DE3014250A1 - Automatisches analysiergeraet fuer fluessigproben - Google Patents
Automatisches analysiergeraet fuer fluessigprobenInfo
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Description
WUESTHOFF -v. PECHMANN-BEHRENS-GOET2 DIPL.-1NG.CEmilD PÜLS
DIPL.-CHEM. DR. EiFREI HERIlVQN FECHMANN
PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETS» VHlRtNS O U
D-8000 MÜNCHEN 90
SCHWEIGERSTRASSE 2 1#-53 574
Olympus Optical Company Ltd., telefon: (089)662051
Olympus Optical Company Ltd., telefon: (089)662051
Tokyo, Japan Telegramm: protectpatent
telex: j 24070
Beschrei b u ng
Automatisches Analysiergerät für Flüssigproben
Die Erfindung betrifft ein automatisches Analysiergerät zum selbsttätigen Durchführen chemischer Analysen verschiedener
Flüssigproben, beispielsweise Rückenmark, Blut, Urin und dgl., ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
Automatische Analysiergeräte lassen sich grob
in zwei Kategorien unterteilen, und zwar sogenannte Durchflußgeräte
und Einzelprobengeräte. Gegenwärtig wird bei der Mehrzahl von Analysiergerätmodellen für die Mechanisierung der
Einzelprobenweg gewählt.
Beim System mit Einzelproben durchläuft jeder Test das analytische Verfahren in seinem eigenen Behälter oder Abteil.
Die gängigen Einzelprobengeräte lassen sich weiter unterteilen in zwei hauptsächliche Unterkategorien, und zwar die
schrittweise arbeitenden und die Zentrifugal-Analysatoren (Drehküvetten-Analysatoren).
In schrittweise arbeitenden Testgeräten werden alle Tests einzeln nacheinander durchgeführt, so daß zu jedem beliebigen
Zeitpunkt alle im Verfahren befindlichen Tests etwas
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unterschiedlich weit fortgeschritten sind. Im allgemeinen
wird eine Probe und ein Reagens einem Gefäß zugemessen, welches längs einer gegebenen Bahn transportiert wird, und die
Testflüssigkeiten in jedem Gefäß werden nacheinander unter jedem Aspekt der Analyse behandelt (Hinzufügung des Reagens,
Mischung, Mengenbemessung usw.).
Zentrifugal-Analysatoren arbeiten auch mit Vereinzelung; aber die Testflüssigkeiten werden parallel zueinander
weiterverarbeitet. Alle dem Verfahren unterworfenen Proben befinden sich im gleichen Zeitpunkt auf der gleichen Analysierstufe.
Im Betrieb werden die Proben und das Reagens zuvor bemessen und in entsprechende Abteile gefüllt, die um den Umfang
einer Rotorscheibe angeordnet sind, welche dann auf einer Zentrifuge angeordnet und mit hoher 'Geschwindigkeit an einem
Photometer vorbei gedreht wird. Durch die zentrifugalkraft
werden alle Proben gleichzeitig mit dem Reagens vermischt, so daß jede der Testflüssigkeiten sich in jedem beliebigen Zeitpunkt
auf der gleichen Analysierstufe befindet»
Unabhängig von den oben genannten Unterteilungen kann mit dem größten Teil der Analysiergeräte mehr als eine Art
Untersuchung durchgeführt werden. Um die Möglichkeit für Mehrfachuntersuchungen zu erhalten* gibt es drei umfassende Verfahrenskategorien.
Was hier als Analysator (Tester) mit wahlfreiem oder randomisiertem Zugriff bezeichnet wird, ist ein Gerät, welches
individuelle Untersuchungspackungen benötigt, die mit den entsprechenden Reagenzien zur Durchführung einer bestimmten Untersuchung
im vorhinein abgepackt sind. Diese Untersuchungspackungen werden je nach Bedarf für die gewünschte Analyse
in das System eingegeben, mit einer Flüssigprobe versehen und einzeln weiterverarbeitet. Analysatoren mit randomisiertem
Zugriff sind sehr zweckmäßig und flexibel; aber mit den gegenwärtig zur Verfügung stehenden Ausführungsformen ist nur ge-
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ringe Produktivität im Vergleich mit anderen Einrichtungen zu erzielen, die gleichfalls Mehrfachuntersuchungen ermöglichen.
Außerdem sind die Betriebskosten wegen der "benötigten vorgepackten Untersuchungspackungen viel höher als "bei anderen
Verfahren.
Eine weitere Möglichkeit zum Durchführen einer Vielzahl von Untersuchungen an einer Vielzahl von Proben ist die
Serienanalyse nach Charge pro Untersuchung. Alle Proben werden nacheinander oder zentrifugal, d.h. praktisch gleichzeitig
pro gegebener Untersuchung analysiert. Nach der Analyse aller Proben hinsichtlich einer gegebenen Untersuchung wird
die Anordnung umgeschaltet oder auf andere Weise so abgewandelt, daß eine andere Untersuchung durchgeführt werden kann,
und-dann werden alle entsprechenden Proben erneut behandelt.
Wenn alle Proben die benötigte Untersuchung durchlaufen haben, müssen die Ergebnisse aller Untersuchungen der Proben zusammengestellt
werden, damit die Analyseergebnisse einer gegebenen Probe in einem einzigen Bericht zur Rückgabe an den Arzt
oder-dgl. zur Verfugung stehen. Diese Anordnungen werden meistens
als Einkanal-Geräte bezeichnet. Solche Einkanal-Geräte
sind am praktischsten zur Behandlung einer Serie oder Vielzahl von Proben, denn der Aufwand zum Umschalten von einer Untersuchung
auf die andere ist meistens unbequem, und kostenwirksam ist es auch nicht, an einer einzigen Probe eine Vielzahl
von Untersuchungen vorzunehmen» Außerdem ist zu jedem beliebigen Zeitpunkt nur jeweils eine Untersuchung unmittelbar
abrufbar.
Geräte zur gleichzeitigen Analyse haben eine Vielzahl von Analysierkanälen, die das gleichzeitige Durchführen einer
Vielzahl von Untersuchungen an jeder Probe ermöglichen. Solche
Geräte werden meistens als Mehrkanal-Analysiergeräte bezeichnet. In Mehrkanal-Geräten ist mehr als eine Untersuchung
zu jedem beliebigen Zeitpunkt möglich, und das bei den Einkanal-Geräten
nötige Zusammenstellen der Daten fällt weg. Sie
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haben allgemein eine höhere Produktivität als die Einkanal-G-eräte,
da sie praktisch als Vielzahl von Einkanal-Geräten
kombiniert zu einer Vorrichtung konstruiert sind. Dies zuletzt genannte Merkmal ist insofern ein Nachteil, als es den
Aufbau solcher Analysiersysteme kompliziert macht und zu großen Geräten führt, die meistens auch viel teurer sind als
Einkanal-G-eräte mit Einzeluntersuchung, kontinuierlicher Strömung
oder Zentrifugal-Analysatoren.
Bei den bekannten Analysieranordnungen, die nicht mit Zentrifugalkraft arbeiten, wird die photometrische Mengenbemessung
nach einer gewissen Zeit ab dem Beginn der Testreaktion durchgeführt, d.h. wenn die Testflüssigkeit eine gewisse
feste Entfernung längs der Verarbeitungsreihe bewegt worden ist. Deshalb ist die Reaktionszeit als Funktion der
Länge bzw. des Umfanges der Prozeßlinie bzw. Reaktionsreihe festgelegt, was im Hinblick auf eine gegebene Untersuchung
und/oder Probe nicht immer optimal sein muß.
Schrittweise arbeitende Testgeräte haben außerdem nur eine Photometerposition pro Kanal, wodurch die Menge der erzielbaren
photometrischen Daten stark eingeschränkt wird. Es können keine photometrischen Daten zur Verfügung gestellt werden,
bis eine Testflüssigkeit die Photometerstation erreicht, doho typischerweise 8-10 (oft 30) Minuten ab dem Vermischen
der Probe mit dem Reagens. Sobald eine Testflüssigkeit eine Photometerstation erreicht, schränkt die für die photometrische
Messung aufgewendete Zeit die Geschwindigkeit der Analyse eines gegebenen Testgerätes wesentlich ein, doh. wenn 60 Sekunden
für eine photometrische Ausmessung aufgewandt werden, ist die Bearbeitungsgeschwindigkeit auf 60 Tests pro Stunde
beschränkt. Aufgrund dieses Merkmals muß ein Kompromiß geschlossen werden zwischen der Bearbeitungsgeschwindigkeit und
der Zeit für die photometrische Ausmessung, insbesondere wenn es sich um Kinetik-Tests handelt (z.B. Wirkungskinetik von
Enzymen), die eine photometrische Messung über lange Zeit hin-
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weg erfordern, um die größtmögliche Genauigkeit und Präzision
der Analyse zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein automatisches Analysiergerät zu schaffen, welches so aufgebaut ist, daß die
oben genannten Nachteile vermieden und immer zuverlässige Ergebnisse erzielt werden können.
Ein diese Aufgabe lösendes automatisches Analysiergerät ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung gehört zu der Vorrichtung, mit der automatisch eine Analyse von Flüssigproben durchgeführt
werden kann, eine Einrichtung, mit der Reaktionsgefäße, die jeweils eine entsprechende, zu analysierende !Flüssigprobe enthalten,
längs einer gegebenen Reaktionsreihe transportiert werden, eine Einrichtung, mit der eine gegebene Menge eines
gegebenen Reagens entsprechend der durchzuführenden Untersuchung in ein Reaktionsgefäß in der Reaktionsreihe abgegeben
wird, um eine Testflüssigkeit zu erhalten, eine erste Photometereinrichtung,
die in einer Überwachungsstation für die Reaktionsbedingung angeordnet ist, welche längs der Reaktionsreihe vorgesehen ist, um die Reaktionsbedingung der im Gefäß
befindlichen Testflüssigkeit zu überwachen, eine Einrichtung, mit der mindestens die Testflüssigkeit in eine von der Reaktionsreihe
gesondert angeordnete Station für exakte Photometrie transportiert wird, wenn die erste Photometereinrichtung
festgestellt hat, daß die Testflüssigkeit eine gegebene Reaktionsbedingung
erreicht hat, eine zweite Photometereinrichtung, die an der Station zur Durchführung der exakten Photometrie
angeordnet ist, um die quantitative Analyse der Untersuchung an der Flüssigprobe durchzuführen, sowie eine Einrichtung,
mit der nach dem Durchführen der quantitativen Analyse die Testflüssigkeit aus der Station für exakte Photometrie
abgegeben wird.
