NO136120B - - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår et automatisk apparat for måling

og bestemmelse av bestanddeler i væsker, og omfatter kjemiske behandlingsélementer anordnet langs et flertall fluidumbehandlings-baner som mottar et flertall alikvoter av hver av et flertall fluidumprøver i rekkefølge, og som kjemisk behandler disse alikvoter av hver prøve for å bestemme detekterbare mengder av forskjellige material- eller stoffbestanddeler i disse, og omfattende måleinnretninger til å påvirkes av de behandlede alikvoter og for måling av de nevnte bestanddeler.

Oppfinnelsen er anvendbar ved analysering av flertall

av væsker, inklusive blodserum og andre biologiske fluida. Ut-styret arbeider på syklisk basis og tar i hver syklus en ny prøve inn og avgir alikvoter av den til separate beholdere som bæres av transportører. I beholderne blir prøvealikvotene reagert med ulike kjemiske reagenser for å tilveiebringe ulike bestanddelsbestemmende reaksjonsprodukter, som derefter måles og bestemmes for å identi-fisere mengdene av de ulike bestanddeler i den originale prøve.

Automatiske bestanddels-analyseapparater for væsker er kjent som f.eks. beskrevet i US-patent nr. 2.797.149, nr. 2.879.141 og nr. 3.241.432 og US-patent nr. 3.192.968, nr. 3.193.358 og nr. 3.193.359. Analyseapparater av den type som beskrives i de førstnevnte patenter har rørsystemer som utgjør i hovedsaken kon-tinuerlige strømningsbaner fra innløpet av prøven i analyseapparatet, gjennom tilsetning og inkubasjon av alikvoter av prøven med en eller flere reagenser til de endelige skritt ved måling av de bestanddels-identifiserende reaksjonsprodukter. Alikvoter av et antall ulike prøver befinner seg i hver slik strømningsbane i rekkefølge.

Den sistnevnte gruppe patenter beskriver på den annen

side analyseapparater av den type i hvilke på suksessive tidspunkter ulike alikvoter av hver prøve blir overført fra en primær prøve-holder til ulike utvalgte sekundære holdere, av hvilke hver kjemisk

bearbeider én alikvot for å tilveiebringe et mål for en forskjel-lig bestanddel. Hver alikvot blir normalt overført fra en beholder til en annen flere ganger da den bæres og bearbeides og måles i ulike anordninger. Dessuten begynner analyseapparatene i den sistnevnte gruppe patenter bearbeidelsen av en prøve, med denne i et reagensglass eller en annen separat beholder. Fortynner tilsettes de individuelt oppbevarte prøver og de to væsker blir blandet mens de er i beholderen. Hvor en eller flere bestanddeler av prøven skal fjernes før analyse av den tilbakeværende væske, ut-felles disse bestanddeler i beholderen, og den væske som flyter ovenpå blir overført til en annen separat beholder fra hvilken alikvoten fjernes og overføres til ytterligere separate beholdere for bearbeidelse i samsvar med de ulike bestanddelsidentifiserende analyser som skal utføres.

Hver av disse typer av kjente analyseapparater omfattende den førstnevnte strømningsbane-type og den sistnevnte sekvenstype, ansees å ha visse ulemper. F.eks. krever de førstnevnte apparater ytterligere utrustning for å oppdele hver alikvotstrøm med luft for å unngå den sterke forurensning som ellers finner sted mellom prøvene. De sistnevnte apparater krever på den annen side et overmål av væskeoverføringsmekanismer, og den sekvensaktige bearbeidelse av alikvoter av den samme prøve representerer problemer ved korrelasjon av de ulike bestanddelsmålinger for hver prøve. Dessuten ansees bruken av separate beholdere for væskeprøve, alikvoter og reaksjonsprodukter, gjennom hele bearbeidelsen i disse apparater,

å kreve et overmål av apparatutstyr og er følgelig forbundet med store omkostninger.

Følgelig er det er formål med denne oppfinnelse å tilveiebringe et forbedret automatisk kjemisk analyseapparat for bestanddeler i flytende eller væskeformige materialer. Et mer spesielt formål er å skaffe et slikt kjemisk analyseapparat som har både forholdsvis høy mellomprøve-isolasjon og en relativt enkel mekanisk konstruksjon. Et annet formål med oppfinnelsen er å gi anvisning på et apparat av den omhandlede art, som er fleksibelt ved at reak-sjonssekvensen, tiden og temperaturen for hver ulik bestanddelsanalyse kan innstilles forholdsvis lett. Dessuten er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et automatisk kjemisk analyse-apparat som opererer med høy og pålitelig korrelasjon mellom målinger utført på ulike alikvoter av prøven. For å oppnå dette er det et ytterligere formål å skaffe et slikt analyseapparat som bearbeider et flertall alikvoter av hver prøve i en parallell-sekvens skritt for skritt. Det er også et formål med oppfinnelsen å gi anvisning på et analyse-apparat av den nevnte karakter som opererer med en forholdsvis enkel styrelogikk. Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et apparat av den omhandlede art som er forholdsvis økonomisk med hensyn til forbruk av reagenser, fortyn-nere og skyllevæsker ved at volumet av hver slik væske som benyttes blir utmålt eller på annen måte lett kan reguleres. Ennvidere er det et formål med oppfinnelsen å skaffe et automatisk kjemisk analyseapparat for bestanddelene i væsker, som kan kjemisk bearbeide to eller flere alikvoter av en prøve på en forbedret identisk måte for derved nøyaktig å måle bestanddeler på en diffe-rensiell basis. Et ytterligere formål er å tilveiebringe et slikt apparat som kan bearbeide alikvoter av en enkelt prøve for diffe-rensialanalyse, f.eks. ved hastighetsreaksjoner eller sammenlignings-reaksjoner, og som fortløpende og i takt dermed bearbeider alikvoter med reaksjoner som forløper frem til en bestemt grad av fullførelse.

Ovennevnte formål blir ifølge oppfinnelsen oppnådd ved hjelp av de nye og særegne trekk som er angitt i hoved-patentkravet. I tilknytning til dette skal bemerkes at fortynner også vanligvis innføres i den første rørledning for å blandes med væskeprøven mens den befinner seg i ledningen. Denne deler seg i et flertall grenrør lik i det minste antallet av bestanddeler som skal måles,

og en alikvot av den vanligvis fortynnede prøve avgis til hvert grenrør.

I en spesiell utførelsesform for oppfinnelsen mater ut-løpsenden av hvert grenrør væskene inn i et reaksjonsmagasin, hvor prøvealikvoten trer inn i et beger eller en lignende beholder.

Hvert reaksjonsmagasin, som fortrinnsvis brukes ved måling av bare en bestanddel, har et flertall slike begre og fører dem suksessivt gjennom et antall posisjoner på en gjantatt syklisk måte. Et reaksjonsmagasinbeger mottar en prøvealikvot i en første av disse posisjoner, og mottar i denne og/eller andre posisjoner en eller flere reagenser svarende til den bestanddelsbestemmende kjemiske reaksjon som finner sted i begrene i dette reaksjonsmagasin.

I en annen utførelsesform for oppfinnelsen avgir grenrørene prøvealikvotene til ulike reaksjonsbeholdere på bare en transportør eller på et antall ulike transportører, hvor dette antall er mindre enn antallet av bestanddelsanalyser som skal utføres. Denne eller disse transportører fører prøvealikvotene i separate beholdere under tilsetningen av reagenser og den inkubasjon under hvilken de reaksjonsprodukter som er av interesse, frembringes.

Fotometre eller andre måleanordninger måler de reaksjonsprodukter som er tilveiebragt i reaksjonsmagasinene eller even-tuelt en annen transportanordning, og påviser i samvirke med ut-leseutstyr de ønskede bestemmelser av bestanddelene i den opprinne-lige prøve. Til dette formål blir reaksjonsproduktet og annen væske i hver beholder vanligvis overført til en separat utløpsled-ning for å bli avgitt til måleanordningen og derefter til uttøm-ming fra apparatet.

Et apparat ifølge oppfinnelsen mottar således væskeprøver

i en rørledning og utsetter dem for en innledende behandling omfattende fortynning og oppdeling i alikvoter mens væsken strømmer gjennom ledningen. Apparatet avgir de ulike prøvealikvoter til separate beholdere i hvilke hver utsettes for den behandling som tilveiebringer et reaksjonsprodukt. Dette blir derefter målt, vanligvis efter at væsken er overført til ytterligere ledninger hvor den blir under hele målingene.

