FI57850C - FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER HANTERING AV VAETSKESATSER - Google Patents
FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER HANTERING AV VAETSKESATSER Download PDFInfo
- Publication number
- FI57850C FI57850C FI781090A FI781090A FI57850C FI 57850 C FI57850 C FI 57850C FI 781090 A FI781090 A FI 781090A FI 781090 A FI781090 A FI 781090A FI 57850 C FI57850 C FI 57850C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- liquid
- spaces
- storage
- taps
- lines
- Prior art date
Links
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
FuS^l ΓΒΐ m^UUI.UTUSjULKAISU r n q r Π JBTa lbj '11' utlAggningsskrift 5 785 0 C «5» Patentti myönnetty 10 LO 1030 A' Patent medoeLat ^ ^ (S1) K»»!k?/lnt.a.3 β 05 D 7/00 SUOMI—FINLAND (21) f«^ttn»k*nw~PK#m»wak«h»f 7Θ1090 (22) H«kwntoplM—AMBknlni^H lO.OU.78 ** * (23) Aikupllvft—GlWgit«tsdag 10. OU. 78 (41) Tulkit julkMcsl — Blhrlt offtncllg 11.10.79FuS ^ l ΓΒΐ m ^ NEW PUBLICATION rnqr Π JBTa lbj '11' utlAggningsskrift 5 785 0 C «5» Patent granted 10 LO 1030 A 'Patent medoeLat ^ ^ (S1) K »»! K? /Lnt.a.3 β 05 D 7/00 FINLAND — FINLAND (21) f «^ ttn» k * nw ~ PK # m »wak« h »f 7Θ1090 (22) H« kwntoplM — AMBknlni ^ H lO.OU.78 ** * ( 23) Aikupllvft — GlWgit «tsdag 10. OU. 78 (41) Interpreters julkMcsl - Blhrlt offtncllg 11.10.79
Pentti. J* r*kf«t*rih»IHtu* NihtMta.,™» |. ku-Muikrtun pvm.- p>t*nt- och ragtftantyPBlMn v ' AmMcu utlicd oeh utUkrtfUn publie*r*d 30.06.80 (32)(33)(31) «cuolkuu» —Bujtrd prtorlm (71)(72) Niilo Kaartinen, Vuolahti, 21620 Kuusisto, Suomi-Finland(FI) (7¾) Oy Heinänen Ab (5¾) Neste-erien käsittelymenetelmä ja -laitteisto - Förfarande och anordning för hantering av vätskesatser Tämän keksinnön kohteena on neste-erien käsittelymenetelmä, jossa käsittely tapahtuu säilytys- tai käsittelytiloista ja niitä yhdistävistä johdoista muodostuvassa järjestelmässä, jossa kahden tilan välillä oleva johto on varustettu ainakin yhdellä jäähdyttimeen yhteydessä olevalla hanalla, jonka kohdalla oleva neste on jäädytettävissä siten, että johto sulkeutuu, ja jossa neste-erän siirtäminen jo-honkin järjestelmään kuuluvista tiloista suoritetaan järjestämällä nesteen virtaustiellä olevat hanat avoimiksi niin, että neste ohjautuu paine-eron työntämänä mainittuun tilaan, ja neste-erän sulkeminen mainittuun tilaan suoritetaan jäädyttämällä tilaan liittyvien johtojen hanat umpeen.Pentti. J * r * kf «t * Rih» IHtu * NihtMta., ™ »|. ku-Muikrtun pvm.- p> t * nt- och ragtftantyPBlMn v 'AmMcu utlicd oeh utUkrtfUn publie * r * d 30.06.80 (32) (33) (31) «cuolkuu» —Bujtrd prtorlm (71) (72) Niilo The present invention relates to a method for handling liquid batches in which storage is carried out and to the storage of liquid batches. - or in a system of treatment rooms and connecting lines, where the line between the two spaces is provided with at least one tap connected to the condenser, at which the liquid can be frozen so that the line closes, and where a batch of liquid is transferred from one of the systems arranging the taps in the liquid flow path so that the liquid is directed into said space by pushing the pressure difference, and closing the liquid batch in said space is carried out by freezing the cord taps closed.
Neste-erän varastoiminen umpinaiseen säilytystilaan tapahtuu sulkemalla tilaan liittyvät johdot venttiilien, hanojen tms, sulkuelimien avulla. Tällaiset sulkuelimet voivat olla käsikäyttöisiä tai mekaanisesti toimivia ja niihin kuuluu liikkuvia osia, jotka tukkivat nesteen virtaustien. Liikkuvia osia käsittävien hanojen käytön epäkoh- 1 tana on kuitenkin se, että osien väliin jäävät raot aiheuttavat tii- i i vistysvaikeuksia. Lisäksi rakoihin tunkeutuva neste vaikeuttaa ha- j nan pitämistä puhtaana, millä on merkitystä varsinkin silloin, kun 2 57850 hanan kautta johdetaan keskenään erilaisia nesteitä.The storage of a batch of liquid in a closed storage space takes place by closing the lines connected to the space by means of valves, taps, etc., closing members. Such closures may be manual or mechanically operated and include moving parts that block the fluid flow path. However, the disadvantage of using taps with moving parts is that the gaps between the parts cause tightness. In addition, the liquid penetrating the slits makes it difficult to keep the faucet clean, which is especially important when different liquids are passed through each other via the 2 57850 taps.
Paitsi mainituilla mekaanisilla hanoilla voidaan nestettä siirtävä johto sulkea myös jäähdyttämällä sitä niin, että johdon sisällä oleva neste jäätyy. Hanan muodostaa tällöin johdossa oleva kohta, joka on yhteydessä jäähdyttimeen, jolla johdon lämpötila on saatettavissa ko. kohdassa nesteen jäätymispisteen alapuolelle. Tunnetuissa ratkai-suissa tällainen hana ei kuitenkaan anna mahdollisuutta nopeisiin säätötoimenpiteisiin, sillä hanan sulkeutuminen on hidasta eikä sen avaamiseen ole kiinnitetty huomiota.In addition to the mechanical taps mentioned, the liquid transfer line can also be closed by cooling it so that the liquid inside the line freezes. The tap is then formed by a point in the line which is in communication with a condenser at which the temperature of the line can be brought into question. below the freezing point of the liquid. However, in the known solutions, such a faucet does not allow for quick adjustment measures, since the closing of the faucet is slow and no attention has been paid to its opening.
Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa mainittujen jäädyttämällä suljettavien hanojen käyttöön perustuva neste-erien käsittelymenetelmä, jossa edellämainitut epäkohdat on vältetty. Tunnusomaista keksinnölle on se, että käsittely suoritetaan järjestelmässä, jossa hanat on varustettu erillisillä sähköisillä lämmityselimillä siten, että hanan lämpötila on pidettävissä käsiteltävän nesteen jäätymispisteen yläpuolella jäähdyttimen ollessa toiminnassa, ja että käsittelytoiminnot aikaansaadaan hanojen lämmityselimiin kohdistuvalla sähköisellä ohjauksella, jolla hanat ovat avattavissa ja suljettavissa. Nesteen käsittely voi näinollen tapahtua järjestelmässä, johon ei kuulu lainkaan mekaanisia liikkuvia osia. Neste-erän ohjaaminen johonkin järjestelmän tiloista perustuu siihen, että nesteen siirtymisr8itillä sijaitsevat hanat pidetään lämmön avulla avoimina mahdollisten muihin tiloihin johtavien haarajohtojen ollessa jäädytettyinä umpeen, jolloin paine-ero työntää nesteen haluttuun tilaan. Tilan sulkeminen tapahtuu yksinkertaisesti katkaisemalla lämmitys, jonka jälkeen hanat jäätyvät nesteen itsensä avulla umpeen.The object of the present invention is to provide a method for treating liquid batches based on the use of said freeze-sealed taps, in which the above-mentioned disadvantages are avoided. The invention is characterized in that the treatment is performed in a system in which the faucets are provided with separate electric heating means so that the faucet temperature is maintained above the freezing point of the liquid to be treated when the cooler is operating, and the treatment functions are provided by electric control of the faucet heaters. The handling of the liquid can thus take place in a system which does not include any mechanical moving parts. Controlling a batch of liquid to one of the states of the system is based on keeping the taps in the liquid passage path open by heat, with any branch lines leading to other states being frozen, whereby the pressure difference pushes the liquid into the desired state. The space is closed simply by switching off the heating, after which the taps are frozen by the liquid itself.
