UA31236U - Device for automated measurement of viscosity of biological liquids - Google Patents
Device for automated measurement of viscosity of biological liquids Download PDFInfo
- Publication number
- UA31236U UA31236U UAU200714803U UAU200714803U UA31236U UA 31236 U UA31236 U UA 31236U UA U200714803 U UAU200714803 U UA U200714803U UA U200714803 U UAU200714803 U UA U200714803U UA 31236 U UA31236 U UA 31236U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- capillary
- viscosity
- liquid
- liquids
- cuvettes
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- HYYBABOKPJLUIN-UHFFFAOYSA-N mefenamic acid Chemical compound CC1=CC=CC(NC=2C(=CC=CC=2)C(O)=O)=C1C HYYBABOKPJLUIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель відноситься до медицини і може бути використана у наукових дослідженнях, клінічній лабораторній діагностиці, клінічній медицині для визначення в'язкості біологічних рідин, крові.The useful model refers to medicine and can be used in scientific research, clinical laboratory diagnostics, clinical medicine to determine the viscosity of biological fluids, blood.
Аналогом корисної моделі є комірка вимірювання електропровідності СІ 5 50 |Измерительная ячейка проводимости. Сі 50. РЕр:/Лимли.Кірвегмів.гшей а) сів 50.йпіт. - 2007). При індуктивному вимірюванні провідності змінний струм соленоїду генерує змінне магнітне поле, індукуючи електричну напругу в рідині. Рух іонів рідини (струм) збільшується в залежності від концентрації. Струм в рідині генерує змінне магнітне поле 70 у приймальному (другому) соленоїді. Такий струм перераховується в концентрацію іонів через електропровідність. Тобто, аналог оперує параметрами електропровідності розчину з метою визначення його концентрації і є електрофізичним способом аналізу, що не спрямований на вимірювання в'язкості рідини за її протікання.An analogue of the useful model is the electrical conductivity measuring cell SI 5 50 | Conductivity measuring cell. Si 50. REr:/Lymly.Kirvegmiv.gshey a) siv 50.ypit. - 2007). In inductive conductivity measurement, the alternating current of the solenoid generates an alternating magnetic field, inducing an electrical voltage in the liquid. The movement of liquid ions (current) increases depending on the concentration. The current in the liquid generates an alternating magnetic field 70 in the receiving (second) solenoid. Such a current is converted into ion concentration through electrical conductivity. That is, the analogue operates with the parameters of the electrical conductivity of the solution in order to determine its concentration and is an electrophysical method of analysis that is not aimed at measuring the viscosity of the liquid during its flow.
Недоліком аналогу є те, що грунтований на вимірюванні електропровідності є великий об'єм досліджуваної 12 рідини, принципова неможливість вимірювання в'язкості досліджуваної рідини.The disadvantage of the analogue is that, based on the measurement of electrical conductivity, there is a large volume of the liquid under study 12, the fundamental impossibility of measuring the viscosity of the liquid under study.
Найближчим аналогом корисної моделі є пристрій для вимірювання в'язкості рідини, що складається із резервуара для рідини та капіляра, в якому рухається рідина (Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н.The closest analogue of a useful model is a device for measuring the viscosity of a liquid, consisting of a reservoir for a liquid and a capillary in which the liquid moves (E.M. Gershenzon, N.N. Malov, A.N. Mansurov
Молекулярная физика: учебное пособие. - М.: Академия, 2000. - 272 с.Ї1. Прототип представляє собою капілярний віскозиметр Пуазейля, що є О-подібною скляною трубкою, широке коліно якої розширюється до низу. Друге коліно вміщує впаяний всередині капіляр, що закінчується зверху кулькою, яка розширюється до верху. Під кулькою і над нею позначені дві мітки, які обмежують певний об'єм. Вимірювання здійснюється наступним чином.Molecular physics: textbook. - M.: Academy, 2000. - 272 pp. Y1. The prototype is a capillary Poiseuille viscometer, which is an O-shaped glass tube with a wide elbow that expands to the bottom. The second knee accommodates a capillary soldered inside, ending at the top in a ball that expands to the top. Below the ball and above it are marked two labels that limit a certain volume. The measurement is carried out as follows.