I hver operasjonssyklus for den i det ovenstående først omtalte utførelsesform er det således karakteristisk at 1) apparatet mottar en prøve og avgir alikvoter av denne til ulike reaksjonsmagasiner, 2) renser prøvetagningsmekanismen, innløpsledningen og grenrørene, 3) avgir reagenser til begre i reaksjonsmagasinene, 4) -sørger for tid til at hver reaksjon mellom alikvot og reagens kan gjennomføres, 5) måler reaksjonsproduktene fra alikvoter som er innført i en tidligere syklus, og utfører den ønskede utskrift eller annen registrering av disse data, og 6) renser de reaksjonsmagasinbegre i hvilke alle de forutgående operasjoner er blitt fullendt, før begrene føres til de posisjoner hvor de mottar en ny prøvealikvot. Apparatet renser dessuten fotometrene og andre måleanordninger i hver syklus. Hver prøve har fortrinnsvis et utmålt volum og blir fortynnet med et målt volum av en utvalgt væske før den oppdeles i alikvoter, eller i det minste før disse blir avgitt til reaksjonsmagasinanordningen.

Med denne sekvens er det bare én individuell prøve tilstede i innløpet og grenrørene på ethvert tidspunkt. Bortsett fra skyllevæsken som renser innløpet og grenrørene, inneholder de ellers vanligvis luft eller annen gass. I en foretrukken utførelses-form beveger dessuten alle alikvoter av en bestemt prøve seg frem gjennom apparatet samtidig, og den resulterende bestanddelsinforma-sjon som oppnås fra de forskjellige alikvoter avgis og registreres i en utlesningsanordning i en og samme operasjonssyklus.

Reaksjonsmagasinene eller annen form for transportørut-styr og styrekomponentene i apparatet er dessuten konstruert på

en slik måte at dette kan måle hastigheten av kjemiske reaksjoner i prøvealikvoteri og derved oppnå ytterligere informasjon vedrørende bestanddelene i hver prøve. Disse målinger av reaksjonshastighet blir oppnådd i de samme arbeidsoperasjoner som beskrevet ovenfor og samtidig med at apparatet kan behandle andre alikvoter fra samme prøve samtidig og på ovenfor angitte måte.

Oppfinnelsen tilveiebringer således et automatisk kjemisk analyseapparat for bestanddeler i væskemateriale. Apparatet tar en prøve inn, fortrinnsvis av målt volum, og deler den i alikvoter som derefter avgis, vesentlig samtidig, til ulike beholdere som bæres av transportøren. Mens disse rykker frem på deres transportør-anordninger reageres alikvotene med reagenser i utvalgte tidsrom og vanligvis i det minste noen også ved utvalgte forhøyede temperaturer, og de ulike alikvoter av hver prøve går fortrinnsvis fremover i denne sekvens i takt med hverandre. Fotometriske anordninger måler de forskjellige reaksjonsprodukter som resulterer av hver prøve i et enkelt tidsintervall individuelt for denne prøve. Analyseapparatet behandler på denne måte prøvealikvoter i kjemiske reaksjonsbaner langs hvilke de ulike alikvoter av en bestemt prøve beveger seg i det minste hovedsakelig i takt med hverandre, og typisk med diskontinuerlig fremrykning idet transportøranordningene beveger seg trinnvis fremover.

Oppfinnelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til den skjematiske tegning, hvor

fig. 1 er et blokkdiagram over en utførelsesform for et automatisk, kjemisk analyseapparat ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 ytterligere detaljer av fig. 1 omfattende et reaksjonsmagasin og komponenter i forbindelse med dette,

fig. 3 et aksialsnitt i en del av dette reaksjonsmagasin,

fig. 4 et prosess-skjema for arbeidssekvensen av apparatet på fig. 1, og

fig. 5 en annen utførelsesform for dette apparat.

På fig. 1 sees en utførelsesform for et analyseapparat ifølge oppfinnelsen med en prøvetransportør 10 som bærer prøve-beholdere 12 og drives av en transportørdrivmekanisme 10a for å

føre prøvebeholderne trinnvis fremover i retning av pilen 14.

Hver prøvebeholder er vist med et registreringskort 16 som bærer maskinlesbare markeringer f.eks. til identifisering av prøven og/eller for å angi prøver som skal utføres på denne.

En styreenhet 18 betjener drivmekanismen 10a for å føre transportøren frem inntil en beholdersensor 20 avgir signal til styreenheten om at en prøvebeholder, f.eks. beholderen 12a, er i prøveposisjon. Sensoren 20 er konstruert på konvensjonell måte og omfatter f.eks. en mekanisk bryter som avføler tilstedeværelsen av en beholder i prøvetagningsposisjon, eller alternativt en magnetisk sensor, en elektrisk foto-sensor eller en annenkjent konstruksjon.

En avlesningsanordning 22 er plassert ved transportørens prøvetagningsposisjon for avlesning av kortet 16 på beholderen 12a. Avleseren 22 sender elektriske signaler, som identifiserer de nevnte markeringer på kortet, til en utlesningsanordning, som er vist i det nedre høyre hjørne på fig. 1. Denne anordning lagrer denne informasjon for et utvalgt antall analyseoperasjoner og ut-skriver dem derefter med måledata fra den aktuelle prøve.

En prøvetager 26 som arbeider sammen med en porsjoneringspumpe 27 uttar et avmålt væskevolum fra beholderen 12a ved prøve-tagningsposis jonen og fører det inn i en innløpsledning 30 via en sonde 28, som her ansees for å være en del av ledningen. Den viste prøvetager, som fortrinnsvis er konstruert som beskrevet i US-patént 3.719.086, beveger valgfritt sonden 28 mellom tre posisjoner. I en nedre posisjon strekker sonden seg inn i beholderen

■12a for å oppsuge væskeprøven. I en øvre sondeposisjon innfører prøvetageren en prøvefortynnings- og ledningsrensevæske i ledningen 3.0 fra et forråd eller reservoar 32. I en midtre sondeposis jon som er vist på fig. 1 suger prøvetageren luft inn i ledningen 30 via sonden.

Prøvetageren 26 beveger sonden 28 mellom disse posisjoner i samvirke med styreenheten 18. Til dette formål har prøvetageren to væskesensorer anordnet langs ledningen 30. Begge sensorer kan f.eks. arbeide med ledningsevne-celler. Den.ene sensor 34 er plassert langs ledningen for å detektere forkanten av den oppsugede prøve når et spesifisert volum av prøven er blitt trukket ut fra beholderen 12a inn i ledningen 30. Det resulterende signal fra denne første sensor 34 aktiverer styreenheten for å bevege sonden fra den nedre til den øvre posisjon, hvor prøvetageren suger fortynnervæske inn i ledningen. Den annen prøvesensor 36, plassert langs ledningen nedstrøms fra sensoren 34, detekterer ankomsten av forkanten av prøven i røret når et valgt volum av fortynner er blitt oppsuget. Signalet fra denne sensor får styreenheten til å bevege sonden til den midtre posisjon, hvor prøvetageren innfører luft i ledningen..

Prøvetageren senker prøvesonden fra dens midtre posisjon

til prøveinnsugningsposisjonen under innvirkning av et styreenhets-signal tilveiebragt når beholdersensoren 20 signalerer at en ny beholder 12 er ankommet til prøvetagningsstasjonen.

Alternativt kan andre konstruksjoner som er kjent for fagfolk innenfor denne teknikk, benyttes for prøvetageren for å tilveiebringe tilsvarende prøveoppsugnings-, sonde- og lednings-rensnings- og fortynnerinnsugningsoperasjoner sammen med porsjo-ner ing spumpen 27 eller en annen pumpetype.

Som vist på fig. 1 omfatter ledningen 30 en oppdelingsanordning eller strømdeler 30a hvor den separate innløpsledning avgrenes i flere grenledninger 30b av hvilke fem er vist. Antallet grenledninger 30b svarer til i det minste det antall prøvebestand-deler som skal måles og overstiger ofte dette antall som forklart i det følgende. I det viste analyseapparat består grenledningene 30b av fleksible og kjemisk inerte slanger eller rør, og strekker seg gjennom pumpen 27 som er av peristaltisk type. Når pumpen trekker prøve- og fortynningsvæske gjennom ledningsstrømdeleren, oppdeles væskestrømmen og alikvoter av væsken trer inn i grenledningene.

Efter oppdelingen pumpes disse alikvoter fra grenledningen 30b til en reaksjonsanordhing 40. De viste grenledninger 30b har samme lengde eller er på annen måte anordnet slik at alle alikvoter av den samme prøve når frem til enden av grenledningene og ankom-

mer til reaksjonsanordningen 40 på i hovedsaken samme tidspunkt.

Ledningslengden fra innløpet til prøvesonden 28 til den nedstrøms utløpsside av pumpen 27 er fortrinnsvis kort, slik at transittiden for en væskeprøve gjennom denne også er relativt kort. Imidlertid kan det, hvis reaksjonsanordningen 40 er i forholdsvis

stor avstand fra pumpen 27, kreves betydelig lengre tid for prøve-alikvotene å tilbakelegge de samsvarende grenledningslengder frem til reaksjonsanordningen under trykk fra porsjoneringspumpen. Som følge av dette omfatter analyseapparatet, som også vist på fig. 1,

en hurtigvirkende pumpeanordning til å akselerere overføringen av de fortynnede prøvealikvoter fra pumpen 27 til reaksjonsanordningen 40.