3os hanakohta on hyvin kapea, voidaan se jäähdyttää etukäteen nesteen jäätymispisteen alapuolelle, jolloin johto on auki kaasuvir-taukselle mutta sulkeutuu välittömästi nesteen saavuttua hanan koh- _ dalle. Suljetun johdon avaaminen tapahtuu lämmittämällä hanaa niin, että sen kohdalla olevaa jää sulaa.If the tap point is very narrow, it can be pre-cooled below the freezing point of the liquid, whereby the line is open to the gas flow but closes immediately when the liquid reaches the tap. To open the closed line, heat the faucet so that the ice at it is melted.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyillä hanoilla on sama funktio kuin tavanomaisilla mekaanisilla hanoilla mutta, kuten edellä olevasta käy selville, niiden toimintatapa on ratkaisevasti toinen.The taps used in the method according to the invention have the same function as conventional mechanical taps but, as can be seen from the above, their mode of operation is decisively different.
Hanojen toiminnan perustamisella jatkuvaan jäähdytykseen ja tästä riippumattomaan sähköiseen lämmitykseen saavutetaan se, että nesteiden käsittelyä voidaan ohjata sähköisillä ohjaussignaaleilla ja järjestelmän toiminta on näinollen automatisoitavissa. Etuna tunnettuun tekniikkaan verrattuna on edelleen se, että umpeen jäädytetyt hanat ovat ehdottoman tiiviitä ja vuotamattomia, ja knska liikkuva*By establishing the operation of the taps for continuous cooling and independent electric heating, it is achieved that the handling of liquids can be controlled by electrical control signals and the operation of the system can thus be automated. An advantage over the prior art is that the frozen taps are absolutely tight and leak-proof, and the mobile *
I. ' / ‘.i LIII. '/' .i LII
C· f O J u ja niihin liittyvät kapeat raot ja kolot puuttuvat, ei myöskään johtojen puhdistaminen tuota vaikeuksia.C · f O J u and the associated narrow slits and cavities are absent, nor is cleaning the wires difficult.
Keksinnön kohteena on myös laitteisto edellä mainitun menetelmän toteuttamista varten. Tämä laitteisto käsittää yhtenäisen, säilytystä! käsittelytiloista ja niitä yhdistävistä johdoista muodostuvan järjestelmän, jossa kahden tilan välillä oleva johto on varustettu ainakin yhdellä jäähdyttimeen yhteydessä olevaa hanalla, jonka kohdalla oleva neste on jäädytettävissä siten, että johto sulkeutuu. Olennaisesti uutta tässä keksinnössä on se, että hanaan on liitetty vastus-lämmitin, jonka avulla hanan lämpötila on pidettävissä käsiteltävän nesteen jäätymispisteen yläpuolella jäähdyttimen ollessa toiminnassa, jolloin hanan toiminta on säädettävissä lämmittimeen johdetun sähkövirran avulla.The invention also relates to an apparatus for carrying out the above-mentioned method. This hardware includes uniform, storage! a system of treatment spaces and connecting lines, wherein the line between the two spaces is provided with at least one faucet connected to the condenser at which the liquid can be frozen so that the line closes. Essentially new in the present invention is a resistance heater connected to the faucet, by means of which the temperature of the faucet can be kept above the freezing point of the liquid to be treated when the cooler is in operation, the operation of the faucet being adjustable by an electric current.
Hanojen toimintatiloissa tapahtuvien muutosten seuraamista varten voidaan kukin hana varustaa sensorielimellä. Tällaisena sensorieli-menä voidaan käyttää esim. termistorivastusta, joka antaa signaalin hanan jäätyessä umpeen. Toisaalta on mahdollista käyttää hyväksi hanan lämmitykseen käytetyn sähkövastuksen termistoriominaisuutta seuraamalla resistanssin muuttumista sellaisen pienen jännitteen avulla, jolla ei ole olennaista vaikutusta itse hanan lämpötilaan.To monitor changes in the operating modes of the faucets, each faucet can be equipped with a sensor element. As such a sensor element, it is possible to use, for example, a thermistor resistor, which gives a signal when the tap freezes. On the other hand, it is possible to take advantage of the thermistor property of the electric resistor used to heat the faucet by monitoring the change in resistance by means of a low voltage which has no significant effect on the temperature of the faucet itself.
Eräälle keksinnön edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että laitteistoon kuuluu ainakin yksi säilytys- tai käsittelytiloista muodostuva kennomainen yksikkö, jossa tilat on kytketty rinnakkain liittämällä ne yhdysjohtojen välityksellä yhteiseen pääjohtoon ja jossa kussakin yhdysjohdossa on lämpötilan suhteen säädettävä hana tilan avaamista ja sulkemista varten. Tällainen, yksikkö sopii varsinkin neste-erien varastointiin. Koska jäädyttämällä suljettavat hanat voivat liikkuvien osien puuttuessa olla erittäin pieniä, soveltuu lait-teisto varsinkin pienien neste-erien käsittelyyn, ja mainitut yksiköt voidaan muodostaa kompakteiksi kennostoiksi, joihin saattaa kuulua hyvin suuret määrät pieniä, keskenään samansuuruisia säilytystiloja.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the apparatus comprises at least one cellular unit consisting of storage or handling spaces, the spaces being connected in parallel by connecting them to a common main line and each connecting line having a temperature adjustable faucet for opening and closing the space. Such, the unit is especially suitable for storing liquid batches. Since the faucets which can be closed by freezing can be very small in the absence of moving parts, the apparatus is particularly suitable for handling small batches of liquid, and said units can be formed into compact cells, which may include very large numbers of small, equal storage spaces.
^ Laitteisto voi näinollen käsittää suuren näyterekisterin, josta mikä tahansa neste-erä voidaan haluttaessa ottaa käsiteltäväksi. Säilytys- ' tiloista muodostuvat yksiköt voidaan konstruoida esim. suorakulmaisen särmiön muotoisesta metallikappaleesta, joka sisältää sekä säilytystilat että niihin kuuluvat pää-ja yhdysjohdot. Yksikkö on edullista varustaa kahdella pääjohdolla, jolloin mikä tahansa säilytystiloista on täytettävissä tai tyhjennettävissä pääjohtojen välille järjestetyn paine-eron avulla.The apparatus can thus comprise a large sample register from which any batch of liquid can be processed if desired. The units consisting of the storage spaces can be constructed, for example, from a metal body in the shape of a rectangular triangle, which contains both the storage spaces and the main and connecting lines belonging to them. It is advantageous to provide the unit with two main lines, whereby any of the storage spaces can be filled or emptied by means of a pressure difference arranged between the main lines.
Eräs toinen keksinnön edullinen sovellutusmuoto on tunnettu siitä, että kennomaisen yksikön pääjohtoon liittyvissä yhdysjohdoissa olevat hanat on muodostettu käyttämällä levymäisiä matriiseja, joissa on 4 57850 sähkövastuksia. Koska yhteen matriisiin saattaa kuulua lukuisia vastuksia, on mahdollista muodostaa kaikkien yksikköön kuuluvien rinnakkaisten yhdysjohtojen hanat yhden ainoan lämmittävän elimen avulla. Tämän yksinkertaistaa olennaisesti varsinkin sellaisen laitteiston rakennetta, johon kuuluu hyvin suuret määrät säilytystiloja.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the taps in the connecting lines connected to the main line of the cellular unit are formed by using plate-like matrices with 4,57850 electrical resistors. Since a single matrix may include a number of resistors, it is possible to form the taps of all the parallel connecting lines belonging to the unit by means of a single heating element. This substantially simplifies the structure of equipment in particular, which includes a very large number of storage spaces.
Kennomaisen yksikön samaan pääjohtoon liittyvissä yhdysjohdoissa olevat hanat voidaan toteuttaa siten, että yhdysjohdot kulkevat tasaisen pinnan kautta, jolloin hanat ovat muodostettavissa sijoittamalla vastuksia sisältävä levymäinen matriisi mainittua pintaa vasten siten, että neste pääsee virtaamaan pinnar?%iatriisissa ole- ~ vien vastusten välissä. Matriisin pohja kytketään puolestaan jääh-dyttimeen, joka on pidettävissä jatkuvasti käsiteltävän nesteen jäätymispisteen alapuolella. Asetettaessa matriisi mainittua tasaista — pintaa vasten muodostuvat hanakohdat vastusten kohdalle, kun taas vastusten väleihin jäävät tilat jäätyvät pysyvästi umpeen. Kun kenno-mainen yksikkö muodostuu suorakulmaisen särmiön muotoisesta metalli-kappaleesta, voidaan muutoin kappaleen sisällä kulkevat yhdysjohdot tuoda kappaleen pinnalle siten, että johtojen aukot ovat peitettävissä yhden ainoan matriisin avulla. Matriisissa olevat vastukset muodostavat tällöin kappaleen pinnalle tarvittavat, johtojen aukkoja yhdistävät virtauskanavat,.jotka ovat pidettävissä auki vastuksen kautta kulkevan sähkövirran avulla. Pysyvästi jäässä olevat alueet eristävät puolestaan eri yhdysjohtoihin kuuluvat virtauskanavat tehokkaasti toisistaan.The taps in the connecting lines connected to the same main line of the cellular unit can be realized so that the connecting lines pass through a flat surface, whereby the taps can be formed by placing a plate-like matrix containing resistors against said surface so that liquid can flow between the resistors in the surface. The bottom of the matrix is in turn connected to a condenser which can be kept below the freezing point of the liquid to be treated continuously. When the matrix is placed against said flat surface, tap points are formed at the resistors, while the spaces between the resistors are permanently frozen. When the cell-like unit consists of a rectangular rectangular metal body, the connecting wires running inside the body can otherwise be brought to the surface of the body so that the wire openings can be covered by a single matrix. The resistors in the matrix then form the necessary flow channels on the surface of the body, connecting the openings of the wires, which can be kept open by the electric current flowing through the resistor. Permanently frozen areas, in turn, effectively isolate the flow channels belonging to the different interconnectors.
