestras 9, de manera que se obtenga una muestra de líquido
perfectamente entremezclada. A continuación se conecta la fuente de
luz 2 y se mide la intensidad de la luz procedente de la fuente de
luz 2 que llega al sensor luminoso 3. En intervalos determinados,
por ejemplo en intervalos de respectivamente un minuto o también en
intervalos de algunos segundos, se inyecta o bien se titra a través
del sistema de dosificación 15, desde el recipiente del producto 17,
una determinada cantidad de oxalato de amonio. A partir de la
concentración previamente conocida de la solución de oxalato de
amonio, el programa de medición calcula la cantidad total de oxalato
de amonio inyectada. En la fase de medición de la cristalización
43, la titración se continúa hasta que se produce una cristalización
de oxalato cálcico. El punto de cristalización se puede reconocer
por el enturbiamiento de la muestra de líquido y la consiguiente
disminución de la intensidad de la luz en el sensor luminoso 3. Como
punto de cristalización se puede fijar, por ejemplo, el momento de
titración en el que la intensidad de luz medida en el sensor
luminoso indica el 98% de la intensidad de la luz al comienzo de la
titración. En la fase de medición de la cristalización 43 se puede
medir de esta forma la cantidad de oxalato de amonio añadida
necesaria para alcanzar el punto de cristalización a través de la
disminución de la intensidad de la luz medida en el sensor luminoso
3 con una precisión de, por ejemplo, +/- 0,2 ml a una velocidad de
titración de 40 mmol/l.
A continuación se calcula el índice BRI en una
fase de cálculo 44. En primer lugar se calcula la cantidad de
oxalato añadida a partir de la cantidad de líquido de la muestra de
líquido y de la cantidad de oxalato de amonio añadida hasta llegar
al punto de cristalización. El índice BRI resulta, como ya se ha
mencionado al principio de la descripción, como cociente de la
concentración de Ca^{2+} determinada en la fase de determinación
de la concentración, dividida entre la cantidad de oxalato. En
círculos médicos, por cantidad de oxalato se entiende la
concentración de oxalato (Ox^{2-}) referida a un volumen de
muestra de 200 ml.
En la siguiente fase de archivo 45 se archivan
especialmente los siguientes valores: un código de identificación
del paciente, la fecha, la hora, la temperatura medida, la
concentración de Ca^{2+} medida, el valor pH medido, el índice
BRI calculado a partir de los datos de medición, los respectivos
valores de medición individuales de los sensores del bloque de
sensores 24, los mensajes de error eventualmente emitidos. Como
medio de archivo se utiliza en particular una tarjeta Compact
flash. Con fines de mantenimiento y control, el medio de archivo se
puede transferir a través de una interfaz de lectura a un ordenador
de mantenimiento o control.
En una impresión final 46 se imprimen los datos
deseados de los valores medidos, calculados o archivados. Para
realizar esta operación, la información archivada se puede
transferir a un ordenador, por ejemplo, a través de una conexión
USB. Allí se procede al procesamiento de los datos. Una cabeza de
medición empleada como alternativa de la cabeza de medición 1
representada en la figura 1 se representa en las figuras 6 a 11.
Los componentes de esta cabeza de medición, que corresponden a los
que ya se han descrito previamente con referencia a las figuras 1 a
5 o bien con referencia a la descripción del procedimiento según la
figura 12, se identifican con las mismas referencias y no se
vuelven a explicar en detalle. La cabeza de medición alternativa 1
presenta en la sección de sujeción superior 47 de la figura 6, en
una pared lateral 48, una ranura de sujeción 49 de desarrollo
horizontal y abierta hacia la izquierda en la figura 6. La ranura de
sujeción 49 forma parte integrante de un dispositivo de sujeción
para la sujeción de la cabeza de medición alternativa 1 en un apoyo
de sujeción del dispositivo de medición. El apoyo de sujeción
presenta a su vez un nervio de sujeción que complementa la ranura
de sujeción 49 y que no se representa en el dibujo. Otra parte
componente del dispositivo de sujeción consiste en una clavija de
sujeción 50 dispuesta en la ranura de sujeción 49 que en la figura
6 se extiende horizontal y transversalmente con respecto a la
dirección de extensión de la ranura de sujeción 49. La clavija de
sujeción 50 actúa conjuntamente con un orificio de sujeción
practicado de forma correspondiente en el dispositivo de
medición.
