SU549091A3

SU549091A3 - Автоматический химический анализатор

Info

Publication number: SU549091A3
Application number: SU1339510A
Authority: SU
Inventors: Джозеф Моран Джон
Original assignee: Хисел Юрон Н.В. (Фирма)
Priority date: 1968-06-14
Filing date: 1973-12-28
Publication date: 1977-02-28
Also published as: FR1602796A; FR1602799A; JPS5017877B1; GB1240307A; SE388049B; TR16573A; IL32316A; GB1240305A; IE33033L; IL42894A; BE724838A; AT302251B; FR1602797A; SE361217B; NO135550B; SE388041B; ES358685A1; GB1240304A; SE388048B; GB1240303A

Description

выбора и дозировани проб; на фиг. 5 - вид в перспективе электрического устройства дл нагрева пробирок; на фиг. 6-схематичный вид системы управлени промывки пробирок; на фиг. 7 - электрическа и механическа схемы системы считывани данных; на фиг. 8 - механическа и электрическа схемы механической части анализатора; на фиг. 9 - механическа и электрическа схемы оптического устройства считывани данных; па фиг. 10 - частичный вид панели программного управлени ; па фиг. 11-частичный вид папели программного управлени , с переключател ми и индикаторными лампами; па фиг. 12 - разрез по А-А на фиг. 11; на фиг. 13 - схема электрического блока устройства управлени ; на фиг. 14-частична вертикальна проекци механической части вычислительного устройства; на фиг. 15 - вид в поперечном сечении подвижного и неподвижного расчетных столов вычислительного устройства, показывающий способ индексировани одного стола относительно другого; на фиг. 16 - сечение по Б-Б на фиг. 15; на фиг. 17 - электрическа схема цепи синхронизации.

Автоматический анализатор дл проведени химических апализов включает в себ замкнутый конвейер 1, который несет несколько р дов пробирок 2, открытых сверху, приспособление дл приготовлени и распределени пробы, которое может состо ть из вращающегос ипдексирующего стола дл удержани испытываемых проб и приспособление дл захвата требуемого количества проб с поворотного стола п передачи их в нужном количестве в соответствии с программой испытаний; приспособление дл дозировани реактива, которое может состо ть из множества контейнеров с реактивами, соединенными с устройствами распределени измеренного количества пробы, которые в свою очередь соединены с выпускными отверсти ми, расположенными над нробирками в требуемом положении, устройства 3 нагрева пробирок 2.

Устройство дл чистки пробирок после окончани испытани ; устройства сушки пробирок и приготовлени к повторному применению; устройства управлени дл выборочного осзществлени последовательного многократного анализа и синхронизации вышеупом нутых элементов системы. Блок выбора лробы 4 получает информацию из системы управлени , котора будет подробно описана ниже. Эти данные относ тс к тому, какие испытани будут проводитьс и в какие пробирки будет подаватьс проба. При получении сигналов из блока выбора 4 пробы срабатывает воздушный клапан 5, который приводит в действие цилиндр с поршнем 6 дл движени рычага 7 по направлению к столу 8 с пробами. Одновременно посылаетс сигнал в систему управлени кареткой 9, при этом срабатывает реле времени 10 и приводитс в действие двигатель 11 каретки 9 через муфту 12 и шкив 13 дл движени каретки 14 по направлению к столу 8.

Муфта 12 реверсирует и останавливаетс 1 над позицией захвата па столе 8, при этом срабатывает воздушный клапан 15 и приводит в действие цилиндр с поршнем 16 дл опускани шприца в контейнер 17 на столе 8.

Затем приводитс в действие двигатель 18 дл захвата заданного количества пробы, который реверсирует, воздушный клапан 15 закрываетс , позвол цилиндру 16 подн ть шприц.

Одна часть пробы возвращаетс обратно в чашу с пробой, и рычаг 7 движетс назад,

над пробирками 2. Когда каретка 14 останавливаетс над требуемой пробиркой 2, включаетс реле времени 19 отбора пробы. Сцепл етс муфта распределител , п измеренна проба подаетс в соответствующую пробирку 2.