Keksintöä voidaan soveltaa edelleen siten, että laitteistoon kuuluu ainakin yksi kahden pääjohdon välissä sijaitseva annosteluyksikkö, jossa on rinnakkaisia, hanallisilla yhdysjohdoilla varustettuja tiloja, jotka ovat nesteen annostelua varten keskenään eri suuria. Laitteistolla voidaan siten annostella nestettä siirtämällä neste-erä pääjohtoa myöten johonkin mainituista erisuurista tiloista, johon neste suljetaan. Nämä toimenpiteet ovat suoritettavissa edellä esitetyn mukaisesti ilman liikkuvia osia, esim. pelkän sähköisen ohjauksen varassa.The invention can be further applied in that the apparatus comprises at least one dosing unit located between two main lines, with parallel spaces with taped connecting lines, which are different from each other for the dosing of liquid. The apparatus can thus dispense the liquid by moving a batch of liquid down the main line to one of said different spaces in which the liquid is enclosed. These operations can be performed as described above without moving parts, e.g. relying on electrical control alone.
Laitteiston annostelumahdollisuudet lisääntyvät olennaisesti, jos annosteluyksikköön kuuluu useampia rinnakkaisten ja keskenään erisuurien tilojen muodostamia järjestelmiä, jotka on kytketty peräkkäin, ja jos annostelun hienosäätöä varten ainakin toinen annosteluyksikön pääjohdoista on jaettu hanojen avulla osiin. Mainitut rinnakkaisten tilojen muodostamat järjestelmät voidaan tällöin konstruoida siten,The dosing possibilities of the equipment are substantially increased if the dosing unit comprises several systems formed by parallel and different spaces, which are connected in series, and if at least one of the main lines of the dosing unit is divided into parts by means of taps. Said systems formed by parallel spaces can then be constructed in such a way that
5 5 7 ö b U5 5 7 ö b U
että ne edustavat eri suuruusluokkia, ts. edellisen järjestelmän pienin tila on suurempi kuin seuraavan järjestelmän suurin tila tai päinvastoin. Mainittua edellistä tilaa käytetään tällöin karkea-annosteluun ja seuraavaa järjestelmää annostelun tarkentamiseen. Haluttu nestemäärä on siten annosteltavissa valitsemalla eri järjestelmiin kuuluvista peräkkäisistä tiloista sopiva yhdistelmä, joka täytetään nesteellä muiden annosteluyksikköön kuuluvien tilojen ollessa suljettuina. Jos valittuun tilayhdistelmään sisällytetään edelleen pääjohdosta hanojen avulla erotettuja pieniä osia, voidaan annostelussa päästä hyvinkin suureen tarkkuuteen.that they represent different orders of magnitude, i.e., the minimum state of the previous system is greater than the maximum state of the next system, or vice versa. Said previous mode is then used for coarse dosing and the next system for refining the dosing. The desired amount of liquid can thus be dispensed by selecting a suitable combination from successive spaces in different systems, which is filled with liquid while the other spaces in the dosing unit are closed. If small parts separated from the main line by means of taps are still included in the selected space combination, very high accuracy can be achieved in dosing.
Koska annostelun kohteena ovat tavallisesti säilytystiloihin varas -toidut neste-erät, on sopivaa sijoittaa annosteluyksikkö säilytystilan tai säilytystiloista muodostuvan varastointiyksikön viereen niin, että niillä on yhteinen pääjohto. Säilytystilan ja annostelu- «τ' yksikön välimatka on tällöin mahdollisimman lyhyt.Since the dispensing targets are usually batches of liquid stored in the storage compartments, it is suitable to place the dispensing unit next to the storage compartment or the storage unit consisting of the storage compartments so that they have a common main line. The distance between the storage space and the dosing unit «τ 'is then as short as possible.
Keksinnön mukaisella laitteistolla on edelleen mahdollista yhdistää erilaisia neste-eriä toisiinsa halutussa suhteessa. Tämä on toteutettavissa edullisimmin siten, että laitteisto käsittää ainakin kaksi säilytystilojen ja annosteluyksiköiden muodostamaa kombinaatiota sekä sekoitustilan, johon annostellut neste-erät ovat johdettavissa. Nesteiden muodostama seos on edelleen laimennettavissa haluttuun väkevyyteen tuomalla sekoitustilaan laimennusnestettä niin, että tila täyttyy. Kun annosteltujen neste-erien ja laimennusnesteen siirtämiseen käytetään samoja johtoja, suorittaa laimennusneste samalla johtojen ja annosteluyksiköiden huuhtelun. Tätä silmälläpitäen on - edullista kytkeä mainitut kombinaatiot peräkkäin niin, että lähempänä sekoitustilaa oleva annosteluyksikkö on huuhdeltavissa kauempana sekoitustilasta annostellun neste-erän avulla. Laimennusneste johde-^ tään tällöin lopuksi molempien annosteluyksiköiden kautta sekoitus- tilaan. Järjestelyn ansiosta varsinaisten huuhteluvaiheiden määrä rajoittuu yhteen ja annostellut neste-erät tulevat kokonaisuudessaan siirretyiksi sekoitustilaan.With the apparatus according to the invention, it is further possible to combine different batches of liquid with one another in the desired ratio. This is most preferably accomplished in that the apparatus comprises at least two combinations of storage spaces and dosing units and a mixing space into which the dispensed liquid batches can be led. The mixture of liquids can be further diluted to the desired concentration by introducing a diluent into the mixing space so that the space is filled. When the same lines are used to transfer the dispensed batches of liquid and the diluent, the diluent simultaneously flushes the lines and dosing units. With this in mind, it is advantageous to connect said combinations in series so that the dosing unit closer to the mixing space can be flushed further away from the mixing space by means of a batch of liquid dispensed. The diluent is then finally passed through both dosing units to the mixing space. Thanks to the arrangement, the number of actual rinsing steps is limited to one and the dispensed liquid batches are completely transferred to the mixing space.
Jos laitteistoon kuuluu sekoitustilan ohella inkubaatiotiloja, voidaan sitä käyttää myös sekoitettujen nesteiden välillä tapahtuvien reaktioiden suorittamiseen. Inkubaatiotilat voidaan järjestää rinnakkain kennomaiseksi yksiköksi, joka vastaa rakenteeltaan edellä mainittuja kennomaisia varastointiyksiköitä. Inkubaatiotilojen yhteydessä voidaan siten käyttää samanlaisia levymäisiä matriiseja yhdysjohdossa olevien hanojen muodostamiseen.If the apparatus includes incubation facilities in addition to the mixing space, it can also be used to carry out reactions between the mixed liquids. The incubation rooms can be arranged in parallel as a cellular unit corresponding in structure to the above-mentioned cellular storage units. Thus, in the case of incubation spaces, similar plate-like matrices can be used to form taps in the connecting line.
