ES2325804B1 - Dispositivo fotometrico de medicion de absorbancia y turbidez. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo fotométrico de medición de
absorbancia y turbidez.
Dispositivo fotométrico (1) para la medición de
absorbancia y turbidez en muestras ubicadas en una cubeta (2) a
partir de una fuente de luz que comprende una disposición de diodos
de emisión de luz (3, 16) ubicados en el interior de una carcasa
(13), en el que al menos uno de los diodos de emisión de luz es
apto de proporcionar luz ultravioleta, de tal modo que se transmite
un haz de luz hacia la cubeta (2) en la cual está la muestra a
medir. Este dispositivo permite una medición tanto de la absorción
molecular de un cromóforo así como de la dispersión o turbidez de
una suspensión.
Description
Dispositivo fotométrico de medición de
absorbancia y turbidez.
La presente solicitud de Patente de Invención
tiene por objeto el registro de un dispositivo fotométrico de
medición de absorbancia y turbidez que incorpora notables
innovaciones y ventajas.
Más concretamente, la invención hace referencia
a un dispositivo fotométrico de medición para medir muestras en una
cubeta a partir de una fuente de luz, en particular de tipo
LED.
El solicitante tiene conocimiento de la
existencia en la actualidad de dispositivos fotométricos para
llevar a cabo la medición de absorción de luz en muestras
biológicas a partir de un haz de luz emitido por una fuente de luz,
que convencionalmente consiste en el uso de una lámpara
halógena.
Este aspecto limita las posibilidades de
medición del aparato así como implica un coste de mantenimiento
mayor debido a la, substitución de las lámparas halógenas por lo
que existe la necesidad de realizar un dispositivo fotométrico
constructivamente sencillo y económico.
La presente invención se ha desarrollado con el
fin de proporcionar un dispositivo fotométrico que resuelva los
inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras
ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción
que se acompaña a continuación.
Es por lo tanto un objeto de la presente
invención proporcionar un dispositivo fotométrico de medición para
medir muestras en una cubeta a partir de una fuente de luz, y se
caracteriza por el hecho de que comprende una disposición de diodos
de emisión de luz, cada uno de ellos asociado a un divisor de haz
de luz inclinado, de tal modo que transmiten un haz de luz hacia la
cubeta en la cual está la muestra a medir; un espejo que refleja el
haz de luz transmitido por la muestra de la cubeta hacia un
fotodiodo principal que realiza la medición de la intensidad del
haz de luz; una primera lente de focalización ubicada en el camino
del haz de luz antes de la cubeta y una segunda lente de
focalización ubicada en la salida del haz de luz que sale de la
cubeta hacia el fotodiodo; un divisor de haz auxiliar ubicado en el
camino del haz de luz antes de la cubeta de tal modo que una parte
de luz es dirigida a un fotodiodo de referencia y el resto del haz
de luz es dirigido a la muestra alojada en la cubeta y por ello al
fotodiodo principal, y en el que al menos uno de los diodos de
emisión de luz proporciona luz ultravioleta al haz de luz emitido
hacia la muestra ubicada en la cubeta. Además, dicho dispositivo
fotométrico incluye dos rendijas tubulares situadas encima del
fotodiodo principal y el fotodiodo de referencia respectivamente de
manera que coliman los haces de luz adecuados para medir la
turbidez de la muestra a medir.
Gracias a estas características, se obtiene un
dispositivo que permite una medición tanto de la absorción
molecular de un cromóforo (se entiende por cromóforo como la parte
o conjunto de átomos de una molécula responsable de su color) así
como de la dispersión o turbidez de una suspensión.
Otro aspecto ventajoso no menos importante es el
hecho de que hay una ausencia de partes móviles y motores que
evitan la formación de ruidos y vibraciones que se transmitan al
resto de elementos y por ello puedan distorsionar la medición a
obtener. El uso de LED's con respecto al uso de lámparas halógenas
convencionales aumenta la vida útil de funcionamiento de los medios
de formación del haz de luz por lo que se reducen los costes de
mantenimiento.
Por otro lado, el consumo de los LED's es muy
inferior al consumo de la lámpara halógena lo que repercute en un
bajo consumo del instrumento en el que este dispositivo vaya
montado.
Realizaciones preferidas del dispositivo de la
invención anteriormente descrito se describen en las
reivindicaciones dependientes adjuntas.
En una realización preferida, la disposición de
diodos de luz están alineados en una fila, estando dispuesto el
diodo de luz ultravioleta justo antes de la primera lente de
focalización.