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Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein Schema dee G-e samt aufbaue eines automatischen
Analysiergeräts gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine graphische Darstellung des Reaktionszustandes
einer Testflüssigkeit;
Fig. 3 und 4 perspektivische Ansichten eines Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen automatischen Analysiergeräts;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Proben- und Reagenzzuführstation des in Figo 3 und 4 gezeigten Geräts;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Gerätes mit daran angebrachtem Probenadapter;
Fig. 7 eine Draufsicht auf das Gerät gemäß Figo 3 und 4;
Fig. 8 einen schematischen Schnitt durch eine Station zur Überwachung der Verzögerungsphase und eine Station zur
exakten Messung;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Küvette zur Verwendung im erfindungsgemäßen
Gerät;
Fig. 1OA und 1OB Seitenansichten, in denen gezeigt
ist, wie die Küvette gemäß Fig. 9 gehalten ist;
Fig. 11A und 11b eine Draufsicht bzw. Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Halte- und Freigabevorrichtung
für die Küvette;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Kassettenständers, der in Fig. 4 gezeigt
ist;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Reagenzflaschenkassette, die im Kassettenständer gemäß Fig. 12 abnehmbar anzubringen ist;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Einrichtung, mit der falsches Einsetzen
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der Reagenzflasche in die Kassette vermieden wird;
Pig, 15 ein Blockschaltbild eines Beispiels der Steuerung einer Reagenztransportvorrichtung, mit der die Gesamtentfernung,
um die die Reagenzflaschenkassette bewegt werden muß,
auf ein Minimum einzuschränken ist;
Fig. 16 ein Schema eines Ausführungsbeispiels des Kassettenständers mit getrenntem Kühlbereich und Zimmertemperaturbereich;
Pig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Kühlvorrichtung gemäß Pig. 16;
Pig. 18 ein Schema zur Erläuterung des Zufuhrbetriebes
der in Figo 5 gezeigten Reagenzzuführvorrichtung;
Fig. 19 ein Schema eines Ausführungsbeispiels der Reagenzzuführvorrichtung;
Pig. 2OA und 2OB eine perspektivische bzw. eine graphische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Flüssigkeitspegelfühlers
der Reagenzzuführvorrichtung bzw, des Verhältnisses zwischen der Menge angesaugter Flüssigkeit und dem
Ausgang der Feststellung;
Pig.'21A und 21b einen Querschnitt bzw. eine graphische
Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Flüssigkeitspegeldetektors;
Fig. 22A und 22B noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
des Flüssigkeitspegeldetektors;
Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Plüssigkeitspegeldetektors für ein Reagens in einer Reagenzflasche;
Pig. 24 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Reagenzpegeldetektors;
Fig„ 25 ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer
Sondenwaschvorrichtung;
Fig. 26 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Waschvorrichtung;
Fig. 27A und 27B schematische Ansichten zur Erläuterung des Betriebs der Waschvorrichtung gemäß Pig» 26;
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Fig« 28 ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer Küvetten- und Flüssigkeitsabgabevorrichtung;
Pig. 29 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Abgabevorrichtung;
Fig. 30 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Abgabevorrichtung;
Pig. 31 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Anschlusses
eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung an einen in einem Krankenhaus zur Verfügung stehenden
Rechner;
Pig. 32 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des-Anschlusses
des erfindungsgemäßen Geräts mit einem Reserverechner über eine Übertragungsleitung;
Pig· 33 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Steuerung oder des Betriebs einer Vielzahl von erfindungsgemäßen
Analysiergeräten mittels einer einzigen Steuereinheit;
Pig. 34 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Patientendatensystems bei Anwendung des erfindungsgemäßen
Geräts;
Pig· 35 ein Ablaufdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels eines Patientendatensystems;
Pig. 36 eine Draufsicht auf ein Formblatt einer im
Patientendatensystem gemäß Pig· 34 und 35 verwendeten Patientenkarte ;
Fig. 37 ein Schema eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Geräts, bei dem nur eine Testflüssigkeit
von einer Reaktionsreihe an eine Station zur exakten Messung geliefert wird;
Fig. 38 ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer
in das erfindungsgemäße Gerät einzubauenden Meßvorrichtung für die Ionenkonzentration;
Fig. 39 ein Schema eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Meßvorrichtung für die Ionenkonzentration;
Fig. 40 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
einer Signalverarbeitungsschaltung der Meßvorrichtungen für die Ionenkonzentration gemäß Fig. 38 und 39;
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Figo 41 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
einer Photometerstation des erfindungsgemäßen Geräts, mit der kolorimetrisch^, nephelometrische und fluorometrische
Analysen durchführbar sind;
Pig«, 42 eine Draufsicht auf eine Halteplatte zum Stützen eines Lichtempfangselements für gestreutes und
fluoreszierendes Licht;
Pigc 43 ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer
Küvette zur Verwendung bei der Messung von durchgelassenem, gestreutem und fluoreszierendem Licht;
pig«, 44A und 44B schematische Ansichten eines Ausführungsbeispiels
der Photometerstation, bei der ein einziges Lichtempfangselement das durchgelassene, gestreute und
fluoreszierende Licht empfängt;
Pig. 45 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Photometerstation;
Fig*, 46 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Photometerstation;
Fig« 47A und 47B schematische Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels der Photometerstation, bei der das
gestreute, durchgelassene und fluoreszierende Licht durch Verwendung von Küvetten unterschiedlicher Gestalt von einem
einzigen Element empfangen werden kann.
In Figo 1 ist das Konstruktionsprinzip des automatischen
Analysiergeräts gemäß der Erfindung schematisch dargestellt« Dies Gerät läßt sich als Einzelprobengerät klassifizieren,
welches chargenweise arbeitet und ein sequentielles Mehrfachsystem darstellt, mit dem Analysen einer Vielzahl von
Untersuchungsposten kontinuierlich nacheinander durchgeführt werden. Probengefäße 1 sind auf einer Probentransportvorrichtung
2 abgestützt und werden in einer durch Pfeil A gekennzeichneten Richtung mit Unterbrechungen weitertransportiert*
In den aufeinanderfolgenden Probengefäßen 1 enthaltene Flüssigproben werden von einer Probenzuführvorrichtung 3 an gegebener
Stelle in gegebener Menge entsprechend der durchzuführen-
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den Analyse abgesaugt und diese gegebene Menge Flüssigprobe gemeinsam mit einem Verdünnungsmittel 5 in Küvetten 4 gefüllt.
Die Küvetten 4 sind von einer Küvettentransportvorrichtung
6 abgestützt und werden in einer durch Pfeil angedeuteten Richtung fließbandähnlich in einer Reaktionsreihe B
mit Unterbrechungen in einer vorherbestimmten Zeitspanne weitertransportiert, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von
sechs Sekunden pro Einheitsschritt. Weitere Küvetten 4 werden der Küvettentransportvorrichtung 6 .nach einander" von einer
Küvettenzuführvorrichtung 7 zugeführt. Die Küvette 4 mit der darin enthaltenen Flussigprobe wird um verschiedene Schritte
weitertransportiert und kommt dann an gegebener Stelle an, an der je nach der vorzunehmenden Untersuchung ein Reagens
gemeinsam mit einem Verdünnungsmittel 9 mit Hilfe einer Reagenzzuführvorrichtung
8 in die Küvette 4 gefüllt' wird. Die für die Messung benötigten Reagenzien sind in Reagenzflaschen
1O1~1On erL'bnal'ten» welche auf einer Reagenztransportvorrichtung
11 abgestützt sind, die hin- und herbewegbar ist, wie durch den doppelköpfigen Pfeil C angedeutet. Ein gegebenes
Reagens kann mit Hilfe der Reagenzzuführvorrichtung 8 aus der an der gegebenen Abgabestelle befindlichen Reagenzflasche abgezogen
werden. Eine ausreichende Vermischung der Flüssigprobe und des Reagens ergibt sich dadurch, daß das Reagens
strahlförmig gemeinsam mit einem Verdünnungsmittel mit geeigneter
Strömungsgeschwindigkeit in die Küvette 4 gefüllt wird. Während die Küvette 4 mit dem darin enthaltenen Reagens längs
der Reaktionsreihe B weiterbewegt wird, wird die Testflüssigkeit in der Küvette mit Hilfe von vier Photometern 12-15 gemessen,
die jeweils eine Lichtquelle L und ein Lientempfangeelement
S aufweisen und an Stellen angeordnet sind, die 12, 24, 36 bzwo 60 Sekunden nach der Reagenzienzugabeposition
angeordnet sind, deh., daß die Küvette 4 mit dem darin enthaltenen
Reagens um 2, 4f 6 bzw, 10 Schritte weiterbewegt
worden ist. Auf diese Weise läßt sich der Reaktionszustand
der Testflüssigkeit in der Küvette 4 in der Reaktionsreihe
überwachen.
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Eine Überwachung der Reaktionsbedingung ist besonders
beim Messen einer enzymatischen Reaktion sehr wichtig, denn
bei der Messung enzymatischer Reaktionen können keine exakten
Ergebnisse erzielt werden, wenn die Messung nicht in einem linearen Abschnitt einer NADU/NAD Gehalt(Spiegel)-Zeit-Kurve
vorgenommen wird. In Pig. 2 ist eine typische Reaktionskurve
gezeigt, bei der die Absorption (optische Dichte) auf der Ordinate und die Zeit (t) gemessen von Hinzufügen des Reagens
auf der Abszisse eingetragen ist. Der linke Bereich in Pig«, 2 stellt eine Verzögerungsphase (a) der Reaktion dar, die durch
das Aufheizen der Testflüssigkeit, das Mischen usw. bedingt
ist ο Eine Zone (b) hingegen bezeichnet eine lineare Phase, in
der die Reaktionsgeschwindigkeitsmessung, deh. die kinetische
Reaktionsmessung mit Sicherheit und exakt vorgenommen werden kann. Eine weitere Zone (c) stellt eine Endphase dar, in der
das Reagens (Stroma) oder gegebene Bestandteile der Testflüssigkeit
bereits aufgebraucht sind. Eine Messung in der der Zone (c) entsprechenden Endphase führt zu einem fälschlicherweise
niedrigen Wert. Die Dauer der der Zone (b) entsprechenden linearen Phase läßt sich durch Ändern der Stromakonzentration
und des Gesamtvolumens der Testflüssigkeit entsprechend variieren.
