NL8005809A - Continu systeem voor het analyseren van een aantal vloeistofmonters. - Google Patents

Description

i t -1- 21561/CV/tl

Aanvrager: Technicon Instruments Corporation te Tarrytown, New York Verenigde Staten van Amerika.

Korte Aanduiding: Continu systeem voor het analyseren van een aantal 5 vloeistofmonsters.

De uitvinding heeft hetrekking op een analyse systeem voor het bepalen van een of meer te analyseren bestanddelen in opeenvolgende fluidum-monsters,welke als een continue stroom door een leiding vloeien en meer 10 in het bijzonder op een werkwijze en apparatuur voor het inbrengen van nauwkeurig afgemeten hoeveelheden van reagens in afzonderlijke segmenten van de fluidummonsters in een bepaalde volgorde ter verkrijging van een grotere doelmatigheid en bij de behandeling van de monsters.

15 Continue stromingssystemen van het type afgebeeld in het Ameri kaanse octrooi 3.241.432 voorzien in een kwantitatieve analyse van biologische monsters. Dergelijke systemen maken in het algemeen gebruik van het opeenvolgend doorvoeren van een aantal vloeistofsegmenten als een continue stroom langs een leiding waarbij ieder monstersegment in seg-20 menten wordt verdeeld en gescheiden met behulp van lucht of andere inerte fluidumsegmenten. Een dergelijk uit segmenten bestaand patroon draagt bij in het mengen van de afzonderlijke monstersegmenten en handhaaft een gelijkmatig stromingspatroon. De luchtsegmenten verminderen vervuiling tussen opeenvolgende monstersegmenten door het voorkomen van 25 een overdracht,dat wil zeggen verontreiniging van opeenvolgende monstersegmenten door op een wand van de leiding achtergebleven resten van een voorgaand monstersegment. De luchtsegmeten dienen voor het afvegen van deze resten van de wanden van de leiding ten einde een overdracht te verminderen.Aanvullend wordt een segmentytoasvloeistof ingebracht tussen 30 de opeenvolgende monstersegmenten ten einde verder de mogelijkheid van verontreiniging daartussen te voorkomen.

In oudere continue stroomsystemen wordt een inbrengen van een verdunningsmiddel en / of een reagens in de monsterstroom in het algemeen verkregen door de samenvloeiing van de monsterstroom met een continu 35 vloeiende stroom van verdunningsmiddel en/of reagens Als resultaat worden reagens, en /of verduningsmiddel ook ingebracht in die delen van 8005809 -2- 21561/CV/tl de continue stroom,die niet worden gevormd door de monstersegmenten, waardoor dit materiaal verloren gaat. Bovendien vergroot de aanwezigheid van vele segmenten van zowel lucht,wasvloastof als monsters de behande-lingstijd van de opeenvolgende monsters. Ook vereist de basiswerkzaam-5 heid van deze continue stromingssystemen,dat ieder te analyseren be-standdei in een monster in een afzonderlijk kanaal wordt geanalyseerd, dat wil zeggen dat een aantal analysekanalen wordt vereist voor een onderzoek met betrekking tot meerdere bestanddelen.

Bovendien elimineren deze bekende systemen niet volledig het over-10 dragen van resten,daar vertrouwd wordt op de schoonveegwerking van de luchtsegmenten met het oog op het reinigen van de wanden van de leiding met betrekking tot achtergebleven reagens. .

In het Amerikaanse octrooi 3.635.680 is een systeem weergegeven voor het verminderen van het opnemen of het verbruik van reagens door 15 het inbrengen van segmenten van verschillende reagens in een gefaseerde wijze en in een vaste volgorde ten einde deze samen te brengen met verschillende segmenten van eenzelfde monster,dat in een continue stroom vloeit. Ofschoon dit systeem let verbnik van reagens aanzienlijk vermindert wordt hierbij de overdracht van resten niet volledig geelimineerd 20 terwijl ook geen selectieviteit is verkregen met betrekking tot de op ieder monster uit te voeren analyse,dat wil zeggen dat dezelfde onderzoekingen voor ieder monster worden uitgevoerd zelfs indien niet vereist of gewenst. Er is dus veel verlies en ondoelmatigheid in de behandeling van monsters bij dit systeem.

25 In het Amerikaanse octrooi 3.479.141 is een continu stroomsysteem beschreven waarin overdracht tussen opeenvolgende monsters in een continu vloeiende stroom effectief is geelimineerd. Dit systeem geeft het inkapselen weer van de monsters en luchtsegmenten binnen een onvermengbaar fluïdum. Het onvermengbare fluïdum bevochtigt bij voorkeur de inwendige 30 oppervlakken van de leidingwanden met uitzondering van de waterige * monsters waardoor een overdracht tussen opeenvolgende monsters geheel wordt geelimineerd. De reagens wordt echter op gebruikelijke wijze ingébracht .