6 578506 57850
Jotta inkubaatiotiloissa tapahtuvista reaktioista voitaisiin tehdä havaintoja, on laitteistossa oltava erillinen detektiotila, joka sijoitetaan mahdollisimman lähelle inkubaatiotiloja. Detektiotila voi olla tilavuudeltaan erittäin pieni, jolloin inkubaatiotilasta detektiotilaan siirrettävä nestemäärä on vain murtorosa inkubaatio-tilassa olevan reagoivan nesteseoksen kokonaistilavuudesta. Tällöin on edullista menetellä siten, että neste-erä poistetaan detektiotilasta välittömästi mittauksen tapahduttua ja seuraavaa, määrätyn aikavälin jälkeen tapahtuvaa mittausta varten otetaan inkubaatiotilasta uusi nestenäyte. Koska detektiotila on lisäksi helposti huuhdeltavissa, voidaan yhden ainoan detektiotilan avulla seurata samanaikaisesti lukuisien eri reaktioiden edistymistä, Tämän johdosta laitteistoon voi kuulua useita varastointi- ja annosteluyksiköistä, sekoitusti-loista ja inkubaatioyksiköistä muodostuvia kokonaisuuksia, jotka tarvitsevat yhteisesti vain yhden detektiotilan. Kun tällaiseen ~ analyysilaitteistoon kuuluvia hanoja voidaan ohjata elektronisesti tietokoneen avulla, on laitteiston toiminta automatisoitavissa.In order to be able to observe reactions in incubation rooms, the equipment must have a separate detection room located as close as possible to the incubation rooms. The detection space can be very small in volume, with the amount of liquid transferred from the incubation space to the detection space being only a fraction of the total volume of the reactive liquid mixture in the incubation space. In this case, it is advantageous to proceed in such a way that the liquid batch is removed from the detection space immediately after the measurement has taken place and a new liquid sample is taken from the incubation space for the next measurement after a certain time interval. Furthermore, since the detection space is easily flushable, the progress of a number of different reactions can be monitored simultaneously by a single detection space. As a result, the apparatus may comprise several storage and dispensing units, agitators and incubation units requiring only one detection space. When the taps included in such an analysis equipment can be controlled electronically by means of a computer, the operation of the equipment can be automated.
Keksinnön mukainen laitteisto sopii varsinkin märkäkemiallisen analyysin suorittamiseen pienillä neste-erillä ja keksintöä voidaan soveltaa erityisesti kliinisessä kemiassa. Kliinisissä analyyseissä suuresta määrästä samankaltaisia nestemäisiä näytteistä määrätään yksi tai useampia komponentteja ja lisäksi tulosten perusteella tehdään usein toistoja ja tarkistuksia sekä muita täydentäviä määrityksiä. Kunkin komponentin määritys sisältää useita neste-erillä suoritettavia varastointi-, annostelu-, yhdistely-, sekoitus- ja erotustoimintoja, yleisemmin sanottuna nesteillä suoritettavia loogisia toimintoja, joiden automaation tarve on erittäin suuri.The apparatus according to the invention is particularly suitable for performing wet chemical analysis with small batches of liquids and the invention can be applied in particular in clinical chemistry. In clinical analyzes, one or more components are prescribed from a large number of similar liquid samples, and in addition, the results are often repeated and checked, as well as other additional determinations. The determination of each component includes a number of storage, dosing, combining, mixing and separating functions for batches of liquids, more generally logical functions for liquids with a very high need for automation.
Nykyisissä analyysilaitteissa suoraa sähköistä ohjausta ei voida soveltaa erillisten neste-erien käsittelyyn, mikä johtuu lähinnä magneettiventtiileistä, joilla on suuret kuolleet tilavuudet ja yksikkökustannukset. Sen sijaan nykyiset mikrotietokoneet eivät asettaisi esteitä käsittelyn ohjelmoimiselle silläkään kompleksisella tasolla, jolla analyyttinen tai kliininen kemisti voi manuaalisin menetelmin toimia. Näinollen neste-eriin kohdistuvat kvantitatiiviset ja loogiset toiminnot tehdään lähinnän mekaanisesti, joko nesteitä rinnakkaisissa kanavistoissa jatkuvasti eteenpäin siirtäen ja toisiinsa T-kappaleiden välityksellä yhteenjohtaen, ts. ilman liikkuvia mekaanisia logiikkaelementtejä, tai siirtäen mekaanisesti erillisiä tai yhteen kytkettyjä astioita, joiden välillä edelleen mekaanisesti.In current analyzers, direct electronic control cannot be applied to the handling of separate batches of fluid, mainly due to solenoid valves with high dead volumes and unit costs. In contrast, current microcomputers would not pose barriers to programming processing even at the complex level at which an analytical or clinical chemist can operate by manual methods. Thus, the quantitative and logical functions on the fluid batches are performed mainly mechanically, either by continuously moving the fluids in parallel ducts and connecting them to each other via T-pieces, i.e. without moving mechanical logic elements, or by mechanically moving separate or interconnected vessels.
. 7 57850 erillisillä pipeteillä siirrellään nesteitä ilmateitse.. 7 57850 separate pipettes transfer liquids by air.
Mainittujen mekaanisten logiikkatoimintojen avulla voidaan toteuttaa vain nesteen käsittelyn keskeisimmät, useimmin toistuvat vaiheet, yleensä vielä jäykästi samassa järjestyksessä. Tällainen erillisjärjestelmä on kuitenkin ohjelman ja ohjelmoinnin kannalta huomattavasti joustavampi kuin mainittu jatkuvavirtausjärjestelmä, jossa nesteitä siirretään rinnakkaisissa kanavistoissa. Toimintojen aika-suhteita samoin kuin neste-erien suuruuksia ja niiden keskinäisiä suhteita voidaan ainakin jossain määrin muuttaa ja uusia yhdistelmiä voidaan muodostaa.With the help of said mechanical logic functions, only the most important, most frequent steps of liquid handling can be carried out, usually still in rigid order. However, such a separate system is considerably more flexible in terms of program and programming than said continuous flow system, in which liquids are transferred in parallel ductwork. The time relationships of the functions as well as the sizes of the liquid batches and their interrelationships can be changed at least to some extent and new combinations can be formed.
•N*»'•OF*"'
Erillisjärjestelmässä monet mekaaniset toiminnot aiheuttavat luotettavuus- ja tarkkuusongelmia ja monia kompromisseja, joista analyysin laatu kärsii. Lisäksi esim. kertakäyttöiset erillistuotteet lisäävät käyttökustannuksia. Jatkuvavirtausjärjestelmässä taas ongelmana on suuri reagenssien kulutus ja edellisten neste-erien jäämien aiheuttamat virheet seuraavien neste-erien käsittelyssä. Virheiden korjaaminen vaatii onnistuakseen hyvin vakiolliset toimintaolosuhteet ja huomattavan tietokonekapasiteetin. Olennainen, uudelleen ohjelmointi ilman rakenteellisia muutoksia ei mahdollista, joskin toisaalta yhtenäisen kanaviston ja jatkuvan virtauksen muodostama toimintalogiikka on tunnettu toimintavarmuudestaan. Mainittakoon lisäksi, että molemmat järjestelmät ovat luonteeltaan sarjallisia, ts. tapahtumat seuraavat jäykästi toisiaan ennalta määrätyssä järjestyksessä. Rinnakkaisia tapauksia saadaan aikaan vain kytkemällä useita sarjallisia järjestelmiä rinnakkain, jolloin järjestelmän koko kasvaa joustavuuden lisääntymättä.In a stand-alone system, many mechanical functions cause reliability and accuracy problems and many trade-offs that affect the quality of the analysis. In addition, eg disposable stand-alone products increase operating costs. In the continuous flow system, on the other hand, the problem is the high consumption of reagents and the errors caused by the residues of the previous liquid batches in the handling of subsequent liquid batches. Correcting errors requires very standard operating conditions and considerable computer capacity to succeed. Substantial, reprogramming without structural changes is not possible, although on the other hand the operating logic formed by a unified channel system and a continuous flow is known for its operational reliability. It should also be mentioned that both systems are serial in nature, i.e. the events rigidly follow each other in a predetermined order. Parallel cases are only achieved by connecting several serial systems in parallel, increasing the size of the system without increasing flexibility.
Analyysilaitteisiin kuuluvat detektorit,kuten esim. yleisesti käytetyt optiset ilmaisimet, voivat teoriassa toimia hyvinkin pienillä neste-tilavuuksilla ja sekä reagenssien kulutuksen että näytemateriaalin määrän rajallisuuden vuoksi olisi edullista supistaa tarvittava nestemäärä mahdollisimman pieneksi. Esimerkiksi kliinisessä kemiassa, jossa tavanomaisena näytemateriaalina on veri»joudutaan samasta näytteestä - tekemään lukuisia eri testejä. Kuitenkaan nykyisten annostelu- ja käsittelyjärjestelmien tarkkuus ei yleensä salli mikrolitrasuuruus-luokkaa pienempien nestemäärien käyttöä.Detectors included in the analyzers, such as commonly used optical detectors, can theoretically operate at very small volumes of liquid, and due to both reagent consumption and limited sample material, it would be advantageous to minimize the amount of liquid required. For example, in clinical chemistry, where the usual sample material is blood, »the same sample has to be performed - numerous different tests have to be performed. However, the accuracy of current dosing and handling systems generally does not allow the use of liquids below the microliter size range.
