WO2010057629A2 - Ultraschallsensor und vorrichtung zum erfassen von füllständen bei mikrotiterplatten - Google Patents

Ultraschallsensor und vorrichtung zum erfassen von füllständen bei mikrotiterplatten Download PDF

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WO2010057629A2 PCT/EP2009/008221 EP2009008221W WO2010057629A2 WO 2010057629 A2 WO2010057629 A2 WO 2010057629A2 EP 2009008221 W EP2009008221 W EP 2009008221W WO 2010057629 A2 WO2010057629 A2 WO 2010057629A2
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Thomas Röhm
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Abstract

Der Ultraschallsensor (1) umfasst ein quaderartiges Gehäuse (3), bei dem mindestens eine der Seitenlängen kleiner ist als das Rastermass s von Kavitäten (17) in Mikrotiterplatten (15). Die Gehäuse (3) umfassen Anlageflächen und Positionier- und Haltemittel für die einfache Befestigung an Montageplatten (29). Mehrere Ultraschallsensoren (1) können in einer festen Lage relativ zu einander befestigt werden, derart, dass die Abstände benachbarter Ultraschallwandler (11) dem Rastermass s der Kavitäten (17) oder einem ganzzahligen Mehrfachen davon entsprechen.

Description

Ultraschallsensor und Vorrichtung zum Erfassen von Füllständen bei Mikrotiterplatten
Gegenstand der Erfindung ist ein Ultraschallsensor und eine Vorrichtung zum Erfassen von Füllständen in Kavitäten von Mikrotiterplatten gemäss den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 11.
Mikrotiterplatten sind in der Regel rechteckige Platten mit vielen voneinander isolierten Kavitäten bzw. Näpfchen, die in einem Raster bzw. in Reihen und Spalten angeordnet sind. Sie sind meist aus Kunststoff, manchmal auch aus Glas gefertigt und werden verbreitet in der Pharmaindustrie z.B. zur Aufnahme und Analyse biologischer Proben verwendet. Mikrotiterplatten sind in einer Vielzahl an Formaten mit unterschiedlichen Gefässhöhen und/oder Anzahl Gefässen erhältlich. Gemäss ANSI-Standard sind die Abmessungen der Mikrotiterplatten normiert: Länge L = 127.76 mm, Breite B = 85.48 mm und Höhe H = 14.35 mm. Verbreitet sind Platten mit 6 Näpfchen (2 x 3) für Füllvolumen von 2-5 ml, 12 Näpfchen {3 x 4) für Füllvolumen von 2 - 4 ml, 24 Näpfchen (4 x 6) für Füllvolumen von 0,5 - 3 ml und 96 Näpfchen (8 x 12) für Füllvolumen von 0,3 - 2 ml.
Bei der Probenverarbeitung ist es oft erforderlich, die Füllstände in den einzelnen Gefässen mit genügend hoher Genauigkeit zu ermitteln. Für diesen Zweck können Ultraschallsensoren verwendet werden, die nach dem Puls- Echo-Verfahren arbeiten. Ein Ultraschallwandler sendet jeweils von oben her Ultraschallbursts in eines der Gefässe und erfasst das an der Oberfläche des Füllguts im jeweiligen Gefäss reflektierte Echo. Aus der Laufzeit des Ultraschallbursts ermittelt der Ultraschallsensor dann den Abstand zwischen dem Ultraschallwandler und der
Flüssigkeitsoberfläche. Dabei kann der Ultraschallsensor gegebenenfalls weitere Informationen berücksichtigen,- z.B. gespeicherte Informationen über geometrische Eigenschaften der Mikrotiterplatte wie z.B. über Durchmesser, Tiefe der einzelnen Gefässe der Platte und/oder deren Lage relativ zum Ultraschallsensor. Ebenso können Informationen über die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit in einem Speicher des Ultraschallsensors gespeichert sein. In Verbindung mit einem Temperatursensor können auf diese Weise Fehler der Abstands- bzw. Laufzeitmessung aufgrund unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeiten des Schalls bei unterschiedlichen Temperaturen minimiert werden. Durch Verschieben der Mikrotiterplatte relativ zum Sensor oder umgekehrt können nacheinander die Füllstände in den einzelnen Gefässen ermittelt werden. Diese Art der
