Автоматическое устройство для загрузки фотометрического ротора образцами

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Соеетсних

Социалистических

Республик (1Ц 564825 (61) Дополнительный к патенту— (22) Занвлено 12.04.74 (21) 2031184/25 (23) Приоритет — (32) 13.04.73 (31) 350680 (33) США (43) Опубликовано 05 07.77, Бюллетень № 25 (51) М. Кл.

G01 J 1/04

Государстоенннй комнтет

Совета Мнннстроа СССР оо делам кэобретеннй и открытий (53) о гДК

: 535.8 (088.8) (45) Дата опубликования описания 19.07.77 л

Иностранцы

Карл А. Бэртис, Вэйн Ф. Джонсон и Вильям А; Уолкер (США) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Юнайтед Стейтс Энерджи Рисерч эпд Девелопмент Ацминистрейшн." (США) (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ

ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО РОТОРА

Изобретение относится к устройствам для загрузки различных механизмов исследуемыми образцами и может найти применение для загрузки роторов фотометрических миниатюрных. экспрессанализаторов, содержащих роторный стол.

Известны фотометрические анализаторы, содержащие роторный стол и механизм вращения стола (1).

Известны фотоэлектрические анализаторы, со- ° 1p держащие роторный стол для поддержания ротора в центрированном положении, внутренее кольцо с гнездами для установки капсул с реагентами, закрепленное концентрично с ротором, наружное кольцо с гнездами для установки капсул с пробами, закрепленное концентрично с внутренним кольцом таким образом, что капсулы с реагенгами и пробами расположены на одном радиусе с кюветами в: роторе, опорную плиту, два горизонтальных скользящих штока, установленных на плите, механизм 2р опоры роторного стола, смонтированный на скользящих штоках, сннхронный двигатель для враще. ння ротора, концевые выключадели, схему управления (2).

Известные аналиаатор л иметот низкую произ- 25 водительность, поскольку отсутствует автоматическая система загрузки.

В предложенном устройстве для загрузки раэ. мешены опорный элемент первой пипетки, прикрепленной к опорной плите; опорный элемент второй пипетки, установленный с возможностью скольжения относительно первого опорного элемента; эксцентрично расположенная пружина, установленная между опорой второй пипетки и опорным механизмом для осуществления движения при перемещении опорного механизма, четыре вертикальных скользящих штока, смонтированных на опорном механизме; 1. - образный кронштейн, име юший вер тикальный и горизонтальный участки; синхронный двигатель, прикрепленный к вертикальному участку кронштейна с возможностью вертикального перемещения; синхронный двигатель, установленный на опорной плите с возможностью горизонтального перемещения; рычаги, размещенные между горизонтально и вертикально перемещающимися двигателями и опорным механизмом; две автоматические пипетки, закрепленные на одной из опор.

На горизонтальной части L — образного крон. ппейна установлены моечные сосуды, выдвинутые за пределы наружного кольца с отверстиями для проб. В устройстве для загрузки установлены дополнительные концевые выключатели для ограничения движения синхронных двигателей в вертикальном и горизонтальном направлениях и система управления, состоящая из переключателей.

На чертеже показано предложенное автоматическое устройство для загрузки ротора фотометрического анализатора.

Ротор 1 установлен на роторном столе 2. Узлы автоматического загрузчика смонтированы на прямоугольном основании 3. Крепежные элементы 4 и 5, неподвижно прикрепленные к основанию, поддерживают пару стержней 6, На стержни между элементами 4,5 насажены детали 7 с возможностью перемещения вдоль стержней. Скользящие детали 7 являются опорами для стела. На каждой детали 7 закреплены две вертикальные направляющие 8, 9, причем каждая направляющая окружена скользящим элементом 10. К верхней части соответствующей пары направляющих крепятся горизонтальные балки 11 таким образом, чтобы сохранялось заданное расстояние между скользящими деталями 7. К скользящим элементам 10 крепится поперечная опора 12. На опоре 12 смонтирован 1 - образный кронштейн 13, имеющий горизонтальный и вертикальный участки. К вертикальному участку кронштейна 13 жестко прикреплен синхронный двигатель 14. Горизонтальный участок кронштейна поддерживает роторный стол 2, который может поворачиваться с помощью синхронного двигателя 15, также закрепленного на кронштейне 13 с помощью опорного кронштейна 16. Ось стола соединена с двигателем 15. Положение стола 2 фиксируется ключом 17, входящим во впадины 18, выполненные на нижней стороне стола. Ключ 17 также закреплен на кронштейне 13.