Tarkkaan ottaen nykyisiä automaattMa analysaattoreja ei voida pitää 57850 β automaattisina, vaan vain mekanisoituina, sillä automaatiolle tyypillistä takaisinkytkentää, itsetarkistusta tai itsekorjausta ei yleensä voida suorittaa. Nämä puutteet johtuvat nesteenkäsittely-järjestelmien rajoituksista. Samasta syystä esim. detektoreita ei voida käyttää tehokkaasti hyväksi, sillä nestetoimintojen minimoimiseksi näyte varaa detektorin silloinkin, kun mittausta ei suoriteta. Suurin, joskaan ei ehkä yleisesti tiedostettu puute nykyisissä nestekäsittelyjärjestelmissä on sellaisen varastointeja käsittelyjärjestelmän puuttuminen, jota logiikkateknologian huipulla, nykytietokoneissa vastaa RAM'(Random Access Memory).Strictly speaking, current automated analyzers cannot be considered 57850 β automated, but only mechanized, as the feedback, self-checking, or self-correction typical of automation cannot usually be performed. These shortcomings are due to the limitations of fluid handling systems. For the same reason, for example, detectors cannot be used effectively, because in order to minimize liquid functions, the sample charges the detector even when the measurement is not performed. The biggest, though perhaps not widely perceived, shortcoming in current fluid handling systems is the lack of a storage handling system that, at the cutting edge of logic technology, modern computers are matched by RAM '(Random Access Memory).
Analysaattorissa, joka on toteutettu tämän keksinnön mukaisesti, edellä mainittuja epäkohtia ei esiinny. Tämä perustuu siihen, että neste-eriä siirretään pelkän paine-eron avulla ilman liikkuvia mekaanisia osia. Nesteiden siirtelyä ja käsittelyä ohjataan elektronisesti ja myös nestetoimintojen ja kunkin hanan toiminnallisen tilan valvonta tapahtuvat elektronisesti. Analysaattoria voidaan siten ohjata tietokoneen avulla, jolloin varastointi, annostelu tms. käsittelyvaiheet tapahtuvat automaattisesti. Lisäksi analysaattoria voidaan jatkuvasti ohjelmoida, uudelleen ohjata ja etäis -ohjata. Liikkuvien osien puuttuminen lisää analysaattorin luotettavuutta ja alentaa sen tuotantokustannuksia. Koska käsiteltävät neste-erät voivat olla hyvin pieniä, saadaan detektorin ajankäyttö tehokkaaksi. Samasta syystä voidaan säilytystiloista muodostaa näyte-rekisteri, joka saattaa sisältää jopa satoja tuhansia potilaista otettuja näytteitä. Kun näytteet ovat vesiperustaisia ja niiden jäätymispisteet ovat hyvin lähellä toisiaan, on hanojen toimintaa helppo kontrolloida eikä ole estettä niiden kytkemiselle samaan jäähdytysjärjestelmään, mikäli se analysaattorin rakenteen puolesta muutoin on mahdollista. Haluttu näyte voidaan siirtää rekisteristä käsittelyyn _ automaattisesti ja tarvittaessa tulokset ovat helposti ja nopeasti kontrolloitavissa toistamalla ko. määritys.In the analyzer implemented according to the present invention, the above-mentioned drawbacks do not occur. This is based on the fact that fluid batches are moved by the pressure difference alone without moving mechanical parts. The transfer and handling of liquids is controlled electronically and the liquid functions and the functional status of each tap are also monitored electronically. The analyzer can thus be controlled by a computer, in which case the storage, dosing, etc. processing steps take place automatically. In addition, the analyzer can be continuously programmed, re-controlled and remotely controlled. The absence of moving parts increases the reliability of the analyzer and lowers its production costs. Because the liquid batches to be treated can be very small, the time use of the detector is made efficient. For the same reason, a sample register of storage facilities can be formed, which can contain up to hundreds of thousands of samples taken from patients. When the samples are water-based and their freezing points are very close to each other, the operation of the taps is easy to control and there is no obstacle to connecting them to the same cooling system, if this is otherwise possible due to the design of the analyzer. The desired sample can be transferred from the register to processing _ automatically and, if necessary, the results can be easily and quickly controlled by repeating the determination.
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described in detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which
Kuvio 1 esittää säilytystiloista muodostuvaa yksikköä.Figure 1 shows a unit consisting of storage spaces.
Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista yksikköä päältä nähtynä.Figure 2 shows a top view of the unit of Figure 1.
Kuvio 3 esittää leikkausta III-III kuviosta 2, 9 57850Figure 3 shows a section III-III of Figure 2, 9,57850
Kuvio 4 esittää leikkausta IV-IV kuviosta 2,Figure 4 shows a section IV-IV of Figure 2,
Kuvio 5 esittää levymäistä matriisia, jossa on sähkövastuksia.Figure 5 shows a plate-like matrix with electrical resistors.
Kuvio 6 esittää kuvion 4 mukaisesti leikattuna osaa säilytystilojen muodostamasta yksiköstä, jonka pintaa vasten kuvion 5 mukainen matriisi on asetettu.Fig. 6 shows a section according to Fig. 4 of a part of a unit formed by storage spaces, against the surface of which the matrix according to Fig. 5 is placed.
Kuvio 7 on kaavakuva eräästä keksinnön mukaisesta analysaattorista, joka muodostuu tiloista ja niitä yhdistävistä hanallisista johdoista jaFig. 7 is a schematic view of an analyzer according to the invention, consisting of spaces and taped lines connecting them, and
Kuvio 6 on kaavio RIA-määrityksen suorittamisesta keksinnön mukaisella laitteistolla.Figure 6 is a diagram of performing an RIA determination with an apparatus according to the invention.
Kuviossa 1 on esitetty suorakulmaisen särmiön muotoinen kappale 1, joka muodostaa säilytystiloja 2 käsittävän kennomaisen yksikön.Figure 1 shows a body 1 in the shape of a rectangular triangle, which forms a honeycomb unit comprising storage spaces 2.
Yksikköön kuuluvat säilytystilat 2 on kytketty rinnakkain kahden pääjohdon väliin liittämällä ne molemmista päistään hanallisten yhdysjohtojen välityksellä mainittuihin pääjohtoihin. Säilytystilojen 2 päät sijaitsevat suorakaiteen muotoisen kappaleen 1 sivulla 3 ja tilojen pääjohdot on viety kappaleen sisään viereisen sivun 4 kautta johtojen päiden 5, 6 ollessa nähtävissä kuviossa 1.The storage spaces 2 belonging to the unit are connected in parallel between two main lines by connecting them at both ends via taped connecting lines to said main lines. The ends of the storage spaces 2 are located on the side 3 of the rectangular body 1 and the main wires of the spaces are inserted into the body through the adjacent side 4, the ends of the wires 5, 6 being visible in Fig. 1.
Kuvion 1 mukaisen kappaleen 1 rakenne selviää lähemmin kuvioista 2-4. Säilytystilat 2 ovat lieriömäisiä ja ulottuvat kappaleen 1 sivulta _ 3 vastakkaiselle sivulle 7. Tilojen pääjohdot kulkevat pääasiassa kappaleen 1 sisällä sivujen 3 ja 7 tuntumassa ja niiden suuntaisina.The structure of the body 1 according to Figure 1 will be explained in more detail in Figures 2-4. The storage spaces 2 are cylindrical and extend from the side _ 3 of the body 1 to the opposite side 7. The main wires of the rooms run mainly inside the body 1 near and parallel to the sides 3 and 7.
Nämä mainittujen sivujen suuntaiset osat on piirustuksissa merkitty viitenumeroilla Θ ja 9. Osien Θ ja 9 päissä pääjohdot kääntyvät säilytys tilojen 2 suuntaisiksi ja nousevat kappaleen pinnalle sivuilla 3 ja 7. Sivulla 3 olevat pääjohtoon kuuluvat aukot on merkitty piirustuksissa viitenumeroilla 10 ja 11. Numeroilla 12 ja 13 on edelleen merkitty aukot, jotka ovat kanavien 14 ja 15 välityksellä yhteydessä kappaleen sivulla 4 oleviin pääjohdon sisäänmenokohtiin 5. Toisen pääjohdon tuominen kappaleen sivulle 7 ja liittäminen sisäänmenokohtiin 6 on toteutettu täysin vastaavasti. Kukin neljästä lieriömäisestä säiliö-tilasta 2 on liitetty kummastakin päästään yhdysjohdon 16, 17 välityksellä vastaavan pääjohdon suoraan, kappaleen sisällä kulkevaan osaan 8, 9. Kukin yhdysjohto 16, 17 kulkee lyhyen matkan kappaleen 1 pintaa myöten ja sivulla 3 olevat yhdysjohtoihin kuuluvat aukoton 10 57850 piirustuksissa merkitty viitenumeroilla 1Θ ja 19.These parts parallel to said sides are indicated in the drawings by reference numerals Θ and 9. At the ends of the sections Θ and 9, the main wires turn parallel to the storage spaces 2 and rise to the surface of the body on pages 3 and 7. The main wire openings on side 3 are indicated by reference numerals 10 and 11. 13 further mark the openings which communicate via the channels 14 and 15 to the main line entry points 5 on the side 4 of the body. Bringing the second main line to the side 7 of the body and connecting it to the inlet points 6 is carried out exactly accordingly. Each of the four cylindrical container spaces 2 is connected at each end via a connecting line 16, 17 to a corresponding main line 8, 9 running inside the body. Each connecting line 16, 17 runs a short distance up to the surface of the body 1 and the connecting lines on page 3 include openings 10 57850. marked with reference numbers 1Θ and 19.