Füllstandsermittlung ist langsam, da die Messungen der Pegel in den einzelnen Kavitäten nacheinander ausgeführt werden. Zudem können herkömmlich nur Messungen bei Platten durchgeführt werden, deren Gefässe einen ausreichend grossen Innendurchmesser aufweisen, da die Schallkeulen herkömmlicher Transducer bzw. Ultraschallwandler sonst auch Echos vom Gefässrand und gegebenenfalls von Füllständen in benachbarten Gefässen erfassen würden. Anstelle einer sequentiellen Erfassung der Füllstände in jedem der Gefässe einer Mikrotiterplatte mit nur einem Füllstandsensor können Füllstände in mehreren Gefässen der Mikrotiterplatte auch parallel bzw. gleichzeitig mit mehreren Füllstandsensoren erfasst werden. Auch hier können herkömmliche Ultraschallsensoren, die relativ grosse Gehäuse und Ultraschallwandler umfassen, nur bei Platten mit wenigen Gefässen verwendet werden, wobei diese Gefässe ausreichend hohe Innendurchmesser aufweisen müssen, also beispielsweise bei Platten mit sechs oder zwölf Näpfchen. Sonst könnten störende Echos und/oder sich gegenseitig beeinflussende benachbarte Ultraschallwandler zu fehlerhaften Messresultaten führen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Erfassen von Füllständen bei Mikrotiterplatten zu schaffen, die selbst bei kleinen Gefässdurchmessern und Gefässabständen bzw. bei kleinen Rastermassen eine zuverlässige und schnelle Erfassung der Füllstände in den einzelnen Gefässen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Ultraschallsensor gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung zum Erfassen von Füllständen in Kavitäten von Mikrotiterplatten gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
Der erfindungsgemässe Ultraschallsensor umfasst ein quaderartiges Gehäuse mit einer Schmalseite, welche eine effektive Breite von weniger als 9 mm aufweist. Selbst unter Berücksichtigung möglicher Gehäusetoleranzen ist es möglich, mehrere Sensoren in einem Raster von 9mm, welches dem Raster einer gebräuchlichen Mikrotiterplatte entspricht, aneinanderzureihen. Die Sensorgehäuse umfassen mehrere Anschlagflächen sowie Positionier- und Haltemittel wie am Gehäuse hervorragende federnde und nicht federnde Zapfen, Bohrungen, Gewinde und dergleichen, mit denen die Sensoren in definierter Lage an entsprechend ausgebildeten Montageteilen wie Platten oder Haltebügel befestigt werden können.
Zur Verhinderung oder Verringerung der Gefahr von Störechos bei der Erfassung von Füllständen in Kavitäten mit kleinen Innenquerschnitten können Anpasshülsen über die
Ultraschallwandler gestülpt und an diesen bzw. am Gehäuse z.B. durch eine Klemm- oder Rastverbindung gehalten werden.
Die Anpasshülsen haben auf der Wandlerseite einen grosseren, an die Wandler angepassten Innendurchmesser, auf der gegenüberliegenden Seite einen entsprechend dem Öffnungsquerschnitt der Kavitäten geringeren Innendurchmesser .
