RU8478U1

RU8478U1 - EXPRESS ANALYZER OF LIQUID SAMPLES

Info

Publication number: RU8478U1
Application number: RU98105095/20U
Authority: RU
Inventors: П.И. Горупай; В.В. Усин; К.Г. Шеин; Г.С. Карзанов; С.А. Степанов; С.В. Чалов; И.А. Пушкин
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью Фонд "Прогресс"
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1998-11-16

Abstract

Экспресс-анализатор жидких проб, содержащий блок питания и блок анализа, состоящий из реакционной камеры, соединенной с фотоэлектронным умножителем и выполненной в виде корпуса с крышкой, вертикальным цилиндрическим гнездом с размещенными в нем пробиркой с рабочим реактивом и устройством для извлечения пробирки, закрытым крышкой-дозатором с воронкой для анализируемой пробы, и боковым окном, закрытым стеклом, отличающийся тем, что снабжен блоком автоматической обработки и отображения результатов анализа, в корпусе выполнена боковая цилиндрическая полость, сообщающаяся в нижней части с вертикальным цилиндрическим гнездом и снабженная расположенным в ней поршнем с толкателем и резиновой прокладкой, а боковое окно корпуса снабжено двумя шторками, расположенными параллельно стеклу, с рычагами, соединяющими их с крышкой корпуса.An express analyzer of liquid samples containing a power supply and an analysis unit, consisting of a reaction chamber connected to a photoelectronic multiplier and made in the form of a housing with a lid, a vertical cylindrical socket with a test tube with working reagent and a tube extraction device closed by it, a dispenser with a funnel for the analyzed sample, and a side window closed by glass, characterized in that it is equipped with a unit for automatic processing and display of the results of the analysis, a side qi is made in the housing indricheskaya cavity, which communicates at the bottom with a vertical cylindrical socket and provided with a piston disposed therein and a plunger rubber gasket and a side window casing is provided with two shutters disposed parallel to the glass, with the arms connecting them with the cover.

Description

ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗАТОР ЖИДКИХ ПРОБEXPRESS ANALYZER OF LIQUID SAMPLES

Полезная модель относится к области аналитической химии, в частности к хемилюминесцентному анализу жидких веществ, и может быть использована в медицине, биологии, в химической, пищевой, микробиологической и др. промышленности для анализа проб органического, неорганического и биологического материала.The utility model relates to the field of analytical chemistry, in particular to the chemiluminescent analysis of liquid substances, and can be used in medicine, biology, in the chemical, food, microbiological and other industries for the analysis of samples of organic, inorganic and biological material.

Известен анализатор жидких проб, содержащий блок преобразования светового сигнала в электрический, состоящий из корпуса с вертикальным цилиндрическим гнездом, внутри которого расположен подвижный стакан с боковым окном, внутри которого помещают пробирку с рабочим реактивом. Па стакан устанавливают дозатор, в полость которого вводят анализируемую пробу, а дозатор закрывают крышкой с резиновой прокладкой. При нажатии на крышку подвижный стакан перемещается до упора вниз и фиксируется там рычагом, при этом центр бокового окна подвижного стакана совпадает с центром чувствительного элемента фотоэлектронного умножителя. При взаимодействии анализируемой пробы с реактивом возникает световой сигнал, который преобразуется в электрический. Этот сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя, где он преобразуется в цифровой код и подается на блок индикации измеряемого сигнала и на блок для регистрации с помощью внешних устройств. /Авторское свидетельство СССР № 1749795, .GOIN 21/76, 1992/.A known liquid sample analyzer containing a light-to-electrical signal conversion unit, consisting of a housing with a vertical cylindrical socket, inside of which is a movable beaker with a side window, inside which a test tube with a working reagent is placed. In a glass, a dispenser is installed, in the cavity of which an analyzed sample is introduced, and the dispenser is closed with a lid with a rubber gasket. When the lid is pressed, the movable cup moves down to the stop and is fixed there with a lever, while the center of the side window of the movable cup coincides with the center of the sensitive element of the photoelectronic multiplier. When the analyzed sample interacts with the reagent, a light signal appears, which is converted into an electric signal. This signal is fed to the input of an analog-to-digital converter, where it is converted into a digital code and fed to the display unit of the measured signal and to the unit for recording using external devices. / USSR Author's Certificate No. 1749795, .GOIN 21/76, 1992 /.