Сцепл етс муфта 12 каретки, и каретка 14 движетс к следующей запрограммированной пробирке, куда выливаетс друга проба. Затем каретка 14 движетс к чаше отходов и

промывки 20. Одновременно срабатывает устройство управлени промывкой 21, и шприц и трубопровод промываютс и заполн ютс чистой водой дл подготовки к следующему циклу.

Конструкци устройств дл нагрева пробирок 2 зависит от специфичности проводимых химических анализов.

Нагреватель 22 может представл ть собой электронагреватель с отверсти ми 23 дл

пробирок 2 и клеммами 24 дл подключени электроэнергии.

Частью схемы управлени вл етс главное синхронизирующее устройство, которое после того, как будут запрограммированы испытани , управл ет работой ипдексирующего стола 8, а также воздушным клапаном, который в свою очередь приводит в действие поршневое устройство, привод щее в движение конвейер 1. После завершени последнего запрограммированного испытани главное синхропизируюшее устройство выключаетс и одновременно срабатывает реле, которое будет продолжать индексировать и приводить в действие поршень в цилиндре, вызыва индексацию конвейера 1, который выполн ет определенное количество циклов, гарантиру промывку и очистку всех пробирок.

Считывающа система имеет панель кноночного управлени 25, в которой запрограммированы все испытани , проводимые в анализаторе , в соответствии с информацией, переданной в вычислительную машину 26. Нажимают на кнопку 27, чтобы привести в действие главное синхронизирующее устройство

28, которое обеспечивает синхронное выполнение различных функций. В соответствующей точке рабочего цикла синхронизирующее устройство считывани 29 приводит в действие пневматические цилиндры 30 в считывающем

устройстве дл помещени кювет 31 в пробирки 2. Затем посредством пневматического поршн 32 испытываема проба подаетс в пробирки 2. Во врем цикла считывани кажда просвечивающа лампа 33 направл ет пучок света через кювету 31 на фотоэлемент 34. Кажда просвечивающа лампа 35 имеет реле , сигнализирующее о неисправности лампы 33, которое соединено с сигнализирующей системой 36 дл передачи звукового сигнала в случае неисправности одной из подсвечивающих ламп 35. Затем привод тс в действие временной выключатель самописца 37 дл начала последовательного поиска посредством последовательного соединени вывода каждого фотоэлемента с пером самописца 38, фиксирующего выходной сигнал на движущейс ленте с указанием концентрации неизвестного вещества в растворе, подвергающегос анализу . Во врем процесса развертывани лампы 39 загораютс , указыва на записываемый параметр, причем счетчики 40 последовательно подсчитывают каждое записанное значение и дают команду на возврат в исходное положение запрограммированных реле 41. До завершени цикла развертывани посылаетс импульс в синхронизирующее устройство блока считывани 29, дава возможность ему закончить последнюю фазу цикла считывани , при этом привод в действие средства управлени дл выпуска испытанной пробы из кювет 31 и вывода их из пробирок 2, подготавлива их к началу следующего цикла.

Кроме того, предусмотрены электрические системы управлени калибровкой 42, кажда из которых соединена с фотоэлементом 34. Частью каждой электрической системы управлени может быть потенциометр 43 и потенциометр 44 дл контрол и калибровки выходного сигнала от каждого фотоэлемента 34 в соответствии с известной испытанной пробой .

Панель выключателей цепи 45 имеет отдельные переключатели, маркированные, как показано, соответствующей цифрой в кружке на фиг. 3. Цифры в кружках обозначают кнопочные переключатели, которые автоматически отключаютс при возникновении перегрузок , тем самым подава четко слышимый сигнал , вследствие чего оператор может быстро проверить панель управлени дл установлени неполадок.