Die-se Einstellung erfolgt so, daß das Ende der Zone (a), doho der Verzögerungsphase von den Photometern 12-15 (siehe
Figo 1) für nahezu alle Testflüssigkeiten festgestellt werden kann, selbst wenn die Testflüssigkeiten eine erste oder langsame
Reaktionsgeschwindigkeit haben, deh. daß eine Absorptionsschwankung von den Photometern 12-15 festgestellt werden kann.
Vorzugsweise wird die Stromakonzentration und das Gesamtvolumen der Testflüssigkeit so eingestellt, daß eine Schwankung
der Absorption von mindestens 0,05 am Ende der Verzögerungsphase entsprechend der Zone (a) nach zwölf Sekunden (entsprechend
der Position des Photometers 12) ab der Zugabe des Reagens an der Testflüssigkeit mit der spätesten Reaktionsgeschwindigkeit
zu beobachten ist und daß die lineare Phase entsprechend der Zone (b) für die normalen Testflüssigkeiten
ein oder zwei Minuten dauert. Auf diese Weise kann die Verzö-
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gerungsphase nacheinander zugeführter Testflüssigkeiten im
wesentlichen vollständig von den Photometern 12-15 überwacht werden. Es sei noch erwähnt, daß die Photometer 12-15, da sie
nur die der Zone (a) entsprechende Verzögerungsphase feststellen, mit geringerer Genauigkeit arbeiten dürfen, so daß weniger
komplizierte Kolorimeter verwendbar sind.
Wie Pig. 2 zeigt, ist in der Fähe der Photometer 12-15 zum Überwachen der Verzögerungsphase eine Station 16 für
präzise Photometrie gesondert von der Reaktionsreihe B vorgesehen.
Diese Station 16 für exakte Photometrie weist genaue Photometer 17-20 auf, die jeweils aus einer Lichtquelle L und
einem Lichtempfangselement S bestehen. Wenn das Ende der Verzögerungsphase einer Testflüssigkeit von einem der Photometer
12-15 festgestellt worden ist, wird die Testflüssigkeit gemeinsam mit der Küvette 4 von der Reaktionsreihe B zu einem
der Photometer 17-20 transportiert, der nicht bereits durch eine andere Testflüssigkeit besetzt ist. Dann wird die Testflüssigkeit
zwölf Sekunden lang gemessen und anschließend gemeinsam mit der Küvette 4 abgegeben. Auf diese V/eise erfolgt
eine Messung an der Station 16 für exakte Photometrie während der linearen Phase, die ausreichend lang ist, so daß
zuverlässige Daten mit hoher Genauigkeit erzielbar sind. Da der Lichtmeßschritt an der Station 16 zwölf Sekunden beträgt,
ist er doppelt so lang wie die Transportdauer (sechs Sekunden) der Küvette längs der Reaktionsreihe B. Das verursacht
jedoch keinerlei Schwierigkeit, da die vier Photometer für die exakte Messung im Abstand von der Reaktionsreihe angeordnet
sind. Die kolorimetrische Messung kann also wirksam durchgeführt werden, ohne daß der Küvettentransportschritt längs
der Reaktionsreihe B geändert werden muß, so daß sich der
Wirkungsgrad in der Handhabung verbessern läßt. Wenn die lineare Phase von einem der Photometer 12-15 festgestellt worden
ist, aber der zugehörige Photometer in der Station 16 für exakte Messung von einer anderen Testflüssigkeit besetzt ist,
wird die entsprechende Küvette mittels der Küvettentransport-
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vorrichtung 6 während der einstufigen Periode um mehrere Schritte vorwärts oder rüokwärts "bewegt, um die Küvette zu
dem Photometer in der Station 16 zu bringen, der nicht durch eine andere Testflüssigkeit "besetzt ist. Anschließend kehrt
die Küvettentransportvorrichtung 6 zu einer Stellung zurück, die um einen Schritt vor der ursprünglichen Stellung liegt,
und die Küvetten werden nacheinander Schritt für Schritt weiterbewegt. Der ganze Transportschritt längs der Reaktionsreihe
B ändert sich also gar nicht.
Der Betrieb der oben erwähnten Probentransportvorrichtung 2, Probenzuführvorrichtung 3, Küvettentransportvorrichtung
6, Reagenzzuführvorrichtung 8 und Reagenztransportvorrichtung 11 sowie das Überwachen der Verzögerungsphase und
die exakte Messung in der linearen Phase läßt sich durch eine Steuervorrichtung 21 steuern,, die einen elektronischen Rechner
aufweist.
Erfindungsgemäß wird z.B. die Verzögerungsphase in
der Reaktionsreihe überwacht und die kolorimetrische Messung an einer Stelle im Abstand von der Reaktionsreihe durchgeführt,
nachdem die lineare Phase festgestellt worden ist. Aufgrund dieser Maßnahme läßt sich ein automatisches Analysiergerät
verwirklichen, mit dem Analysedaten von hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit ebenso wie eine große Behandlungsfähigkeit erzielbar
sind, weil an der von der Reaktionsreihe getrennten Stelle eine ausreichend lange Meßzeit erreichbar ist, ohne
daß der Transportschritt längs der Reaktionsreihe gestört wird«,
Das erfindungsgemäße Gerät wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Pig. 3 und 4 zeigen in perspektivischen Ansichten die
äußere Erscheinungsform eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung. Ein Gehäuse 25 hat einen Deckel 26, der
nach hinten schwenkbar ist. Im wesentlichen in der Mitte des
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Deckels 26 ist eine Öffnung 27 ausgebildet, durch die von einer Lichtquelle photoelektrischer Kolorimeter zum Überwachen
der Verzögerungsphase und der linearen Phase erzeugte Wärme abgegeben wird. Am Gehäuse 25 ist eine vordere Platte 28 so
befestigt, daß sie durch Schwenken nach vorn geöffnet werden kann. An der vorderen Platte 28 ist ein Abfallbehälter 29 zum
Aufbewahren gebrauchter Küvetten und ein Abfallbehälter 30 zum Aufbewahren gebrauchter Flüssigkeit lösbar angebracht.
An der unteren Seite des Gehäuses 25 ist rechts eine Seitenplatte 31 schwenkbar angebracht, die einen Kassettenständer
32 zum lösbaren Abstützen einer Reagenzflaschenkassette- trägt, in der die für gegebene Analysen benötigten verschiedenen Reagenzflaschen
enthalten sind. Ein Teil der rechten Seitenplatte 31, an dem der Kassettenständer 32 angebracht ist, bildet
eine Kühlvorrichtung 33.
Vorn, hinten bzw. links am Gehäuse 25 ist eine Probenflüssigkeit-Transportvorrichtung
34·, -eine Küvetten-Transportvorrichtung 35 bzw. eine Küvettenliefervorrichtung 36
vorgesehen. Wie Pig. 5 zeigt, ist rechts am Gehäuse 25 eine Probenzuführvorrichtung 37 und eine Reagenzzuführvorrichtung
38 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Reagenzzuführvorrichtung
38 vier Reagenzabgabepumpen auf, die an verschiedene Verdünnungsmittel und/oder Pufferlösungen angeschlossen
sind.
Die Probenflüssigkeit-Transportvorrichtung 34 und die Küvetten-Transportvorrichtung 35 weisen scheibenförmige, drehbare
Glieder auf, die in einer horizontalen Ebene mit Unterbrechungen drehbar sind und längs ihres Umfanges Probengefäße
39 bzw. Küvetten 40 abnehmbar halten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann ferner, wie pig. 6 zeigt, ein Probenadapter 41 abnehmbar an der Vorderseite
des Gehäuses 25 vorgesehen sein, so daß die Anzahl Probenge-
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fäße 39 gegenüber der Anzahl, die von der Probentransportvorrichtung
34 aufgenommen werden kann, stark erhöht werden kann. Hierzu weist der Probenadapter 41 eine Kette auf, die sich um
das drehbare Glied der Probentransportvorrichtung 34 erstreckt und mit dessen Gefäßhaltebereichen in Eingriff steht. An dieser
Kette ist eine Anzahl von Probengefäßen 39 abnehmbar angebracht. Das drehbare Glied dient als Kettenrad zum Antrieb
der Kette, so daß eine große Anzahl Probengefäße wahlweise mit Hilfe der gemeinsamen Antriebsquelle bewegbar ist.
Gemäß Pig. 5 ist die Bewegungsbahn der Küvetten-, doh„
die Reaktionsreihe der Küvetten-Transportvorrichtung 35 von der Reagenzzuführstation bis zur Küvettenzuführstation von
einem Deckel 42 abgedeckt. Unterhalb des Deckels 42 ist die
Überwachungsstation für die Verzögerungsphase angeordnet, die eine Vielzahl von längs der Reaktionsreihe angeordneten Photometern
zum überwachen der Verzögerungsphase aufweist. Unterhalb der Station zum Überwachen der Verzögerungsphase ist
von dieser Station getrennt eine Station für präzise Photometrie vorgesehen, die eine Vielzahl von Photometern aufweist,
die jeweils dem entsprechenden Photometer zum Überwachen der
Verzögerungsphase entsprechen. Bei diesem Ausführungsbeispiel dauert ein Transportschritt der Küvetten längs der Reaktionsreihe sechs Sekunden, während der in der Station für exakte
Messung zwölf Sekunden beträgt.
Die Überwachungsstation für die Verzögerungsphase und die Station für präzise Photometrie wird anhand von Pig»
7 und 8 näher erläutert, die eine Draufsicht bzw. einen Querschnitt durch dieselben darstellen. Der Abschnitt bzw. die
Station 43» in der die Verzögerungsphase überwacht wird, liegt längs desjenigen Bereichs der Reaktionsreihe der Küvetten-Transportvorrichtung
35, der vom Deckel 32 abgedeckt ist und weist vier Photometer zum Überwachen der Verzögerungsphase
auf, die an Positionen 44-47 angeordnet sind, an denen die an der letzten Reagenzabgabepumpe angeordnete Küvette 40
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nach 12, 24, 36 bzw. 60 Sekunden ankommt. Die Überwachung
der Verzögerungsphase wird durch die Küvette vorgenommen. Unterhalb der Station 43 zum Überwachen der Verzögerungsphase
ist eine Station 48 für exakte Photometrie angeordnet, die Küvettenhalteglieder aufweist, welche an Stellen entsprechend
den Positionen 44-47 zum Überwachen der Verzögerungsphase angeordnet sind, um die von diesen Positionen herabfallenden
Küvetten 40 abzustützen. Die exakte photometrische Messung erfolgt gleichfalls durch die Küvette, dauert aber zwölf Sekunden.