Недостатками этого анализатора являются невозможность обеспечения в нем статических условий взаимодействия рабочего реактива и анализируемой пробы в момент ее введения в реактив из-за встряхивания подвижного стакана во время его опускания и в момент его фиксации при опускании до упора вниз, что резко искажаетThe disadvantages of this analyzer are the inability to provide static conditions for the interaction of the working reagent and the analyzed sample at the moment of its introduction into the reagent due to shaking of the movable glass during its lowering and at the moment of its fixation when lowering all the way down, which sharply distorts

МКИ GO IN 21/76 MKI GO IN 21/76

кинетику свечения реакционной смеси; а также отсутствие поной изоляции от внешнего света чувствительного элемента фотоэлектронного умножителя, что приводит к его быстрому старению и снижает стабильность показаний.kinetics of the glow of the reaction mixture; as well as the lack of isolation from the external light of the sensitive element of the photomultiplier tube, which leads to its rapid aging and reduces the stability of the readings.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является анализатор жидких проб, содержащий реакционную камеру, фотоэлектронный умножитель и измерительное устройство, включающее блок питания, блок усиления сигнала и блок вывода данньпс на внешние регистрирующие устройства. Реакционная камера выполнена в виде корпуса с цилиндрическим гнездом, боковым окном и соосной ему цилиндрической выточкой, внутри которой размещено закрываюшее боковое окно корпуса кварцевое стекло, и крепится фотоэлектронный умножитель, расположенный чувствительным элементом напротив окна корпуса, внутри гнезда расположен неподвижный стакан с пробиркой для рабочего реактива и боковым окном, соосным окну корпуса и связывающим полость стакана с полостью гнезда, а само гнездо сверху снабжено крышкой-дозатором, выполненной с внутренней конической полостью, закрываемой фторопластовой прокладкой-воронкой, предназначенной для помещения в нее анализируемой пробы, и осевым отверстием, связывающим полость крышки-дозатора с полостью стакана./ Патент РФ №2009466, GO IN 15/02, 1994г./.The closest in technical essence to the proposed one is a liquid sample analyzer containing a reaction chamber, a photoelectronic multiplier and a measuring device including a power supply unit, a signal amplification unit and a data output unit to external recording devices. The reaction chamber is made in the form of a case with a cylindrical socket, a side window and a coaxial cylindrical recess, inside which a quartz glass that closes the side window of the case is placed, and a photoelectronic multiplier is mounted, located by a sensitive element opposite the case window, a fixed glass with a test tube for working reagent is located inside the socket and a side window coaxial to the housing window and connecting the glass cavity with the cavity of the socket, and the socket itself is provided with a dispenser lid on top, made internally conical cavity closable fluoroplastic gasket-funnel, designed to contain the sample analyzed, and an axial bore connecting the metering cavity with the cavity cover glass. / Patent RF №2009466, GO IN 15/02, 1994. /.

Принцип действия анализатора жидких проб основан на регистрации свечения анализируемой смеси в момент введения в рабочий реактив анализируемой пробы и преобразования его в электрический сигнал с последующим измерением амплитуды сигнала или его анализа с помощью внешних устройств.The principle of operation of the liquid sample analyzer is based on recording the luminescence of the analyzed mixture at the time the analyzed sample is introduced into the working reagent and converting it into an electrical signal, followed by measuring the signal amplitude or analyzing it using external devices.

Недостатки работы этого анализатора заключаются в низких точности и чувствительности определения из-за невозможности обеспечения идентичных условий взаимодействия рабочего реактива и анализируемой пробы в момент ее введения вThe disadvantages of this analyzer are the low accuracy and sensitivity of the determination due to the impossibility of providing identical conditions for the interaction of the working reagent and the analyzed sample at the time of its introduction into

реактив при проведении анализа различными операторами, поскольку скорость введения пробы зависит от силы нажатия оператора на крышку. Это приводит к резкому снижению стабильности показаний, что снижает достоверность получаемых результатов при проведении анализа различными операторами и в разное время.the reagent during the analysis by various operators, since the rate of introduction of the sample depends on the force the operator presses on the lid. This leads to a sharp decrease in the stability of readings, which reduces the reliability of the results obtained by analysis by various operators and at different times.

Кроме того отсутствие в составе анализатора блока автоматической обработки и отображения результатов анализа не позволяет в полной мере реализовать возможности хемилюминесцентного метода анализа.In addition, the absence of an automatic processing unit and display of the analysis results in the analyzer does not allow to fully realize the capabilities of the chemiluminescent analysis method.

Технический эффект от использования предложенного анализатора заключается в повышении чувствительности, точности и надежности определения и сокращении времени анализа.The technical effect of using the proposed analyzer is to increase the sensitivity, accuracy and reliability of determination and reduce analysis time.

На Фиг. 1 изображена блок-схема экспресс-анализатора жидких проб, на Фиг.2 продольный разрез блока анализа, на Фиг.З - вид анализатора спереди.In FIG. 1 shows a block diagram of an express analyzer of liquid samples, FIG. 2 is a longitudinal section of an analysis unit, and FIG. 3 is a front view of the analyzer.