De onderhavige uitvinding is in het bijzonder toepasbaar in syste-35 men zoals beschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooi 3.479.141 ten einde het verbruik aan reagens minimaal te houden door een groot 8005809 £ 4 -3- 21561/CV/tl aantal reagens in nauwkeurig geregelde volumes en in een gekozen volgorde bij ieder aantal verschillende segmenten van eenzelfde monster,dat in een continue stroom vloeit,te injecteren. De mogelijkheid tot het selectief injecteren van gecontroleerde volumes van verschillende rea-5 gens in afzonderlijke monstersegmenten,die langs een leiding bewegen, vermindert in aanzienlijke mate het gebruik aan reagens. 3ovendien maakt de variabele (willekeurige) volgorde van de injectie van het reagens gekoppeld met het inbrengen van slechts dat aantal segmenten van ieder monster,dat voor de gewenste analyses daarvan wordt vereist,een aanzien-10 lijke opvoer in de doorvoer van het systeem mogelijk.

De uitvinding heeft betrekking op een raonsteranalysesysteem en een geautomatiseerde werkwijze en inrichting voor het kwantitatief bepalen van verschillende te analyseren bestanddelen in een fluidummonster.. Ieder monster wordt ingebracht in een dergelijk systeem als een aantal afzonder-15 lijke opeenvolgende segmenten,die van elkaar zijn gescheiden door lucht-segineten,waarbij dit aantal samen zal hangen met het aantal te onderzoeken bestanddelen. In een de voorkeur verdienend uitvoeringsvoorbeeld wordt een onvermengbaar draagfluidum in het systeem ingebracht,welk draagfluidum bij voorkeur de leidingwand bevochtigt met uitsluiting van 20 de monstersegmenten. Dientengevolge omgeeft het drager fluïdum ieder monstersegment volledig indien het door het ’ systeem wordt gevoerd waardoor een overdracht van bestanddelen wordt vermeden. Het is echter beoogd,dat de uitvinding op soortgelijke wijze kan worden toegepast in een gebruikelijk continu stroomsysteem,bijvoorbeeld een systeem zoals is 25 beschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooi 3.241.432. Ieder monstersegment wordt door het systeem getransporteerd langs een station voor het injecteren van reagens waarin ieder afzonderlijk monstersegment selectief wordt geïnjecteerd met een of meer reagens.

In principe omvat de huidige uitvinding een leiding,welke een stro-30 mingsbaan voor het monster begrenst,middelen voor het transporteren van f een groot aantal afzonderlijke monstersegmenten langs de stromingsbaan, middelen voor het inbrengen van nauwkeurig afgemeten hoeveelheden van reagens op een selectieve basis in de afzonderlijke monstersegmenten en middelen voor het analyseren van de afzonderlijke monstersegmenten.

35 De werkwijze met behulp waarvan de reagens worden ingebracht in de monstersegmeten omvat het doen vloeien van opeenvolgende monstersegmen- sn ης ft n a -4- 215 61/CV/tl ten langs een leiding, het inbrengen van een gecontroleerde hoeveelheid van een reagens in uitgekozen segmaten tijdens de stroming daarvan langs de leiding en het analyseren van uitgekozen segmenten. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het reagens ingebracht door het doorboren van de 5 onvermengbare fluidumlaag welke de uitgekozen monstersegmenten omgeeft.

De onvermengbare fluidumlaag hervormt zich na het injecteren voor het handhaven van de integriteit van het monster en voor het voorkomen van een overdracht van : verontreinigende bestanddelen tussen opeenvolgende monsters.

10 In de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het injecte ren van het reagens bewerkstelligd met behulp van een aantal schotelklep-pen,die zijn opgesteld langs de omtrek of in dichte nabijheid axiaal langs een deel van de leiding. De schotelklepopstelling is ontworpen voor het met kracht injecteren van het in te brengen reagens in het mon-15 stersegment onder druk,ten einde de onvermengbare fluidumlaag tijdens de doorvoer langs het leidinggedeelte te doordringen. De punt van de schotelklep is vervaardigd uit eenzelfde materiaal en komt ook overeen met of begrenst een deel van het binnenste wandoppervlak van de leiding indien in een gesloten stand ten einde het hervormen van de doordrongen 20 onvermengbare fluidumlaag om het monstersegment te vergemakkelijken en ook een overdracht van vervuilende bestanddelen te voorkomen.

Het is een oogmerk van de uitvinding een verbeterd analysesysteem van het continue stromingstype te verkrijgen.

Verder is het een oogmerk van de uitvinding een monsteranalyse-25 systeem te verkrijgen,waarbij een verminderd gebruik aan reagens optreedt.

Het is een verder oogmerk van de uitvinding een werkwijze en apparatuur te verkrijgen voor het verbeteren van de doorvoer van een mon-steranalysesysteem.

Het is een verder oogmerk van de uitvinding een verbeterde werkwijze 30 en apparatuur te verkrijgen voor het injecteren van reagens en/of ver-dunningsmiddel in uitgekozen monstersegmenten van een aantal afzonderlijke monstersegmenten,welke opeenvolgend langs een leiding worden verplaatst.

Het is een verder oogmerk van de uitvinding een monsteranalysesy-steem te verkrijgen,welke een willekeurige selectiviteit mogelijk maakt 35 met betrekking tot de analyses,welke worden uitgevoerd op opeenvolgende monsters.

8005809 x- -¾ -5- 21561/CV/tl

Het is een verder oogmerk van de uitvinding een monsteranalysesy-steem te verkrijgen,waarbij minimale monsterhoeveelheden worden vereist voor het bewerkstelligen van de analyses van een aantal te analyseren bestanddelen.