Напр жение подаетс на выключатель 46, а также к обычному магнитному контактору 47. Электрическа цепь 48 с ответвленной цепью 49 переменного тока с напр жением 115 в и цепью 50 посто нного тока с напр жением 48 в подает электроэнергию к различным устройствам управлени , цепь 51 вл етс цепью подачи энергии к воздущному компрессору, цепь 52 - к различным нагревател м 22 ванн 53 и 54, цепь 55 - к сушител м 56, цепь 57 - к вычислительному устройству 26, цепь 58 - к непрерывному конвейеру 1, цепь 59 - к дозатору проб 60, цепь 61 - к устройствам промывки пробирок и их клапанам , цепь 62--к реле стока и исполнительному механизму стока (на фиг. не показан), цепь 63 -к соленоидам 64 дозаторов реагента , цепь 65 - к устройствам считывани данных 66 и фотоэлементам 34, цепь 67 - к самописцу 38 и цепь 68 - цепь подачи энергии посто нного тока с напр жением 12 в - к реле 69 и лампам подсвета 35.

Кнопочна панель 70 состоит из вертикальных р дов 11 световых сигналов и кнопок, причем каждый р д соответствует каждому поперечному р ду пробирок.

В дополнение к дес ти отдельным кнопкам дл селективной дифференциальной программы р д пробирок имеет кнопку 72, показывающую, что профиль всех дес ти испытаний следует проводить по данной пробе, а также включает в себ кнопку расцеплени 73 дл отключени всех кнопок, нажатых в

этом р ду в случае погрехпности или когда желательно изменить запрограммированные данные.

Кроме того, предусмотрены сигналы 74 нумерации и световые сигналы дл указани положени испытаний. Нажимные кнопки на панели 70 соедин ютс с неподвижной секцией или стационарной панелью 75 вычислительного устройства 26. Панель 70 в показанном примере имеет 60 кнопок в горизонтальных

р дах, посредством которых можно программировать 60 проб дл различных испытаний.

Вычислительное устройство включает в себ изогнутую секцию 76, соединенную с приводом черв чного колеса, который в свою очередь подсоединен к муфте 77 изогнутой панели с двигателем 78 дл регулировани относительного положени подвижной панели 79 к неподвижной секции 75. Двигатель 78 подвижной секции приводит в действие и поворачивает подвижную панель 79 синхронно с поворотом конвейера 1 таким образом, что информаци , запрограммированна па программирующем устройстве 70, передаетс на соответствующие устройства управлени работой , за счет чего подвижна панель затем передает информацию, как, например, какие испытани следует проводить, какое считывание дапных следует производить, которые завис т от того, какое испытание следует проводить , какое количество материала пробы должен отобрать дозатор 80, что зависит от количества испытаний. Дозатор разливает соответствующие реагенты, что также зависит от того, какие испытани запрограммированы . Например, стационарна секци 75 соответствует и электрически св зана с панелью 70, т. е. секци 75 включает в себ дес ть р дов из шестидес ти зажимов, соедин ющихс с соответствующими кнопками на панели 70.

