Устройство для автоматического анализа состава жидкости

Союз Советских

Социалистических

Республик

/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Бела Бак, Ференц Энгард и Йозеф Секе (BHP) Иностранная фирма

«МТА Кезпонти Физикай Кутато Интезет» (BHP) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ABTOMATH×ÅÑÊÎÃÎ АНАЛИЗА

СОСТАВА ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение для автоматического исследования состава жидкости с автоматическим взятием исследуемой пробы и дозировкой реактивов.

Известны устройства для автоматического анал тза состава жидкости, содержащие источник света, фотоприемник, индикатор, держатели сосудов, сосуды для проб и реактивов, картографический узел (1).

В этом устройстве пробы укладывают вручную в останавливаемый на некоторое время прободержатель. Из прободержателя с помощью специального механизма производится взятие пробы, причем определенное количество пробы переливается в реакционный сосуд, находящийся в первой позиции транспортера. В этот реакционный сосуд, последовательно перемещающийся по транспортеру, можно разместить пять разных реактивов; тип реактива определяется картой, сопровождающей пробу, которая предварительно должна быть перфорирована с помощью ручного перфоратора. В считывающем устройстве карта синхронно движется вместе с пробой, находящейся в реакционном сосуде и расположенной на транспортере. Дозировка реактива в реакционный сосуд осуществляется фотоэлектрической системой. Укладка сопровождающей карты в магазин про5 изводится в той же последовательности, в которой соответствующие пробы укладываются в медленно движущийся прободержатель. Измерение происходит в конце транспортера.

10 Однако при повреждении сопровождающих карт приостанавливается работа аппарата, вследствие чего происходит потеря времени и нарушается текущая работа.

По этой же причине устройство нуждается

15 в постоянном надзоре. Сосуды, содержащие пробы, не имеют идентйчной нумерации и вручную должен быть обеспечен синхронный ход карт и проб.

В реакционных сосудах не может под20 держиваться необходимая температура.

Реакционные сосуды должны быть изготовлены из оптического материала и их оптическая чистота обеспечивается вручную.

С помощью этого устройства могут из25 меряться лишь кратковременные реакции, при этом измерение протекает довольно медленно.

Наиболее близким по технической сущ677682

3 ности к изобретению является устройство для автоматического анализа состава жидкости, содержащее узлы для взятия проб, дозировки реактивов, сосуды, установленные в магазинах, канал шагового движения, фотоэлектрическую анализирующую систему, управляющее устройство, фотоэлектрический кодовый считывающий узел.

Анализирующая система состоит из поворотного стола, вдоль периметра которого расположены реакционные сосуды для отбора и хранения проб и программирующего хронирующего регулятора 12).

Недостаток устройства состоит в ограниченных функциональных возможностях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Эта цель достигается тем, что в устройство для автоматического анализа состава жидкости введены последовательно установленные транспортирующий механизм со стенками для магазинов с пробами, механизм переноса проб и пары фотоприемникисточник излучения, при этом в стенках транспортирующего механизма выполнены окна, перед которыми расположены пары фотоприемник-источник излучения.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Подготовленные для исследования сосуды 1 с пробами жидкости, например сывороткой крови, помещаются в продолговатый, сделанный из металла магазин 2, в данном случае вмещающий восемь сосудов с пробами, в котором каждому отдельному сосуду присвоено закодированное идентифицирующее число.

Заполненные пробками магазины 2 последовательно устанавливаются во входной канал 3 транспортировочного механизма 4.

Здесь пружинный механизм 5 продвигает магазины с пробами дискретно в канал 6 шагового передвижения, а затем они проталкиваются вперед механизмом 7 к измерительному каналу.

Химическая реакция происходит в реакционных сосудах, изготовленных из тефлона и имеющих объем 2500 мл, из которых

45 штук размещены на вращающемся столе 8.

При каждом включении поворотный стол совершает один шаг, который равен

360/45=8 . Движение осуществляют в направлении стрелки А с помощью шагового двигателя. Реакционные сосуды 9 помещаются в сосуд 10 с жидкостью, поддерживаемой при необходимой температуре с помощью регулятора с точностью до 0,1 С (на чертеже этот сосуд не показан).