5 De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van bijgaande figuren.

Fig. 1 toont schematisch een weergave van monsters welke door een continu stromingsanalysesysteem vloeien.

Fig. 2 toont schematisch een schema van een continue stromingsana-10 lysesysteem volgens de uitvinding.

Fig. 3 toont een doorsnede over een reagensinjecteur toe te passen bij de in fig.2 afgebeelde opstelling.

Fig. 4-6 tonen schematisch de werkingsvolgorde van de in fig.3 weergegeven reagensinjectaur.

15 De in fig.2 weergegeven opstelling heeft betrekking op een nieuw analysesysteem,waarbij het gebruik aan reagens minimaal is terwijl de behandelings of analysesnelheid (doorvoer) is verbeterd. In een dergelijk systeem wordt een aantal onderling elkaar opvolgende monstersegmenten 41 en luchtsegmenten 42 als een continue stroom door een leiding 40 ge-20 voerd. In een voorkeursuitvoeringsvorm is ieder segment ingekapseld in een onvermengbare draagfluidum 43 ,zoals aanvullend is weergegeven in de op grotere schaal weergegeven doorsnede van een in fig.l afgebeelde leiding 40 en zoals meer in het bijzonder is omschreven in het bovengenoemde Amerikaanse octrooi 3.479.141. Het draagfluidum is onvermengbaar 25 net de monstersegmenten 41 en bevochtigt bij voorkeur het inwendige wandoppervlak van de leiding 40 ter voorkoming van een verontreiniging tussen opeenvolgende monstersegmenten. De luchtsegmenten 42 dienen voor het handhaven van een juist stromingspatroon van de monsterstroom langs de leiding 40.

30 Daar er geen overdracht van resten tussen de opeenvolgende monster segmenten 41 is is ieder segment beschikbaar voor een analyse en is slechts een monsterstroom nodig voor het onderzoeken van de vele verschillende te analyseren bestanddelen in het monster.

Het in fig.2 weergegeven systeem omvat een regelapparaat 58 voor 35 het regelen van het selectief injecteren van reagens in bepaalde monstersegmenten 41. Dit wordt bewerkstelligd door het opslaan van informatie 0 Λ AC O Λ Λ -6- 21561/CV/tl bij de afzonderlijke monsterinvoer,welke informatie de gewenste voor ieder dergelijk monster uit te voeren analyses bevat, en het vervolgens regelen van de selectieve injectie van de vereiste reagens indien de corresponderende segmenten van ieder desbetreffend monster worden gevoerd 5 naar een reagensinjectiezone.

Het regelapparaat 58 kan een voor algemeen doeleinden geschikte digtale computer met een opgeslagen (vast) programma zijn. De besturings-organen kunnen worden;gevormd door een CRT afbeelding voor het instrueren en informeren van de bediener, een toetsenbord voor het opnemen van 10 informatie en een drukker voor het weergeven van de testgegevens van iedere analyse (niet weergeven). Er zijn drie geheugen types in het systeem: ROM (niet-vluchtige) opslag, RAM (werkingsgegevens) opslag en schijf (massa,niet- vluchtige) geheugen. Het ROM geheugen borat het programma voor het bewaken van de monsterintrede (aanzuiging van het raon-15 ster ) en monsterbeweging door de leiding 40. De bewakingsgegevens worden gebruikt voor het regelen van de reagensinjecteurs en het analysestation. Het schijfgeheugen draagt vertragingsparameters'over in het werk (RAM) geheugen voor gebruik in het regelen van de reagensinjecteurs indien de monstersegmenten de reagensinjectiezones binnentreden.

20 Omdat alle stromingsgegevens,welke door het regelapparaat worden ontvangen plaatsvindt op een volgordebasis (waarneming van een segment na het andere) hebben de in het schijfgeheugen opgenomen gegevens vaste parameters voor de injectietijden en de analyseregeling. Andere geheugen plaatsbepalingen zijn uiteraard binnen de geest en beschermingsomvang 25 van de uitvinding mogelijk.

Het regelapparaat 58 maakt gebruik van opgeslagen standaard algoritmes voor het omzetten van optische gegevens,welke van een colorimeter of een andere detectieinrichting worden ontvangen,in analyse informatie, 1 welke informatie kan verschijnen op de afbeelding en/ of als copieën 30 kunnen worden afgeleverd door de drukinrichting.

Voor het bewerkstelligen van de invoer vah het monster omvat het in fig.2 weergegeven systeem een niet nader weergegeven stapsgewijs verplaatsbaar monsterrek,dat draait (pijl 53) of op andere wijze iedere monsterkop 45 op zijn beurt plaatst onder een aanzuigzonde 46.

35 Lucht en monster worden afwisselend aangezogen via een sonde 46, welke periodiek induikt in een monsterkom 45 (pijl 44). Het onvermeng- 3005809 +- 4 -7- 21561/CV/tl bare fluïdum 43 wordt ingebracht in het inlaateinde 47 van de sonde met behulp van een niet nader weergegpren aanbrengorgaan en wordt aangezogen tesamen met lucht tussen opeenvolgende "monster" onderdompelingen voor het vormen van het in fig.l weergegeven stromingspa-5 troon. Het systeem van het verplaatsbare rek en de aanzuigsonde zijn vollediger bescheven in de hier als referentie opgenomen Amerikaanse octrooiaanvrage 57541, die is ingediend op 13 juli 1979.