Kuvioiden 1-4 mukainen kappale 1 ei vielä sellaisenaan voi toimia neste-erien varastointiin tarkoitettuna yksikkönä. Niinpä sivuille 3 ja 7 avautuvat säilytystilojen 2 päät on suljettava tiiviisti niin, että tilat ovat ainoastaan kapeiden yhdys- ja pääjohtojensa välityksellä yhteydessä kappaleen 1 ulkopuolelle. Lisäksi kukin yhdysjohdoista 16, 17 on varustettava säilytystilan ja pääjohdon välillä hanalla, jonka avulla säilytystila on avattavissa ja suljettavissa. Hanakohtien muodostamiseen käytetään kuviossa 5 esitettyä levymäistä matriisia 20, johon kuuluu kuusi suorakaiteen muotoista, kalvomaista sähkövastusta 21. Vastukset 21 on kytketty rinnakkain yhteisen kalvomaisen johtimen 22 ja johdinmateriaali11a päällystettyjen kohtien 23 väliin. Vastukset voivat olla mitä tahansa paksukalvovastuksissa käytettävää materiaalia, esim. jalometallioksidien seosta ja matriisissa 20 vas- ” tusten ja johdinten alustana oleva levy voi olla esim. alumiinioksidia.The body 1 according to Figures 1-4 as such cannot yet function as a unit for storing liquid batches. Thus, the ends of the storage spaces 2 opening to the sides 3 and 7 must be tightly closed so that the spaces are only connected to the outside of the body 1 by means of their narrow connecting and main lines. In addition, each of the connecting lines 16, 17 must be provided with a tap between the storage space and the main line, by means of which the storage space can be opened and closed. To form the tap points, the plate-like matrix 20 shown in Fig. 5 is used, which includes six rectangular, film-like electrical resistors 21. The resistors 21 are connected in parallel between the common film-like conductor 22 and the conductive material 11a coated points 23. The resistors can be any material used in thick film resistors, e.g. a mixture of precious metal oxides, and the plate in the matrix 20 as a substrate for the resistors and conductors can be e.g. alumina.
Hanojen muodostaminen matriisin 20 avulla tapahtuu asettamalla matriisi kappaleen 1 sivulla 3 olevien aukkojen 10-13, 1Θ-19 kohdalle siten, että kalvomaiset vastukset 21 tulevat pareittain sijaitsevien aukkojen päälle. Kuviossa 6 on esitetty erääseen yhdysjohdosta 16 tällä tavoin muodostunut hana. Matriisi levyn 20 ja pinnan 3 välissä on eristemateriaalia 24 ja vastapäätä vastusta 21 on sijoitettu erillinen termistori-vastus 25 niin, että näiden vastusten väliin on muodostunut kapea kanava 26. Matriisin 20 pohjaa vasten on sijoitettu jäähdytin 27, joka on pidettävissä jatkuvasti yhdysjohdon 16 kautta siirrettävien nesteiden jäätymispisteen alapuolella. Matriisissa oleva johdin 21 _ samoin kuin johdinmateriaali1la päällystetyt kohdat 23 on kytketty johtimien 2Θ kautta jännitelähteeseen. Termistorivastuksen 25 johtimia ei kuviossa 6 ole esitetty.The formation of the taps by means of the matrix 20 takes place by placing the matrix at the openings 10-13, 1Θ-19 on the side 3 of the body 1 so that the film-like resistors 21 come on top of the openings in pairs. Figure 6 shows a faucet formed in this way from a connecting line 16. Between the matrix plate 20 and the surface 3 there is an insulating material 24 and opposite the resistor 21 a separate thermistor resistor 25 is placed so that a narrow channel 26 is formed between these resistors. A cooler 27 is placed against the bottom of the matrix 20. below the freezing point of liquids. The conductor 21 in the matrix as well as the coated points 23 of the conductor material 11a are connected to the voltage source via conductors 2Θ. The conductors of the thermistor resistor 25 are not shown in Fig. 6.
Kuvion 5 mukainen matriisi muodostaa kappaleen 1 sivulle 3 kaikkiaan 6 rinnakkaista hanaa, joista neljä kuuluu yhdysjohtoihin 16 ja kaksi tällä sivulla olevaan pääjohtoon. Samanlainen matriisi sijoitetaan myös kappaleen vastakkaiselle sivulle 7.The matrix according to Figure 5 forms a total of 6 parallel taps on the side 3 of the body 1, four of which belong to the connecting lines 16 and two to the main line on this side. A similar matrix is also placed on the opposite side 7 of the piece.
Hanan toiminta perustuu sähkövastuksen 21 ja jäähdyttimen 27 avulla tapahtuvaan lämpötilan säätämiseen kanavassa 26. Jäähdytin 27 pitää hanan ympäristöä pysyvästi yhdysjohdossa 16 siirrettävien nesteiden jäätymispisteen alapuolella. Vastuksen 21 kautta kulkeva sähkövirta synnyttää kuitenkin lämpöä niin, että kanava 26 pysyy avoimena. Jos n 57850 sähkövirta katkaistaan yhdysjohdon 16 ollessa nesteen täyttämä, jäätyy kanava 26 välittömästi umpeen. Toisaalta jos yhdysjohto 16 on virran katkaisuhetkellä tyhjä, pysyy hana avoimena kaasuvirtauk-sille mutta jäätyy umpeen heti nestevirtauksen saapuessa kanavan 26 kohdalle. Hanalla on näinollen kolme eri toimintatilaa, ts. se voi olla täysin suljettu, avoin kaasuvirtaukselle tai avoin sekä kaasu- että nestevirtaukselle. Termistorivastuksen 25 tehtävänä on seurata hanan toimintatilaa antamalla signaali kanavassa 26 tapahtuvista olomuodon muutoksista.The operation of the faucet is based on the control of the temperature in the duct 26 by means of an electric resistor 21 and a condenser 27. The condenser 27 permanently keeps the environment of the faucet below the freezing point of the liquids transferred in the connecting line 16. However, the electric current flowing through the resistor 21 generates heat so that the channel 26 remains open. If the electrical current of n 57850 is cut off while the connecting line 16 is filled with liquid, the duct 26 freezes immediately. On the other hand, if the connecting line 16 is empty at the time of switching off, the tap remains open to the gas flows but freezes as soon as the liquid flow arrives at the channel 26. The faucet thus has three different operating modes, i.e. it can be completely closed, open to gas flow or open to both gas and liquid flow. The function of the thermistor resistor 25 is to monitor the operating state of the faucet by providing a signal of changes in the state in the channel 26.
Kuviossa 7 on esitetty johdoista ja niihin liittyvistä tiloista —' muodostuva laitteisto, joka on tarkoitettu neste-erien varastointiin ja analysointiin. Johdoissa olevat pienet poikkiviivat kuvaavat hanoja, jotka on toteutettu kuvion 6 mukaisella periaatteella. Lait-teisto käsittää yhdysjohdoilla 29, 30 kahden rinnakkaisen pääjohdon 31-32 väliin kytketyistä viidestä säilytystilasta 33 muodostuvan varastointiyksikön, jossa yhdysjohdot ja pääjohdot on varustettu hanoilla 34-39. Säilytystilojen lukumäärää lukuunottamatta tämä varastointiyksikkö voi olla täysin kuvioissa 1-6 esitetyn mukainen. Pääjohtoon 31 välittömästi varastointiyksikön viereen on sijoitettu annosteluyksikkö, joka muodostuu kahdesta rinnakkaisten ja keskenään eri suurien tilojen 40, 41 muodostamasta järjestelmästä 42,43. Kukin tila 40, 41 on hanojen 44-47 avulla erotettavissa muista annostelu-yksikköön kuuluvista tiloista ja pääjohdosta 31 ja 4Θ. Pääjohto 4Θ on jaettavissa hanojen 49 avulla pieniin osiin annostelun hienosäätöä varten. Pääjohto 4Θ päättyy sekoitustilaan 50, johon annosteluyksikön annostelema erä varastoitua nestettä voidaan siirtää.Figure 7 shows an apparatus consisting of lines and associated spaces for storing and analyzing batches of liquids. The small diagonal lines in the lines illustrate the taps implemented according to the principle of Fig. 6. The apparatus comprises a storage unit consisting of five storage spaces 33 connected between two parallel main lines 31-32 by connecting lines 29, 30, in which the connecting lines and main lines are provided with taps 34-39. With the exception of the number of storage spaces, this storage unit may be fully as shown in Figures 1-6. A dosing unit consisting of two systems 42, 43 formed by parallel and different large spaces 40, 41 is arranged in the main line 31 immediately adjacent to the storage unit. Each of the spaces 40, 41 can be separated from the other spaces of the dosing unit and from the main line 31 and 4Θ by means of taps 44-47. The main line 4Θ can be divided into small sections by means of taps 49 for fine adjustment of the dosing. The main line 4Θ terminates in a mixing space 50 into which the batch of stored liquid dispensed by the dosing unit can be transferred.