Позиция транспортировочного канала 11 является местом взятия проб, где в начале первого элементарного шага останавливается первый сосуд с пробой. При взятии пробы механизм 12 при каждом шаге проходит над местом взятия пробы, и наконеч5

4 ник 13 опускается в сосуд для пробы, всасывает из него 50 мл жидкости, вновь поднимается из сосуда и проходит над реакционным сосудом 14, находящимся в первой позиции вращающегося стола 8. Наконечник 13 опускается в реакционный сосуд

14, дозирует взятую пробу с помощью дозатора 15 механизма 12 в реакционный сосуд, затем дозатор 15 промывает наконечник 13, который после этого вновь выходит из реакционного сосуда 14. Таким образом, заканчивается первый элементарный шаг (8 ), В начале второго элементарного шага шаговый механизм 7 в канале 6 вновь передвигает еще на один шаг магазин с сосудами для проб и одновременно с этим стол

8 с помощью шагового двигателя, так что наконечник 13 механизма 12 в следующем втором реакционном сосуде измеряет пробу, взятую из второго сосуда. Взятие дозы пробы повторяется таким образом до тех пор, пока в конце восьмого элементарного шага не будет проведено взятие проб из всех восьми сосудов и в каждом из первых восьми реакционных сосудов не будут содержаться соответствующие пробы. Пружинный механизм 5 в это время продвигает второй магазин с пробами в транспортировочный канал и взятие первой дозы пробы происходит уже из второго магазина, который к этому времени устанавливается в рабочее положение.

Процесс повторяется при каждом шаге, причем механизм шагового включения в начале каждого шага передвигает магазин с пробами на один шаг в канале 6, а шаговый двигатель поворачивает на один шаг вращающийся стол вместе с реакционными сосудами.

В описанном примере к одной пробе в реакционный сосуд может добавляться максимум пять различных реактивов. Дозаторы подают по 500 мл реактива. Каждый дозатор имеет пневматический клапан, причем в одном положении клапана дозатор всасывает из накопителя точно 500 мл реактива, а в другом он измеряет реактив в реакционном сосуде. Пневматический клапан и дозатор работают с помощью поршня двойного действия посредством электромагнитного клапана со сжатым воздухом. Дозатор реактива вводится в действие с помощью электрического включателя, который включен в цепь тока катушки электромагнитного клапана. Если включатель включен, работает соответствующий дозатор, если он выключен, дозировка прекращается. Дозировка первого реактива происходит с помощью дозирующей трубки 15, второго — с помощью трубки 16, третьего — с помощью трубки 17 и четвертого — с помощью трубки 18. Всасывание реактива происходит с помощью дозатора 19 — 22 через трубки 23 — 26.

677682

После подачи реактивов, когда реакции закончены, в сороковой позиции поворотного стола происходит измерение. В этом месте 27 отасысывающая трубка 28 фотометра подсоединена к реакционному сосуду и через эту трубку дозатор 29 при пре-. рывающейся работе всасывает реакционную смесь через приемную кювету в направлении потока. Измерение производится с помощью источника света 30 и детектора

31 при установившемся состоянии жидкости.

В сороковой позиции канала б происходит считывание идентифицирующего числа сосуда с пробами магазина через окно 32 канала б с помощью источника света 33 и детектора 34. Закодированное число,с помощью декодирующего устройства преобразуется в десятичное число. Результат измерения может быть считан с измерительного устройства 35 и отпечатан. Измерительное устройство 35 содержит различные обслуживающие электронные приспособления, такие как усилитель, декодирующее приспособление, электронный регулятор времени, арифметическое устройство, накопитель, регистрирующее и печатное приспособления. К устройству может быть подсоединена электрическая пишущая машинка (телетайп), причем результаты измерений и идентифицирующие числа могут быть нанесены непосредственно на перфоленту, которая затем используется для обработки данных с помощью вычислительной машины.

После измерения в четырех позициях поворотного стола 8 происходит очистка реакционных сосудов 9. Смесь, оставшаяся в реакционных сосудах, отсасывается через трубку в позиции 36 и затем в следующей позиции с помощью дозатора 37 по трубопроводу 38 подается вода. После этого в следующей позиции 39 вода отсасывается, затем в позиции 40 через специальную форсунку вдувается воздух и полностью высушивается реакционный сосуд. Последняя (сорок пятая) позиция 41 поворотного стола — место приготовления.

Электронный регулятор обеспечивает определение времени и последовательность операций.

Путем выбора временной программы с помощью устройства могут проводиться одно-, и двух- и трехцикличные измерения.