Aan iedere monsterkom 45 is een label 54 bevestigd. Het label 54 bevat een geschikte code,welke de op het desbetreffende monster uit 10 te voeren analyses aangeeft. Het label 54 wordt afgelezen door een detector 49,welke deze informatie toevoert aan de regelapparatuur 58.

De regelapparatuur 58 slaat deze informatie op en zal op het juiste tijdstip het injecteren van de monstersegmenten met de vereiste reagens voor de op het label 54 aangeduide proeven regelen. Het regelapparaat 15 58 regelt dus het aanzuigmechanisme 57,zodanig dat slechst een aantal monstersegmenten 41 gelijk aan het aantal te onderzoeken bestanddelen in de sonde 46 worden aangezogen,terwijl deze segmenten van elkaar worden gescheiden door segmenten 42 resp.43 van lucht en onvermengbaar fluidum. Op deze wijze worden geen extra monstersegmenten in het systeem 20 ingebracht. Een geschikt verdunningsmiddel wordt met behulp van een niet nader weergegeven injectiemechanisme aan ieder monstersegment toegevoerd voordat er reagens in wordt geïnjecteerd.

De onderling van elkaar gescheiden monstersegmenten worden als een continue stroom gevoerd langs twee reagensinjectiezones, zone 1 en zone 25 2 met behulp van het mechanisme 57. Het reagens wordt niet continu in de langs de leiding 40 vloeiende monstirstroom ingevoerd,zoals tot nu toe gebruikelijk was. Vedeer wordt selectief een vooraf bepaald gecontroleerd volume van reagens onder druk geïnjecteerd in een uitgekozen monstersegment 41 door de laag van omkapselad onvermengbaar fluidum 43. Het onver-30 mengbare fluidum 43 wordt doorboord herstelt zichzelf na het injecteren van het reagens ten einde de integriteit van het monstersegment te handhaven en een verontreiniging van opeenvolgende monstersegmenten 41 te voorkomen.

De reagens worden selectief geïnjecteerd in ieder monstersegment 35 41 indien het desbetreffende afzonderlijke monstersegment 4 langs de zones 1 en 2 stroomt. Iedere zone omvat een blok 99,welke een binnenste leiding 40' begrenst, welke iet een buitenleiding 40 in verbinding staat -8- 21561/CV/tl via geschikte fittingen. De binnenleiding 40' is voorzien van een aantal reagensinjecteurs 55,die zijn gelegen op plaatsen om zijn omtrek en die meer in het bijzonder zijn aangeduid bij 55a- 55c en 55d- 55g. Zoals hieronder nader zal worden omschreven is iedere reagensinjecteur werk-5 zaam voor het inbrengen van een vooraf bepaald volume van een reagens in de leiding 40'. De injecteur 55a kan bijvoorbeeld een reagens bevatten voor het analyseren van glucose,de injecteur 55b kan een reagens beavtten voor het analyseren van BUN en de injecteur 55c kan bijvoorbeeld een reagens bevatten voor het analyseren van LDH, enzovoorts. Indien 10 slechts de drie bovengenoemde onderzoekingen moeten worden uitgeveerd worden drie monstersegmenten 41 aangezogen door de sonde 46 onder de regeling van het regelapparaat 58. Ieder van deze monstersegmenten wor-en daarna geïnjecteerd met een vooraf bepaald volume van het geeigende reagens met behulp van injecteurs 55a, 55b en/of 55c in een zekere volg-15 orde onder de regeling van het regelapparaat 58. De injecteurs 55 kunnen staan opgesteld in zone 1 resp. 2. Detectors 50 resp.51 nemen de voorlopende rand van ieder luchtsegment 42,welke intreedt in zone 1 en zone 2, waar en voorzien in een regelsignaal voor het regelapparaat 58. Alternatief kan de voorlopende rand van ieder vloeistofsegment 41 het regelsig-20 naai voor het regelapparaat 58 opwekken. Het regelapparaat 58 stelt na een geschikte vertraging en in overeenstemming met de van het label 54 verkregen informatie een geschikte reagensinjecteur 55 in werking voor het inbrengen van een vooraf bepaald volume van een uitgekozen reagens in het monstersegment 41,dat volgt op het waargenomen luchtsegment 42.

25 De reagens worden in het geschikte monstersegment geïnjecteerd op een geregelde selectieve basis. Zo kan bijvoorbeeld de injecteur 55a,welke de eerste van de injecteurs 55 is,0,5 sec nadat een voorlopende rand van een luchtsegment 42 is waargenomen,in werking treden. Indien daarentegen de injecteur 55 b is geprogrammeerd om in werking te treden dan 30 kan deze injecteren na een vertraging van 0,6 sec en op soortgelijke wijze kan de injecteur 55 c reagens inbrengen na een vertraging van 0,7 sec, enzovoorts.