En la cabeza de medición alternativa 1 se ha
realizado un canal de fluido 51 que, en la cabeza de medición
alternativa 1 montada, está unido a un conducto de alimentación 41
del sistema fluídico. El canal de fluido 51 se desarrolla, en una
primera sección del canal 52, desde una pared de limitación
superior, en la figura 6 horizontal, de la escotadura 5 hacia
arriba, hasta la sección de sujeción 47. En esta parte, el canal de
fluido 51 presenta una desviación de 90º, estrechándose en principio
a continuación de esta desviación para ensancharse después en forma
de cono en una segunda sección de canal 53. A través de un
ensanchamiento posterior escalonado 54, la segunda sección del
canal desemboca por una pared lateral 55, que en la figura 6 es la
izquierda, de la cabeza de medición alternativa 1.
Antes de colocar la cabeza de medición
alternativa 1, el canal de fluido 51 se mantiene cerrado por medio
de un tapón de obturación no representado que se coloca de forma
hermética en el ensanchamiento 54. En la posición de medición de la
cabeza de medición alternativa 1, en la que ésta se encuentra en el
apoyo de sujeción del dispositivo de medición, el tapón de
obturación es atravesado por una sección del conducto de
alimentación 41 del sistema del fluido por el lado del apoyo de la
cabeza de medición. Esta sección del conducto consiste en una aguja
de inyección comercial. Después de atravesar el tapón de obturación
con la sección del conducto, el tapón de obturación impermeabiliza
la sección del conducto frente a la pared interior del
ensanchamiento 54, de manera que se obtiene una unión de fluido
impermeabilizada hacia fuera del canal de fluido 51 al conducto de
alimentación 41.
En una sección de desviación 56, que en la
figura 6 es la inferior, las dos desviaciones de rayo 6.1, 6.2 son
directamente contiguas, por lo que la zona de desviación 56 tiene la
forma de un vértice de tejado invertido. En las dos desviaciones
6.1 y 6.2 se forman respectivamente en una sola pieza, sobresaliendo
de un lado, sendas alas de flujo 57. Las dos alas de flujo 57
sirven como componentes de flujo que al agitar la muestra de líquido
con objeto de mezclarla colaboran con ésta.
Al colocar la cabeza de medición alternativa 1
en la posición de medición, la clavija de sujeción 50 encaja en el
correspondiente orificio del apoyo de sujeción del dispositivo de
medición. El orificio se ha configurado de manera que durante la
retirada de la cabeza de medición, que se produce una vez realizada
la medición, la clavija de sujeción 50 se rompa en un punto de
rotura controlada de la sección de sujeción 47. Dado que la clavija
de sujeción 50 cumple una función de sujeción, ya no es posible
utilizar la cabeza de medición alternativa una vez que se haya
roto.
En el caso de la cabeza de medición alternativa
1, la escotadura 5 sirve, tal como se ha descrito anteriormente en
relación con el esquema de la figura 12, para la determinación del
nivel de líquido de la muestra de líquido. Por consiguiente, el
apoyo 5 constituye junto con el sistema de posicionamiento 12, el
sensor luminoso 3, así como las desviaciones de rayo 6.1 y 6.2, un
dispositivo de determinación para la determinación del nivel de
líquido de la muestra de líquido.
Las dos variantes de cabeza de medición
representadas por una parte en la figura 1 y por otra parte en las
figuras 6 a 11, se han realizado respectivamente de modo que
conduzcan la luz recibida de la fuente de luz 2 directamente al
sensor luminoso 3. En otra variante de cabeza de medición no
representada, ésta se realiza de manera que la luz recibida de la
fuente de luz 2 sea conducida a lo largo de un camino óptico al que
el sensor luminoso es contiguo, disponiéndose el sensor no
directamente en el camino óptico. En este caso, el sensor luminoso
3 no mide las variaciones de transmisión provocadas por el inicio de
la cristalización de la muestra de líquido, sino los cambios de la
intensidad de la luz dispersa provocada. El sensor luminoso 3 se
puede disponer por ejemplo de forma que en el caso de una muestra de
líquido no dispersora no mida en principio ninguna intensidad de
luz de la fuente de luz 2. Sólo con la dispersión provocada como
consecuencia del inicio de la cristalización, la luz dispersa llega
hasta el sensor luminoso 3 que puede tener una configuración
debidamente sensible para poder registrar incluso pequeñas
cantidades de luz dispersa.
En otra variante de la cabeza de medición no
representada, un canal de fluido del sistema de titración o bien de
dosificación 15 se realiza con la tobera 16 en la cabeza de
medición.