Anhand einiger Figuren werden im Folgenden einige beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben. Dabei zeigen
Figur 1 einen seitlich an einer Halteplatte befestigten Ultraschallsensor in einer ersten Ausgestaltung mit einem quaderartigen Gehäuse und einer Anpasshülse, Figur 2 den Ultraschallsensor aus Figur 1, jedoch mit einer Halteklammer für dessen Befestigung, Figur 3 eine Anordnung von drei Ultraschallsensoren gemäss Figur 2, wobei die Halteklammern dem Raster der Kavitäten mit den zu erfassenden Füllständen entsprechend an einer Montageplatte gehalten sind,
Figur 4 eine Vorrichtung mit drei entsprechend dem
Raster der Mikrotiterplatte aneinander gereihten Ultraschallsensoren von der Rückseite her gesehen,
Figur 5 eine Vorrichtung mit drei im doppelten
Rastermass der Mikrotiterplatte an einer Montageplatte gehaltenen Ultraschallsensoren von der Rückseite her gesehen,
Figur 6 die Vorrichtung gemäss Figur 4, jedoch von vorne her gesehen,
Figur 7 eine Vorrichtung analog zu Figur 5, jedoch von vorne her gesehen, Figur 8 eine Vorrichtung mit fünf im Rastermass der Mikrotiterplatte aneinandergereihten, je mit einer wandlerseitigen Anschlagfläche an einer gemeinsamen Montageplatte festgeschraubten Ultraschallsensoren, von hinten unten her gesehen,
Figur 9 die Vorrichtung gemäss Figur 8, von vorne oben her gesehen,
Figur 10 einen Ultraschallsensor in einer weiteren
Ausgestaltung, montiert in einer Aussparung eines Montageblechs, wo er mittels zweier an
Schmalseiten des Gehäuses hervorragenden, mit Bohrungen versehenen Befestigungslaschen festgeschraubt ist, von der Seite des Montageblechs her gesehen, Figur 11 eine Vorrichtung mit drei Ultraschallsensoren gemäss Figur 10, wobei die Montagebleche parallel zu einander im Abstand des Rasters einer Mikrotiterplatte angeordnet und miteinander verbunden sind, Figur 12 den Ultraschallsensor gemäss Figur 10, jedoch von der Sensorseite her gesehen, Figur 13 die Vorrichtung gemäss Figur 11, jedoch von der Seite der Ultraschallsensoren her gesehen, Figur 14 eine Vorrichtung mit drei Paaren von
Ultraschallsensoren in der ersten Ausgestaltung, wobei die Wandler der benachbarten
Ultraschallsensoren im Rastermass der Mikrotiterplatte zueinander beabstandet sind, und wobei der Abstand zwischen den benachbarten Paaren dem doppelten Rastermass entspricht. Die Schmalseiten der Sensorgehäuse, weiche den
Wandlern gegenüber liegen, sind mittels einer Montageplatte miteinander verbunden, Figur 15 einen Ultraschallsensor mit einem
Befestigungselement in Gestalt einer Schwalbenschwanzfeder,
Figur 16 eine Vorrichtung mit drei an einer Montageplatte befestigten Ultraschallsensoren zur Erfassung von Füllständen in Kavitäten einer Mikrotiterplatte, Figur 17 einen Ultraschallsensor mit Magneten, Figur 18 einen Ultraschallsensor mit quadratischer
Grundfläche, Figur 19 ein Array mit 25 Ultraschallsensoren mit quadratischer Grundfläche
Figur 20 eine perspektivische Ansicht des Ultraschallsensors mit abgenommener Anpasshülse, schräg von vorn. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen Figur 1 zeigt einen erfindungsgemässen Ultraschallsensor 1 in einer ersten Ausgestaltung. Er umfasst ein im Wesentlichen quaderförmiges oder quaderartiges Sensorgehäuse oder kurz Gehäuse 3 mit zwei parallelen, sich gegenüberliegenden Breitseiten 5, 51, und entsprechend zwei kurzen Schmalseiten 7, 7' und zwei langen Schmalseiten 9, 9'. Aus einer (nicht, sichtbaren) Ausnehmung an der unteren Schmalseite 7 ragt ein Ultraschallwandler 11 ein wenig aus dem Gehäuse 3 hervor.
Optional kann der Ultraschallwandler 11 (wie dargestellt) von einer Anpasshülse 13 ummantelt sein. Diese weist auf der Wandlerseite einen an diesen angepassten, etwas grosseren. Innenquerschnitt auf und auf der anderen Seite einen kleineren Innendurchmesser von z.B. wenigen Millimetern.
Dieser ist so bemessen, dass Füllstände in kleinen Kavitäten 17 von Mikrotiterplatten 15 (Figur 3) störungsfrei erfasst werden können. Die Anpasshülse 13 kann z.B. mittels einer Klemm-, Schnapp- oder Rastvorrichtung (nicht dargestellt) mit dem Ultraschallwandler 11 oder dem Gehäuse 3 verbunden werden.