Denne pumpeanordning dannes av en ventil 35 som valgfritt innfører luft (eller en annen gass) under trykk fra en for-syningsenhet 3 7 til hver grenledning direkte nedstrøms fra for-bindelsen mellom grenledningene og porsjoneringspumpen. Luftfor-syningsenheten 37 avgir luft under trykk til ventilen og en mate-ledning 38 fører luften fra ventilen til hver grenledning via en V-, T- eller lignende rørdel. Innløpet av mateledningen 38 til hver grenledning 30b er fortrinnsvis relativt lite, slik at det ikke siver væske inn i den nevnte ledning når ventilen 35 er stengt.

Ventilen 35 er normalt lukket og styreenheten 18 åpner den bare for et kort intervall i hver arbeidssyklus på et tidspunkt efter at de fortynnede prøvealikvoter som nettopp er innført i ledningen 30, befinner seg i grenrørene 30b nedstrøms for pumpen 27. Det herav følgende luftpress som den åpne ventil 35 påfører grenledningene, beveger de fortynnede alikvoter hurtig til reaksjonsanordningen 40. Hvis ventilen 35 åpner seg før alt fortyn-ningsmiddel og alle væskeprøver er på den annen side av innløpet av mateledningen 38 til grenledningene, vil den positive eller tvangsmessige virkning av pumpen 27 ikke desto mindre sikre at det totale volum av disse væsker beveger seg ned gjennom grenledningene .

Den viste reaksjonsanordning 40 har et antall reaksjonsmagasiner 42, 44 og 46 svarende til det antall målinger som skal utføres på hver prøve, og hvert reaksjonsmagasin har form av en roterbar skålformet transportør som bærer et antall reaksjonsbegre 48. Begrene er plassert med like stor avstand rundt periferien av det skålformede magasin. Begrene er i det minste i noen tilfeller, fortrinnsvis anordnet i grupper på to eller flere samhørende begre hvorav to eller flere trer i funksjon i den samme vinkelstil-ling av reaksjonsanordningens transportørmagasiner. Til dette formål er begrene i de viste reaksjonsmagasiner anordnet efter to konsentriske sirkler med det samme antall begre i hver. Ennvidere er hvert beger i den ene sirkel tilknyttet et beger i den annen sirkel, og de.samhørende begre befinner seg radielt på linje med hverandre på de roterende magasiner.

Reaksjonsmagasinene er innrettet for å rotere omkring en vertikal akse 50 og beveger seg opp og ned langs denne akse. Skjønt de viste magasiner beveger seg i forhold til en felles akse 50,

kan hvert reaksjonsmagasin ha en separat akse. En drivenhet 47 for reaksjonsanordningen er koblet til reaksjonsmagasinene og bevirker

begge de nevnte bevegelser, dvs. trinnvis roterende bevegelse og vertikal bevegelse opp og ned, av disse. Nærmere forklart arbeider drivenheten 47 i samvirke med styreenheten 18 innenfor hver syklus av driften under analyseapparatet for suksessivt å senke reaksjonsmagasinene fra en øvre posisjon, som er vist, og derefter rotere disse trinnvis for å bevege hvert beger frem et stykke lik-den peri-feriske avstand eller deling mellom dem, og så å heve magasinet tilbake til den øvre posisjon. Automatiske motordrevne eller på annen måte drevne mekanismer for å meddele reaksjonsmagasinene disse bevegelser er kjent, f.eks. fra US-patentene 2.872.894 og 3.527.101.

Som det også er vist på fig. 1 avsluttes grenledningene 30b i dyser som strekker seg nedad inn i munningene på reaksjons-magas inbegr ene for å uttømme de fortynnede prøvealikvoter i disse når magasinene er i den løftede stilling. Vinkelposisjonen av et reaksjonsmagasinbeger plassert på denne måte under en grenlednings-dyse er benevnt som en utgangsposisjon 40a. Som beskrevet i det følgende strekker andre dyser og rørinnretninger seg inn i begrene når reaksjonsmagasinene er hevet. Reaksjonsmagasinene senkes for å bevege begrene ned under disse dyser og rør og derved tillate magasinene å rotere i forhold til dem.

Foruten å motta prøvealikvoter mottar reaksjonsmagasinene (styrt av enheten 18) utvalgte, avmålte volumer av kjemiske reagenser fra reagensmatere 52, 54, 56 og 58. I det illustrerte analyseapparat avgis det reagens fra materen 52 til hvert beger i den ytre sirkel av disse i reaksjonsmagasinet 42 i den første vinkel-eller rotasjonsposisjon efter utgangsposisjonen. På denne måte mottar begeret i reaksjonsmagasinet 42 i utgangsposisjonen en prøve-alikvot, og begeret i den tilstøtende posisjon mottar reagens fra materen 52 innenfor hver operasjonssyklus. Idet reaksjonsmagasinet 42 roterer trinnvis for å føre begrene gjennom efterfølgende stil-linger i senere operasjonssykluser, reagerer alikvoten og reagensen i hvert beger for å tilveiebringe det reaksjonsprodukt som bestem-mer den bestanddel som er av interesse.

Reaksjonsmagasinet 44 som mottar to identiske prøveali-kvoter, en i hver beholderrekke eller -sirkel, mottar også reagens i begge disse. For imidlertid å utføre en differensialmåling, mottar begrene i den ytre sirkel av disse et reaksjonsfrembringende reagens fra materen 54, mens reagensmateren 56 avgir et blindreagens fra materen 54, mens reagensmateren 56 avgir et blindreagens til begrene i den indre sirkel. Dette blindreagens er typisk en væske av samme farve som reagenser fra materen 54, men som ikke forårsaker noen farveendringsreaksjon med den fortynnede prøveali-kvot som allerede befinner seg i den indre begersirkel i maga-

sinet 44. Rørledninger 60 og 62 avgir disse forskjellige reagenser ved rotasjonsstillinger som er fjernet flere skritt eller posisjoner fra utgangsposisjonen 40a for å tillate prøvealikvoten i begeret i den ytre sirkel å reagere med reagensen fra materen 54 i bare en begrenset tid før reaksjonsproduktet blir målt.

For å måle reaksjonshastigheten i forbindelse med den prøve som er nevnt ovenfor og som det f.eks. er ønsket ved enzym-analyse av blod, avgis alikvoter av den samme prøve til utgangs-posisjonsbegrene i begge sirkel-rekker i magasinet 46. I en utvalgt første følgende rotasjonsposisjon på reaksjonsmagasinet fører materen 58 reagens til hvert beger i den indre sirkel-rekke, og denne reagens begynner reaksjonen med prøvealikvoten. Ved en annen rotasjonsstilling i ytterligere avstand fra utgangsposisjonen avgir den samme mater 58 et identisk volum av den samme reagens til hvert beger i den ytre sirkel-rekke på magasinet 46. På denne måte inneholder hvert beger i den indre rekke av magasinet 46 en reaksjon som alltid er lengre fremme tidsmessig enn reaksjonen i det samhørende, radielt tilstøtende beger i den ytre rekke som inneholder en alikvot av den samme prøve. Følgelig vil en samtidig måling av reaksjonsproduktene i de to radielt tilstøtende begre iden-tifisere den hastighet med hvilken den produktfrembringende reaksjon går frem.

De nevnte målinger av reaksjonsproduktene utføres fortrinnsvis med fotometre 64, 66, 68 og 70, og de elektriske signaler fra disse tilføres utlesningsanordningen 24. Denne bearbeider disse signaler i samsvar med elektriske ordrer fra styreenheten 18, og i det viste analyseapparat trykker den de målte data sammen med prøveidentifikasjon eller annen informasjon mottatt fra registre-ringsleseren 22 på et kort 72.

Fotometeret 66 er av den differensialtype som frembringer et elektrisk utgangssignal som svarer til differansen i optisk tetthet mellom den ikke-reagerte alikvot i et indre beger i reaksjonsmagasinet 44 og den reagerte alikvot i det radielt tilstøtende ytre beger. Dette fotometeir 66 og de andre fotometre 64, 68 og 70 kan være av konvensjonell konstruksjon, hvert fortrinnsvis med en optisk kilde, en alikvotmottagende gjennomstrømningskuvette og en optisk detektor.

Det viste analyseapparat anvender et foretrukket arrangement ved at fotometrene måler alle alikvotene av hver prøve i den samme operasjonssyklus. Til dette formål mottar alle fotometrene de væsker som er i reaksjonsmagasinbegrene ved en felles rotasjonsposisjon 40b, benevnt "måleposisjon", som er fjernet fra utgangsposisjonen med et antall trinn eller skritt.