Для установки ротора 1 под загрузку стол 2 имеет две направляющие (не показаны), которые служат для регулирования колец 19 и 20. Кольцо 19 имеет гнезда для капсул реагента 21 (показана одна капсула), а кольцо 20 имеет такие же гнезда для капсул проб. Для фиксирования колец 19 и 20 на столе 2 в кольцах выполнена впадина 22, в которую входит палец (не показан), закрепленный между двумя направляющими стола. Двухкольцевое устройство может быть загружено различными пробами и реактивами. Кроме того, 1 - образный кронштейн 13 предназначен для установки моечного резервуара 23 вне наружного кольца 20.

Моечный резервуар содержит две чашки с дистиллированной водой, служащей для промыв ки капсул снаружи. Резервуар установлен в пазу кронштейна и застопорен винтом 24.

Горизонтальное скольжение деталей 7 осу ществляется двигателем 25, который закреплен на ос.;о. ванин 3. Двигатель имеет рычаг 26, связанный соединительной тягой с опорной плитой (не показаны). Опорный элемент 27 пипеток проб жестко прикреплен к элементу 28, имеющему переключате56482 S ли 29 и 30, которые ограничивают передвижение скользящей детали 7, а также промежуточный переключатель 31 для установки уровня залолнения пипеток из капсул проб и реа ентов.

Опорный элемент 27 пипеток имеет выступающую вверх колонку, причем колонка поддерживает неподвижную опору пипеток проб. Эта опора снабжена горизонтально скользящими ползунами 32 с концевой пластиной, а опорный элемент 33 пипеток

1р реагента охватывает ползуны 32, что обеспечнваеэ некоторое горизонтальное перемещение опорного элемента 33 относительно неподвижного элемента 27.

Пружина 34 крепится к одной из деталей 7 с

16 помощью KpoHlUTGHHa 35 и к нижней стороне опорного элемента с помощью L - образного ушка 36.

Движение опорного, элемента 33 ипоизводится механически одновременно с движением деталей 7, установленных посредством пружины 34 н крайние

2О положения. Ползуны 32, таким образом, осуществля ют некоторый в ыб ор радиального люфта, имеющегося между кюветами на роторе 1. Опорные элементы 27 и 33 снабжены опорными рычагами 37 и 38, которые держат иглы из легированной стали

39, 40 для подкожных инъекций. Две автоматические пипетк;и 41 и 42 соединяются трубками 43 и 44 с иглами 39 и 40 соответственно, при этом наконечник выходит из пипеток на расстояние около 10 мм вниз через иглы. Пипетки электрически связаны с автомап ческим загрузчиком посредством электрического прбводника (не показан), находящегося на основанли 3, который передает сигналы управления между загрузчиком и пипетками.

Вертикальное перемещение роторного стола 2 внутрен опорного механизма стола осушествляегся двигателем 14, соединенным посредством рычага и соединительной тяги (не показаны) с опорой, установленной на одной из деталей 7. Концевой выключатель 45 ограничивает движение стола в вертикаль40 но и плоскости.

Цифровые устройства управления устанавливаются внутри коробки управления 46, а исполнительные выключатели управления -- на пульте управления 47. И коробка управления и пульт

45 смонтированы на основании 3. Электрические провода, идущие от печатной схемы, присоединяются с помощью многожильного кабеля в резиновой оплетке 48 к управляющим устройствам в коробке

46. вО 1 — образный кронштейн 13 поддерживает качающиеся рычаги 49 и 50 с помощью колонки 51, служащей для удерживания капсул с реагентом и пробой. Эти рычаги используются раздельно для различных вариантов загрузки ротора. б5 Большинство лабораторных исследований, на.пример клинических, предполагает или обработку ьщожества проб одним реагешом или обработку единственной пробы множеством реагентов. Если ос>лцествляется обработка множества проб одним

60 pear åíòîì, внутренее кольцо снимается со стола, а

564825

50 качающийся рычаг 49 движется до прежнего положения реагентной капсулы. Рычаг 49 поддерживает единственную реагентную капсулу, устанавливающуюся в положение пробы, в то время как кольцо с пробами последовательно поворачивается. В реэуль. тате ротор загружается множеством проб и единственным реагентом. Если же нужна одна проба и множество реагентов, удаляется кольцо проб 20 и качающийся рычаг устанавливает капсулу проб на позицию обработки. В результате ротор загружается множеством реагентов и единственной пробой.