Nach dem Messen wird die Küvette 40 vom Halteglied fallengelassen, und dann trennt eine weiter unten im einzelnen
erläuterte Trenneinrichtung die Küvette 40 von der gebrauchten Flüssigkeit, welche getrennt im Abfallbehälter 29
für die Küvetten bzw. im Abfallbehälter 30 für gebrauchte Flüssigkeit gesammelt werden (siehe Pig« 4). " ·
Bei diesem Ausführungsbeispiel benutzen die Photometer
der Station zum Überwachen der Verzögerungsphase und der Station für exakte Messung gemeinsam eine einzige Lichtquelle,
die ein weißes Licht abgibt. Die Küvetten-Transportvorrichtung hat eine drehbare Mitte, in der in senkrechter Richtung
ein Zylinder 50 angeordnet ist, welcher mit der Öffnung 27 im Deckel 26 in Verbindung steht, wie Fig. 3 zeigt. In
diesem Zylinder ist eine Lichtquelle 51 und ein mehrflächiger Spiegel 52 vorgesehen. Am Zylinder 50 sind Linsen 53 auf Hohen
befestigt, die den Überwachungspositionen für die Verzögerungsphase und die präzise Messung entsprechen. An jeder
Position zum Überwachen der Verzögerungsphase ist ein optischer
Filter 54 und ein Photodetektor 55 an den entsprechenden
Seiten der Küvettenbewegungsbahn der Küvetten-Transportvorrichtung
35 angeordnet. Ähnlich ist an jeder Position für präzise Lichtmessung ein optischer Filter 56 und ein Photodetektor
57 an entsprechenden Seiten der Küvette 40 vorgesehen. Der Filter 56 der Station für exakte Messung weist eine
Vielzahl von Filterelementen mit unterschiedlichen Durchlässigkeitswellenlängen auf, die an einem Filterhalteglied 58
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befestigt sind, welches um den Zylinder 50 drehbar ist. Auf diese Weise kann ein Filterelement der der jeweiligen "untersuchung
entsprechenden Wellenlänge wahlweise benutzt werden, so daß durch eine Mehrfachwellenlängenmessung außerordentlich
exakte Daten erhalten werden können. Von der Station 43 zum Überwachen der Verzögerungsphase ausgehende Lichtstrahlen werden
auf die Küvetten 40 in der Reaktionsreihe mit Hilfe des
mehrflächigen Spiegels 52, der Linsen 53 und der optischen Filter 54 projiziert, und das durch die Küvetten hindurchtretende
Licht wird von den Photodetektoren 55 empfangen, um die Verzögerungsphase der Testflüssigkeit an den der Überwachung
dienenden Positionen 44-47 zu überprüfen. In der Station 48 für exakte Messung werden Lichtstrahlen der Lichtquelle
51 mit Hilfe der Linse 53 und der Filter 56 auf die Küvetten 40 projiziert, um Lichtstrahlen durchzulassen, die
die entsprechend der durchzuführenden Untersuchung gewünschte Wellenlänge haben. Die die Küvetten durchdringenden Lichtstrahlen
werden von den Photodetektoren 57 wahrgenommen, um eine Messung in der linearen phase an der entsprechenden Position
für präzise Messungen durchzuführen.
Durch die Reaktionsreihe der Küvetten-Transportvorrichtung
35 und der Station 48 für exakte Messung wird warme Luft geleitet, die auf eine Temperatur von 37°G erhitzt ist
und als Thermostat wirkt. Am Boden des Zylinders 50 ist ein Gebläse 59 vorgesehen, welches von der Lichtquelle 51 erzeugte
Wärme durch den Zylinder 50 und die Öffnung 27 im Deckel 26 gemäß Fig. 3 abgibt.
Das oben beschriebene Gerät arbeitet wie folgt.
Zunächst werden die Patienten abgenommenen Flüssigproben in die Flüssiggefäße 39 gefüllt, die dann in die mit
Unterbrechungen rotierende Probentransportvorrichtung 34 eingesetzt werden. Der Küvetten-Transportvorrichtung 351 die
gleichfalls mit Unterbrechungen in Richtung des Pfeiles D
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mit einer Geschwindigkeit von einem Schritt pro sechs Sekunden rotiert, werden nacheinander Küvetten von der Küvettenliefervorrichtung
36 zugestellt. Der in der Küvetten-Transportvorrichtung
35 angeordneten Küvette wird Flüssigprobe und Verdünnungsmittel an der gegebenen Stelle mit Hilfe der
Probenzuführvorrichtung 37 aufgegeben. Wenn die Küvette um mehrere Schritte weiterbewegt worden ist, wird ein gegebenes
Reagens und Verdünnungsmittel (oder Pufferlösung) der Küvette mit Hilfe der Reagenzabgabepumpe zugeführt, die an das gegebene
Verdünnungsmittel und/oder die jeweilige Pufferlösung angeschlossen ist. Während dieser Lieferung wird der Inhalt
in der Küvette vermischt und bildet eine Testflüssigkeit. Die Testflüssigkeit wird von der Küvetten-Transportvorrichtung
längs der Reaktionsreihe durch die Vielzahl photometrischer Positionen 44-47 der Station 43 zum Überwachen der Verzögerungsphase
weiterbewegt und das Ende der Verzögerungsphase durch die Küvette 40 festgestellt. Nach dem Feststellen des
Endes der Verzögerungsphase fällt die Küvette in einem weiteren Schritt nach unten in eine leere Position zur exakten Messung
an der Station 48 und wird zwölf Sekunden lang gemessen. Nach der exakten Messung wird die Küvette 40 und ihr Inhalt
getrennt beseitigt, und zwar geht die Küvette in den Abfallbehälter 29 und die Flüssigkeit in den Abfallbehälter 30.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel ein sequentielles Mehrfachsystem angewendet wird, kann natürlich eine Vielzahl
von Untersuchungen an jeder Probe entsprechend der Kennzeichnung der Patienteninformation (beispielsweise durch Tastatur,
Karten usw. gegeben) kontinuierlich vorgenommen werden. Ferner ist es möglich, eine einzige Untersuchung an allen Proben kontinuierlich
vorzunehmen oder eine Vielzahl von Untersuchungen vorzunehmen, die durch entsprechende Kennzeichnung eines bestimmten
Organs im voraus bestimmt wurden. Auf diese Weise kann das Gerät entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall
durch die Bedienungsperson auf wirkungsvollste Weise einge-
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setzt werden. Besonders wenn es sich um Feststellung nach Organen handelt, können leicht Daten erhalten werden, ohne daß
für jede Probe "bestimmte Untersuchungen kenntlich gemacht werden müssen.
Bei dem Analysiergerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht ferner die Möglichkeit automatischer Eichung.
Diese kann durch Einsetzen einer Standardprobe in die Probentransportvorrichtung
34 während eines Bereitschaftszustandes durchgeführt werden. Das Gerät arbeitet dann selbsttätig und
in festen Zeitabständen wird die Standardprobe in die Küvette 40 in der Küvetten-Transportvorrichtung 35 gefüllt und selbsttätig
eine Eichung auf übliche Weise durchgeführt, um Abweichungen
des Geräts, beispielsweise Schwankungen in der Helligkeit der Lichtquelle 51 auszugleichen. Das Gerät gemäß diesem
Ausführungsbeispiel läßt sich also ohne jegliche Einstellung stets in korrekt geeichten Bereitschaftszustand versetzen, so
daß selbst bei Nacht, wenn vielleicht kein geschultes Personal zur Verfügung steht, und in Notfällen jederman das Gerät
so bedienen kann, daß exakte Daten erhalten werden. Die Steuerung des Betriebs der verschiedenen Abschnitte des Geräts,
die Eingabe von Patienten- oder Probeninformation und das Errechnen
der Analyseergebnisse kann mittels einer hier nicht gezeigten Steuervorrichtung mit Rechner erfolgen.
Die verschiedenen Teile des automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung sollen nun in ihrem Aufbau und Betrieb
in größerer Einzelheit beschrieben werden.
pig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
der Küvette 40. Die Küvette 40 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine rechteckige öffnung 40a und einen am
Umfang der Öffnung vorgesehenen stützenden Plansch 40b auf. Von der Öffnung führen zum Boden 40c schräge Seitenwände, die
zum Boden hin verjüngt sind. Der Boden 40c ist halbzylindrisch
gestaltet und hat an beiden Enden in axialer Richtung gesehen
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Meßfenster 4Od, durch die die Testflüssigkeit in der Küvette optisch gemessen wird.
Da "bei diesem Aufbau der Küvette 40 die Öffnung 40a
(AufnahmeIoch) weit ist, kann sie die Probe und das Reagens leicht aufnehmen, ohne daß diese außen verspritzt werden. Ferner
reicht die Menge Testflüssigkeit aus, um den halbzylindrischen Boden 40c zu füllen, so daß die Analyse mit sehr geringen
Mengen an Probe und Reagens durchgeführt werden kann. Außerdem kanu* die Analyse mit großer Genauigkeit erfolgen, da
die Meßachse sich in Längsrichtung der Küvette erstreckt und infolgedessen lang genug ist. Da die Seitenwand 40a zum Boden
40c schräg verläuft und der Flansch 40b um die Öffnung herum vorgesehen ist, kann die Küvette auf einfache Weise an der
Küvetten-Transportvorrichtung 35 und in der Station 48 für
exakte Messung festgehalten werden, wie Fig. 10A und 10B zeigen. Gemäß- Figo 10A kann der Flansch 40b auf einem Halteglied
60 ruhen oder gemäß Fig. 10B in eine in einem Halteglied 61 ausgebildete Ausnehmung entfernbar eingesetzt sein. Die Küvette
40 kann also vom Halteglied leicht abgestützt werden, ohne daß die Meßfenster 40d und 40e mit dem Halteglied 60 bzw. 61
in Berührung treten, so daß sie vor Beschädigung geschützt sind, in Fig. 10A ist mit dem Pfeil E die optische Meßachse
angedeutet. Außerdem kann die Küvette 40 aus transparentem Werkstoff geformt sein, so daß sie hohe mechanische Festigkeit
haben kann.