En avsluttende operasjon som utføres med reaksjonsmagasinbegrene 48 mellom måleposisjonen 40b og den ytterligere fremføring for å returnere dem til utgangsposisjonen 40a, er å rense dem og derved klargjøre dem til å motta alikvoter av en ny prøve. Til dette formål omfatter analyseapparatet et skyllevæske-reservoar 71 med fordeleranordning samt en tørkegassforsyning 73. Denne beger-rensningsoperasjon og den fotometriske måleoperasjon beskrives i det følgende nærmere under henvisning til fig. 2 og 3 i forbindelse med f ig. 1.

Fig. 2 viser reaksjonsmagasinet 42 på fig. 1, som er typisk for de andre reaksjonsmagasiner, mere detaljert og viser dessuten på samme måte de andre analyseapparatkomponenter, som virker for å overføre reagerte prøver fra magasinet 42 til fotometret 64, og for å rense magasinet og fotometret. Fig. 2 viser reaksjonsmagasinet 42 i den nedre posisjon hvor det fritt kan trinn-beveges omkring aksen 50, mens fig. 1 og 3 viser det i den løftede posisjon.

Ifølge den konstruksjon som er illustrert på fig. 2 og

3, har reaksjonsmagasinet 42 en ringformet trommel 74 som er montert konsentrisk med aksen 50 og bærer begrene 48, som er av glass eller et annet kjemisk inaktivt og lett rensbart materiale. Trommelen 74 har et sentralt hulrom for plassering av et kjeglestump-formet varmelegeme 78 til bruk ved utførelse av kjemiske reaksjoner ved forhøyet temperatur. Magasinet 42 er konstruert med varmeledere og med termiske isolatorer for å holde de radielt tilstøtende begre på den samme temperatur, dvs. termisk tett sammenkoblet, og for å bringe varmeoverføringen i omkretsretningen ned til det minst mu-lige, dvs. med relativt høy termisk isolasjon mellom begre som grenser til hverandre i denne retning. Spesielt har trommelen 74 segmenter 74a av termisk ledende materiale, f.eks. aluminium, hvert av hvilke strekker seg radielt utad fra kontakt med varmelegemet 78 og bærer to radielt tilstøtende begre 48. Sperrelag 74b av termisk

isolasjon er innlagt mellom segmenter 74a som grenser til hverandre i omkretsretningen, og en kappe 74c av termisk isolasjon strekker seg over, under og på yttersiden rundt segmentene 74a og sperre-lagene 74b for å isolere disse elementer og dermed begrene 48 termisk fra omgivelsestemperaturene.

Ovenfor hvert reaksjonsmagasin er det i analyseapparatet som vist på fig. 2, montert en rørsystembærende programplate 80. Denne plate kan ha frihet til begrenset bevegelse på tvers av

aksen 50 for å motta reaksjonsmagasinet i anlegg når det heves, men er ellers fiksert. Platen er forsynt med åpninger 82 anordnet i et mønster som er identisk med plasseringen av begrene 48 i reaksjonsmagasinet 42. Ved hver av dettes rotasjonsposisjoner, hvor det skal avgis eller fjernes væske henholdsvis til og fra et beger, blir angjeldende dyse, sonde eller annen rørledningsanordning eller tilbehør festet på platen 80 ved hjelp av en plugg 84. Således er den vertikale utløpsende av prøvemate-grenledningen 30b festet med en plugg 82 på platen 80 i overensstemmelse med utgangsposisjonen 40a av reaksjonsmagasinet 42. på samme måte avsluttes røret 86 fra reagensmateren 52 med en nedadrettet dyse som er festet ved hjelp av en tilsvarende plugg i platen 80 på et sted som svarer til den stilling av reaksjonsmagasinet hvor det skal innføres reagens i begrene i dette.

Med hensyn til programplaten 80 skal det bemerkes at det lett kan plugges røranordninger inn i denne for å programmere denne plate og det tilhørende reaksjonsmagasin til å utføre enhver av et flertall bestanddels-målereaksjoner.. Som vist kan man velge hvorvidt begre i bare en sirkel-rekke eller i begge rekker på reaksjonsmagasinet mottar en prøvealikvot, og man kan fritt velge en eller flere av de reagenser som skal tilsettes prøven samt tidsinnstil-lingen og sekvensen av reagensinnføringen. Skjønt det ikke er vist vil det forståes at reagenser fra ulike reagensmatere kan innføres samtidig eller i ønsket rekkefølge i hver prøvealikvot. Hvis det ønskes, kan det også tilføres reagens til et beger forut for prøve-alikvoten. Dessuten kan man velge de prøver som skal utføres når analyseapparatet først er stilt opp, simpelthen ved å styre hvilke reagensmatere som avgir reagens til reaksjonsenheten 40. Dette kan f.eks. gjøres ved hjelp av manuelle styrebrytere på styreenheten 18.

Den viste reaksjonsmagasinplate 80 har på det sted

som svarer til måleposisjonen 40b på magasinet 42 både en sugesonde 88 og en skyllevæskedyse 90. Denne er forbundet med skyllevæske-

reservoaret og fordeleren 71 på fig. 1 for å avgi skyllevæske til magasinbegeret 48 ved måleposisjonen når fordeleren aktiveres av styreenheten 18. Sugesonden 88 som befinner seg ved innløps-enden av et rør 92 som fører til fotometret 64 strekker seg ned under platen 80 et stykke som er tilstrekkelig for å nå så tett som ønsket mot bunnen av et beger 48 i det løftede reaksjonsmagasin 42. Nedstrøms for fotometret 64 passerer røret 92 gjennom en stoppe-anordning 94 og fra denne inn i en sumpbeholder 96. Denne kan tøm-mes ut fra bunnen, som vist under regulering av en ventil 98, og røret 92 trer inn i sumpbeholderen på et sted som er vertikalt i stor avstand fra beholderbunnen. Dessuten er det koblet en vakuum-pumpe til toppen av beholderen 96 for å pumpe fluidum ut av damp-rommet i denne beholder.

Under drift av analyseapparatet arbeider vakuumpumpen

100 kontinuerlig, og trekker normalt luft gjennom røret 92 og damp-rommet i sumpbeholderen. Når reaksjonsmagasinet 42 er blitt hevet efter et rotasjonstrinn, og såsnart væsken i begeret 48 i målepo-sis jonen 40b på magasinet dekker bunnen av sugesonden 88, begynner vakuumpumpen å danne et partielt vakuum i røret 92 og i sumpbe-holderens damprom. Efter en bestemt kort tid, f.eks. tilveiebragt ved hjelp av en fastforsinkelses-krets i styreenheten 18, aktiverer denne enhet stoppeanordningen 94 for å blokkere røret 92 mellom fotometret 64 og sumpbeholderen 96. Samtidig med neddypningen av sugesonden i den reagerte prøvealikvot og efter at stoppeanordningn stenger, trekker det partielle vakuum i røret 92 den reagerte alikvot fra magasinbegeret i måleposisjonen inn i sonden 88 og gjennom røret 92 til fotometret 64. Den forreste del av den reagerte alikvot passerer forbi fotometret før det partielle vakuum i det sper-rede rør 92 er utlignet. Derefter stanser strømningen i røret med en del av den reagerte alikvot stasjonær i fotometret, hvor den blir målt.

I et alternativt arrangement er det anordnet en sensor

102 langs røret 92 mellom fotometret og stoppeanordningen, istedenfor å lukke den sistnevnte på et fast tidspunkt valgt for å tillate pumpen 100 å danne et vakuum i røret som er tilstrekkelig til å trekke reagert prøve til fotometret. Sensoren detekterer ankomsten av den reagerte prøvealikvot ved utløpssiden av fotometret og frembringer et signal som lukker stoppeanordningen.

Ved begge konstruksjoner er stoppeanordningen stengt i

et kort tidsrom efter at reagert prøvemateriale er oppsuget fra

i

realcsjonsmagasinbegeret ved måleposisjonen til fotometret 64. I dette intervall frembringer fotometret et elektrisk signal som er et mål for den optiske tetthet av det reagerte prøvemateriale og sender signalet til anordningen 24. Derefter åpnes stoppeanordningen og pumpen 100 trekker det reagerte prøvemateriale i røret 92 inklusive fotometerkuvetten og eventuell væske i reaksjonsmagasinbegeret til sumpen 96.