Віскозиметр опускають в ємність із досліджуваною рідиною так, щоб її рівень був вище верхньої мітки віскозиметра. При заповненні віскозиметра (кульки) реєструється час, що пропорційний в'язкості рідини.The viscometer is lowered into the container with the test liquid so that its level is above the upper mark of the viscometer. When filling the viscometer (ball), a time proportional to the viscosity of the liquid is recorded.
Недоліком найближчого аналога є великий об'єм досліджуваної рідини, малий діапазон вимірювань тощо.The disadvantage of the closest analogue is the large volume of the liquid being tested, the small range of measurements, etc.
Нами пропонується рішення, що усуває вказані недоліки. 2We offer a solution that eliminates these shortcomings. 2
В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалити пристрій для вимірювання в'язкості біологічних рідини шляхом введення до Мо капіляра нового функціонального вузла для вимірювання електропровідності та комп'ютера, в якому проводять оцінку швидкості протікання реакції для забезпечення об'єктивного вимірювання невеликого об'єму рідини. соThe useful model is based on the task of improving the device for measuring the viscosity of biological fluids by introducing a new functional unit for measuring electrical conductivity and a computer into the Mo capillary, which evaluates the rate of reaction to ensure objective measurement of a small volume of liquid. co
Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої для автоматизованого вимірювання в'язкості с біологічних рідин, що складається із резервуара для рідини та капіляра, згідно до корисної моделі, резервуар представлений двома кюветами, які знаходяться на підставках, кінці капіляра занурені в кювети, туди ж вміщені с електроди, до електричного ланцюга приєднаний вольтметр та амперметр, які через перехідники приєднані до с пи персонального комп'ютера. 325 На Фіг.1 представлена загальна схема пристрою, що заявляється, де позначено: 1, 2 - кювети з со досліджуваними пробами рідини; З - вольтметр (87-21); 4 - амперметр (87-21); 5 - капіляр в якому рухається досліджувана рідина: б - підставки для регулювання положення кювет; 7, 8 - перехідники до персонального комп'ютера (9). «The task is solved by the fact that in the device for automated measurement of the viscosity of biological fluids, which consists of a reservoir for liquid and a capillary, according to a useful model, the reservoir is represented by two cuvettes that are on stands, the ends of the capillary are immersed in the cuvettes, to the same electrodes are placed, a voltmeter and an ammeter are connected to the electric circuit, which are connected to the PC of a personal computer through adapters. 325 Fig. 1 shows the general scheme of the claimed device, where it is indicated: 1, 2 - cuvettes with liquid samples under investigation; Z - voltmeter (87-21); 4 - ammeter (87-21); 5 - a capillary in which the tested liquid moves: b - stands for adjusting the position of the cuvettes; 7, 8 - adapters to a personal computer (9). "
Спільними ознаками найближчого аналога та пристрою, що заявляється, є наявність резервуара із водою та капіляра. т с Корисна модель відрізняється від найближчого аналога наявністю блока для вимірювання з» електропровідності із комп'ютерним аналізом.Common features of the closest analogue and the claimed device are the presence of a reservoir with water and a capillary. t s The useful model differs from the closest analog by the presence of a unit for measuring electrical conductivity with computer analysis.
Порівняння способу, що заявляється та способу-прототипу, подано у таблиці. 4 й аналог електроліту) (спосіб, що заявляється) щ з 50 протіканні через капіляр о » потоку рідиниA comparison of the claimed method and the prototype method is presented in the table. 4th analog of electrolyte) (applied method) of 50 flow through the capillary about » liquid flow
Опис пристрою в динамічному стані У запропонованому контактному пристрої для вимірювання 59 електрофізичних параметрів невеликих об'ємів водних розчинів електролітів, досліджувану рідину пропускають с через полімерну трубку (капіляр) діаметром й хз 0,1-1,0мм довжиною І: 700мм. Кінці трубки занурені в об'єми рідин з перерізом О » 4, куди вміщені електроди для вимірювання пропускання електричного струму порядка 1о0мкКА - О,ТНА (Фіг.1). За таких умов практично все електричне поле зосереджується вздовж капіляра, тому градієнт потенціалу в біля-електродній зоні є мізерним і вимірювання проводять за дії постійного струму. бо Теоретичне та експериментальне обгрунтування дії пристрою, що заявляється.Description of the device in a dynamic state In the proposed contact device for measuring 59 electrophysical parameters of small volumes of aqueous solutions of electrolytes, the studied liquid is passed through a polymer tube (capillary) with a diameter of 0.1-1.0 mm and a length of 700 mm. The ends of the tube are immersed in volumes of liquids with a cross-section of О » 4, where electrodes are placed for measuring the transmission of an electric current of the order of 1о0μКА - О,ТНА (Fig. 1). Under such conditions, almost the entire electric field is concentrated along the capillary, so the potential gradient in the near-electrode zone is negligible and measurements are carried out under the action of direct current. for Theoretical and experimental substantiation of the action of the claimed device.