Однако дл подвижной панели 79 нужны штифты 81, соответствующие количеству реакционных позиций пробирок на конвейере (в приведенном примере двадцать), в которых могут программироватьс и осуществл тьс дифференцирующие функции. Так как подвижна панель 79 поворачиваетс за стационарной панелью 75, ее штифты 81, которые подпружинены, движутс против штифтов 82 с контактами и отбирают запрограммированную информацию и передают ее к различным системам анализатора. Так как исследуемые пробы проход т через двадцать возможных рабочих позиций на конвейере 1 от передачи пробы до считывани данных по ней, то подвижна панель 79 сигнализирует различным системам, что работа должна осуш ,ествл тьс в отдельном цикле. Информаци , посылаема с панели развертки, включает в себ : будут ли программироватьс другие пробы, в каких продольных р дах должны разливатьс пробы, какие реагенты следует добавл ть в данной позиции, работают ли световые сигналы на программируюш,ей панели 70 дл указани , какие пробы выполн ютс , по каким испытани м следует считывать данные и когда их следует считывать. Таким образом вычислительна машина 26 будет повтор ть каждый цикл до тех пор, пока программа не будет выполнена. Одновременно панель 79 возвраш,аетс в нулевое положение , главное синхронизируюш,ее устройство 28 останавливает работы и включает реле времени 83, задающее врем конечной промывки . Однако так как предлагаемое устройство работает на непрерывном цикле, и панели выполнены линейно, то кроме шестидес ти р дов контактов 82 стационарна панель 75 .будет иметь дополнительно двадцать р дов контактов 82, которые электрически соединены с первыми двадцатью р дами на неподвижной панели 75, при этом линейна панель может действовать как вращающийс выключатель, хот , вращающа с панель может примен тьс вместо панелей 75 и 79 посредством считывани данных, запрограммированных на первых двадцати р дах штифтов 82, когда панель 79 проходит первые контакты . Во врем работы перва позици на панели развертки перемещаетс от нулевой позиции в позицию 84 на неподвижной панели. Затем посредством механизма реверса 85 развертка устанавливаетс в позицию 86 на неподвижной панели и продолжает индексировать между позицией 84 и позицией 86, пока не закончитс программа. Затем панель 79 возвращаетс в нулевое положение. На панели 87 выбора реактива предусмотрены гибкие кабели дл включени соленоидов 64 на соответствующей позиции конвейера. Кроме того , развертка передает информацию к реле времени дл считывани и записи данных. Панель 87 имеет несколько р дов 88 гнезд, соединенных с электрическими соленоидами 64. Так как предусмотрены 17 возможных позиций пробирок дл каждого испытани , на которых могут разливатьс реактивы, то панель 87 выбора реактива имеет 17 р дов 89 из дев ти гнезд, которые соединены со штыр ми на панели развертки 79. Таким образом дл установки устройства различные гибкие провода (на фиг. не показаны) подсоедин ютс от гнезд соленоидов к гнезду соответствуюш ,ей позиции разливки реактива в р дах 89. Когда панель 79 достигает данной позиции , возбуждаетс требуемый соленоид дл подачи требуемого реактива в соответствуюш ,ую пробирку. Дл пуска и остановки анализатора примен ютс кнопки 90, 91 и 27. Кнопка 90 представл ет собой выключатель, посредством которого останавливаетс весь анализатор. Кнопка 91 вл етс резервной, котора примен етс до нажати кнопки 27. При нажатии на кнопку 91 приводитс в действие магнитный контактор 47, посредством которого ток поступает в цепи 48-52, 55, 57-59, 6163 , 65 и 67 и 68 и подготавливает устройство к работе; таким образом, при нажатии на кнопку 27 приводитс в действие главное синхронизирующее устройство 28, которое начинает проведение химического анализа. Электрическа принципиальна схема включает в себ функциональные блоки управлени . Испытани , которые должны производитьс , запрограммированы на кнопочной панели 70, таким образом обеспечива контроль химических испытаний, производимых на каждой пробе. Кроме того, пробы отсортированы на столе 8, в контейнерах 17, и вспомогательна кнопка 91 примен етс дл доведени различных нагревателей до соответствующей температуры. При нажатии на кнопку 27 приводитс в действие главное синхронизирующее устройство 28, которое передает сигнал в запрограммированную панель 70 и вычислительную машину, котора имеет неподвижную и подвижную панели развертки. Из панели 79 данные передаютс в блок управлени выбором пробы 4 дл запоминани . Блок управлени выбором пробы 4 передает сигнал клапану каретки 92 и через механизм управлени каретки 93 приводит в действие реле средств отсасывани 94. Кроме того, устройство управлени выбором пробы 4 передает сигналы в механизм управлени дозатора 95 реле времени 19, реле средства отсасывани 94 и механизм управлени каретки 93. Из механизма управлени кареткой 93 передаетс сигнал муфте 12 каретки дл привода в действие двигател 11 каретки, который осуществл ет передачу шприца 96 над позицией захвата на столе 8. Шприц 96 входит в контейнер 17 и всасывает запрограммированное количество пробы, причем реле дозатора ( двигател ) 18 реверсирует муфту дозатора 97, шприц поднимаетс , часть пробы выливаетс назад в контейнер, рычаг 7 каретки движетс назад над р дом пробирок, реле времени 19 останавливает его на каждом из запрограммированных продольных р дов пробиок и разливает пробы в пробирки. Панель 9 передает данные в панель управлени редствами выбора реактива дл включени

соленоидных клапанов 64, обеспечивающих подачу требуемого количества соответствующего реактива на нужную позицию.