Fig. 11A und 11B sind eine Draufsicht bzw. Seitenansicht eines Außführungsbeispiels einer Haltevorrichtung zum
lösbaren Halten der Küvette in der Küvetten-Transportvorrichtung 35. Die Küvetten-Transportvorrichtung 35 weist ein Drehglied
35a auf, an welchem ein Stift 62 befestigt ist, auf dem zwei Hebel 63a und 63b mit einem Ende drehbar gelagert sind,
während ihre anderen Enden zum Festhalten des Flansches 40b der Küvette 40 dienen. In den Hebeln 63a und 63b sind Führungslöcher 64a bzw« 64b vorgesehen, durch die sich ein Betätigungs-
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hebel 65 erstreckt j der mittels einer Schraubenfeder 66 mit
einem Ende am Drehglied 35a "befestigt ist. Die Schraubenfeder
zieht den Betätigungshebel 65 in Fig. 11B gesehen nach rechts,
so daß die freien Enden der Hebel 63a und 63b einander angenähert
werden und die Küvette 40 zwischen sich einklemmen. An jeder Position zum Überwachen der Verzögerungsphase längs
der Reaktionsreihe ist ein Motor 67 vorgesehen, auf dessen Antriebswelle ein exzentrischer Nocken 68 sitzt, der mit dem anderen
Ende des Betätigungshebels 65 in Eingriff bringbar ist.
Mit dieser Haltevorrichtung kann die Küvette 40. wirksam abgestützt und weitertransportiert werden, wobei ihr
plansch 40b auf den Hebeln. 63a und 63b ruht. Wenn die Küvette
40, die sich in einer Position zum Überwachen der Verzögerungsphase befindet, in die Station für exakte Messung herabfallen
soll, wird der Motor 67 erregt, woraufhin sich der Nocken 68 dreht, so daß der Betätigungshebel 65 entgegen der
Kraft der Schraubenfeder 66 bewegt.wird und die Hebel 63a und
63b öffnet« Dann fällt die Küvette 40 zwangsläufig nach unten in die- gewünschte Position zur exakten Messung.
Es sei noch erwähnt, daß eine Vorrichtung zum lösbaren Halten der Küvette an jeder Meßposition der Station 48
für die exakte Messung in der oben beschriebenen Weise aufgebaut sein kann.
Als nächstes wird die Reagenzflaschenkassette, die die
verschiedenen Reagenzflaschen enthält, sowie der Kassettenständer
beschrieben. Pig» 12 zeigt perspektivisch ein Ausführungsbeispiel des Kassettenständers 32 und Pig· 13 ein Ausführungsbeispiel
der Reagenzflaschenkassette, die im Kassettenständer 32 herausnehmbar angebracht werden kann. Bei diesem
Ausführungsbeispiel wird die Kassette im Kassettenständer 32 linear hin- und herbewegt, um eine gegebene Reagenzflasche,
die das gewünschte Reagens enthält, in eine Saugposition entsprechend der gewünschten Reagenzabgabepumpe zu bewegen. Der
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Kassettenständer 32 weist einen rechteckigen Kasten 70 auf,
an dessen größeren Seitenwänden am oberen Rand eine Vielzahl von Rollen 71 vorgesehen ist. Am Kasten 70 ist ein Schieber
73» an dem eine Zahnstange ausgebildet ist, in Längsrichtung
längs eines Führungsschlitzes 72 bewegbar angebracht. Der
Schieber 73 wird mittels eines Schrittmotors 74, mit dem ein Ritzel gekoppelt ist, hin- und herbewegt. Die Kassette kann
zwischen Arme 73a und 73b des Schiebers 73 geklemmt werden, so daß sie gemeinsam mit dem Schieber 73 in Längsrichtung hin-
und herbewegt wird. Die Reagenzflaschenkassette 75 weist außerdem einen kastenförmigen Körper 76 sowie Plansche 77a und 77b
auf, die auf den Rollen 71 entlanggleiten. Im Körper 76 sind Trennwände 78 ausgebildet, damit eine Vielzahl von Reagenzflaschen
79 in Bewegungsrichtung nebeneinander angeordnet wer-
len kann. Die Reagenzflaschenkassette 75 hat außerdem Hand- '
griffe 80a und 80b.
Wie schon gesagt, ist eine Vielzahl von Reagenzflaschen 79 herausnehmbar in die Reagenzflaschenkassette 75 eingesetzt,
die dann im Kassettenständer 32 abnehmbar angebracht
ist. Es kann also eine Vielzahl von Reagenzflaschen gleichzeitig
gehandhabt werden, so daß das Bereitstellen des Reagens außerordentlich einfach ist. Ferner kann eine Vielzahl von
Reagenzien in einer getrennten Kühlvorrichtung gemeinsam mit der Kassette aufbewahrt werden. Außerdem sind die Reagenzflaschen
79 aus der Reagenzflaschenkassette 75 herausnehmbar, so
daß die Einstellung oder das Hinzufügen von Reagenzien ohne weiteres möglich ist. Da die Reagenzflaschenkassette 75 im
Kassettenständer 32 linear hin- und herbewegt wird, kann nicht
nur der Antriebsmechanismus sondern auch eine lösbare Kupplung zwischen dem Antriebsmechanismus und der Reagenzflaschenkassette
75 einfach aufgebaut sein.
Die Reagenzflaschen können in beliebiger Anordnung in die Kassette eingesetzt sein, vorausgesetzt daß jede Reagenzflasche
zur Kennzeichnung eine Markierung hat und daß eine
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Vorrichtung zum Lesen dieser Markierung im Zusammenhang mit der Kassette vorgesehen ist.
Bei einem in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiel ist jedoch die Reihenfolge für die Anordnung der Reagenzflaschen
in der Kassette im voraus "bestimmt, damit der Weg, den die Kassette entsprechend einer durch Organe festgelegten Meßfrequenz
und Untersuchung zurücklegen muß, so kurz wie möglich gehalten werden kann. Um sicherzustellen, daß eine gegebene
Reagenzflasche an der gewünschten Stelle in der Reagenzflaschenkassette 75 eingesetzt werden kann, sind in den Böden
der Flaschen 79 Kerben 79a ausgebildet, während längliche Löcher 81 in der Seitenwand des Körpers 76 der Kassette vorgesehen
sind, durch die Betätigungselemente 82a von Mikroschaltern 82 nach innen ragen. Die Betätigungselemente sind so angeordnet,
daß jeweils ein Betätigungselement 82a einer entsprechenden
Kerbe 79a gegenüberliegt. Das Betätigungselement wird dann ausgelöst, wenn eine andere als die vorherbestimmte .
Reagenzflasche in die Reagenzflaschenkassette 75 eingesetzt wird, wobei ein Warnsignal abgegeben wird. Wenn die Seitenwand
nur schmal ist und eine Anzahl Reagenzflaschen in der Kassette aufgenommen werden muß, können auch mehr als zwei Kerben
vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, andere Fühler als Mikroschalter vorzusehen, z.B. lichtelektrische oder magnetische
Detektoren.
Um die höchstmögliche Betriebsleistung des Analysiergerätes zu erzielen, wenn aus einer Anzahl von Reagenzien verschiedene
Reagenzien ausgewählt und von einer einzigen Abgabepumpe geliefert werden, erfolgt vorzugsweise die Abgabe der
Reagenzien in solcher Reihenfolge, daß die gesamte von der Kassette zurückzulegende Entfernung unabhängig von der Reihenfolge
der durchzuführenden Untersuchungen so klein wie möglich ist.
Zu diesem Zweck ist gemäß Figo 15 Information über die
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Reihenfolge der Anordnung von Reagenzflaschen in der Kassette zuvor in einer Bestimmungseinheit für die Untersuchungsfolge gespeichert. Beim Auslösen einer Messung an einem bestimmten
Testkörper werden Daten über die durchzuführende Untersuchung von einem Speicher an die Bestimmungseinheit für
die Untersuchungsfolge geliefert, welche gleichfalls von einer Reagenzflaschenübertragungsvorrichtung Informationen über
eine bestimmte Reagenzflasche erhält, die sich gerade in der Reagenzabsaugposition befindet. In der Bestimmungseinheit
wird die Reihenfolge der Untersuchungen auf der Basis dieser
drei Informationen so festgelegt, daß sich die kleinetmögliche
Entfernung für die Bewegung der Kassette im Kassettenständer ergibt und eine Liste zur Kennzeichnung der festgelegten
Untersuchungsfolge erstellt wird. Entsprechend dieser Liste erzeugt die Bestimmungseinheit nacheinander Signale der
Zustellreihenfolge. Die Liste wird gleichzeitig an die Photometerstation
gegeben, um diese über die anhand des jeweiligen Testkörpers durchzuführenden Untersuchungen zu informieren.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind alle Reagenzflaschen in der Kühlvorrichtung 33 angeordnet, um
zu verhindern, daß sich die Reagenzien ändern oder in der Qualität verschlechtern. Einige Reagenzien können jedoch bei
niedrigen Temperaturen Peststoffe erzeugen, so daß sie nicht in einer Kühlvorrichtung aufbewahrt werden sollten. Pur diesen
pail ist gemäß Pig. 16 der Kassettenständer 32 in zwei Teilbereiche 32a und 32b unterteilt, von denen einer, nämlich
der Teilbereich 32a auf Zimmertemperatur gehalten ist und diejenigen Reagenzien enthält, die nicht bei niedriger Temperatur
gelagert werden sollten. Der andere Teilbereich 32b ist an eine Kühlmaschine 96 und ein Gebläse 87 unter Bildung einer geschlossenen
Schleife angeschlossen. Der Betrieb der Kühlmaschine 96 wird von einem Temperaturwächter 98 im Teilbereich
32b und vn einer Steuerschaltung 99 gesteuert, die das Ausgangssignal
des Temperaturwächters 98 empfängt. Es sei noch erwähnt, daß die Kassette gemäß Pig. 13 und 14 in den Teilbe-
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reichen 32a und 32b aufgenommen werden kann. Der Teilbereich
32b weist einen Deokel 100 auf, wie Fig«, 17 zeigt, damit keine
kühle Luft aus dem gekühlten Teilbereich 32b entweichen kann. In diesem Deckel ist an einer Stelle, die der Saugposition
entspricht, eine kleine öffnung 101 vorgesehen, so daß die Zuführsonde durch das Loch 101 in den Teilbereich 32b eingeführt
und aus ihm herausgezogen werden kann. Die zum regelmäßigen Eichen der Vorrichtung verwendete Standardprobe- ist
vorzugsweise im gekühlten Teilbereich 32b gelagert.