En otra variante de la cabeza de medición se
coloca en lugar del bloque de sensores 24 para la determinación de
la concentración Ca^{2+} en la fase de determinación de la
concentración 40, un espectrómetro. Para ello, la parte de la
muestra de líquido cuya concentración de Ca^{2+} ha de ser
determinada, se irradia con luz de distintas longitudes de onda,
pudiéndose sacar conclusiones acerca de la existencia de iones de Ca
en una concentración correspondiente como consecuencia de la
absorción del líquido en caso de determinadas longitudes de
onda.
- 1.
- Cabeza de medición
- 2.
- Fuente de luz
- 3.
- Sensor luminoso
- 4.
- Camino óptico
- 5.
- Escotadura
- 6.1, 6.2
- Desviación de rayo
- 7.
- Zona de recepción de muestras
- 8.
- Recipiente de muestras
- 9.
- Plato de muestras
- 10.
- Motor
- 11.
- Soporte de cabeza de medición
- 12.
- Sistema de posicionamiento
- 13.
- Sistema de medición de la posición
- 14.
- Sistema de detección de líquido
- 15.
- Sistema de dosificación
- 16.
- Tobera
- 17.
- Recipiente de producto
- 18.
- Filtro
- 19.
- Bomba
- 20.
- Sensor de presión
- 21.
- Recipiente intermedio
- 22.
- Bomba para aire
- 23.
- Válvulas
- 24.
- Bloque de sensores
- 25.
- Solución de limpieza
- 26.
- Primera solución de calibrado
- 27.
- Segunda solución de calibrado
- 28.
- Aportación de aire
- 29.
- Carcasa
- 30.
- Elemento de puerta
- 31.
- Zona abierta en la cabeza de medición
- 32.
- Fase de preparación
- 33.
- Fase de introducción
- 34.
- Fase de montaje
- 35.
- Fase de puesta a disposición
- 36.
- Fase de medición de nivel
- 37.
- Fase de limpieza
- 38.
- Fase de calibrado
- 39.
- Fase de agitación
- 40.
- Fase de determinación de concentración
- 41.
- Conducto de alimentación
- 42.
- Fase de limpieza
- 43.
- Fase de medición de cristalización
- 44.
- Fase de cálculo
- 45.
- Fase de archivo
- 46.
- Fase de impresión
- 47.
- Sección de sujeción
- 48.
- Pared lateral
- 49.
- Ranura de sujeción
- 50.
- Clavija de sujeción
- 51.
- Canal de fluido
- 52.
- Primera sección de canal
- 53.
- Segunda sección de canal
- 54.
- Ampliación
- 55.
- Pared lateral
- 56.
- Sección de desviación
- 57.
- Ala de flujo.
Claims (27)
1. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido por medio de titración, que comprende
- 1.1
- una fuente de luz (2);
- 1.2
- un sensor luminoso (3);
- 1.3
- una cabeza de medición (1) que puede sumergirse en la muestra de líquido a analizar con un conductor de luz que absorbe y conduce la luz de la fuente de luz (2), presentando la cabeza de medición (1) una escotadura (5) con una interrupción del conductor de luz en la que penetra el líquido a analizar estando la cabeza de medición (1) sumergida;
- 1.4
- pudiéndose separar la cabeza de medición (1) de la fuente de luz (2) y del sensor luminoso (3); y
- 1.5
- un sistema de titración para la adición definida de un líquido de titración en la muestra de líquido;
- 1.6
- un dispositivo de determinación para la determinación del nivel de líquido de la muestra de líquido mediante la medición de una variación de transmisión de la luz de la fuente de luz (2); caracterizado por
- -
- un dispositivo de accionamiento (12) para el movimiento de la cabeza de medición (1) relativamente con respecto a un recipiente de muestras (8), estando prevista en la cabeza de medición al menos una parte del dispositivo de determinación (2, 3, 5, 6.1, 6.2, 12, 13) para la determinación del nivel de líquido de la muestra de líquido,
- -
- representando la escotadura (5) una parte del dispositivo de determinación (2, 3, 5, 6.1, 6.2, 12, 13).
2. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según la reivindicación 1, caracterizado porque
el dispositivo comprende un sistema de medición para la medición del
valor pH de la muestra de líquido.
3. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado
porque el dispositivo comprende un sistema de medición de
temperatura para la medición de la temperatura de la muestra de
líquido.
4. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque el dispositivo comprende un sistema
fluídico para la toma definida de una cantidad del líquido a
analizar.
5. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según la reivindicación 4, caracterizado porque
el sistema fluídico comprende un dispositivo para el calibrado con,
al menos, un líquido de calibrado.
6. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado
porque el sistema fluídico comprende medios para la limpieza.
7. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según la reivindicación 6, caracterizado porque
el dispositivo comprende una zona de recepción de muestras (7) en la
que puede disponerse un recipiente de muestras (8) fundamentalmente
debajo de la cabeza de medición (1).
8. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según la reivindicación 7, caracterizado porque
la zona de recepción de muestras (7) está realizada de acero fino
y/o presenta un recubrimiento de óxido de titanio.
9. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según la reivindicación 7 ó 9, caracterizado
porque la zona de recepción de muestras (7) comprende un
dispositivo que la desinfecta mediante luz ultravioleta.
10. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según al menos una de las reivindicaciones 7 a 9,
caracterizado porque para el recipiente de muestras (8) está
previsto un plato de muestras giratorio (9) con un accionamiento
indirecto.
11. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según al menos una de las reivindicaciones 1 a 10,
caracterizado porque la cabeza de medición (1) es un artículo
de un solo uso.
12. Dispositivo para el análisis de una muestra
de líquido según la reivindicación 11, caracterizado porque
está previsto un dispositivo que marca una cabeza de medición (1)
utilizada una vez y/o detecta una cabeza de medición (1) ya
utilizada.
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la cabeza de
medición (1) presenta un dispositivo de sujeción (49, 50) para la
sujeción en un apoyo de sujeción del dispositivo, presentando el
dispositivo de sujeción un medio de sujeción (50), especialmente un
componente de unión positiva con un punto de rotura controlada que
está realizado, de manera que el dispositivo de sujeción (49, 50)
sólo se puede emplear una vez.
14. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la cabeza de
medición (1) está realizada, de manera que conduce al sensor
luminoso (3) la luz recibida de la fuente de luz (2).
15. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la cabeza de
medición (1) está realizada de manera que ésta conduce la luz
recibida de la fuente de luz a lo largo de un camino óptico, al que
es contiguo el sensor, pero en el que el sensor no está dispuesto
directamente.
16. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque en la cabeza de medición (1) está
realizado un canal de fluido (51) del sistema fluídico.
17. Dispositivo según la reivindicación 16,
caracterizado porque el canal de fluido (51) está cerrado por
medio de un tapón de obturación que en posición de medición de la
cabeza de medición (1) es atravesado por una sección de conducto
(41) del sistema fluídico por el lado de recepción de la cabeza de
medición.
18. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque en la cabeza de
medición (1) está realizado un canal de fluido del sistema de
titración.
19. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado por un dispositivo
agitador (9, 10, 57) para la agitación de la muestra de líquido,
presentando la cabeza de medición (1) al menos un componente de
flujo, especialmente al menos un ala de flujo (57), para la acción
combinada junto con la muestra de líquido.
20. Procedimiento para el análisis de una
muestra de líquido por medio de titración, caracterizado
porque se emplea un dispositivo según una de las reivindicaciones 1
a 19.
21. Procedimiento según la reivindicación 20 con
las siguientes fases:
- -
- Puesta a disposición (35) de la muestra de líquido.
- -
- Medición (36) del nivel de líquido de la muestra de líquido mediante la introducción de una cabeza de medición (1) desde arriba en la muestra de líquido.
- -
- Determinación (40) de la concentración de, al menos, una clase de ión de la muestra de líquido.
- -
- Realización (43) de una medición de cristalización mediante la dosificación de un agente de cristalización en la muestra de líquido y medición de la formación de cristal, preferiblemente mediante medición de la transparencia de la muestra de líquido después de la dosificación.
22. Procedimiento según la reivindicación 20 ó
21, caracterizado por la colocación (34) de una nueva cabeza
de medición (1) de un solo uso antes de la dosificación.
23. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 22, caracterizado por la limpieza (37)
y/o el calibrado (38) de un sensor de determinación de
concentración (24) antes de la determinación de la concentración
(40).
24. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 23, caracterizado por la agitación (39)
de la muestra de líquido antes de la determinación de la
concentración (40).
25. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 24, caracterizado por el cálculo (44)
de un parámetro de muestras a partir de los valores medidos con la
concentración y la transparencia.
26. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 25, caracterizado por la determinación
del valor pH de la muestra de líquido.
27. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 26, caracterizado por la determinación
de la temperatura de la muestra de líquido.
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