For å skylle reaksjonsmagasinbegeret, sonden 88 og

røret 92 (inklusive kuvetten i fotometret 64) aktiverer styreenheten 18 skyllevæske-reservoaret og -fordeleren 71 på fig. 1,

i det intervall hvor stoppeanordningen 94 er stengt, for å avgi skyllevæske til begeret gjennom skylledysen 90. Fortrinnsvis avgir fordeleren et skyllevæskevolum som er større enn det største volum av prøvealikvot og reagens som kan være i et beger, men mindre enn beger-volumet. Så snart stoppeanordningen 94 åpnes trekkes derefter skyllevæskenut av begeret og gjennom røret 92 til sumpen 96 og renser derved begeret samt sonden 88 og røret 92. Hvor det er ønsket kan skyllevæske-reservoaret og -fordeleren betjenes for å avgi enda et kvantum skyllevæske eller annen rensevæske til reaksjonsmagasinbegeret 48 for å utføre en andre skylling eller rens-ni,ng av begeret, sonden og røret 92.

I det illustrerte analyseapparats neste syklus plasseres begeret 48, som før var i måleposisjon, i en "siste" posisjon 40c hvor platen 80 (fig. 2) påsettes et gassrør 104. Røret mottar en strøm av tørkegass, fortrinnsvis en strøm av varm, filtrert luft, fra tørkeforsyningen 73 (fig. 1) og avgir den derefter til begeret som er i den nevnte posisjon 40c. Gassen tørker skyllevæsken fra begeret som ved avslutningen av denne syklus igjen er kommet frem til utgangsposisjonen 40a og er blitt klar til å motta en alikvot av en ny prøve.

Fig. 2 viser et ytterligere mulig trekk ved analyseapparatet ifølge denne oppfinnelse hvor en blandeinnretning er anordnet ved en eller flere utvalgte posisjoner av reaksjonsanordningen 40. Til dette formål bærer programplaten 80 en luftdyse 106 for å lede en stråle av luft (eller annen gass) inn i væsken i et beger 48 i en posisjon efter at reagens er tilført. En ventil 107, betjent av styreenheten 18, regulerer tilførselen av luften til dysen fra luftforsyningen 37 (fig. 1). Dysen er fortrinnsvis orientert for å rette luftstrålen tangentialt inn i begeret for å frembringe en hvir-velbevegelse av alikvoten og reagensen i denne. Denne blanderkon-struksjon er å foretrekke, men andre f.eks. vibrerende eller me-kaniske kan benyttes i stedet.

Under ytterligere henvisning til fig. 1 og 2 har den illustrerte leseanordning 24 separate absorpsjonsomdannere 99,

101 som mottar det elektriske signal fra hver av fotometrene 64,

66, 68 og 70. Hver omdanner 99 er forbundet med et fotometer 64,

68 og 70 og frembringer et utgangssignal svarende til logaritmen av det samhørende fotometersignal og følgelig proporsjonalt med ab-sorpsjonen av det reagerte alikvotmateriale i fotometret. Omdanne-ren 101, som er forbundet med differensialfotometret 66, frembringer et utgangssignal svarende til logaritmen av signalet fra den foto-meterdel som måler den reagerte alikvot dividert med det fotometersignal som forårsakes av den ureagerte alikvot som dette fotometer mottar. Forholdssignalet er således proporsjonalt med differansen i absorpsjon mellom de to væsker som fotometret 66 mottar fra reaksjonsmagasinet 44.

En separat måleanordning 108 mottar det elektriske signal fra hver omdanner, og en hukommelsesanordning 109 og en portkrets 110 er tilknyttet hver måleanordning 108. Hver av disse lagrer kali-breringsinformasjon og omdanner det elektriske analog-absorpsjons-signal som mottas til et elektrisk signal som er et mål for bestanddel skonsentrasjonen e.l. med referanse til den nevnte kalibrerings-informasjon. Absorpsjonsomdannere og måleanordninger av denne art er kjente og kan konstrueres med konvensjonell viten. På det tidspunkt hvor væskene som skal måles, befinner seg i fotometrene avgir styreenheten et spørresignal til hver hukommelsesanordning 109

for å bringe den til å lagre det resulterende bestanddelsmålesignal som den mottar. Hukommelsesanordningen kan lagre dette'analogsignal ved hjelp av en kondensator, og en beskyttelsesrørkontakt (reed-kontakt) eller lignende komponent i hukommelsesanordningen kan føre måleanordningssignalet til den kapasitive lagringskrets i denne som svar på spørresignalet.

På denne måte blir alle de fotometersignaler som er til stede på ett enkelt tidspunkt og som følgelig identifiserer ulike bestanddeler i en enkelt prøve lagret samtidig. Portkretsene 110 fører de lagrede signaler til skriveren 112 i leseanordningen 24

på ett eller flere utvalgte tidspunkter. I det illustrerte arrangement føres de lagrede signaler til skriveren i rekkefølge, og hver opptegnelse av bestanddels-måledata blir trykt på en separat linje på kortet 72. Til dette formål blir hver portkrets 110, som også

kan være en beskyttelsesrørkontakt e.l. komponent, åpnet separat fra de andre ved hjelp av et signal benevnt som et "kanal"-signal, og når kretsen er åpnet fører den det signal som er lagret i den tilhørende hukommelsesanordning til skriveren 112 suksessivt gjennom en ELLER-krets 111, et digital-voltmeter (DVM) 113 som omdanner analog-signalene til digital-format, og en retningsbryter 114. Som angitt på fig. 2 fører bryteren normalt DVM-utgangssignalene til skriveren og skifter fra denne posisjon for å føre utgangssignalene fra en identifikasjons-generator 115 til skriveren som svar på et ID-signal fra en tidsenhet 116.

Tidsenheten - av konvensjonell konstruksjon som f.eks. benytter en klokke for å trinnfremføre et skiftregister - reagerer på et "skriv"-signal fra styreenheten 18 for å frembringe signaler på ulike utgangsklemmer i en foreskrevet sekvens. Den viste signal-frekvens omfatter et identifikasjonssignal (ID), et spatium-signal (SP) og fire suksessive kanal-signaler (Ch). Tidsenheten 116 fører dessuten andre signaler til skriveren 112 for å starte hver trykning, papirfremføring e.l. operasjoner.

Identifikasjonsgeneratoren 115 omfatter et registrerings-lager eller annen form for informasjonslager som lagrer de prøve-identifiserende signaler fra leseren 22 som avleser prøvebeholder-kortene 16. Den har fortrinnsvis også en teller som føres frem av tidsenheten med kanal-4-signalet, dvs. efter hver arbeidssyklus av tidsenheten. Med disse inngangssignaler kan identifikasjons-generatorene 115 via bryteren 114 påføre skriveren 112 både en fort-løpende, tallmessig identifikasjon av hver prøve og identifikasjons-avlesning fra den originale beholder for hver prøve.

Leseanordningen 24 har også en lesehukommelse (ROM) 117 innrettet til å føre de ulike opptegnelser av data-informasjon for hver bestanddel som analyseapparatet måler til skriveren 112, samt for prøveidentiteten. Inngangssignaler til denne hukommelse (ROM) er tidsenhetsidentifikasjonen samt kanal-1, kanal-2, kanal-3 og kanal-4-signaler.

Under driften av den viste leseanordning 24 får et spørre-signal hukommelsesanordningen 109 til å lagre de analog-signaler som da er til stede ved utgangen av måleanordningen 108, og et skriv-signal aktiverer tidsenheten 116 til å påbegynne sekvensen for trykning av alle de data som analyseapparatet avgir for en enkelt prøve. Identifikasjonssignalet fra tidsenheten aktiverer retnings-bryteren for å føre signalene fra identifikasjonsgeneratoren 115 til skriveren 112, og bringer dessuten ROM 117 til å føre identifikasjons-opptegnelsessignalene til skriveren^ Andre signaler fra tidsenheten får skriveren til å trykke de skrifttegn som disse signaler identifiserer og til å-føre kortpapiret frem i denne.

Efter å være gått et ytterligere mellomrom frem på skriverkortet frembringer tidsenheten kanal-l-signalet som åpner den portkrets 110 som hører sammen med den data-kanal som omfatter fotometret 64. Skriveren mottar følgelig gjennom DVM 113 og bryteren 114 digital-signaler svarende til signal fra dette fotometer og mottar fra ROM 117 de opptegnelses-identifiserende signaler for den bestanddel som blir målt med denne kanal av analyseapparatet. Skriveren registrerer så de tegn som disse signaler identifiserer.

På tilsvarende måte registrerer leseanordningen 24 de målte data

og opptegnelsene for hver av de andre målekanaler i analyseapparatet.

Vedrørende styreenheten 18 så vil denne, ifølge den ovenstående beskrivelse av det illustrerte analyseapparat, i rekkefølge ordne og på annen måte styre alle elementene i apparatet unntagen porsjoneringspumpen 27, vakuumpumpen 100 og tørkegassforsyningen 73 som alle arbeider kontinuerlig.