Зазначені умови дозволяють визначити питому електропровідність а розчину електроліту з виразу законаThe specified conditions make it possible to determine the specific electrical conductivity of the electrolyte solution from the expression of the law
Ома у диференційній формі: 152 се, (1) де. !/. 4. (23 б5 І- С да" -Д-Ohma in differential form: 152 se, (1) de. !/. 4. (23 b5 I- C da" -D-
З в-МFrom in-M
ЇкYikes
Тоді с - Кк (4) 95 ла а питомий опір 1 ді (5) тяThen c - Kk (4) 95 la and specific resistance 1 di (5) ty
Кінці капіляра занурювались в об'єми дистиляту і досліджуваного електроліту, із заданим тиском др, що 70 зумовлювало рух розподілу їх вздовж капіляра зі швидкістю о, яка залежить від в'язкості рідин. Якщо при цьому знехтувати змішуванням рідин в капілярі (мізерний діаметр тощо), тоді омічний опір рідин в ньому в певний момент часу Ю дорівнює:The ends of the capillary were immersed in the volumes of the distillate and the studied electrolyte, with a given pressure dr, which caused the movement of their distribution along the capillary at a speed o, which depends on the viscosity of the liquids. If at the same time we neglect the mixing of liquids in the capillary (small diameter, etc.), then the ohmic resistance of the liquids in it at a certain moment of time Y is equal to:
Із (6)Of (6)
Б-в-ї вSecond century
Р г) Р: в 15 де ру і ро - питомі електропровідності дистиляту і розчину І. і І» їх шляхи, пройдені у капілярі складатимуть: кт (7)R d) R: in 15 where ru and ro are the specific electrical conductivities of the distillate and solution I. and I" their paths traveled in the capillary will be: kt (7)
Підставивши і» із (7) в (6) одержимо: і-й 1-3 вою (8)By substituting i" from (7) into (6), we obtain: i-th 1-3 voi (8)
Б-ви ва. кн Віта ра рі в ра в в г 20 . й йB-you are kn Vita ra ri v ra v v g 20 . and
При русі рідин в капілярі: (ФО 2 норі (9)During the movement of liquids in the capillary: (FO 2 holes (9)
Для зручності вважаємо, що в початковий момент відліку часу І. - 0, тоді (8) з урахуванням (9) прийме вигляд: в-Ві-розолі Раю (10) 25 5 ЗFor convenience, we consider that at the initial moment of time I. is 0, then (8) taking into account (9) will take the form: v-V-rosoli Rayu (10) 25 5 Z
Вимірюючи попередньо р. і ро згідно формули (5) та визначивши величини |, і 5 із залежності о,Having previously measured ρ and ρ according to formula (5) and determined the values |
КУА. У я В, (11) де д ВІ - РІ) 5 дО БакAMC In I V, (11) where d VI - RI) 5 dO Bak
Е со можна знайти швидкість рідин в капілярі. соSo you can find the speed of liquids in the capillary. co
Під час експерименту проводилось вимірювання залежності (МОЮ при ШО-сопві за допомогою цифрових вольтамперметрів 87-21, які через інтерфейсні перехідники були підключені до РТ порта комп'ютера, а Ге складена програма дозволяла спостерігати на дисплеї комп'ютера графічні часові залежності експериментальноїDuring the experiment, the dependence was measured (MYU at SHO-sopv with the help of digital voltmeters 87-21, which were connected to the RT port of the computer through interface adapters, and the compiled program allowed to observe on the computer display graphic time dependences of the experimental
І-5(9 та обчислюслювальної 1 функцій при О-сопві (Фіг.1 та 2). -- т- 50I-5(9) and computing 1 functions at O-sop (Figs. 1 and 2). -- t- 50
Ї соShe co
Оскільки ваше Шо, то на дисплеї комп'ютера можна спостерігати пряму залежність К(О-А.ДВ, звідкиSince your Sho, then on the computer display you can observe a direct dependence of K(O-A.DV, from where
Іа програмою визначалась ефективна швидкість рідини в капілярі за формулою: « 1 11 "Мк ків Що 2 с де о, - кут нахилу дотичної для залежності К(О) до вісі часу ї. :з» Для круглої циліндричної трубки рівняння Навьє-Стокса має вигляд |З): 14,05, Ар - - | - -В--The program determined the effective velocity of the liquid in the capillary according to the formula: "1 11 "Mk kiv What 2 s where o, - the angle of inclination of the tangent for the dependence of K(O) to the time axis y. :z" For a round cylindrical tube, the Navier-Stokes equation has view |Z): 14.05, Ar - - | - -B--