Экспресс-анализатор жидких проб содержит блок питания 1, блок анализа 2 и блок автоматической обработки и отображения результатов анализа 3.The express analyzer of liquid samples contains a power supply unit 1, an analysis unit 2, and an automatic processing and display unit for analysis results 3.

Блок анализа включает реакционную камеру, соединенную с фотоэлектронным умножителем 4 и состоящую из корпуса 5 с крышкой 6, вертикальным цилиндрическим гнездом 7 с размещенной в нем пробиркой 8 с рабочим раствором и устройством для извлечения пробирки 9 из гнезда 7, закрытым крышкой-дозатором 10 с воронкой 11 для анализируемой пробы, и боковым окном 12, снабженным стеклом 13, закрывающим герметично окно 12, шторками 14 с рычагами 15, соединяющими шторки 14 с крышкой 6. В корпусе выполнена боковая цилиндрическая полость 16, сообщающаяся с гнездом 7 в его нижней части и снабженная расположенным в ней поршнем 17с толкателем 18 и резиновой прокладкой 19. Толкатель 18 через систему рычагов соединен с клавишами включения 20, снабженной кнопкой 21, и выключения 22.The analysis unit includes a reaction chamber connected to a photomultiplier 4 and consisting of a housing 5 with a cover 6, a vertical cylindrical socket 7 with a test tube 8 with a working solution placed in it, and a device for removing the test tube 9 from the socket 7, closed with a metering cap 10 with a funnel 11 for the sample to be analyzed, and a side window 12 provided with a glass 13 that seals the window 12, the shutters 14 with levers 15 connecting the shutters 14 to the cover 6. A side cylindrical cavity 16 is made in the housing, communicating with the socket 7 in its the lower part and equipped with a pusher 18 located in it 17c and a rubber gasket 19. The pusher 18 is connected through a lever system to the power buttons 20, equipped with a button 21, and off 22.

Экспресс-анализатор жидких проб работает следующим образом.The express analyzer of liquid samples works as follows.

Нажатием на клавишу выключения 22 открывают крышку 6 корпуса 5 реакционной камеры и приводят в движение систему рычагов, соединенных с толкателем 18, который перемещает поршень 17 в крайнее левое положение (См. Фиг.2), при этом резиновая прокладка 19 вытесняет воздух из вертикального цилиндрического гнезда 7 корпуса 5 реакционной камеры. После открытия крыщки 6 устройство для извлечения пробирки 9 перемещает пробирку 8 вверх для того, чтобы ее можно было извлечь из гнезда 7. Вращательным движением против часовой стрелки извлекают крышку-дозатор 10 с воронкой 11 для анализируемой пробы. В этот момент можно при необходимости произвести замену воронки 11 после предыдущего анализа.By pressing the shutdown key 22, open the cover 6 of the housing 5 of the reaction chamber and set in motion a system of levers connected to the plunger 18, which moves the piston 17 to its leftmost position (See Figure 2), while the rubber gasket 19 displaces the air from the vertical cylindrical nests 7 of the housing 5 of the reaction chamber. After opening the lid 6, the tube extraction device 9 moves the tube 8 upward so that it can be removed from the socket 7. The metering cap 10 with the funnel 11 for the sample to be analyzed is removed by counterclockwise rotation. At this point, if necessary, you can replace the funnel 11 after the previous analysis.

Перед очередным анализом пробирку 8 помещают в вертикальное цилиндрическое гнездо 7 реакционной камеры, с помощью пипеточного дозатора в пробирку вводят реактив /или исследуемую пробу в соответствии с конкретной методикой анализа/. Крышку-дозатор 10 с воронкой 11 поворотом по часовой стрелке до упора фиксируют в верхней части вертикального цилиндрического гнезда 7 и пипеточным дозатором в воронку 11 вводят исследуемую пробу /или реактив/. Количество реактива и пробы определяется Методикой анализа для конкретной области применения анализатора.Before the next analysis, the tube 8 is placed in a vertical cylindrical socket 7 of the reaction chamber, using a pipette dispenser, the reagent / or the test sample is introduced into the tube in accordance with the specific analysis procedure /. The dispenser lid 10 with the funnel 11 is turned clockwise until it stops and is fixed in the upper part of the vertical cylindrical socket 7 and the test sample / or reagent / is introduced into the funnel 11 with a pipette dispenser. The amount of reagent and sample is determined by the Analysis Method for a specific area of application of the analyzer.