Панель 79, котора получает запрограммированные данные из неподвижной панели 75, передает сигнал реле считывани 29, которое управл ет подъемом и опусканием блока считывани 98 дл осуществлени всасывани , производимого зстройством, и вытеснени жидкости после завершени испытани посредством считывани . Реле средств считывани 29 управл ет также работой датчика самописца 37, который развертывает каждое из запрограммированных испытаний и записывает их на самописие 38.

Во врем каждого цикла синхронизирующее устройство 28 передает сигнал конвейеру 1,

(который индексируетс - поворачиваетс , обеспечивает сигналами дл передачи запрограммированных данных в функциональные ,.схемы и начало выполнени функций, сигнализирует о незапрограммированных кнопках пульта управлени после завершени испытани на каждой отдельной пробе, приводит в действие средства управлени 99, подачей дл продвижени блока развертки в соответствии с запрограммированными сигналами дл проведени следующей серии испытаний, передает сигналы устройству промывки 100 пробирок дл очистки пробирок и, кроме того, передает сигнал столу 8, который поворачиваетс .

Необходимо, чтобы работа конвейера, поворотного стола и блока развертки была синхронизирована дл того, чтобы требуема проба захватывалась со стола и заливалась в пробирки.

В анализаторе может быть установлен синхронизирующий выключатель 101 дл измерени индексируемого положени конвейера, приводимого в действие ременным приводом 102, соединенным с одной из звездочек конвейера 1. Следовательно, когда конвейер поворачиваетс , выключатель 101 одного р да пробирок поворачиваетс дл указани положени конвейера. Другой синхронизирующий выключатель 103 (двухслойный, пластинчатый ) устанавливаетс в положении соединени с поворотным столом 8, измер положение стола при вращении. Синхронизирующие выключатели 101 и 103 соединены последовательно через вычислительное устройство 26, дл того, чтобы поворотный стол 8, конвейер 1, неподвижна панель 75 н панель 79 были синхронизированы до начала следующего цикла испытаний.

Claims

1.Автоматический химический анализатор, содержащий замкнутый конвейер с контейнерами дл проб, устройства дозировани проб и реагентов в контейнеры и устройство считывани данных, отличающийс тем, что, с целью осуществлени дифференцированного и селективного управлени испытанн мп, проводимыми с каждой пробой, он снабжен устройствами управлени , оперативно св занными с устройствами дозировани и считывани данных, устройствами программировани и запоминани команд, устройствами считывани программ, оперативно св занными с устройствами запоминани команд, и исполнительными механизмами, оперативно св занными с устройствами считывани команд.

2.Анализатор по п. 1, о т л и чающийс тем, что устройства управлени снабжены пультом программного выборочного управлени , выполненным в виде позиционных переключателей , первой контактной доскн, электрически соедиттеиной с пультом управлени и имеющей электрический контакт, соединенный с каждым переключателем на пульте управлени , н второй контактной доски, выполненной поворачнвающейс относительно первой в период индексировани пробирок, контакты которой электрически св заны с устройствами дозировани проб и реагентов и считывани данных.

3..Д-налнзатор по пп. 1 н 2, отличающийс тем, что пульт снабжен устройством выбора реактива, содержащего приемники пробирок, электрически св занные с дозирующ ими устройствами п второй контактной доской .

4.Анализатор по пп. 1-3, отличающийс тем, что пульт снабжен переключателем дл каждой пробирки.

пппп пплппппп ппп ппп иииииицииии/исгп

iAujm ,nnnnnn

/ГТКПТТПТТШ U U U U U U ШП

ipue.f

2

757

8 v

7

-у

65}

0 О ©0

® (

( v

...- .j

2

8В

й

Ь

-«

ъ

Ъ

It л

Т

т

j;

JJ

зп

Сриг.8

n

да

1 г P

11

25

Фиг.Ю

О

71

:;оо

г-рп

JID

оо

00

пп

DD

Риг. 2

Фиг. 14

ill

i

g

iili

111

W I

827f

ЦУиг. fff