Кок ак тік бе де ,- 2 ту? 7 Відстань до вісі трубки, а розподіл швидкостей рідин по перерізу трубки має вигляд: чв- Ав ва) як ко Ак з 20 Тоді секундна витрата об'єму рідини визначається за формулою Пуазейля: твKok ak tik be de,- 2 tu? 7 The distance to the axis of the tube, and the distribution of fluid velocities along the cross-section of the tube has the form: чв- Ав ва) as ko Ак with 20 Then the second flow rate of the liquid volume is determined by the Poiseuille formula: тв
Мов т А 4) сек Вик р де 0 Мрек-| ВЧ - еф З- сопе (15) т с Вимірявши зміну маси рідини в одному з об'ємів рідини за час ї:Mov t A 4) sec Vyk r de 0 Mrek-| HF - ef Z- sope (15) t s By measuring the change in the mass of the liquid in one of the volumes of the liquid during time y:
Тесек- Ї ща 5- СОпTesek- Yshcha 5- SOP
ІAND
6о0 можна обчислити в'язкість рідини: п-вйлю (6) по6o0 it is possible to calculate the viscosity of the liquid: n-vylyu (6) po
ВікСріVikSri
Ефективна швидкість рідини в капілярі згідно (13) запишемо у вигляді: б5 вр-с Ав, (7) тіThe effective velocity of the liquid in the capillary according to (13) is written in the form: b5 vr-s Av, (7) those
Знайшовши у, із (11), п із (16) та вимірявши др, знайдемо із (17) константу С для даного капіляра.Having found y, from (11), p from (16) and measuring dr, we will find from (17) the constant C for this capillary.
Далі ефективну в'язкість рідин в даному капілярі будемо визначати для фіксованих др із (17):Next, we will determine the effective viscosity of liquids in this capillary for fixed dr from (17):
Ап (18 п- СсеВ 118) цеAp (18 p- SseV 118) this
Таким чином на різних рідинах показано, що даним способом можна досліджувати зміну питомої 70 електропровідності с, ефективну швидкість руху рідин у капілярі та ефективну в'язкість рідин при ОО - сопві.Thus, it is shown on different liquids that this method can be used to study the change in specific electrical conductivity s, the effective speed of movement of liquids in the capillary, and the effective viscosity of liquids at OO - nozzle.
Як зазначалось для вимірювання в'язкості створена програма, яка будує залежності (0 та 10/(О - Фіг.2.As mentioned, a program was created to measure viscosity, which builds dependencies (0 and 10/(O - Fig. 2.
Приклад практичного використання способу.An example of practical use of the method.
Дослідження проводились при (1-202С. Спочатку використовували еталонні рідини: 1 - дистильована вода Н - 1,005мПа.с, р - 0,9982; 2 - фізрозчин Н - 1,022мПа.с - 0,996 розчин Масі. Для них програма розрахувала 75 ефективну швидкість потоку рідин в капілярі м - 3.89мм/с. Знаючи різницю висот рівнів дистильованої води та фізрозчину п - 2,00см і враховуючи, що р - рой (19) при 9 - 9,8м/с?, розрахували постійну установки С - 2,014.106МН.с2, Після цього можна досліджувати в'язкість довільної біологічної рідини, попередньо замірявши її густину за допомогою прецензійного зважування досліджуваного об'єму рідини.The research was carried out at (1-202C. Initially, reference liquids were used: 1 - distilled water H - 1.005 mPa.s, p - 0.9982; 2 - physiological solution H - 1.022 mPa.s - 0.996 mass solution. For them, the program calculated 75 effective the velocity of the flow of liquids in the capillary is m - 3.89 mm/s. Knowing the difference in the heights of the levels of distilled water and the physiological solution n - 2.00 cm and taking into account that p - roy (19) at 9 - 9.8 m/s?, we calculated the installation constant C - 2,014.106МН.s2. After that, you can study the viscosity of any biological fluid, having previously measured its density by means of selective weighing of the studied volume of fluid.