De forma ventajosa, el divisor de haz
relacionado con el diodo de luz ultravioleta presenta un
recubrimiento dicroico que optimiza la reflexión de la luz
ultravioleta y aprovechar así al máximo la emisión del diodo de
emisión de luz.
Según otro aspecto del dispositivo de la
invención, comprende una carcasa en cuyo interior se alojan las
diversas partes del dispositivo fotométrico que intervienen en la
creación del haz de luz, habiéndose provisto una tapa superior
extraíble que incluye una abertura a través de la cual se inserta
la cubeta, estando la carcasa unida a la tapa superior por medio de
elementos de tornillería.
Preferentemente, la carcasa está provista de una
pluralidad de alojamientos independientes separados entre sí en los
cuales se inserta un diodo de emisión de luz en cada
alojamiento.
En particular, la carcasa está hecha de material
plástico moldeable lo que reduce los costes de fabricación del
dispositivo.
Otras características y ventajas del dispositivo
fotométrico objeto de la presente invención resultarán evidentes a
partir de la descripción de una realización preferida, pero no
exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los
dibujos que se acompañan, en los cuales:
Figura 1.- Es una vista en perspectiva de una
sección longitudinal del dispositivo fotométrico de la
invención;
Figura 2.- Es una vista en alzado de una sección
longitudinal del dispositivo fotométrico de acuerdo con la presente
invención; y
Figura 3.- Es una vista de detalle de la sección
longitudinal de un tramo del dispositivo fotométrico de la
invención en el cual está ubicada la muestra a analizar.
Tal como se muestra en las figuras adjuntas, un
dispositivo fotométrico indicado de forma general por 1 es apto
para la medición de absorbancia y turbidez en muestras biológicas
en una cubeta extraíble 2 a partir de una fuente de luz,
comprendiendo una disposición alineada de diodos de emisión de luz
3 y 16, comúnmente denominados LED's, los cuales están cada uno de
ellos asociado a un divisor de haz de luz 4 que se encuentra
inclinado con respecto a un eje vertical, de tal modo que
transmiten un haz de luz hacia la cubeta 2 en la cual está la
muestra a medir.
Cada diodo de emisión de luz está asociado a un
filtro pasabanda 5 para conseguir el nivel de monocromaticidad
adecuado para realizar medidas de absorbancia, los cuales están
alojados en alojamientos independientes donde se ha provisto un
elemento de soporte 6 de material adecuado que mantiene en una
condición fijada el filtro pasabanda 5 con respecto al
correspondiente diodo de emisión de luz 3. Dicho elemento de
soporte 6 presenta un tramo roscado que se enrosca en una porción
roscada situada en la pared lateral del alojamiento
independiente.
También se proporciona un espejo 7 que refleja
el haz de luz transmitido por la muestra de la cubeta hacia un
fotodiodo principal 8 que realiza la medición de la intensidad del
haz de luz, así como una primera lente de focalización 9 ubicada en
el camino del haz de luz antes de la cubeta extraíble 2. Una
segunda lente de focalización 10 está ubicada en la salida del haz
de luz que sale de la cubeta extraíble 2 hacia el fotodiodo
principal 8.
Adicionalmente, el dispositivo comprende un
divisor de haz auxiliar 11 ubicado en el camino del haz de luz
antes de la cubeta de tal modo que una parte de luz es dirigida a
un fotodiodo de referencia 12 y el resto del haz de luz es dirigido
a la muestra alojada en la cubeta 2.
En cada lectura se mide la señal de los dos
fotodiodos principal 8 y de referencia 12. Si ha habido alguna
variación de intensidad en el haz de luz de la fuente (LED) se
refleja en el fotodiodo de referencia 12, lo que permite corregir
la medida realizada en el fotodiodo principal 8 (una vez pasada la
muestra).
Encima de los fotodiodos principal 8 y de
referencia 12 se sitúan sendas rendijas tubulares 20 que coliman
los haces de luz idóneos para la realización de medidas de
turbidez.
El diodo de emisión de luz 16 que está situado
más cerca de la cubeta 2 proporciona luz ultravioleta (340 nm.) al
haz de luz emitido hacia la muestra ubicada en la cubeta 2 mientras
que el resto de diodos de emisión de luz pueden emitir en luz
visible o infrarroja.
Todos los elementos anteriormente descritos
están ubicados en el interior de una carcasa 13 de material
plástico robusto y con una forma sensiblemente paralelepipédica
provista interiormente de los alojamientos independientes. Para
conferirle a todo el conjunto la estabilidad dimensional y robustez
necesarias para asegurar la repetibilidad de las características
metrológicas del sistema durante su fabricación y utilización
posterior, se ha empleado un plástico técnico de altas prestaciones
(LCP) que proporciona una combinación óptima de alta rigidez y
mínimas deformaciones.