Alternativ können solche Anpasshülsen 13 auch fest mit dem Gehäuse 3 verbunden sein, An der oberen Schmalseite 7' mündet ein Anschlusskabel 19 in das Sensorgehäuse 3, wo es mit einer (nicht dargestellten) Sensorelektronik verbunden ist (Speis- und Signalleitungen) . Alternativ kann wie bei einer Ausführungsform gemäss Figur 11 auch ein Steckeranschluss 19' vorgesehen sein. Der Ultraschallwandler 11 ist ebenfalls mit der Sensorelektronik verbunden.
An den Breitseiten 5, 51 und/oder den kurzen Schmalseiten 7, 7' und/oder den langen Schmalseiten 9, 9' sind Positionier- und Haltemittel wie am Gehäuse 3 hervorragende federnde und nicht federnde Zapfen 21, Bohrungen 23, Gewinde 25 und dergleichen, mit denen die Ultraschallsensoren 1 in definierter Lage an entsprechend ausgebildeten Montageteilen wie Platten 29, Blechen oder Haltebügeln 31 {Figur 2) befestigt werden können.
Im Beispiel von Figur 1 ist der Ultraschallsensor 1 an einer Montageplatte 29 mittels zweier Schrauben 27 in durchgehenden Bohrungen (nicht dargestellt) festgeschraubt.
Die Schmalseiten 7, 7', 9, 9' des Gehäuses 3 haben eine effektive Breite b von weniger als 9 mm, beispielsweise 8,6 mm. "effektive Breite" deshalb, weil gegebenenfalls an den Breitseiten 5, 5' des Gehäuses 3 hervorragende, federnd am Gehäuse 3 abgestützte Zapfen 21 beim Andrücken dieser Breitseiten 5, 5' mit leichtem Druck an entsprechende Montageflächen zurückweichen.
Die Gehäuse 3 können somit im Raster der effektiven Breite b mit den Breitseiten 5, 5' z.B. fluchtend aneinander gereiht werden. Vorzugsweise werden die Gehäuse 3 aber mittels Montageplatten 29, Haltebügeln 31 oder anderen Montagehilfsmitteln befestigt, wobei diese
Montagehilfsmittel in Kombination mit den Positionier- und/oder Haltemitteln an den Gehäusen 3 eine Montage mehrerer Gehäuse 3 in einer vorgegebenen relativen Lage zueinander ermöglichen.
Insbesondere können auf diese Weise mehrere Ultraschallsensoren 1 so befestigt werden, dass deren Ultraschallwandler 11 gleich ausgerichtet und in Reihen angeordnet sind, wobei die Abstände benachbarter Ultraschallwandler 11 dem Rastermass s der zu erfassenden Kavitäten 17 einer Mikrotiterplatte 15 entsprechen, beispielsweise s = 9 mm.
Selbstverständlich müssen nicht alle Rasterpositionen belegt sein. Abstände zwischen einzelnen benachbarten Ultraschallwandlern 11 können auch ein Mehrfaches des Rastermasses s betragen. Bei den in den Figuren 3, 5, 7 und 14 dargestellten Anordnungen sind jeweils drei Ultraschallsensoren 1 in einer Reihe mit einer dem Rastermass s entsprechenden Lücke zwischen je zwei benachbarten Ultraschallsensoren 1 an einer Montageplatte 29 befestigt.