У процесі дослідження програма розрахувала швидкість руху плазми в капілярі м - З3,554мм/с. Попередньо вимірявши значення питомої густини плазми р - 1,027г/см3 відповідно до формул (18, 19) одержуємо значення динамічної в'язкості досліджуваної плазми крові (4 - 1,141мпПа.с).During the research, the program calculated the speed of plasma movement in the capillary m - 3.554 mm/s. Having previously measured the value of the specific density of plasma p - 1.027g/cm3 according to formulas (18, 19), we obtain the value of the dynamic viscosity of the studied blood plasma (4 - 1.141mpPa.s).
Технічний результат: використання пристрою, що заявляється дозволяє виміряти в'язкість невеликих об'ємів рідини та отримати об'єктивний результат. що зTechnical result: the use of the claimed device allows you to measure the viscosity of small volumes of liquid and obtain an objective result. what with
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200714803U UA31236U (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Device for automated measurement of viscosity of biological liquids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200714803U UA31236U (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Device for automated measurement of viscosity of biological liquids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA31236U true UA31236U (en) | 2008-03-25 |
Family
ID=39818831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200714803U UA31236U (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Device for automated measurement of viscosity of biological liquids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA31236U (en) |
-
2007
- 2007-12-26 UA UAU200714803U patent/UA31236U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fein | Microdimensional pressure measurements in electrolytes. | |
Vatani et al. | A miniaturized transient hot-wire device for measuring thermal conductivity of non-conductive fluids | |
CN107091861A (en) | A kind of device and method for measuring different depth water body resistivity under water | |
UA31236U (en) | Device for automated measurement of viscosity of biological liquids | |
CN103412192B (en) | A kind of pure water conductivity measurement system | |
RU2700714C2 (en) | Method of determining viscosity coefficient of small-volume substance and device for implementation thereof | |
Black et al. | Improvements in instrumentation and techniques for microelectrophoresis | |
RU2708714C1 (en) | Method for determination of density of solid bodies and device for its implementation | |
CN209542400U (en) | A kind of detection device of foaming properties | |
UA120221U (en) | METHOD OF MEASUREMENT OF VISCOSITY OF HOMOGENEOUS LIQUIDS WITH A NOELECTRIC METHOD WITH THE USE OF ELECTRONIC WEIGHT | |
RU133937U1 (en) | DEVICE FOR RESEARCH OF ELECTROPHYSICAL PROPERTIES OF PLANT TISSUES | |
CN107402250A (en) | A kind of multi-parameter water quality heavy metal automatic on-line detector and detection method | |
CN206057133U (en) | A kind of tester for viscosity factor | |
CN109682749A (en) | A kind of detection device of foaming properties | |
CN207528293U (en) | A kind of use for laboratory water-oil phase metering device | |
CN102664131A (en) | Device for determining migration number of hydrogen ions (H<+>) through interface method and method for determining migration number of H<+> | |
CN204439496U (en) | Screw-adjusting isothermal liquid surface tension apparatus | |
CN202195999U (en) | Device for measuring height difference between liquid levels | |
Sabiri et al. | Measurement of shear rate on the surface of a cylinder submerged in laminar flow of power-law fluids | |
Auge et al. | Monitoring of droplet growth with nano-litre resolution for liquid flow rate, level or surface tension measurement | |
Lee et al. | Fully disposable and optically transparent microfluidic viscometer based on electrofluidic pressure sensor | |
RU2663551C2 (en) | Universal precision density meter of liquid medium | |
CN211262980U (en) | Elasticity modulus measuring apparatu | |
UA120224U (en) | METHOD OF MEASURING THE VISCOSITY OF SMALL LIQUID SAMPLES WITH THE NOELECTRIC METHOD | |
RU2702135C1 (en) | Differential method of determining diffusion coefficient of water molecules in gases |