При включении анализатора его элементы начинают перемещаться к исходному положению, при котором концы пипеток располагаются над моечными чашами, установленными в радиальном положении с капсулами в кольцах 19, 20 и кюветами стола 2. Двигатель 14 перемещает стол вместе с капсулами вверх к концам пипеток. Когда стол 2 оказывается поднятым двигателем 14, а пипетки погруженными в.чаши моечного резервуара 23, наружная часть пипеток обмывается дистиллированной водой этих чаш. Затем состав иэ автоматических пипеток попадает в чаши, промывая при этом внутреннюю часть пипеток. Затем стол 2 опускается посредством двигателя 14 и перемещается в горизонтальном направлении двигателем 25 до тех пор, пока капсулы в кольцах не окажутся под концами игл, конец этой операции определяется выключателем 21. После этого двигатель 14 перемещает стол 2, несущий капсулы с пробами и реагентами, вверх к концам липеток,. Производится взятие проб. Автоматические пипетки подают сигнал, когда взятие проб завершено, а двигатель 14 опускает стол 2. После этого двигатель 25 подводит роторные кюветы под концы игл, в то же самое время стол 2 перемещается вверх, приближая роторные кюветы к концам пипеток. Автоматические пипетки выдают две капли жидкости в роторные кюветы. Затем стол опускается и поворачивается на одну позицию с помощью двигателя 15 так, что капсулы колец оказываются в положении загрузки.

Операция продолжается цо тех пор, пока все роторные кюветы не заполнятся, после чего стол посылает сигнал о завершении загрузки.

Автоматические пипетки тарируются вручную и должны обеспечивать точность для 2- 20чкл от

+1 — 2 до 0,1--0,3% соответственно. Автоматические пипетки, кроме того, предназначены для выбора рода загружаемых объемов.

Автоматическое устройство для загрузки обеспечивает анализ нескольких параметров веществ, простую переналадку загрузки, большую скорость и точность загрузки объемов, равную 1- 2" ..

Изобретение может быть использовано для проведения клинических исследований о состоянии здоровья человека. В случае применения в набораториях клиник, где скорость является важным фактором, миниатюрный экспресс-анализатор может произвести анализ в течение 5 мин (ранее для этого требовалось около 15 мни). По;к :ëüêó автоматический загрузчик загружает ротор анализатора в течение 5 мин, экспресс-анализатор может осуществлять анализ более 192 проб в час.

Формула изобретения

1. Автоматическое устройство для загрузки фотометрического ротора образцами, содержащее

1р роторный стол для поддержания ротора в центрированном положении,внутреннее кольцо с гнездами для установки капсул с реагентами, закрепленное концентрично с ротором, наружное кольцо с гнездами для установки капсул с пробами, закрепленное

1я концентрично с внутренним кольцом таким образом, что капсулы с реагентами и пробами расположены на одном радиусе с кюветами в роторе, опорную плиту, два горизонтальных скользящих штока, установленных на плите, механизм опоры р роторного стола, установленный на скользящих

lIIf 0êàõ, синхронньй двигатель для вращения стола, концевые выключатели, схему управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности зирузки, в нем размещены опоррб ный элемент первой пипетки, прикрепленный к опорной плите, опорный элемент второй пипетки, установленный с возможностью скольжения относительно первого опорного элемента, эксцентрично расположенная пружина, установленная между опорой второй пипетки и опорным механизмом, для осуществления движения при перемещении опорного механизма, четыре вертикальных скользягци . штока, смонтированных на опорном механизме, L — образный кронштейн, имеющий вертикальный и

85 горизонтальный участки, синхронный двигатель, прикрепленный к вертикальному участку указанного кронштейнна с возможностью вертикального перемещения, синхронный двигатель, установленньй на опорной плите с возможностью гориэонталь40 ного перемещения, рычаги, размещенные между горизонтально и вертикально перемещающимися двигателями и опорным механизмом, несколько фиксирующих впадин для последовательного за, цепления каждой впадины за выступ, две автома45 тические пипетки, закрепленные на одной из опор пипеток..

2. Устройство по л.1, î т ли ч а ю ще е с я тем, что на горизонтальной части L - образного кронштейна установлены мое п ые сосуды, выдвинутые за пределы наружного кольца с гнездами для проб.

3; Устройство по ц.1, о т л и ч а ю щ е е с я гем, что в нем установлены дополнительные концевые выключатели для ограничения движения синхронных двигателей и система управц ння. сос гояшая из переключателей.

Источники информации, принятые во внимание при эк спертизе:

1. Патент СШ А N" 3252330. кл. 73- 423. 1964.

2. Патент СССР " 365081, кл. G 01 $1/! О, 19" 2

564825

Составитель 21спповский

Тетред И. Асталош

K ÐÐe 0Р Н. Золотовская

Редактор T. Орловская

Зака 2093/221

Филиал lllltl" 1! пснг", г. Ужгород. ул. Проектная,4

Тираж 865 Подписное

ПНИИПИ Госуда1ствснпого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035. Москва, Ж-35, Раунгская наб., д. 4/5