Säilytystiloista 33 muodostuvan varastointiyksikön toiselle puolelle on sijoitettu toinen, kahdesta tilajärjestelmästä 51,52 muodostuva annosteluyksikkö, jota ympäröivät pääjohdot 53 ja 54. Pääjohtoon 53 on kytketty kolme säilytystilaa 55-57, joihin varastoidut nesteet ovat annosteltavissa tilajärjestelmissä 51 ja 52 ja siirrettävissä pääjohtojen 54, 31 ja 4Θ kautta sekoitustilaan 50.On the other side of the storage unit consisting of storage spaces 33 there is a second dosing unit consisting of two space systems 51,52 surrounded by main lines 53 and 54. Connected to main line 53 are three storage spaces 55-57, where stored liquids can be dispensed in space systems 51 and 52. and 4Θ through to mixing space 50.
Laitteiston toiminta analysaattorina perustuu sekoitustilaan 50 johdettujen neste-erien välillä tapahtuviin reaktioihin ja niiden seuraamiseen ja tätä tarkoitusta varten on sekoitustilan viereen sijoitettu rinnakkain kytketyistä inkubaatiotiloista 58 muodostuva inku-baatioyksikkö. Tämä yksikkö vastaa rakenteeltaan edellä mainittua varastointiyksikköä ja siihen kuuluu siten kaksi hanoilla 59-62 12 57850 varustettua pääjohtoa 63, 64, joiden väliin inkubaatiotilat 58 on kytketty hanoilla 65,66 varustettujen yhdysjohtojen 67,68 kautta. Reaktioiden seuraamista varten on inkubaatioyksikön toiselle puolelle sijoitettu detektiotila 69, jonka tilavuus on olennaisesti inkubaatio-tilojen 58 tilavuutta pienempi. Detektiotilaan 69 liittyy hanalla 70 varustettu poistojohto 71, jonka kautta detektiotila tyhjennetään heti mittauksen tapahduttua.The operation of the apparatus as an analyzer is based on the reactions between the liquid batches introduced into the mixing space 50 and their monitoring, and for this purpose an incubation unit consisting of parallel-connected incubation rooms 58 is arranged next to the mixing space. This unit corresponds in structure to the above-mentioned storage unit and thus comprises two main lines 63, 64 with taps 59-62 12 57850, between which the incubation spaces 58 are connected via connecting lines 67.68 with taps 65.66. To monitor the reactions, a detection space 69 is located on the other side of the incubation unit, the volume of which is substantially smaller than the volume of the incubation spaces 58. The detection space 69 is connected to an outlet line 71 with a tap 70, through which the detection space is emptied immediately after the measurement has taken place.
Laitteistolla voidaan suorittaa myös sellaisia reaktioita, joihin kuuluu esi-inkubaatiovaihe sekä sitä seuraava varsinainen inkubaatio.The apparatus can also perform such reactions, which include a pre-incubation step followed by the actual incubation.
Tätä silmällä pitäen on inkubaatioyksikön yhteyteen sijoitettu mittaus- kammio 72 ja sekoitustila 73, jotka ovat johdon 74 kautta suorassa yhteydessä säilytystiloihin 55-57 ja niihin liittyvään annosteluyk- sikköön. Esi-inkuboitu^este-erä voidaan näinollen siirtää kammioon / _ 72, jossa siihen lisätään tiloissa 51 ja 52 annosteltu erä reagenssia, ja nesteet sekoitetaan tilassa 73. Tämän jälkeen seos voidaan palauttaa johonkin inkubaatiotiloista 58.With this in mind, a measuring chamber 72 and a mixing space 73 are arranged in connection with the incubation unit, which are in direct connection via the line 74 to the storage spaces 55-57 and the associated dosing unit. The pre-incubated barrier batch can thus be transferred to chamber 72, where a batch of reagent dispensed in spaces 51 and 52 is added, and the liquids are mixed in space 73. The mixture can then be returned to one of the incubation spaces 58.
Neste-erien siirtely kuvion 7 mukaisessa laitteistossa tapahtuu johtoihin järjestettävän paine-eron avulla. Halutulla siirtymisreitillä olevat hanat pidetään sähkövastusten avulla avoimina samalla kun kaikki risteävät johdot on suljettu . Siirrettävä neste-erä saadaan pysähtymään johonkin tilaan siten, että tilasta lähtevässä johdossa oleva hana jäähdytetään etukäteen, jolloin saapuva nestepatsas jäädyttää hanan välittömästi umpeen. Tämän jälkeen sähkövirta katkaistaan myös toisesta mainittua tilaa rajoittavasta hanasta, joka on nesteen täyt-tämä. Kun nestettä on jälleen siirrettävä eteenpäin, avataan hanat _ sulattamalla niissä olevat jäätulpat sähkövirran avulla.The transfer of the liquid batches in the apparatus according to Fig. 7 takes place by means of a pressure difference arranged in the lines. The taps in the desired transition path are kept open by electrical resistors while all crossing wires are closed. The batch of liquid to be moved is made to stop in a space by pre-cooling the tap in the line leaving the space, whereby the incoming liquid column immediately freezes the tap. Thereafter, the electric current is also cut off from another faucet delimiting said space, which is filled with liquid. When the liquid has to be moved forward again, the taps _ are opened by defrosting the ice plugs in them with an electric current.
Keksinnön mukaista neste-erien käsittelymenetelmää ja -laitteistoa voidaan käyttää erilaisten analyysimenetelmien yhteydessä detektorin toimintatavasta riippumatta. Niinpä esimerkiksi radioaktiivisuuteen perustuva radioimmunologinen määritys voidaan toteuttaa kuvion 8 mukaisella tavalla. Tässä kuviossa on esitetty kaaviollisesti analyysi lait-teen tärkeimmät toiminnalliset yksiköt. Näytteet, standardit ja rea-genssit on varastoitu rekistereihin 75-77, jotka ovat yhteydessä annos-teluyksiköiden 78 ja 79 kautta menetelmän vaatimaan laimennusyksikköön 80. Laimennusyksikkö voi käsittää esim, sekoittajan ja siihen liittyvän annostelijan, joka täytetään sekoittajasta laimennushuuhteen edellyttämään tilavuuteeen, esim. 2/3 sekoittajan sisältämästä neste-erästä siirretään annostelijaan, joka puolestaan tyhjennetään johonkin 57850 rekisterin 81 inkubaatiotiloista.Sekoittajaan jäänyt 1/3 laimennetaan edelleen täyttämällä sekoittaja ko. reagenssilla ja tyhjentämällä annostelijaan samoin kuin edellä. Näin saadaan laimennussarja 1:3 siirretyksi näyterekisteristä 75 inkubaatiorekisteriin 81. Laimennussuhde voidaan siis valita vapaasti tyhjennyssuhteen avulla.The liquid batch processing method and apparatus of the invention can be used in connection with various analytical methods regardless of the mode of operation of the detector. Thus, for example, a radioimmunoassay based on radioactivity can be carried out as shown in Figure 8. This figure schematically shows the main functional units of the analysis device. Samples, standards, and reagents are stored in registers 75-77, which communicate via dosing units 78 and 79 to the dilution unit 80 required by the method. The dilution unit may comprise, e.g., a stirrer and associated dispenser filled from the stirrer to the volume required for dilution rinsing, e.g. / 3 of the batch of liquid contained in the mixer is transferred to the dispenser, which in turn is emptied into one of the incubation rooms of register 57850. 1/3 of the remaining in the mixer is further diluted by filling the mixer with reagent and emptying into the dispenser as above. Thus, a 1: 3 dilution series is transferred from the sample register 75 to the incubation register 81. Thus, the dilution ratio can be freely selected by the emptying ratio.