Ennvidere ifølge den ovenstående beskrivelse er inngangs-og utgangssignalene fra styreenheten 18 i det illustrerte analyseapparat de følgende: Styreenheten fører et signal til transpor-tørdrivenheten 10a for å aktivere transportøren, og styreenheten mottar et signal fra beholdersensoren 20 som den behandler for å stoppe transportørdrivenheten 10a. Styreenheten avgir dessuten ordre-signaler til prøvetagningsenheten 26 for å.styre operasjonen av denne, og mottar fra denne enhet signaler frembragt av de nevnte sensorer 34 og 36. Styreenheten regulerer også alikvotpumpeven-tilen 35.

Med hensyn til reaksjonsdelen av analyseapparatet fører styreenheten signaler til drivenheten 47 for reaksjonsanordningen for å styre dens virkemåte ved bevegelsene av reaksjonsmagasinene,

og mottar dessuten et signal fra enheten 47 ved avslutningen av denne sekvens av reaksjonsmagasinbevegelser. Styreenheten 18 fører også oppvarmningsstrøm til hvert reaksjonsmagasin 42, 44 og 46 som bearbeider en alikvot med en kjemisk reaksjon som krever inkuba-

sjon ved en forhøyet temperatur, og mottar styresignaler fra termo-følsomme elementer i disse magasiner. Utførelsen av denne varme-reguleringsdel av analyseapparatet er vel kjent og er følgelig ikke vist. Hver reagensmater 52, 54:, 56 og 58 virker under styring av

et signal fra enheten 18 og denne aktiverer skyllevæske-reservoaret og -fordeleren 71 til funksjon på den omtalte måte- Luftstråle-blandeventilen 107 styres også av enheten 18.

Ytterligere utgangssignaler fra styreenheten er de som føres til stoppeanordningen plassert nedstrøms fra fotometrene, og spørre- og skriv-signalene til leseanordningen 24.

Utformningen av styreenheten 18 for reaksjon på disse signaler som den mottar og for å frembringe de signaler den avgir til andre elementer av analyseapparatet, krever bare konvensjonell logisk konstruksjonsteknikk og blir følgelig ikke beskrevet detaljert.

Imidlertid omfatter styreenheten, som vist på fig. 1,

en klokke eller annet tidsorgan 118, en logikkseksjon 119 og en teller 120. Styreenheten anvender telleren for å holde rede på det antall ganger den må trinnbevege reaksjonsmagasinene og manøvrere de tilhørende analyseapparat-komponenter for fullstendig å bearbeide alle prøver som er levert til analyseapparatet. Følgelig tilbakestil-les styreenhetstelleren 120, hver gang apparatet opptar en ny prøve, til det antall posisjoner gjennom hvilke reaksjonsmagasinene trinn-beveges ved utførelse av en full syklus. Dette kan utføres f.

eks. ved å tilbakestille telleren 120 hver gang beholdersensoren 20 frembringer et signal som melder ankomsten av en ny beholder til prøvetagningsposisjonen på transportøren 10. Dessuten tilbakestiller styreenheten telleren med en enhet hver gang den styrer drivenheten 47 for reaksjonsanordningen gjennom en operasjonssyklus.

Med dette logikk-årrangement blir styreenhetens teller kontinuerlig innstilt på det antall reaksjonsmagasin-trinn som kreves for å fullføre bearbeidelsen av prøvene i analyseapparatet.

Innretningen av styreenhetens logikk-seksjon vil frem-

gå av den følgende diskusjon av prosess-skjemaet på fig. 4, ifølge hvilket det illustrerte analyseapparat virker under styring av enheten 18. Når analyseapparatet er startet og er i funksjon, begynner hver operasjonssyklus med en klokkepuls fra styreenhetens klokke 118, og som er representert ved prosess-skjemaets funksjons-rute 121. Styreenheten bearbeider denne puls for aktivering av drivenheten 47 for reaksjonsanordningen til å trinnbevege reagens-magasinene 42, 44 og 46, dvs. å senke dem, rotere dem trinnvis en posisjon og derefter heve dem som^angitt i ruten 122. Ved mot-tagelse av et signal av styreenheten som angir avslutningen av denne operasjon, som angitt med ruten 124, fortsetter driften av

analyseapparatet med flere parallelle sekvenser.

Til å begynne med, når beholdersensoren 20 detekterer

en prøvebeholder i prøvetagningsposisjonen på transportøren og frembringer et utgangssignal, som angitt i prosess-skjemaet med et "JA"-signal fra ruten 126, påvirker styreenheten prøvetage-ren 26 for å oppsuge en prøve av væsken fra den nye beholder ved prøvetagningsposisjonen, som ytterligere angitt med ruten 128.

Denne operasjon avsluttes når prøvetagningssensoren 34 frembringer et signal som melder ankomsten av forkanten av den oppsugede prøve.

I tilfelle av at det ikke detekteres noen beholder, som angitt i prosess-skjemaet med en "NEI"-utgang fra den nevnte rute 126, sløyfer styreenheten oppsugningsoperasjonen i ruten 128. Derefter, uansett om en beholder er detektert eller ikke, gir styreenheten signal til prøvetager og fortynnertilsetteren 26 om å oppsuge fortynner. Efter avslutning av denne operasjon, som blir ut-ført i avhengighet av signalet fra den andre prøvetagningssensor 36, påvirker styreenheten prøvetageren 26 til å innsuge luft, se rute 132 (dvs. beveger sonden til den midtre posisjon som omtalt i det ovenstående). Hvor det er anordnet en luftventil 35 for ali-kvotpumping, åpner styreenheten denne i et tidsrom for å avgi alikvotene til reaksjonsanordningen 40 og lukker den derefter, rute 133, på et valgt tidspunkt (rute 131) efter avslutning av fortynner-inntagning.

Dessuten gir styreenheten, efter oppsugning av prøve, signal til transportørdrivenheten 10a om å føre transportøren frem,

som angitt i prosess-skjemaet med ruten 134. Som vist med ruten 136, fortsetter denne operasjon inntil en beholder detekteres, på hvilket tidspunkt beholdertransportøren stanses og styreenheten tilbakestiller sin teller 120 til det fulle antall av rotasjonstrinn som kreves for å fullføre en hel omdreining av reaksjonsmagasinene.

Med ytterligere henvisning til prosess-skjemaet på fig.

4, og til det knutepunkt hvor drivenheten 47 for reaksjonsanordningen signalerer til styreenheten at den har fullendt sin trinnoperasjon av reaksjonsanordningen ifølge rute 124, så vil styreenheten på dette tidspunkt trinn-tilbakeføre telleren 120 med én telling

(rute 140). Dessuten vil styreenheten på dette tidspunkt avføle hvorvidt telleren 120 er klar, dvs. på null (rute 142). En bekref-tende avgjørelse bringer analyseapparatet til å gå inn i en standby-tilstand (rute 144) i hvilken det lukker reagensmaterne slik at

bare fortynner innføres i reaksjonsmagasinene. Hvis på den annen side telleren 120 ikke er stilt på null, sender styreenheten spørre-signalet (rute 148) efter en bestemt forsinkelse (rute 146) til leseenheten for å aktivere hukommelsesanordningen 109 til å lagre de signaler som da utgår fra måleanordningene 108. Efter en ytterligere forsinkelse (rute 147 og 149) sender styreenheten skriv-signalet til leseanordningen for å starte utskrivningen av de nå lagrede data.

Når styreenhets-telleren 120 ikke er på null, påvirker styreenheten dessuten reagensmatearen til å avgi de avmålte mengder av de valgte reagenser i samsvar med den måte på hvilken reagensmaterne er forbundet med reaksjonsmagasinplatene 80. Denne operasjon er angitt med rute 150 og kan som vist finne sted efter en utvalgt forsinkelse (rute 152).

En avsluttende sekvens av operasjonen, som styreenheten utfører efter fullendelse av en trinnoperasjon av drivenheten 47

for reaksjonsanordningen, begynner efter en valgt forsinkelse (rute 154). Først gir styreenheten lukkesignal til stoppeanordningene for de ulike fotometre, slik som stoppeanordningen 94 på fig. 2 (rute 156). Efter en kort forsinkelse (rute 158), som sikrer at strømningen til fotometerkuvettene er kommet til hvile, aktiverer styreenheten skyllevæskereservoaret og - fordeleren 71 (rute 160) til å avgi et utmålt volum av skyllevæske til hvert reaksjonsmagasin. Dessuten er det slik at en bestemt tid efter at stoppeanordningene lukkes (rute 162), og i hvilken skyllevæsken blir avgitt til hvert beger i en reaksjonsmagasin-måleposisjon som nettopp forklart,

og i hvilken spørresignalet frembringes (rute 148), åpnes stoppeanordningene igjen (rute 164).