Bei der Vorrichtung gemäss Figur 14 sind in einer benachbarten Reihe in analoger Weise drei weitere Ultraschallsensoren 1 an der' Montageplatte 29 festgeschraubt, derart, dass die jeweils benachbarten Ultraschallwandler 11 der beiden Reihen einen dem Rastermass s entsprechenden Abstand zueinander aufweisen. Jeder Ultraschallwandler 11 ist jeweils nahe dem Rand der jeweiligen kurzen Schmalseite 7 angeordnet, derart dass die Abstände des Ultraschallwandlers 11 zur langen Schmalseite 9? und zu den beiden Breitseiten 5, 5' des jeweiligen Ultraschallsensors 1 gleich gross sind. Die kurzen Schmalseiten 7, 7' des Gehäuses 3 haben vorzugsweise eine Länge k, die einem Mehrfachen des Rastermasses s der Mikrotiterplatte entspricht oder geringfügig kleiner ist als ein Mehrfaches dieses
Rastermasses s, also beispielsweise etwas weniger als 18 mm oder 27 mm. Auf diese Weise ist es möglich, Vorrichtungen mit mehreren Reihen von Ultraschallsensoren 1 so an einer Halteplatte 29 zu befestigen, dass die Ultraschallwandler 11 in den einzelnen Reihen und Spalten Abstände aufweisen, die dem Rastermass s oder einem ganzzahligen Vielfachen davon entsprechen.
Das Sensorgehäuse 3 umfasst Anlage- oder Anschlagsflächen, welche beim Befestigen an einer Montageplatte 29 oder einem anderen Montagehilfsmittel in Anlage mit entsprechenden Flächen am Montagehilfsmittel gebracht werden und so die Positionierung oder Ausrichtung des Ultraschallsensors 1 in der geforderten Lage ermöglichen.
Bei einer Ausgestaltung des Ultraschallsensors 1 gemäss den Figuren 1 bis 9 und 14 bilden die Seiten 5, 5', 7, 7' 9, 91 des Gehäuses 3 solche Anschlagflächen.
Ultraschallsensoren können somit z.B. mit einer der
Breitseiten 5, 5' (Figur 1) oder mit einer der kurzen Schmalseiten 7, 7' (Figuren 8, 9, 14) oder mit einer der langen Schmalseiten 9, 91 (Figuren 3 bis 7) an der Montageplatte 29 befestigt werden.
Bei einer alternativen Ausgestaltung des Ultraschallsensors 1 gemäss den Figuren 10 bis 13 ragen an zwei der Längsseiten 9 und 7 ' Befestigungslaschen 33 mit Bohrungen hervor. Zur Befestigung des Sensors 1 an einer Montageplatte 29 in Gestalt eines Montageblechs können die Befestigungslaschen 33 am Montageblech festgeschraubt werden.
Vorzugsweise umfasst das Mont'ageblech eine Ausnehmung 35, die den Abmessungen der Breitseite 5 des Sensorgehäuses 3 entspricht .
Die Befestigungslaschen 33 bzw. deren Anschlagflächen sind um die Dicke des Montageblechs gegenüber der Aussenfläche der Breitseite 5 zurückversetzt. Der Ultraschallsensor 1 kann somit derart am Montageblech festgeschraubt werden, dass das Sensorgehäuse 3 in der Ausnehmung 35 angeordnet ist, und dass die Breitseite 5 des Gehäuses 3 bündig an das Montageblech anschliesst.
Die Dicke des Montageblechs hat somit keinen Einfluss auf die relative Lage mehrerer Ultraschallsensoren 1. Diese wird vielmehr durch die relative Lage mehrerer miteinander verbundener Montagebleche bestimmt.
Alternativ zur Verbindung mittels Schrauben 27 können Ultraschallsensoren 1 auch mittels anderer
Verbindungstechniken an Montageteilen wie der Montageplatte 29 befestigt werden.
Figur 15 zeigt einen Ultraschallsensor 1, bei dem an der langen Schmalseite 9 zwei fluchtende Abschnitte einer Schwalbenschwanz-Feder 37 hervorragen. Figur 16 zeigt die Befestigung mehrerer solcher Ultraschallsensoren 1 an einer Montageplatte 29 mit korrespondierenden vertikalen Schwalbenschwanznuten 39.
Die Ultraschallsensoren 1 können ohne Werkzeug von oben in die Führungsnuten 39 eingeschoben werden. Die Führungsnuten 39 können z.B. unten eine Anschlagfläche aufweisen bzw. nicht durchgehend an der Montageplatte 29 ausgebildet sein.
Beim Einschieben eines Ultraschallsensors 1 ist die Endlage durch die Anlage der Schwalbenschwanzfeder 37 an der Anschlagfläche der Führungsnut 39 definiert.