De selectieve injectie van reagens kan op de volgende wijze plaatsvinden: 35 (a) een niet nader weergegeven markeersegment kan periodiek in de leiding 40 worden geïnjecteerd,bijvoorbeeld door onderdompeling van de 8005809 ·> -φ -9- 21561/CV/tl zonde 46 in een reservoir,dat een waterige vloeistof met karakteristieke optische kwaliteiten bevat. De detector 50 neemt een dergelijk markeer-segment waar en brengt deze informatie over op het regelapparaat 58.

(b) de detector 50 neemt de voorlopende rand van ieder luchtseg-5 ment 42, dat op gebruikelijke wijze de monstersegmenten 41 van elkaar scheidt,waar en het regelapparaat stelt bepaalde injecteurs 55a, 55b en/of 55c etc.,die ieder geeigende reagens bevatten,op het juiste tijdstip in werking,dat wil zeggen indien een desbetreffend bepaald monster-segment 41 zich bevindt tegenover of nabij de geeigende injecteur 55.

10 (c) het regelapparaat 58 zal ieder luchtsegment tellen onder gebruikmaking van het markeersegment als een controlereferentie,zodat het regelapparaat in staat zal zijn om ieder bepaald monstersegment 41 in de gaten te houden. Waarneming van de perbdieke doorgang van markeer-segmenten helpt het regelapparaat 58 om ieder bepaald stel monsterseg-15 menten in de gaten te houden,zoals is beschreven in de samenhangende, op 16 maart 1979 ingediende Amerikaanse octrooiaanvrage 21034. Het mar-keerorgaan zal een referentie leveren ten opzichte waarvan ieder monsterstel kan worden gelocaliseerd.

Nadat de reagens is (zijn) geïnjecteerd in de uitgekozen monster-20 segmenten 41 treecfeen reactie op tussen het monster en het reagens tijdens de stroming in een in segmenten verdeeld patroon naar het ana-lysestation 56,dat benedenstrooms van de injectiezones 1 en 2 is opgesteld. Het analysesysteem neemt de reactie van het monster en het reagens waar voor het kwantitatief bepalen van het gewenste vast te 25 stellen bestanddeel in het monster.

Het analysestation 56 kan zijn voorzien van een niet nader weergegeven colorimeter of een andere detector,welke iedere reactie op een geschikte golflengte analyseert. Het regelapparaat 58 stelt de colorimeter in op de geschikte golflengteinstelling voor ieder bepaald in 30 reactie gebracht monstersegment. De detector 52 neemt de voorlopende rand van ieder luchtsegment 42 tussen ieder tot reactie gebracht monstersegment waar en het regelapparaat 58 stelt de colorimeter in na de berekéning van een juiste vertraging. Alternatief kan het regelsignaal "in lijn " worden afgeleid van een IR detector (overeenkomend met detec-35 tor 52 ),die is gelegen bij de stromingscel van de colorimeter. Het regelapparaat 58 telt weer de luchtsegmenten 42 en neemt geschikte mar- 8005809 -10- 21561/CV/tl keersegmenten waar voor het in het oog houden van ieder bepaald monster-segment binnen ieder stel monstersegmenten.

Het analysesysteem volgens fig.2 geeft twee injectiezones 1 en 2 voor reagens weer,maar ook een enkele zone kan worden aangebracht indien 5 injecteurs 55 doelmatig kunnen worden opgenomen binnen de voor injectie ter beschikking staande ruimte. Verder kunnen ook meer dan twee reagens-zones noodzakelijk zijn voor het bewerkstelligen van een groot aantal onderzoekingen. In bepaalde gevallen kan het nodig zijn drie of meer reagens te injecteren welke reagens ieder een verlengde incubatie vereisen 10 tussen de opvolgende reagensinjectie. Dientengevolge kunnen meerdere op afstand van elkaar gelegen injectiezones worden vereist.

Het inbrengen van reagens veroorzaakt,dat het monstersegment zich in de leiding 40' verlengt,welke verleiging timing en stromings-wijzigingen met benedenstroomse reagens inbrenging en analyse zal ver-15 oorzaken. Dientengevolge verdient het de voorkeur alle injecteurs 55 compact op te stellen, dat wil zeggen rondom de hartlijn van de leiding 40 bij iedere injectieplaats,zoals weergegeven in de fig.3 en 4- 6.

Zones 1 en 2 tonen zeven reagensinjectieplaatsen,die ieder drie injecteurs omvatten,voor een totaal van eenentwintig afzonderlijke 20 reagensinjecteurs 55. Zoals hier is weergegeven is bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld dus beoogd om een uitgekozen monstersegment te kunnen injecteren met een of meer van eenentwintig verschillede reagens.

Monstersegmenten,die in de zone 1 zijn geïnjecteerd met reagens kunnen ook een tweede injectie van een ander reagens in zone 2 vereisen.

25 Indien een injectie met reagens in zone 1 heeft plaatsgevonden zal het monstersegment verlengd zijn,maar de timing van de tweede injectie zal worden gehandhaafd ten gevolge van detector 51. De detector 51 zal de voorlopende rand van het corresponderende luchtsegment 42,dat samenhangt met het desbetreffende geïnjecteerde monstersegment waarnemen indien 30 dit de zone 2 nadert. De detector 51 zal het regelapparaat 58 informeren omtrent de nadering van het monstersegment 41 en het regelapparaat 58 zal met de vereiste vertraging de tweede injectie op gang brengen.Indien noodzakelijk zal een derde zone een soortgelijke constructieve uitvoering bezitten.