Med den forklarte operasjonssekvens innenfor hver arbeidssyklus av analyseapparatet vil det forståes, at i hver syklus trinn-fremføres reaksjonsmagasinene, en prøve uttrekkes fra prøvebeholderen ved transportørens prøvetagningsposisjon og alikvoter av denne blir avgitt til de ulike reaksjonsmagasinbegre ved utgajigs-posisjonen, reagenser blir avgitt til andre begre i reaksjonsmagasinene, stoppeanordningene eller andre fotometer-utløpsventiler blir aktivert for å holde reagert prøve, som er uttrukket fra ytterligere andre reaksjonsmagasinbegre, stasjonær i fotometerkuvettene, og så utløse stoppeanordningene. De samme reaksjonsmagasinbegre blir renset, og leseanordningen får signal om å lagre de omdannede fotometersignaler og derefter trykke de resulterende måledata. Dessuten blir styreenhetstelleren tilbakestilt, alikvotluftventilen 35 åpnes kortvarig, beholdertransportøren beveges fredad og reaksjonsanordningens even-tuelle omrøringsmekanisme aktiveres- Tørking av reaksjonsmagasinbegrene ved den siste posisjon finner sted uten ytterligere styre-enhetsoperasjon, da som vist, tørkegassforsyningen er kontinuerlig inne.

Det vil også forståes, at de alikvot-transporterende reaksjonsmagasiner i reaksjonsanordningen beveger hver alikvot frem_langs en kjemisk bearbeidelsesbane, og at den trinnvise funksjon av disse transportanordninger gjør fremføringen diskontinuerlig, dvs. med vekslende tider av bevegelse og stillstand. Dessuten tilveiebringer det foreliggende analyseapparat en slik alikvotfrem-føring med oppdelingen av et utmålt prøvevolum i de ulike alikvoter samtidig, og med levering av alikvotene av en prøve til de nevnte transportanordninger samtidig. På denne måte skrider alikvotene av hver prøve frem i analyseapparatet i takt med hverandre gjennom hele bearbeidelsesprosessen fra den innledende dannelse av alikvotene til lagringen av de elektriske signaler som oppnåes fra disse efter fullendelse av den kjemiske bearbeidelse av dem.

Med ytterligere henvisning til fig. 1 kan reagensmaterne

52 - 58 utformes, og betjenes på den måte som er beskrevet i US-patent nr. 3.756.459. Dessuten beskriver US-patent nr. 3.834.821

et differensialfotometer til bruk i instrumentet på fig. 1. Ytterligere beskriver de to US-patenter nr. 3.733.137 og 3.720.813 konstruksjoner som er velegnet for hver absorpsjonsomdanner 99 og 101 og for hver måleanordning 108 på fig. 2.

Det er i det ovenstående beskrevet et identifikasjons-system i hvilket et maskinavlesbart kort 16 (fig. 1) båret av prøvebeholderen 12 blir lest og identifikasjonen lagret i leseanordningen 24 for å bli skrevet ut med resultatene av prøveana-lysene. Skjønt ét slikt system er anvendbart kan det anordnes andre prøvetagningssystemer. F.eks. kan prøvebeholderen plasseres i et antall separate brett eller bakker av hvilke hver bærer en eller annen form for maskinlesbare markeringer. En bakke vil fortrinnsvis inneholde et mindre antall, f.eks. åtte prøvebeholdere. Idet prøvene plasseres i bakken blir bakkenummeret og den spesielle bakke-plassering registrert for hver prøve. Bakkene kan benyttes til å holde prøvene under sentrifugering hvis dette kreves, og derefter anordnes på transportøren 10 for prøvetagning i rekkefølge ved hjelp av sonden 28.

Idet hver bakke beveger seg inn i en stilling hvor den første prøve er i posisjon for å bli prøvet, leses dens nummer og lagres, og dessuten stilles en teller på "1". Idet transportøren indeksbeveges til hver suksessiv prøve, trinnfremføres telleren tilsvarende inntil et tall i samsvar med antallet av prøver på bakken blir nådd. Dette tellersignal avgis til en hukommelse, fortrinnsvis i leseanordningen 24, og analyseresultatene for en gitt prøve utskrives med en bakke- og posisjonsnummeridentifikasjon.

På denne måte vil f.eks. resultatene fra prøven i posisjon tre på bakke nummer 27 bli skrevet ut med en identifikasjon "27-3".

Passende organer er anordnet for tilbakestilling av bakke-posisjons-telleren på "1" hver gang et nytt bakkenummer detekteres. Dessuten er det anordnet passende organer til avføling av fravær av en beholder i en særlig bakkeposisjon, slik at transportøren straks kan gå til den neste posisjon uten å vente på at prøvetageren skal fungere. Dette system er enklere enn det kortlesesystem som er beskrevet og kan være et foretrukket system til visse formål.

I noen analyseapparater ifølge denne oppfinnelse kan det være ønskelig å avbryte innsugningen av væske i det rørsystem som fører til fotometrene under tilbakegangen av reaksjonsmagasinene til

deres hevede posisjoner, f.eks. innsugningen i rørledningen 92

3) som fører til fotometret 64 i det tidsrom hvor reaksjonsmagasinet 42 blir løftet fra den senkede posisjon i hvilken det' roteres trinnvis. Grunnen til dette er at det må sikres at sonden 88 for røret 92 er helt neddyppet i den reagerte alikvot under hele oppsugningen av denne væske fra reaksjonsmagasinet og inn i røret 92. Dette sikrer på sin side at det ikke innsuges noen luft i fotometerkuvetten med den reagerte væskeprøve. Den i det ovenstående beskrevne operasjonssekvens, særlig med henvisning til fig. 4, kan omfatte denne funksjon, f.eks. ved å lukke stoppeanordningen 94 (fig. 2) under indeksbevegelsen av drivenheten for reaksjonsanordningen (rute 122).

Som en ytterligere indikasjon på de ulike utførelses-former for oppfinnelsen kan analyseapparatet på fig. 1 bringes til å avgi reagens til hvert beger 48 eller annet reaksjonskar samtidig med at den fortynnede prøvealikvot tilføres dette, unntagen hvor den kjemiske reaksjon som utføres utelukker en slik operasjon. Denne samtidige avgivelse av reagens og alikvot befordrer en grun-dig blanding av disse.

Fig. 5 viser et annet apparat ifølge oppfinnelsen til ut-førelse av bestanddels-identifiserende analyser på samme måte som det apparat som er beskrevet i det ovenstående under henvisning til fig. 1-4. Imidlertid omfatter apparatet på fig. 5 istedenfor separate reaksjonsmagasiner eller andre transportører for hver bestanddelsanalyse som skal utføres, bare en enkelt transportør.

Apparatet på fig. 5 har en prøvetager og fortynnertil-setter 170 for innføring av et utmålt volum av hver væskeprøve i rekkefølge i en innløspledning 172 og for innføring av et utmålt volum av fortynner i denne ledning straks efter hver prøve. Ledningen 172 mater hvert prøve- og fortynnersegment til en blander 174. Den viste blander er en vertikalt beliggende skruelinjeformet rørslange, men også andre konstruksjoner kan benyttes for å blande hvér prøve med den etterfølgende fortynner.

Fra blanderen 174 fortsetter innløpsledningen 172 til

en strømningsdeler 176 hvor den fortynnede prøve oppdeles i alikvoter av utvalgte relative volumer, av hvilke hvert blir avgitt til et grenrør 178a, 178b, ... 178n. Grenrørene mater alikvotene til en porsjoneringspumpe 180 som sørger for å trekke prøve- og fortynnervæskene inn i prøvetageren og fortynnertilsetteren 170

og langs innløpsledningen 172 gjennom blanderen og strømnings-deleren inn i grenrørene 178. Grenrørene mater hver prøvealikvot fra pumpen til en overføringsenhet 182 hvor alikvoten tømmes ut i en reaksjonsbeholder 184, fortrinnsvis et reagensglass. Den illustrerte transportør er en trinnvis roterende bakke eller holder.

Nærmere bestemt avsluttes hvert grenrør 178 i en dyse eller et utløpsrør 188 som bæres av en ramme 190 på overførings-enheten. Utløpsrørene 188 skyter' frem under rammen 190 som er vist som en sirkulær plate forsynt med rørbærende hull i et bestemt møns-ter svarende til arrangementet av reaksjonsbeger-programplaten på fig. 2.

Rammen 190 på overføringsenheten er montert før vertikal bevegelse opp og ned i retning av pilen 192. En vertikal-drivenhet 194 senker valgfritt rammen for å føre utløpsrørene 188 inn i den åpne topp av reaksjonsbeholderne 184 på transportøren 186, og hever alternativt rammen for å løfte rørene klar av beholderne og tillate transportøren å rotere. Rammen 190 bærer også ytterligere nedad fremskytende rør fra hvilke et reagensmatesystem 196 avgir ulike utvalgte reagenser, matet til rørene gjennom reagensledninger 198, til beholderne på transportøren 186. Ledningene 198 og de seksjoner av grenledningene 178 som slutter til overføringsenhetens utløpsrør. kan være fleksible rør som gir efter når rammen 190 løftes og senkes.