Las lentes 9 y 10 así como los filtros pasabanda
5 se montan sobre sus respectivos soportes 21 y 6. Estos soportes
juntamente con el resto de elementos ópticos (divisores de has de
luz 4, 11, 22 y espejo 7) se colocan sobre la carcasa 13 para ser
fijados definitivamente con una tapa 14 por medio de tornillos 15.
Como puede verse, la carcasa 13 y la tapa superior 14 disponen de
un alojamiento y orificio pasante respectivamente en los cuales se
coloca la cubeta extraíble 2 durante el funcionamiento del
dispositivo fotométrico. En particular, dicha cubeta 2 está alojada
en un elemento de soporte 17 de planta rectangular provisto de dos
orificios 18, 19 a través de los cuales puede pasar el haz de luz y
atravesar por ello la muestra.
Una vez ensamblado el conjunto completo
anteriormente descrito se monta encima de una placa electrónica 23
en la que están soldados los diodos de emisión de luz 3, 16 y los
fotodiodos principal 8 y de referencia 12.
Los detalles, las formas, las dimensiones y
demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la
fabricación de diversas partes del dispositivo fotométrico de la
invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que
sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad
de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que
se incluyen a continuación.
Claims (10)
1. Dispositivo fotométrico (1) de medición de
absorbancia y turbidez para medir en muestras ubicadas en una
cubeta (2) a partir de una fuente de luz, caracterizado por
el hecho de que comprende una disposición de diodos de emisión de
luz (3, 16), en el que al menos uno de los diodos de emisión de luz
es apto de proporcionar luz ultravioleta, en el que cada uno de
ellos está asociado a un filtro pasabanda (5) y un divisor de haz
de luz inclinado, de tal modo que transmiten un haz de luz hacia la
cubeta (2) en la cual está la muestra a medir,
un espejo (7) que refleja el haz de luz
transmitido por la muestra de la cubeta (2) hacia un fotodiodo
principal (8) que realiza la medición de la intensidad del haz de
luz,
una primera lente de focalización (9) ubicada en
el camino del haz de luz antes de la cubeta (2) y una segunda lente
de focalización (10) ubicada en la salida del haz de luz que sale
de la cubeta (2) hacia el fotodiodo principal (8),
un divisor de haz auxiliar (11) ubicado en el
camino del haz de luz antes de la cubeta (2) de tal modo que una
parte de luz es dirigida a un fotodiodo de referencia (12) y el
resto del haz de luz es dirigido a la muestra alojada en la cubeta
(2) y por ello al fotodiodo principal, y
dos rendijas tubulares (20) situadas encima del
fotodiodo principal (8) y el fotodiodo de referencia (12)
respectivamente de manera que coliman los haces de luz adecuados
para medir la turbidez de la muestra a medir.
2. Dispositivo fotométrico (1) según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la
disposición de diodos de luz están alineados en una fila, estando
dispuesto el diodo de luz ultravioleta justo antes de la primera
lente de focalización (9).
3. Dispositivo fotométrico (1) según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el
divisor de haz relacionado con el diodo de luz ultravioleta (16)
presenta un recubrimiento dicroico.
4. Dispositivo fotométrico (1) según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que
comprende una carcasa (13) en cuyo interior se alojan las diversas
partes del dispositivo fotométrico que intervienen en la creación
del haz de luz, habiéndose provisto una tapa superior (14)
extraíble que incluye una abertura a través de la cual se inserta
la cubeta (2).
5. Dispositivo fotométrico (1) según la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la
carcasa (13) está provista de una pluralidad de alojamientos
independientes separados entre sí en los cuales se inserta el
filtro pasabanda (5) y el diodo de emisión de luz en cada
alojamiento.
6. Dispositivo fotométrico (1) según la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la
carcasa (13) está unida a la tapa superior (14) por medio de
elementos de tornillería.
7. Dispositivo fotométrico (1) según la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la
carcasa (13) está hecha de material plástico moldeable.
8. Dispositivo fotométrico (1) según la
reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que la
carcasa (13) está hecha de polímero de cristal líquido (LCP).
9. Dispositivo fotométrico (1) según las
reivindicaciones 1 y 5, caracterizado por el hecho de que el
filtro pasabanda está fijado de forma solidaria a través de un
elemento de soporte (6) acoplado en el alojamiento
independiente.
10. Dispositivo fotométrico (1) según la
reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el
elemento de soporte (6) presenta un tramo roscado que se enrosca en
una porción roscada situada en la pared lateral del alojamiento
independiente.
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FG2A | Definitive protection |
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