Als nächstes soll die Probenzuführvorrichtung und die Reagenzzuführvorrichtung beschrieben werden. Da diese beiden
Vorrichtungen im wesentlichen den gleichen Aufbau haben können, wird im einzelnen nur die Reagenzzuführvorrichtung beschrieben.
Zur Reagenzzuführvorrichtung 38 gehören vier Reagenzabgabepumpen,
die an verschiedene Verdünnungsmittel und/oder Pufferlösungen angeschlossen sind. Jede Pumpe kann wahlweise
eins von mehreren verschiedenen Reagenzien abgeben. Y/enn eine Küvette 40 in eine einer der Pumpen 1O5a-1O5d entsprechende
Abgabeposition bewegt worden ist, beispielsweise in die Position entsprechend der Pumpe 105a und das in diese Küvette abzugebende
Reagens dasjenige ist, welches durch ein Verdünnungsmittel verdünnt werden soll, mit dem diese Pumpe 105a in Verbindung
steht, dann wird die zugehörige Reagenzflasche 79 in eine Stellung bewegt, die der Pumpe 105a entspricht, welche
dann eine gegebene Menge des gewünschten Reagens in die Küvette 40 füllt. Wenn andererseits das in diese Küvette zu füllende
Reagens ein Reagens ist, welches mit einem Verdünnungsmittel verdünnt werden sollte, an das die Pumpe 105c angeschlossen
ist, wird die Küvette um zwei Schritte weiter bewegt und an dieser Stelle das gewünschte Reagens mit Hilfe der Pumpe
105c in die Küvette 40 gefüllt.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Reagenzzuführ-03C042/0886
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ex t;
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vorrichtung jeweils die am besten geeigneten Verdünnungsmittel oder Pufferlösungen verwendet werden kennen, können die
Reagenzien langer stabil gehalten und die Anzahl durchzuführender Untersuchungen erhöht werden. Bei einigen Reagenzien
ist es vorzuziehen, sie in mehreren Malen zuzuführen, um auf diese Weise die Dauer der Stabilität der Reagenzien zu verlängern«
In diesem Fall kann das gleiche Reagens von aufeinanderfolgenden Pumpen iO5a-1O5d in aufeinanderfolgenden
Schritten in die gleiche Küvette gefüllt werden.
Bei der oben beschriebenen Reagenzzuführvorrichtung kann jede Pumpe eine Vielzahl unterschiedlicher Reagenzien
abgeben, so daß also jede Pumpe das in ihre Sonde eingezogene Reagens einzeln abgibt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden Reagenzien in hoher Konzentration verwendet, die aus den Sonden gemeinsam
mit den Verdünnungsmitteln als Strahl in die Küvetten abgegeben werden. Diese Konstruktion ermöglicht es, das ganze Gerät
klein zu halten und eine Verschmutzung zwischen verschiedenen Reagenzien auszuschließen, da das Innere der Sonde von
den Verdünnungsmitteln ausgewaschen wird. Da außerdem die Verdünnungsmittel auf eine Temperatur in der Nähe der Reaktionstemperatur erwärmt sind, kann die Temperatur der Testflüssigkeit
rasch erhöht und die Reaktionszeit verkürzt werden, selbst wenn ein gekühltes Reagens benutzt wird und die Reaktion
in einem Thermostat durchgeführt wird, dessen Wärmewirkungsgrad niedrig ist, wie der eines Luftbades. Wenn außerdem
das Verdünnungsmittel die gleiche Flüssigkeit ist wie die Pufferlösung, brauchen für diese Flüssigkeiten keine getrennten
Förderpumpen vorgesehen zu sein.
In Fig. 19 ist ein Ausführungsbeispiel einer Abgabepumpe
schematisch dargestellt. Mit der gezeigten Reagenzabgabepumpe, nämlich einer Spritze 105 ist eine Sonde 106 verbunden,
die zwischen einer Abgabeposition entsprechend dieser
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Pumpe in der Reaktionsreihe und einer Saugposition oberhalb der Reagenzflaschenkassette 75 bewegbar ist. Zunächst wird
die gewünschte Reagenzflasche 79 in der Reagenzflaschenkassette
75 in eine Stellung unmittelbar unterhalb der Saugposition
der Sonde 106 bewegt, und dann erfolgt der Betrieb in einer Reihenfolge, wie sie in der nachfolgenden Tabelle im
einzelnen aufgeführt ist. Eine Vorwärmvorrichtung 107 erwärmt das Verdünnungsmittel auf eine der Reaktionstemperatur nahekommende
Temperatur und weist eine Heizvorrichtung, einen Temperaturfühler und eine nicht gezeigte Temperatursteuerschaltung
auf. Die Spritze 1Q5 ist mit der Sonde 106 und einer Verdünnungsmittel enthaltenden Flasche 108 über Ventile
109 bzw. 110 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Ventile zwar als Zweiwegeventile dargestellt, aber sie
können auch durch ein einziges Dreiwegeventil ersetzt sein. Da die Ventile 109 und 110 mit dem Verdünnungsmittel in Berührung
stehen, brauchen sie nicht besonders chemisch beständig zu sein. V/eil jedoch nur eine sehr geringe Menge Flüssigkeit
abgegeben wird, sollte sich das Volumen auf dem Weg kaum ändern. Deshalb sind vorzugsweise' die Ventile 109 und 110 als
drehbare Solenoidventile mit verjüngtem Absperrglied ausgebildet.
Ebenso wie die Ventile 109 und 110 sind auch die die Pumpe bildende Spritze 105 und der Kolben nicht chemisch widerstandsfähig.
Um mit der gleichen Pumpe verschiedene Reagenzmengen ansaugen zu können, kann, der Kolben der Pumpe in
verschiedenen Stufen betätigt werden. Hierzu kann der Kolben mit Hilfe eines Impulsmotors, der von einem äußeren Signal
erregt wird, in unterschiedlichem Hub bewegt werden. Als Verdünnungsmittel kann, wie schon gesagt, eine Pufferlösung dienen,
oder in manchen Fällen kann Ionenaustauscherwasser benutzt werden.
Die Arbeitsschritte der Reagenzabgabepumpe gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor.
0 3 : C k 2 I 0 8 8 6 mnu^ INSPECTED
OO
OO
CD
OO
CD
Arbeitsschritt | Position der Sonde 106 |
Ventil 109 | Ventil 110 | Kolben der Spritze 105 |
Luftschicht an Sondenspitze bilden |
Bereitschafts stellung (in Luft) |
offen | Geschlossen | etwas herausziehen |
Sonde in Reagens eintauchen |
Bereitschafts stellung in Reagens |
Geschlossen | Geschlossen | stillhalten |
Reagens ansaugen |
im Reagens | Offen | Geschlossen | herausziehen, um Reagens anzusaugen |
Sonde über Küvette bewegen |
im Reagens über der Küvette |
Geschlossen | Geschlossen | stillhalten |
Reagens und Ver dünnungsmittel in Küvette abgeben |
über der Küvette |
Offen | "Geschlossen | hinein schieben |
Verdünnungs mittel ansaugen |
über der Küvette Bereitschafts stellung |
Geschlossen | Offen | herausziehen, um Verdün nungsmittel anzusaugen |
VJI UI
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if ή* 30U150
Im Pall des Einzelabgabebetriebs ist es ziemlich wichtig, sicherzustellen, ob eine gegebene Menge Flüssigkeit
angesaugt worden ist oder nicht, wenn nämlich Serum oder Reagens in zu großer oder zu kleiner Menge angesaugt wird, kann
das zu von der Norm abweichenden Daten führen. Aus diesem Grund muß diese Bedingung unter allen Umständen überprüft
werden.
Pig« 2OA ist eine schematische perspektivische Ansicht
eines Ausführung&beispiels einer solchen Einrichtung zum Peststellen der eingesaugten Plüssigkeitsmenge. Bei.diesem
Ausführungsbeispiel besteht die Sonde 106 aus durchsichtigem
Werkstoff, und an den entsprechenden Seiten der Sonde 106 ist ein Lichtabgabelement 111a bzw. ein Lichtempfangselement
111b vorgesehen. In der Sonde 106 ist eine Flüssigkeit
112, beispielsweise ein Reagens oder Serum, eine Luftschicht
113 und ein Verdünnungsmittel 114 zu sehen, die unterschiedliche
Absorption haben. Deshalb ändert sich die anhand des Ausganges des Lichtempfangselements 111b gemessene
Durchlässigkeit T gemäß Fig» 2OB je nach dem Volumen Q der ' eingesaugten Flüssigkeit 112. Anhand dieses Ausganges der
Durchlässigkeit T kann festgestellt werden, ob die richtige Menge Flüssigkeit in die Sonde eingesaugt worden ist oder
nicht0
Bei dem in Fig. 21a gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Elektroden 115? 116 in der Sonde 106 mit bestimmtem
Abstand angeordnet. Wenn die richtige Menge Flüssigkeit 112 in die Sonde eingesaugt worden ist, werden diese Elektroden
115 und 116 über die leitfähige Plübsigkeit miteinander
verbunden und geben so die richtige Menge Flüssigkeit zu erkennen. Pig. 21B zeigt eine Kurve des Verhältnisses zwischen
der Menge angesaugter Flüssigkeit und dem Widerstandswert zwischen den Elektroden.