35 Ten einde een compacte stromingsverplaatsing en minimale stromings- wijzigingen te verkrijgen en te besparen op reagens materialen is het ook 8005809 -11- 21561/CV/tl beoogd minimale reagensvolumes te gebruikehjdat wil zeggen in het algemeen 5 tot 15% reagens per monstervolume inclusief verdunningsmiddel, hoewel uiteraard de uitvinding niet op deze waarden is beperkt.

In de fig.4 - 6 is nu een uitvoeringsvoorbeeld van een reagens-5 injectieapparaat voor iedere injecteur 55 van fig.2 weergegeven. Het desbetreffende reagens wordt opgeslagen in een reservoir 60 van waaruit een kamer 62 wordt gevoed via een leiding 61. De kamer 62 is voorzien van een schotelklep 63,welke afdicht tegen een zitting 64 van de kamer 62. Indien de klep 63 van de zitting 64 wordt afgetrokken,zoals aange-1Ö duid met behulp van de pijl 67 in fig'.4, staat de kamer 62 in fluidum-verbinding met een kamer 66 via een leiding 65. De kamer 66'bevat een schotelklep 68,welke afdicht tegen een zitting 70 van de kamer 60. Een punt 69 van de schotelklep 68 strekt zich uit door een opening 79 in de leiding 40' van het in fig.2 afgeheelde analysesysteem. De punt 69 15 van de schotelklep kan,zoals is weergegeven ,convex zijn uitgevoerd maar de punt kan ook zodanig zijn uitgevoerd,dat deze in lijn ligt met de binnenwand 81 van de leiding 40'.

Indien de klep 63 wordt teruggetrokken (pijl 67) wordt een hydraulische druk vrijgegeven in een holte 84 en wordt een zuiger 75, welke in 20 een leiding 72 is gelegen teruggetrokken in de richting volgens pijl 71 onder de werking van een veer 76 welke een zuiger 82 aanduwt tegen een aanslag 83. Bij de voorwaartse slag komt de zuiger 82 tegen een aanslag 85 te rusten waardoor zodoende de slagafstand van de zuiger 75 wordt bepaald. De leiding 72 staat met de leiding 65 in verbinding bij 25 de elleboogvormige aansluiting 73. De leiding 72 zal zich met reagens vullen vanuit het reservoir 60 tot het einde van de zuiger 75. De aanslag 83 is instelbaar voor het wijzigen van de slagafstand van de zuiger of plunjer 75, welke het volume bepaalt van het vloeistofbestanddeel van reagens,dat vanuit de^eiding 72 in de leiding 40' wordt geïnjecteerd.

30 Nadat de zuiger 82 stevig is aangedrukt tegen de aanslag 83 wordt vervolgens de klep 63 in aanligging gebracht tegen de zitting 64 (pijl 74), zoals is afgebeeld in fig.5. De injectieinrichting is nu gereed voorset injecteren van een vooraf bepaalde hoeveelheid reagens vanuit de leiding 72.

35 Indien het uitgekozen geïnjecteerde monstersegment 41 langs de in jecteur 55 stroomt wordt de klep 68 van de zitting 70 teruggetrokken,.

8005809 -12- 21561/CV/tl zoals met pijl 78 in fig.6 is aangeduid. De plunjer 75 wordt naar voren gedrongen (pijl 80) in de leiding 72 tegen de voorspanning van de veer 76 met behulp van bij de poort 100 aangebrachtehydraulische druk. Door dit te doen wordt een bepaalde hoeveelheid reagens onder druk geinjec-5 teerd in het monstersegment 41,dat zich in de leiding 40' bevindt. Het onvermengbare fLuidum 43 wordt doordrongen door het onder druk gebrachte reagent en het monstersegment zwelt tot een nieuw volume binnen leiding 40*.

De in fig.4 - 6 weergegeven inrichting is een vooraf gereedgemaakte 10 injectieinrichting, welke snel een bepaalde kleine hoeveelheid reagens kan injecteren in het monstersegment na een desbetreffend commando van het regelapparaat 58 (fig,2). De slagafstand en de diameter van de plunpr 75 bepalen de hoeveelheid reagens,welke de leiding 72 zal opvullen en welke dientengevolge zal worden geïnjecteerd in het monstersegment 15 41 na de afsluiting van de klep 63.

De punt 69 van de schotelklep speelt een zeer belangrijke rol in het injecteren van het reagens in het monstersegment. De punt 69 is bij voorkeur van een soortgelijk materiaal als de leiding 40' ,zodat het onvermengbare fluïdum 43 ook bij voorkeur de punt 69 zal bevochtigen.

20 In feite is de punt 69 ontworpen om deel te zijn van de leidingwand 81 ten einde een juiste stroming van onvermengbaar fluidum over het binnenste wandoppervlak van de leiding 40' te handhaven en het opnieuw vormen van de laag van onderdringbaar fluidum 43, welke laag door het reagens is doordrongen,rondom het monstersegment te versnellen. Verder is de punt 25 69 ontworpen om in lijn te liggen met of een weinig convex uit te steken binnen de binnenwand 81 van leiding 40',z>dat fluida's ,bijvoorbeeld reagens ,niet worden opgesloten in een of andere concave indrukking,welke zou kunnen zijn gevormd in de wand 81 van de leiding 40".