При нажатии на клавишу включения 20 система рычагов сдвигает толкатель 18с поршнем 17 в крайнее правое положение. Резкое перемещение под действием натянутой резиновой прокладки 19 вызывает внутри гнезда 7 реакционной камеры разряжение воздуха, под действием которого находящаяся в воронке 11 проба /или реактив/ впрыскивается в пробирку 8. Одновременно при нажатии клавищи 20When you press the power key 20, the lever system moves the plunger 18c with the piston 17 to the extreme right position. A sharp movement under the action of a stretched rubber pad 19 causes a vacuum in the socket 7 of the reaction chamber, under the influence of which a sample located in the funnel 11 / or reagent / is injected into the test tube 8. At the same time, pressing the key 20

замыкаются контакты кнопки 21, которая обеспечивает синхронный запуск блока автоматической обработки и отображения результатов анализа 3.the contacts of the button 21 are closed, which provides a synchronous start of the automatic processing unit and display of the analysis results 3.

Соосно боковому окну 12 корпуса 5 расположен фотоэлектронный умножитель 4, направленный фотоприемником в сторону бокового окна 12, снабженного герметично закрывающим его стеклом 13. Для полной светоизоляции фотоприемника боковое окно 12 дополнительно снабжено двумя шторками 14, которые расположены параллельно стеклу 13 и через рычаги 15 связаны с крышкой 6. При открывании крышки 6 шторки 14 двумя рядами перекрывают фотоприемник и обеспечивают его защиту от засветки внешним светом. При закрывании крышки 6 шторки 14 открываются в разные стороны, открывая фотоприемник для регистрации свечения анализируемой смеси в момент введения в рабочий реактив анализируемой пробы /или реактива в пробу/.Coaxial to the side window 12 of the housing 5 is a photomultiplier 4 directed by the photodetector toward the side window 12 provided with a glass 13 that seals it tightly. For complete photodetector insulation, the side window 12 is additionally equipped with two curtains 14, which are parallel to the glass 13 and connected through levers 15 to lid 6. When opening the lid 6, the shutters 14 in two rows overlap the photodetector and provide protection from exposure to external light. When closing the lid 6, the shutters 14 open in different directions, opening the photodetector to register the luminescence of the analyzed mixture at the moment of introducing the analyzed sample / or reagent into the sample / into the working reagent.

Блок автоматической обработки и отображения результатов анализа 3 обеспечивает измерение электрического сигнала на выходе блока анализа 2, обработку полученных данных и вывод результатов анализа на цифровое табло. Особенностью блока анализа 3 является наличие аналого-цифрового преобразователя с автоматической установкой оптимального коэффициента преобразования, что позволяет исключить необходимость выбора оператором диапазона измерения перед каждым анализом.Block automatic processing and display of the results of analysis 3 provides the measurement of the electrical signal at the output of analysis unit 2, processing the data and outputting the results of the analysis to a digital display. A feature of analysis unit 3 is the presence of an analog-to-digital converter with automatic setting of the optimal conversion coefficient, which eliminates the need for the operator to select a measurement range before each analysis.

Экспресс-анализатор найдет применение в микробиологии, медицине, пищевой и легкой промышленности, в лабораториях по контролю качества воды и почвы, в сельском хозяйстве. Анализатор обладает высокими эргономическими свойствами, т.к. процесс соединения исследуемой пробы с рабочим реактивом происходит автоматически и условия их смешивания не зависят от оператора, а результатыThe express analyzer will find application in microbiology, medicine, food and light industry, in laboratories for monitoring the quality of water and soil, in agriculture. The analyzer has high ergonomic properties, as the process of combining the test sample with the working reagent occurs automatically and the conditions for their mixing are independent of the operator, and the results

измерения обрабатываются встроенным микроконтроллером, что существенно повышает их точность и достоверность.measurements are processed by the built-in microcontroller, which significantly increases their accuracy and reliability.

Таким образом предложенный экспресс-анализатор жидких проб позволяет повысить чувствительность, точность и надежность определения при сокращении времени анализа.Thus, the proposed express analyzer of liquid samples can increase the sensitivity, accuracy and reliability of determination while reducing analysis time.

Claims

The express analyzer of liquid samples, containing a power supply and an analysis unit, consisting of a reaction chamber connected to a photoelectronic multiplier and made in the form of a housing with a lid, a vertical cylindrical socket with a test tube with working reagent and a tube extraction device closed by it, a dispenser with a funnel for the analyzed sample, and a side window closed by glass, characterized in that it is equipped with a unit for automatic processing and display of the results of the analysis, a side qi is made in the housing indricheskaya cavity, which communicates at the bottom with a vertical cylindrical socket and provided with a piston disposed therein and a plunger rubber gasket and a side window casing is provided with two shutters disposed parallel to the glass, with the arms connecting them with the cover.