Bei einem in Pig. 22A gezeigten Ausführungsbeispiel 03CC42/0886
ORIGINAL INSPECTED
57' r>"
30U/.50
sind zwei plattenförmige Elektroden 117 und 118 an entsprechenden
Seiten der Sonde 106 so angeordnet, daß sie gemeinsam mit der Sonde und der in ihr enthaltenden Flüssigkeit 112 eine
Kapazität bilden, die an einen quarzgesteuerten Oszillator 119 angeschlossen ist. Die Ausgangsfrequenz f des Oszillators
ändert sich in Funktion der Menge Q angesaugter Flüssigkeit 112 (siehe Fig. 22B). Das Ausgangssignal wird von einem Zähler
120 gezählt und der Ausgang des Zählers an eine Diskriminationsschaltung
121 angelegt, um festzustellen, ob die angesaugte Menge Q der Flüssigkeit 112 richtig ist oder nicht,,
Wenn das Reagens, wie oben erwähnt, von der in das Reagens eintauchenden Sonde angesaugt wird, sollte vorzugsweise
der pegel des Reagens in der Flasche festgestellt wercien,
um die Eintauchtiefe der Sonde in das Reagens steuern zu können. In Fig. 23 ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen
Flüssigkeitsstandsfühlers schematisch dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Reagenzflasche 79 aus
lichtdurchlässigem Werkstoff, und an entsprechenden Seiten der Reagenzflasche 79 ist eine Lichtabgabevorrichtung 150
bzwo ein Lichtempfangselement 131 angeordnet. Diese Vorrichtungen
weisen eine Vielzahl von Lichtabgabe- bzw«, Lichtempfangselementen
auf, die in senkrechter Richtung nebeneinander angeordnet sind. Die Flüssigkeit in der Reagenzflasche
79 kann anhand der Ausgangssignale dieser Lichtempfangselemente
festgestellt werden. Mit Hilfe der Signale läßt sich die Eintauchtiefe der Sonde 106 in gewünschter Weise steuern.
Aufgrund dieser Maßnahme ist es möglich, eine gegebene Reagenzmenge bei minimaler Eintauchtiefe der Sonde 106 in
das Reagens zwangsläufig anzusaugen, so daß die an der Außenwand der Sonde haftende Reagenzmenge minimal ist. Die Spitze
der Sonde kann deshalb leicht und zwangsläufig gewaschen werden, so daß gegenseitige Verschmutzung unter den Reagenzien
auf wirksame Weise ausgeschlossen ist«
03CG42/0886. origjnal inspected
51 5?
30U::50
Der Flüssigkeitsstandsfühler kann einen Aufbau gemäß Figo 24 haben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist an der Sonde
106 ein Halter 132 befestigt, und an den entsprechenden Enden der Arme des Halters 132 ist ein Lichtabgabeelement
bzwo ein Lichtempfangselement 134 vorgesehen. Die Reagenzflasche
79 "besteht aus durchsichtigem Werkstoff. Durch das Absenken des Halters 132 gemeinsam mit der Sonde 106 kann
der Flüssigkeitspegel in der Reagenzflasche 79 lichtelektrisch
festgestellt werden.
Als nächstes wird eine Vorrichtung zum Reinigen, der
Sonde der Reagenzabgabepumpe erläutert. In Figo 25 ist ein
Ausführungsbeispiel einer solchen Reinigungsvorrichtung in einem schematischen Querschnitt gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Ring 135 nfit einer Vielzahl von Öffnungen
in seiner Innenwand über eine Abfallflüssigkeitsflasche 136 an eine Vakuumpumpe 137 angeschlossen. Die Sonde wird in
eine öffnung in der Mitte des Ringes 135 eingeführt und die Pumpe 137 erregt, um an der Außenfläche der Sonde haftende
Flüssigkeit in die Abfallflüssigkeitsflasche 136 zu saugen.
In Fig. 26 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung perspektivisch dargestellt. Bei diesem
Ausführungsheispiel durchsticht die Sonde ein Löschblatt oder Fließblatt, um auf diese Weise an der Außenfläche der
Sonde haftendes Reagens zu entfernen. Hierzu ist eine Stützplatte 140 oberhalb der Reaktionsreihe der Küvetten-Transportvorrichtung
35 und parallel zu der Reaktionsreihe angeordnet. In der Stützplatte HO ist eine öffnung I4I ausgebildet,
durch die die Sonde hindurchgeführt und über die ein Fließblatt 142 hinwegbewegt wird. Das Fließblatt 142 ist auf
eine an einem Ende der Stützplatte HO drehbar abgestützte
Rolle gewickelt. Am anderen Ende der Stützplatte ist ein Motor 143 vorgesehen, der das Fließblatt 142 abwickelt. Es sei
noch darauf hingewiesen, daß die Fließblattrolle unter ge-
0 3 : : 4 2 / Q 8 8 6 ORIGINAL INSPECTED
--58--
53 574
30U150
wisser Belastung stehen kann, damit der Fließblatt straff bleibt. Bei der Abgabe des Reagens wird die Sonde 106 durch
das Pließblatt 142 und die Öffnung 141 in die Küvette 40 in der Reaktionsreihe eingeführt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Arme 144a und 144b an der Stützplatte 140 drehbar abgestützt, und die
Sonde 106 ist an den freien Enden der Arme mittels Stiften 145a und 145b drehbar gelagert« Mit einem der Arme 144a ist
ein Motor 146 verbunden. Die Sonde 106 ist zwischen den Armen 144a und 144b in die Reagenzflasche 79 an der Reagenzabsaugposition
gemäß Jig. 27A und in eine Position oberhalb der Küvette 40 durch das Fließblatt 142 und die Öffnung 141 gemäß
Figo 27B bewegbar. Hierbei wird vorzugsweise ein Flüssigkeitsstandfühler gemäß Figo 23 benutzt.
Da bei der oben beschriebenen Sondenreinigungsvorrichtung kein Waschwasser gebraucht wird, ist der Aufbau einfach,
und die Sonde 106 kann im Zusammenwirken mit dem Flüssigkeitsstandfühler vollständig gesäubert werden. -
Die oben beschriebene Reinigungsvorrichtung für die Sonde und deren Antrieb eignet sich auch für die Sonde der
Probenzufuhrvorrichtung 37·
Als nächstes wird die Vorrichtung zum Beseitigen der Küvetten und Testflüssigkeiten nach der kolorimetrischen Messung
beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die gebrauchten Flüssigkeiten nicht aus dem Analysiergerät abgegeben.
Im Gerät selbst ist eine Vorrichtung zum Behandeln der gebrauchten Flüssigkeit vorgesehen, die die Flüssigkeiten nach
dem Entfernen giftiger Substanzen oder nach deren Umwandlung in harmlose Stoffe abgibt. In Fig. 28 ist ein Ausführungsbeispiel
einer solchen Vorrichtung zur Beseitigung von Küvetten und Flüssigkeit schematisch dargestellt. Die Küvette 40 ist
von der Stützvorrichtung in jeder Photometerposition der Sta-
ORlGIWAL INSPECTED 03 ! 2 42/0886
5? 574
30U--.0
tion 48 für die exakte Messung gehalten. Nach dem Messen wird die Stützvorrichtung "betätigt und läßt die Küvette 40 wie
durch pfeil angedeutet unter Schwerkraft herabfallen. Unterhalb der Photometerposition ist eine Leitung 150 angeordnet,
auf der unter Neigung ein Sieb 151 befestigt ist. Die herabfallende Küvette 40 trifft auf das Sieb 151 auf und ihr Inhalt
ergießt sich in einen darunter vorgesehenen Neutralisiertank 152. Die Küvette 40 rutscht ihrerseits auf dem Sieb 151 entlang
und gelangt in den Abfallbehälter 29 für Küvetten. Im Neutralisiertank 152 wird der pH-Wert der gebrauchten Flüssigkeiten
eingestellt und giftige Substanzen entfernt und anschließend werden harmlose Flüssigkeiten an den Abfallbehälter
30 abgegeben. Der Neutralisiertank 152 ist austauschbar
angebracht, so daß eine Regeneration oder ein Wechsel beim Absinken seines Wirkungsgrades möglich ist.
Selbst wenn gebrauchte Flüssigkeit im Abfallbehälter 30 gesammelt wird, entwickelt sich bei einer solchen Beseitigungsvorrichtung
kein schlechter Geruch aufgrund schädlicher Substanzen, und die Küvetten und die Abfallflüssigkeiten können
später getrennt aus dem Gerät entnommen werden.
In Fig. 29 und 30 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele
einer Beseitigungsvorrichtung dargestellt» In Figo 29
wird die von der Küvettenstützvorrichtung herabfallende Küvette 40 von einem Abfallbehälter 29' aufgenommen, an dessen Boden
ein Sieb 29a befestigt ist, während die Abfallflüssigkeit
in den Abfallbehälter 30 fließt. Da die Küvette 40 die in
Pig· 9 gezeigte Gestalt hat, kann sie leicht rollen, so daß
die Flüssigkeit aus der Küvette vollständig abgegeben werden kann»
Fig. 30 zeigt einen Aufbau ähnlich dem gemäß Fig. 29,
außer daß die herabfallende Küvette 40 zwangsläufig an der Innenwand des Abfallbehälters 29' umgedreht wird. Zu diesem
Zweck ist eine Seitenwand 29a1 des Abfallbehälters 29' im un-
03:0/,2/0886
ORiGiNAL INSPECTED
5? 574
teren Bereich, wo die Küvette herabfällt, geneigt, und an der
innenfläche sind diskontinuierliche Vorsprünge 29b11 ausgebildet.
Bei diesen Ausführungsbeispielen kann die gebrauchte Flüssigkeit und die Küvette in getrennten Behandlungsschritten
abgegeben werden, wie Fig. 28 zeigt« Dadurch wird die
Nachbehandlung erleichtert.
Als nächstes wird eine Steuervorrichtung zum Steuern des Betriebs jedes Teils des Analysiergerätes der Eingabe von
Testkörperinformation, der Behandlung und Anzeige von Analyseergebnissen
und dglo erläutert. Wie schon erwähnt, ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Steuervorrichtung getrennt
vom Analysiergerät selbst angeordnet. Yfenn das Analysiergerät von der Steuervorrichtung getrennt ist, kann 1.)
ein in einem Krankenhaus oder einer ähnlichen Institution vorhandener Rechner mit ausreichend großer Kapazität zum
Steuern des Analysiergerätes herangezogen werden, indem diesem Rechner die entsprechende Software zugeführt wird, oder
2o) für den Fall, daß eine exklusive Ausschlußsteuervorrichtung versagt, das Analysiergerät wahlweise an eine Übertragungsstrecke
angeschlossen und durch einen über dieselbe mit dem Analysiergerät verbundenen Reserverechner betrieben werden,
und 3o), wenn die Kapazität erweitert werden muß, weil die Anzahl der durchzuführenden Untersuchungen oder Testkörper
steigt, kann eine einzige Steuervorrichtung eine Vielzahl von Analysiergeräten betätigen, wenn dem in Betrieb befindlichen
Gerät ein oder mehrere weitere Analysiergeräte hinzugefügt werden.