Het is zeer^>elangrijk,dat de fluidumbewegingen voor het doordringen 30 en het opnieuw vormen van de onvermengbare fluidumlaag op de juiste wijze worden verkregen,zodat ieder monstersegment ingekapseld blijftj'een beschermende laag van een onvermengbaar fluidum zowel voor als „ na het injecteren. Dit is,zoals hierboven vermeld,noodzakelijk ten einde de integriteit van het monster te handhaven en een verontreiniging door 35 overdracht tussen opeenvolgende monstersegmenten 41 te voorkomen.

Het onvermengbare fluidum 43 kan bij toepassing van de uitvinding 8005809 -13- 21561/CV/tl bijvoorbeeld worden gevormd door een fluorkoolstofolie en zowel de leidingwand 81 als de punt 69 van de klep kunnen zijn vervaardigd uit teflonmateriaal. De fluorkoolstofolie zal bij voorkeur de oppervlakken van de wand 81 en de punt 69 bevochtigen met uitsluiting van het waterige 5 monsterf luidum.

8005809

Claims (32)

1. 0 CONCLUSIES -14- 21561/CV/tl
2. 1. Continu systeem voor het analyseren van een aantal vloeistofmon-sters voorzien van : een een monsterstroombaan begrenzende leiding; middelen voor het opeenvolgend transporteren van de monsters als 5 stellen van afzonderlijke monstersegmenten langs de stromingsbaan; langs de stromingsbaan opgesteMe middelen voor het selectief inbrengen in een variabele volgorde van nauwkeurige hoeveelheden van verschillende reagens in uitgekozen monstersegmenten in ieder van de stellen; en 10 langs de stromingsbaan opgestelde middelen voor het analyseren van de monsters.
3. 2. Systeem volgens conclusie l,met het kenmerk,dat met de inbreng-middelen samenhangende regelmiddelen zijn aangebracht voor het regelen van de volgorde waarin de verschillende reagenshoeveelheden worden inge- 15 bracht.
4. 3. Systeem volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk,dat middelen zijn aangebracht langs de stromingsbaan voor het waarnemen van de stroming i van monstersegmenten langs de stromingsbaan,waarbij de regelmiddelen reageren op de waarneemmiddelen.
5. 4. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met-het kenmerk,dat middelen zijn aangebracht voor het inbrengen van de afzonderlijke monstersegmenten langs de stromingsbaan en met de middelen voor het inbrengen van de ‘monsters samenhangende middelen voor het aanduiden van de verschillende analyses,die moeten worden uitgevoerd met betrekking 25 tot de monstersegmenten in ieder van de stellen,waarbij de regelmiddelen reageren op de aanduidmiddelen.
6. 5. Systeem volgens conclusie 4, met het kenmerk,dat de middelen voor het inbrengen van de monsters reageren op het aantal monstersegmenten voor het bepalen van een stel gelijk aan het aantal van de diverse ana-30 lyses, die met betrekking tot een desbetreffend monster moeten worden uitgevoerd. »
7. 6. Systeem volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk,dat de middelen voor het inbrengen van de monsters middelen omvatten voor het aanzuigen van de opeenvolgende monstersegmenten,waarbij deze ieder 35 door althans een inert: fluidumsegment van elkaar worden gescheiden.
8. 7. Systeeip volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat de middelen voor het inbrengen van de monsters zijn voorzien van 80 05 80 S -15- 21561/CV/tl middelen voor het inbrengen van een onvermengbaar fluidum langs de stromingsbaan waarbij het onvermengbare fluidum bij voorkeur de oppervlakken van de leiding met uitsluiting van de monstersegmenten bevochtig
9. 8. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk,dat 5 de aanduidmiddelen verder zijn voorzien van middelen voor het aflezen van een met ieder monsterstel samenhangend label.
10. 9. Systeem volgens conclusie 8, met het kenmerk,dat ieder label is voorzien van een code voor het aangeven van de verschillende analyses,die voor ieder desbetreffend monsterstel moeten worden uitgevoerd.
11. 10. Systeem volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk,dat de middelen voor het inbrengen van reagens reagenshoeveelheden inbrengen, die bij voorkeur zijn beperkt tot tussen 5 volume % en 15 volume % van de monstersegmenten inclusief verdunningsmiddel.
12. 11. Systeem volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk,dat de 15 monsteranalysemiddelen zijn voorzien van een colorimeter,welke ieder desbetreffend monstersegment,waarin een reagens is geïnjecteerd,analyseert op een corresponderende golflengte.
13. 12. Systeem volgens een der voorgaande ®nclusies,met het kenmerk,dat langs de stromingsbaan middelen zijn aangebracht voor het waarnemen van 20 ieder met een desbetreffend reagens geïnjecteerd monstersegment,dat de colorimeter binnentreed en middelen,die reageren op deze waarneemmiddelen voor het wijzigen van de golflengte van de colorimeter, zodat deze golflengte correspondeert met een desbetreffend met reagens geïnjecteerd monstersegment.
14. 13. Systeem volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk,dat middelen zijn aangebracht voorset inbrengen van een markeerorgaan in de stromingsbaan ten einde het aantal monsterstellen,,dat langs de stromingsbaan wordt verplaatst,te bewaken.