Alternativ oder zusätzlich zur kraftschlüssigen Befestigung können z.B. auch federnde bzw. rastende Verbindungselemente für eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Ultraschallsensor und der Montageplatte 29 vorgesehen sein.
Bei einer weiteren Ausgestaltung gemäss Figur 17 können am Gehäuse 3, z.B. in entsprechenden Ausnehmungen an der langen Schmalseite 9 Magnete 41 angeordnet und z.B. mittels Verbindungstechniken wie Kleben, Rasten, An- oder Einspritzen mit dem Gehäuse 3 verbunden sein.
An der Montageplatte 29 sind mit den an der langen
Schmalseite 9 vorstehenden Zapfen 21 korrespondierende Ausnehmungen ausgebildet, welche die Lage des Ultraschallsensors 1 an der Montageplatte 29 festlegen, wenn dieser durch die Kraft der Magnete 41 von einer ferromagnetischen Montageplatte 29 angezogen wird. Figur 18 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung eines Ultraschallsensors 1, bei dem die Breitseiten 5, 5' und die langen Schmalseiten 9, 9' identische effektive Breiten b von etwa 8.6 mm aufweisen. Die Grundflächen der Gehäuse 3 sind somit quadratisch mit einer Seitenlänge von 8.6 mm.
Solche Gehäuse können in beliebiger Weise miteinander zu Kaskaden verbunden werden. Figur 19 zeigt eine derartige Vorrichtung mit 5x 5 Ultraschallsensoren 1, die in einem Raster von 9 mm relativ zu einander angeordnet sind, um simultan die Füllstände in den korrespondierenden Kavitäten 17 einer Mikrotiterplatte 15 zu erfassen.
Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Ultraschallsensoren 1 direkt miteinander zu verbinden, wobei die Anlageflächen benachbarter Ultraschallsensoren 1 direkt miteinander in Kontakt gebracht und z.B. durch Verschrauben oder durch andere Verbindungstechniken miteinander verbunden werden.
Bei Bedarf können auch Zwischenlagen oder Abstandhalter zwischen den einzelnen Sensoren eingefügt werden.
Bei solchen Anordnungen wirken sich Gehäusetoleranzen stärker auf die Genauigkeit der Positionen der einzelnen
Ultraschallwandler 11 aus als bei der Befestigung an einer gemeinsamen Montageplatte 29.
Alternativ zu Ultraschallsensoren können auch nach anderen Prinzipien arbeitende Sensoren wie z.B. optische
Distanzsensoren oder kapazitive Sensoren in analoger Weise aufgebaut sein und zu Vorrichtungen mit mehreren solchen Sensoren verbunden werden.
Figur 20 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ultraschallsensors mit abgenommener Anpasshülse 13, schräg von vorn, bei welcher ein vorderer Teil des
Ultraschallwandlers 11 in einem ringförmigen Vorsprung oder Wulst 16 angeordnet zu erkennen ist. Innerhalb des ringförmigen Vorsprungs ist eine vorzugsweise etwa zylindrische Ausnehmung 18 im Gehäuse 3 des Ultraschallsensors 1 angeordnet.
Dabei ist die Ausnehmung 18 an einer der Schmalseiten 7, 71, 9, 91 des Gehäuses 3 ausgebildet und der Ultraschallwandler 11 in deren Bereich gehalten.
Die Anpasshülse 13 weist in einer bevorzugten Ausführungsform an derer dem Ultraschallwandler 11 zugewandten Seite Fortsätze 20 auf, siehe beispielsweie auch Figur 17, welche den ringförmigen Vorsprung 16, vorzugsweise von vier Seiten her umgreifen und derart zu einem mechanischen Halt der Anpasshülse 13 am Gehäuse 3 führen.
Je nach Ausgestaltung der mechanischen Festigkeit der Fortsätze 20 kommt es zu einer Klemm- oder sogar Rastverbindung mit dem Vorsprung 16 des Gehäuses 3, falls dieser Einsenkungen oder Erhebungen aufweist, in welche jeweils zugeordnete Erhebungen oder Einsenkungen der Fortsätze 20 eingreifen können.