При одноцикличном измерении в каждом сосуде содержатся разные пробы и при каждом элементарном шаге происходит новое измерение. Магазин и стол при каждом элементарном шаге перемещается на один шаг вперед.

В случае двухцикличного измерения магазин с сосудами для проб с каждым вторым элементарным шагом поворачивается на один шаг. При двухцикличном измере5

6 нии можно проводить четыре разных измерения.

11ри чистом измерении с реактивами в магазине переменно расположены сосуд с водой и сосуд с пробой. Iакое измерение проводится в случае, если реактив в ходе измерения меняет свой цвет.

Когда осуществляется параллельное измерение, в каждом сосуде для проб магазина содержатся разные пробы. Is процессе такого измерения происходит двойное взятие дозы пробы, т. е. устройство дважды полностью проводит одно и то жеопределение. При контрольных измерениях этот прием используется для доказательства воспроизводимости результатов измерения.

Во время измерения чистой пробы происходит двойное взятие пробы, однако при первом элементарном шаге устройство дозирует реактив, а при втором — воду.

11ри двухканальном измерении в каждом сосуде для пробы магазина содержатся разные пробы. При первом элементарном шаге устройство дозирует реактив одной реакции, при другом шаге — реактив другой реакции.

Такое двухканальное измерение обеспечивает определение двух параметров. При двухцикличных измерениях происходит считывание идентифицирующего числа сосуда для пробы магазина в двадцатой позиции канала через окно 42 канала 6.

В процессе трехцикличных измерений происходит тройное взятие дозы пробы, и магазин с сосудами для проб движется в канале 6 лишь при каждом третьем отдельном шаге. При таком характере работы измерение происходит в позиции 3b стола 8 в месге 43, считывание идентифицирующего числа сосуда 1 магазина 2 — в тридцатой позиции канала 6 через окно 44.

Магазин 2 в конце канала 6 приводит в действие концевой включатель 45, после чего механизм 46 вдвигает магазин в выходной канал 47.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества.

Кодовые знаки; размещенные на металлических магазинах для сосудов с пробами, находятся в тесной связи с сосудами для проб и реакционными сосудами и обеспечивают автоматическое считывание.

После укладки магазина во входной канал происходит полностью автоматическое проталкивание магазина с сосудами для проб по входному каналу, взятие доз проб, считывание кода и выталкивание магазина в выходной канал.

Поскольку применяются дозаторы проб, реактивов и промывки точно определенного объема, в устройстве не может произойти ошибка в регулировании.

Устройство очистки реакционного сосуда обеспечивает полную очистку сделан677682

Формула изобретения

Составитель M. Дедловский

Редактор Т, Рыбалова Тсхред H. Строганова Корректор Е. Угроватова

Заказ 1537/13 Изд. № 438 Тираж 780

ЦПИИПИ 11ПО <.Поиск:> Государстгспного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )Y,-35, Раупскаи нао., д. 4,5

Подписное типографии, пр. Сапунова, 2 ных из тефлона реакцпош:ых сосудов без ручного труда.

Применяющийся довольно большой поворотный стол и соответственно выбранная скорость его движения позволяют также проводить исследования длительное время.

Реакционные сосуды погружаются в жидкость с поддерхканием необходимой температуры, и pc2KUHH не зависят от темпер а туры.

Применяющийся дозатор фотомстра всасывает реакционную смесь при периодической работе через кювету в направлении потока, так что измерение всегда происходит прп спокойном состоянии жидкости.

Устройство для автоматического анализа состава жидкости, содержащее узлы для взятия проб, дозировки реактивов, сосуды, установленные в магазинах, канал шагового движения, фотоэлектрическую анализирующую систему, управляющее устройство, фотоэлектрический кодовый считывающий узел, причем анализирующая система состоит из 110Boporhoro стола, вдоль периметра которого расположены реакционные сосуды для отбора и хранения проб и программирующего хронирующего регулятора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введены последовательно установленные транспортирующий механизм для магазинов с пробами, механизм переноса проб и пары фотоприемник-источник излучения, при этом в стенках транспортирующего механизма выполнены окна, перед которыми расположены пары фотоприемник-источник излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ ¹ 3134263, кл. 73 — 423, опублик. 1961.

2. Патент СШЛ № 3301065, кл. 73 †4, очублик. 1964.