15. 14. Systeem volgens conclusie 13, met het kenmerk,dat langs de stromings-30 baan middelen zijn opgesteld voor het waarnemen van het markeerorgaan.
16. 15. Werkwijze voor het kwantitatief bepalen van te analyseren bestanddelen in afzonderlijke vloeistofmonsters,die worden gedwongen opeenvolgend te bewegen door een leiding als stellen van opeenvolgende afzonderlijke vloeistofsegmenten,met het kenmerk,dat 35 (a) de afzonderlijke monstersegmenten door de leiding worden gevoerd; (b) ee n hoeveelheid van althans een reagens van een aantal reagens 8005809 -16- 21561/CV/tl wordt ingébracht in uitgekozen monstersegmenten in ieder van de stellen op een variabele basis voor het kwantitatief bepalen van verschillende van belang zijnde bestanddelen in ieder van de monstersegmenten,en (c) de uitgekozen monstersegmenten in ieder van de stellen worden 5 geanalyseerd.
17. 16. Werkwijze volgens conclusie 15,met het kenmerk,dat opeenvolgende monstersegmenten door althans^inert fluidumsegment van elkaar worden gescheiden.
18. 17. Werkwijze volgens conclusie 15 of 16, met het kenmerk,dat het 10 reagens wordt ingebracht indien de monstersegmenten langs de leiding worden gevoerd.
19. 18. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 15- 17,met het kenmerk,dat twee of meer van het aantal reagens worden ingebracht in. een vlak of vlakken die dwars op de leiding verlopen.
20. 19. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 15 - 18, met het kenmerk, dat two* of meer van het aantal reagens wordt ingebracht op afzonderlijke punten langs de leiding.
21. 20. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 15- 19, met het kenmerk,dat een overmengbaar fluïdum wordt ingebracht voor het bij 20 voorkeur bevochtigen van de oppervlakken van de leiding met uitsluiting van de monstersegmenten.
22. 21. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 15- 20, met het kenmerk,dat een onvermengbaar fluidum wordt ingebracht voor het bij voorkeur bevochtigen van de oppervlakken van de leiding met de uitsluiting 25 van de monstersegmenten en de uit inert fluidum bestaaide segmaten.
23. 22. Inrichting voor het kwantitatief bepalen van een of meer van belang zijnde bestanddelen in een aantal afzonderlijke monsters,voorzien van: een leiding; 30 middelen voor het verdelen van de monsters in stellen afzonderlijke monstersgementen; middelen voor het opeenvolgend doorvoeren van de stellen afzonderlijke monstersegmeten als een continue stroom door de leiding; een langs een deel van de leiding opgesteld reagens injectiestation, dat is voorzien van middelen voor het op een selectieve basis inbrengen 35 van hoeveelheden reagens in langs dit leidinggedeelte bewegende monstersegmenten; 8005809 -17- 21561/CV/tl middelen voor het regelen van het injectiestation op een selectieve basis, voor het inbrengen van geselecteerd reagens in het leidingge-deelte ter menging met een bepaald monstersegment; en een benedenstrooms van het injectiestation opgesteld analysestation 5 voor het analyseren van de monstersgementen.
24. 23. Inrichting volgens conclusie 22, met het kenmerk,dat de opeavolgende monstersegmenten worden gescheiden door althans een uit inert fluïdum bestaand segment.
25. 24. Inrichting volgens conclusie 22, met het kenmerk,dat de inrichting 10 is voorzien van middelen voor het inbrengen van een onvermengbaar fluïdum langs de.leiding waarbij het onvermengbaar fluïdum bij voorkeur de oppervlakken van 'de leiding bevochtigt met uitsluiting van de monstersegmenten.
26. 25. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, 15 dat een onvermengbaar fluïdum wordt ingebracht voorset bij voorkeur bevochtigen van de oppervlakken van de leiding met uitsluiting van de monstersegmenten en de uit inert fluïdum bestaande segmenten.
27. 26. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, d'at langs de leiding detectieorganen zijn opgesteld voor het localiseren 20 van met reagens te injecteren monstersegmenten.
28. 27. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat het reagensstation is voorzien van een aantal schotelkleppen,die om de leiding zijn opgesteld en waarbij ieder van de kleppen is voorzien van een punt welke een deel van de wand van de leiding vormt.
29. 28. Inrichting volgens conclusie 27,met het kenmerk,dat ieder van de punten althans nagenoeg in lijn is gelegen met of een weinig convex is ten opzichte van de wand van de leiding.
30. 29. Inrichting volgens conclusie 27 of 28 , met het kenmerk,dat het aantal kleppen radorn de leiding is opgesteld.
31. 20. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat de punten van de schotelkleppen zijn vervaardigd uit eenzelfde materiaal als de wand van de leiding.
32. 31. Inrichting volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat de inrich-thg is voorzien van middelen voor het inbrengen van een onvermengbaar 35 fluidum langs de leiding waarbij het onvermengbare fluïdum bij voorkeur de oppervlakken van de leiding en de punten van de schotelkleppen bevochtigt met uitsluiting van de monstersegmenten. a η n s 8 0 9