Med ytterligere henvisning til fig. 5 bærer rammen 190 nedadrettede sonder 200 samt ytterligere rør for å trekke væske tilbake fra reaksjonsbeholderen 184 og levere den til et måleutstyr, og for å innføre og fjerne skyllevæske og tørkegasser til rensning av reaksjonsbeholderne efter overføring av væskeprøven til måle-systemet .

Således er overføringsenheten 182 svarende til programplaten 80, beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 2, og til de ulike rørledninger, dyser og sonder beskrevet under henvisning til denne figur, og fig. 3. Imidlertid har måleapparatet på fig. 5 bare en overføringsenhet, mens apparatet på fig. 1 har separate programplater for hver bestanddelsanalyse som skal utføres. Dessuten beveges rammen 190 på overføringsenheten 182 på fig. 5 for å bringe sammen ledninger og andre elementer på denne med reaksjonsbeholderne 184 på transportøren og alternativt løfte dem fri av denne. Måleutstyret for apparatet på fig. 5 og elementene for å fjerne væsker til måleenheten og for rensning av reaksjonsbeholderne og måleutstyrets ledninger kan alle være identiske med det som er beskrevet i det foregående under henvisning til fig. 1 - 3 og blir følgelig ikke beskrevet ytterligere.

Transportøren 186 er illustrert som en rund, hjulformet plate som bærer reaksjonsglassene eller andre reaksjonsbeholdere 184 i det samme mønster som rørholderne på rammen 190. Ifølge et foretrukket mønster bærer transportøren 186 som vist beholderne 184 i segmenter 202 avgrenset av to radier. Overføringsenheten 182 er innrettet til å avgi alle alikvoter av en enkelt prøve til beholderen i ett enkelt segment 202 og til å avgi reagenser på en måte som svarer til dette mønster, slik at hvert segment av transpor-tøren 186 bare bearbeider alikvoter av en enkelt prøve.

Transportøren 186 er montert for rotasjon omkring en vertikal akse ved hjelp av en roterende drivenhet 204. Rotasjonen i retning av pilen 206 skjer i skritt, hvor hvert skritt beveger bakken frem med et segment 202. En ikke vist inkubator er normalt anordnet under transportøren for å holde reaksjonsbeholderen på ulike valgte temperaturer, inkubatoren kan være konstruert på den måte som er forklart i det foregående under henvisning til fig. 2. Alternativt kan den være konstruert med konvensjonell teknikk med

et antall konsentriske, ringformede renner, hvor olje eller annen

væske ved den ønskede temperatur blir sirkulert gjennom hver renne for å holde reaksjonsbeholderne, som er senket ned i denne,

på den ønskede temperatur.

Analyseapparatet på fig. 5 kan således konstrueres i hovedsaken på samme måte som apparatet på fig. 1, men i stedet for å ha en separat transportøranordning for hver bestanddel som skal måles, er det anordnet bare en enkelt transportør. Naturligvis kan en alternativ konstruksjon ha mere enn en transportør, men færre enn dem apparatet på fig. 1 krever. Dvs. at apparatet ifølge oppfinnelsen f.eks. kan ha to eller tre transportører, av hvilke hver bearbeider en gruppe alikvoter. De bestanddelsbestemmelser som ut-føres med hver transportør, er fortrinnsvis valgt i samsvar med slike faktorer som reaksjonstider eller inkubasjonstemperaturer som analysene krever. Et annet synspunkt er å bearbeide alikvotene på ulike transportører svarende til de involverte bestanddelsbestemmende kjemiske reaksjoner, og f.eks. valgt for å isolere reagenser eller damp i forbindelse med en analyse fra en annen analyse, som da vil bli utført på en annen transportør. Uansett innretningen av trans-portørsystemet kan den ytterligere konstruksjon av apparatet være i samsvar med den ovenstående beskrivelse med henvisning til fig.

1 - 4 og de nevnte patentskrifter.

Under ytterligere henvisning til fig. 5 er overførings-enheten i det minste delvis utført med segmenter svarende til transportørsegmentene 186. Følgelig avgir grenrørene 178 alikvotene av hver fortynnet prøve til et segment 190a for uttømming i reaksjonsbeholdere i et segment 202 av transportøren. Mange av reaksjonsledningene 178 slutter fortrinnsvis til utløpsrør i over-føringsenhetssegmentet 190b nærmest segmentet 190a i transportørens rotasjonsretning. På et segment 190c i en avstand av fem segmenter i den annen retning fra segmentet 190a bærer overføringsenheten de sonder som mater væske fra reaksjonsbeholderne til måleutstyret. Dessuten avgis skyllevæske til beholderne og trekkes tilbake til måleutstyrets rørsystem fortrinnsvis i dette segment. Det neste segment 190d er innrettet med rør for levering av en andre skyllevæske til reaksjonsbeholderne, og det følgende segment 190e har rør for tilbaketrekning av denne skyllevæske. Det neste segment 190f har rør for tømning av væskebeholderne på transportøren for å sikre at alle disse er tomme. På et siste segment 190g, som støter til segmentet 190a, bærer overføringsenheten tørkerør til å blåse væskedråper ut av reaksjonsbeholderne.

Claims (6)

1. Automatisk fluidum-analyseapparat med kjemiske be-handl ingselementer anordnet langs et flertall fluidumbehandlings-baner som mottar et flertall alikvoter av hver av et flertall fluidumprøver i rekkefølge, og som kjemisk behandler disse alikvoter av hver prøve for å bestemme detekterbare mengder av forskjellige material- eller stoffbestanddeler i disse, og omfattende måleinnretninger til å påvirkes av de behandlede alikvoter og for måling av de nevnte bestanddeler, karakterisert ved en anordning som utgjøren fluidumførende første rør-ledning (28, 30) koblet for å motta væskeprøver i rekkefølge, et forråd av prøve-fortynnervæske (32) koblet for tilfør-sel av slik fortynnervæske til den første rørledning, en doseringsanordning (26, 27) for avføling av volumene av prøvévæske bg fortynnervæske innført i den første rørledning, et flertall sekundære rørledninger (30b), en grenrørformet fluidumoppdelingsanordning (30a) med et innløp som er forbundet med den første rørledning for å motta prøvévæske og den tilhørende fortynnervæske, og med et flertall utløp som er forbundet med de sekundære rørledninger, hvilken oppdelingsanordning (30a) oppdeler hver prøve og den til-hørende fortynnervæske til det nevnte flertall alikvoter og fører disse alikvoter til de sekundære rørledninger (30b), en transportør-anordning (40) som bærer et flertall reaksjonsbeholdere (48), en pumpeanordning (27, 35, 37) koblet til de sekundære rørledninger (30b) og selektivt påvirkbare til å bevege prøvé-væske og fortynnervæske inn i den første rørledning (28, 30) og gjennom fluidumoppdelingsanordningen (30a) til de sekundære rør-ledninger (30b) og videre for avgivelse av de nevnte alikvoter fra de sekundære rørledninger til reaksjonsbeholderne (48) og en styreenhet (18, 118, 119, 120) for påvirkning av pumpeanordningen og transportøranordningen og for innføring av bare én enkelt prøve til den første rørledning (28, 30) forut for avgivelse av alle alikvoter av denne til reaksjonsbeholderne (48), hvorved bare én eneste væskeprøve om gangen er tilstede i den første og i de sekundære rørledninger.

2. Apparat ifølge krav 1, "karakterisert ved en anordning (52, 54, 56, 58) for innføring av kjemiske reagenser i reaksjonsbeholderne (48) for reaksjon med alikvotene i disse slik at de nevnte detekterbare mengder eller mål på material-bestanddeler frembringes.

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en pneumatisk trykkilde (37) koblet til de sekundære rørledninger (30b) langs lengden av disse mellom pumpeanordningen (27) og reaksjonsbeholderne (48), for selektiv på-trykning av pneumatisk trykk i disse for å blåse alikvotene ut av de sekundære rørledninger inn i reaksjonsbeholderne.

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en anordning (174) for i det minste delvis å blande hvert prøvefluidum med den tilhørende fortynnervæske i den første rørledning.

5. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at doseringsanordningen (26) frembringer doseringssignaler under påvirkning av innføringen av utvalgte volumer av prøvévæske og fortynnervæske til den første rørledning (28, 3o) og at styreenheten (18) mottar doseringssignalene og arbeider under påvirkning av disse.

6. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at oppdelingsanordningen (30a) er innrettet til å oppdele hver prøve og den tilhørende prøvévæske i det vesentlige samtidig til de nevnte alikvoter og at pumpeanordningen (27) er en porsjoneringspumpe.