Inkubaatio tapahtuu tavanomaiseen tapaan, jolloin osa radioaktiivi-suudeta sitoutuu yhteen osallistuvista komponenteista. Sitoutunut ja liukoinen jaos erotetaan toisistaan separaattorissa 82, jonka toiminta voi esim. perustua siihen, että magneettiset partikkelit sidotaan sähkömagneettisesti paikoilleen separaatiopaikkaan liukoisen jaoksen poispesemisen ajaksi, minkä jälkeen partikkelit voidaan siirtää pienen nestemäärän mukana suoraan detektoriin 83, joita voi olla monia. Keksinnön mukaisessa laitteistossa mittauksen kohteena taval-—- lisesti oleva sitoutunut jaos voidaan helposti tiivistää niin pieneksi, että detektorina voidaan käyttää gammasäteilyn puolijohdeilmaisinta. Tällaista ilmaisinta ei voida käyttää tavallisissa, koeputkia tms. mekaanisesti liikuttelevissa laskijalaitteissa koeputkien suuren tilavuuden takia.The incubation takes place in the usual way, in which part of the radioactivity binds to one of the participating components. The bound and soluble fractions are separated in a separator 82, the operation of which may be based, for example, on electromagnetically binding the magnetic particles to the separation site during washing of the soluble fraction, after which the particles can be transferred directly to the detector 83 with a small amount of liquid. In the apparatus according to the invention, the bound fraction normally to be measured can easily be compacted so small that a gamma-ray semiconductor detector can be used as a detector. Such a detector cannot be used in conventional counters for mechanically moving test tubes or the like due to the large volume of test tubes.
Ohjauselektroniikkaa, esim. mikrotietokonetta, on merkitty kuviossa viitenumerolla 84. Kuvattu automaattinen RIA-laitteisto voidaan ohjelmoida tekemään kaikki ne kontrollit, tarkistukset ja standardisoinnit, jotka määrityksen tekijä muutoin joutuisi tekemään käsikäyttöisesti saatuaan tällaisia toimenpiteitä edellyttävät testitulokset. Tämä johtuu siitä, että tässä laitteistossa kaikki harvoinkin tarvittavat reagenssit ovat automaattisesti saatavilla.Control electronics, e.g., a microcomputer, are indicated in the figure by reference numeral 84. The automated RIA equipment described can be programmed to perform all the controls, checks, and standardizations that the analyst would otherwise have to perform manually after receiving test results requiring such measures. This is because all the reagents that are rarely needed in this equipment are automatically available.
Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutus-muodot eivät rajoitu edellisiin esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä esimerkiksi kuviossa 7 esitettyyn laitteistoon on sisällytetty ainoastaan esimerkit niistä tyypillisimmistä käsittely-yksiköistä, jotka voivat tulla kysymykseen keksintöä sovellettaessa.It will be apparent to those skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the foregoing examples, but may vary within the scope of the appended claims. Thus, for example, the apparatus shown in Figure 7 includes only examples of the most typical processing units that may be considered in the practice of the invention.
Claims (17)
Priority Applications (15)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI781090A FI57850C (en) | 1978-04-10 | 1978-04-10 | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER HANTERING AV VAETSKESATSER |
GB7912199A GB2019995B (en) | 1978-04-10 | 1979-04-06 | Method and apparatus for handling batches of liquids |
NO791194A NO152817C (en) | 1978-04-10 | 1979-04-09 | PROCEDURE AND DEVICE FOR HANDLING SERVICES. |
SU792757804A SU1090270A3 (en) | 1978-04-10 | 1979-04-09 | Device for metered supply of liquid supply of liquid batches |
US06/028,510 US4269212A (en) | 1978-04-10 | 1979-04-09 | Procedure and apparatus for manipulating batches of liquids |
SE7903152A SE444223B (en) | 1978-04-10 | 1979-04-09 | PROCEDURE AND DEVICE FOR HANDLING OF LIQUID KITS |
BR7902183A BR7902183A (en) | 1978-04-10 | 1979-04-09 | PROCESS AND APPLIANCE FOR HANDLING LIQUID LOADS |
DK146979A DK153969C (en) | 1978-04-10 | 1979-04-09 | METHOD OF HANDLING SMALL LIQUID PORTIONS, SUCH AS BLOOD TESTS, AND APPARATUS FOR USE IN EXERCISING THE PROCEDURE |
AU45990/79A AU521891B2 (en) | 1978-04-10 | 1979-04-10 | Manipulation of liquids |
CH341279A CH641580A5 (en) | 1978-04-10 | 1979-04-10 | METHOD AND DEVICE FOR HANDLING LOTS OF LIQUIDS. |
IT1254379A IT1124038B (en) | 1978-04-10 | 1979-04-10 | METHOD AND APPARATUS FOR HANDLING DOSES OF LIQUIDS |
JP4357179A JPS553585A (en) | 1978-04-10 | 1979-04-10 | Method and device for operating liquid batch |
FR7909082A FR2422884A1 (en) | 1978-04-10 | 1979-04-10 | METHOD AND DEVICE FOR HANDLING LOADS OF LIQUIDS |
DE19792914379 DE2914379A1 (en) | 1978-04-10 | 1979-04-10 | METHOD AND DEVICE FOR TREATING BATCHES OF LIQUIDS |
NL7902804A NL7902804A (en) | 1978-04-10 | 1979-04-10 | METHOD AND DEVICE FOR MOVING SMALL LIQUID QUANTITIES. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI781090A FI57850C (en) | 1978-04-10 | 1978-04-10 | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER HANTERING AV VAETSKESATSER |
FI781090 | 1978-04-10 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI781090A FI781090A (en) | 1979-10-11 |
FI57850B FI57850B (en) | 1980-06-30 |
FI57850C true FI57850C (en) | 1980-10-10 |
Family
ID=8511614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI781090A FI57850C (en) | 1978-04-10 | 1978-04-10 | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER HANTERING AV VAETSKESATSER |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS553585A (en) |
FI (1) | FI57850C (en) |
SU (1) | SU1090270A3 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5929869A (en) * | 1982-08-12 | 1984-02-17 | Dai Ichi Seiko Co Ltd | Tapered gear |
FI86229C (en) * | 1989-04-10 | 1992-07-27 | Niilo Kaartinen | FOERFARANDE FOER FORMNING AV ETT UPPVAERMBART OCH NEDKYLBART ELEMENT VID ETT SYSTEM BEHANDLANDE SMAO VAETSKEMAENGDER SAMT ETT MEDELST FOERFARANDET FRAMSTAELLT ELEMENT. |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5350528A (en) * | 1976-10-19 | 1978-05-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Repairing method of liquid transportation pipe |
-
1978
- 1978-04-10 FI FI781090A patent/FI57850C/en not_active IP Right Cessation
-
1979
- 1979-04-09 SU SU792757804A patent/SU1090270A3/en active
- 1979-04-10 JP JP4357179A patent/JPS553585A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SU1090270A3 (en) | 1984-04-30 |
JPH0250359B2 (en) | 1990-11-02 |
FI57850B (en) | 1980-06-30 |
JPS553585A (en) | 1980-01-11 |
FI781090A (en) | 1979-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4269212A (en) | Procedure and apparatus for manipulating batches of liquids | |
KR100866016B1 (en) | Reagent delivery system | |
KR101653701B1 (en) | Microfluidic distributing device | |
US3690833A (en) | Automated fluids analyzer having selectively interrupted flow | |
US4528159A (en) | Automated analysis instrument system | |
CA2146177C (en) | Intelligent flow analysis network | |
EP0022654B1 (en) | Liquid handling device | |
US5102624A (en) | Chemical analysis apparatus | |
US4766078A (en) | Automated consecutive reaction analyzer | |
JPH09225U (en) | Reagent kits and automated analyzers | |
US5390552A (en) | Valve for sampling a liquid specimen | |
JP2007535401A (en) | Closed reaction vessel system | |
WO1988000347A1 (en) | Apparatus for automatic chemical analysis | |
US20160008813A1 (en) | Microfluidic distributing device | |
EP0543544A1 (en) | Apparatus for sampling and diluting a liquid specimen | |
EP0500506A1 (en) | Immunoassay apparatus | |
WO2005008217A9 (en) | Method for increasing capacity in an automatic clinical analyzer by using modular reagent delivery means | |
CN110582354A (en) | Method and apparatus for rapid heating of biological samples | |
FI57850C (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER HANTERING AV VAETSKESATSER | |
US4268268A (en) | Method and apparatus for characterization of cells, particles, and liquids | |
JPH04221764A (en) | Continuous percoalting and analyzing apparatus and operating method of such analyzing apparatus | |
ITUD20080127A1 (en) | REACTION DEVICE FOR ANALYSIS OF BIOLOGICAL SAMPLES AND ITS PROCEDURE | |
WO2002061395A1 (en) | A method for use in testing of liquid samples, a test unit utilizing the method and a system comprising such test units | |
US4533638A (en) | Blood typing apparatus | |
CA1103553A (en) | Temperature cotrolled valving system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: KAARTINEN, NIILO |