Claims

Patentansprüche
1. Ultraschallsensor (1) zum Erfassen von Füllständen in Kavitäten (17) von Mikrotiterplatten (15), umfassend einen Ultraschallwandler (11) und eine Sensorelektronik, die in einem quaderartigen Sensorgehäuse (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (3) Schmalseiten (7, 1' , 9, 91) aufweist, deren effektive Breite b kleiner ist als 9 mm, und dass der Ultraschallwandler (11), insbesondere im Bereich einer Ausnehmung (18), an einer dieser Schmalseiten (7, 7', 9, 9') am Gehäuse (3) gehalten ist.
2. Ultraschallsensor (1) nach Anspruch 1, bei welchem zwei sich gegenüberliegende kurze Schmalseiten (7, 71} gleich lang oder kürzer sind als die beiden daran angrenzenden langen Schmalseiten (9, 91) und der Ultraschallwandler (11) derart am Rande der einen kurzen Schmalseite (7) angeordnet ist, dass die Abstände des Ultraschallwandlers (11) zur benachbarten langen Schmalseite (9) und zu den beiden Breitseiten (5, 51) gleich gross sind.
3. Ultraschallsensor (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitseiten (5, 51) und/oder die kurzen Schmalseiten (7, 7') und/oder die langen Schmalseiten (9, 9') Anlageflächen umfassen oder als Anlage- oder Anschlagflächen ausgebildet sind, oder dass an einer oder mehreren der Schmalseiten (7, 7', 9, 9') Befestigungslaschen (33} mit Anschlagflächen für die Montage an einer Montageplatte (29) oder an anderen Montageteilen hervorragen.
4. Ultraschallsensor (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer oder mehreren
Seiten des Gehäuses 3 Positionier- und Haltemittel ausgebildet sind.
5. Ultraschallsensor (1) gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionier- und Haltemittel am Gehäuse 3 hervorragende federnde und/oder nicht federnde Zapfen (21) und/oder Bohrungen (23) und/oder Gewinde (25) und/oder Schwalbenschwanz-Federn (37) umfassen.
6. Ultraschallsensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen und/oder die Breiten der kurzen Schmalseiten (7, 7'} geringfügig kleiner sind als das Rastermass s oder als ein ganzzahliges Mehrfaches dieses Rastermasses s der Kavitäten (17) einer Mikrotiterplatte (15) .
7. Ultraschallsensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallwandler (11) von einer Anpasshülse 13 ummantelt ist.
8. Ultraschallsensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpasshülsen über den Ultraschallwandler (11) gestülpt und an diesem bzw. am Gehäuse z.B. vorzugsweise durch eine Klemm- oder Rastverbindung gehalten ist.
9. Ultraschallsensor (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpasshülsen auf der Wandlerseite einen grosseren und auf der gegenüberliegenden Seite einen geringeren Innendurchmesser haben.
10. Ultraschallsensor (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpasshülsen auf der der Wandlerseite gegenüberliegenden Seite einen kleineren Innendurchmesser von wenigen Millimetern haben.
11. Vorrichtung zum Erfassen von Füllständen in Kavitäten
(17) von Mikrotiterplatten (15), dadurch gekennzeichnet dass mehrere Ultraschallsensoren (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10 mittels einer Montagevorrichtung mit einem oder mehreren Montageteilen derart in einer festen Lage relativ zueinander gehalten sind, dass die zugehörigen Ultraschallwandler (11) in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind, und dass die gegenseitigen Abstände benachbarter Ultraschallwandler (11) dem Rastermass s der Kavitäten (17) dieser Mikrotiterplatten (15) oder einem ganzzahligen Mehrfachen davon entspricht.
PCT/EP2009/008221 2008-11-18 2009-11-18 Ultraschallsensor und vorrichtung zum erfassen von füllständen bei mikrotiterplatten WO2010057629A2 (de)

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CH01793/08 2008-11-18

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3098608A1 (de) * 2011-05-20 2016-11-30 PerkinElmer Health Sciences, Inc. Laborelemente und liquid-handling-systeme sowie verfahren damit

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