Der zum Durchführen der oben erläuterten Funktionen 1.) bis 3·) nötige Aufbau wird in dieser Reihenfolge im einzelnen
beschrieben. Fig. 51 ist ein Blockschaltbild eines Systems mit einem automatischen Analysiergerät gemäß der Erfindung,
bei dem das Analysiergerät von einer Ausschlußsteuer-
0 3C0 42/0886 ORIGINAL INSPECTED
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301 ^"^O
vorrichtung auf einen beispielsweise von einem Krankenhaus oder Labor bereitgestellten Rechner umgeschaltet werden kann.
Eine Ausschlußsteuervorrichtung 155 weist einen Computer 156 und ein Interface 157 auf und ist über eine Schaltvorrichtung
158 mit einem Analysiergerät 25 verbunden. Mit dem Analysiergerät 25 kann außerdem über ein Interface 160 der Schaltvorrichtung
158 ein bereitgestellter Computer 159 verbunden werden. Die Schaltvorrichtung 158 wird automatisch oder von Hand
betätigt und das Analysiergerät 25 entweder mit der Ausschlußsteuervorrichtung 155 oder dem Computer 159 verbunden.
Wenn bei diesem Aufbau die Ausschlußsteuervorrichtung 155 versagt, kann der Computer 159 durch Betätigen der Schaltvorrichtung
158 als Reserve zum Einsatz gebracht werden, so daß es im Analysierbetrieb nicht zu Schwierigkeiten kommt.
Außerdem kann der Computer 159 ohne Benutzung der Ausschlußsteuervorrichtung 155 betrieben werden, was dieser Konstruktion
Vorteile hinsichtlich des Raumbedarfs und der Kosten gibt.
Pig. 32 ist ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels
eines Systems mit einem erfindungsgenäßen automatischen Analysiergerät, welches über eine Übertragungsleitung
mit einem Reservecomputer verbunden werden kann. Es sind die gleichen Bezugszeichen wie in Pig. 31 zum Bezeichnen entsprechender
Bauteile verwendet. Ein Reservecomputer 161 ist hier über ein Interface 162 und einen MODEM 163 an eine Übertragungsleitung
164 angeschlossen. Der Reservecomputer 161, das Interface 162 und der MODEM 163 werden von einer Dienstleistungsgesellschaft,
vom Hersteller oder dgl» zur Verfügung gestellt. An der Bereitstellungsseite, an der das Analysiergerät
25 vorhanden ist, ist ein MODEM 165 vorgesehen, der an die Übertragungsleitung 164 angeschlossen und Über ein Interface
166 mit der Schaltvorrichtung 158 verbunden ist. Die
Schaltvorrichtung 158 wird automatisch oder von Hand betätigt
und das Analysiergerät 25 entweder mit dem Reservecomputer
0 3 : : L 2 / 0 8 8 6
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30H150
161 oder der Ausschlußsteuervorrichtung 155 verbunden.
Wenn bei der oben beschriebenen Anlage die Ausschlußsteuervorrichtung
155 ausfällt, kann der Analysierbetrieb mit dem Reservecomputer 161 weitergeführt werden.
Pig. 33 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines Systems mit einem erfindungsgemäßen automatischen Analysiergerät, bei dem eine Steuervorrichtung mehrere
Analysiergeräte betätigen kann. Hier sind wieder die gleichen Bezugszeichen zur Kennzeichnung gleicher Teile.wie
in Pig. 31 verwendet. Wenn mehrere Analysiergeräte betrieben werden, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Analysiergeräte
25, 25», kann ein in einer Ausschlußsteuervorrichtung 155 vorgesehener Computer 156 über ein Interface T57 mi"t einem
Analysiergerät 25 und über ein Interface 167 mit dem zusätzlichen
Analysiergerät 25' verbunden werden.
Bei einer solchen Anlage kann eine Vielzahl von Analysiergeräten 25 auf einfache Weise mittels nur einer Steuervorrichtung
gesteuert werden, so daß die Behandlungskapazität wirtschaftlich erweitert und ein Analysiergerät 25 entsprechend
dem Bereitstellungsmaßstab hinzugefügt werden, so daß die Anordnung äußerst kostengünstig wird.
Als nächstes wird ein im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen automatischen Analysiergerät verwendetes Patientendatensystem
erläutert.
Bei herkömmlichen automatischen Analysiergeräten sieht
ein Patientendatensystem eine Patientenkarte vor, die von Hand mit Angaben über den Patienten ausgefüllt wird und als Ladeliste
dierit. Eine im Analysiergerät vorgesehene Probenposition ist durch eine entsprechende Identifikation auf der Patientenkarte
angedeutet»
03: :/*2/0886 ORIGINAL INSPECTED
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3ou: τ ο
Bei diesem System werden folglich die Analyseergebnisse (der Bericht) in der Reihenfolge ihrer Eingabe geliefert»
Diese Analyseergebnisse werden entweder auf die Karte der Ladeliste geschrieben oder die Patientenangaben von der
Karte werden auf einen getrennten Bericht geschrieben und dann ein endgültiger Analysebericht erstellt.
Bei diesem Patientendatensystem muß also das Analyseeigebnis
oder die Patientenangaben kopiert werden. Wenn eine Probe herausgenommen oder hinzugefügt werden soll oder
eine Notprobe zwischen andere Proben eingeschoben v/erden muß, wird das Verhältnis zwischen dem Analyseergebnis und der Ladeliste
unzuverlässig, und es können folgende Fehler auftreten:
a) Abweichung zwischen den Namen des Patienten und der
Identifikationsnummer,
b) Buchungsfehler bei den Patientenangaben oder dem Analyseergebnis
,
c) Verwirrung zwischen einer Probe und der Identifikationsnummer,
d) Übereinstimmung einer probe mit der Identifikationsnummer
aber Abweichung des Patientennamens.
Es ist ein weiteres Datensystem vorgeschlagen worden, bei dem Patientenangaben in einen Computerspeicher eingegeben
und gemeinsam mit den Analyseergebnissen ausgedruckt werden« Bei diesem System muß jedoch die Information über den Patienten
von Hand mittels einer Tastatur eingegeben werden, so daß die Gefahr von Ladefehlern besteht. Bei einem anderen System
werden zwar die Angaben hinsichtlich der Untersuchungsauswahl von einer Patientenkarte automatisch in einen Rechnerspeicher
eingegeben; aber die Identifikation der Probe wird von Hand dem Patienten zugeordnet, so daß ein ähnlicher Fehler wie
oben beschrieben auftreten kann.
Ferner ist beim herkömmlichen automatischen Analy-03:·:
42/0886 ORIGINAL INSPECTED
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Zg f* 30'·· Ό
siergerät ein Normalvertbereich entsprechend dem zu analysierenden
Posten vorher festgesetzt und ein Wert außerhalb dieses Bereichs auf einem Datenblatt als von der Form abweichender
Wert markiert. Der Hormalwertbereich kann aber nicht fest
vorherbestimmt werden, denn die Patienten unterscheiden sich nach Geschlecht, Alter, Medikamentenverschreibung und dgl.,
so daß vorzugsweise ein Normalwertbereich entsprechend den Patientenangaben anpassungsfähig sein sollte und dieser Bereich
dann mit dem Analyseergebnis verglichen werden sollte, um eine ausgezeichnete Diagnose zu erhalten.
Bei dem mit dem automatischen Analysiergerät gemäß der Erfindung benutzten Patientendatensystem sind die verschiedenen
oben erwähnten Mangel herkömmlicher Datensysteme vermieden. Die Patientenangaben können unmittelbar von der
Patientenkarte eingegeben werden, auf der mindestens Informationen über den Patienten aufgezeichnet sind, und es kann ein
an den jeweiligen Patienten anpaßbarer Hormalwertbereich unmittelbar
ausgedruckt werden. Deshalb sind Name des Patienten und Identifikationsnummer immer'vereinigt, so daß die oben genannten
Fehler nicht auftreten können und für ^eden Patienten
die entsprechende Diagnose und Behandlung ermittelt werden kann. Außerdem braucht kein weiterer Bericht oder dgl. erstellt
zu werden, so daß keine Zeit und keine Kosten für eine entsprechende Oberprüfung anfallen.
In Pig. 34 und 35 sind Ablaufdiagramme eines Patientendatensystems
zur Verwendung im Zusammenhang mit dem automatischen Analysiergerät gemäß der Erfindung gezeigt. Fig.
zeigt ein Beispiel eines Formblatts einer in einem solchen System verwendeten Patientenkarte. Das Ablaufdiagramm gemäß
Fig. 34 zeigt, daß der nach Patienten klassifizierte Normalwertbereich (Geschlecht, Alter, Medikamentenverschreibung
und dgl.) vorher im Analysiergerät gespeichert wurde, und daß erwartete Werte entsprechend den Patientenangaben abgelesen
und auf die Patientenkarte aufgedruckt werden. Auf der
ORiGiMAL ΙΝ§ΡΙ6τ1Β 03::/* 2/0886
53 574
*jT/f* 3OU SO
Patientenkarte sind dl© Analyseergebnisse und die durch einem Vergleich der Analyseergebnisse mit den iTormalwertbereichen
erzielten Beurteilungen ebenso ausgedruckt. Im Ablaufdiagramm gemäß Pig. 35 sind Patientenangaben und die
Normalwertbereiche für den jeweiligen Patienten zuvor auf
der Patientenkarte verbucht worden, und das Analyseergebnis
und die Beurteilungen sind auf der Karte ausgedruckt. In diesem Pail durchläuft dia Patientenkarte den Leser/Drucker
zweimal« Beim ersten Durchlauf wird die Information hinsichtlich der Wahl der Untersuchung und die Hormalwertbereiche entsprechend
der Identifikationsnummer abgelesen, während beim zweiten Durchlauf die Analyseergebnisse und Beurteilungen
auf der Karte ausgedruckt werden. Wie Pig. 36 zeigt, wird
ein Strichmarkierungsoode für die Identifikationsnummer verwendet.
Nur wenn von der Norm abweichende Werte festgestellt werden, werden diese Beurteilungen in der Spalte "AP" mit
Zeichen ausgedruckt, die die Richtung der Abweichung vom Hormalwertbereich
sowie das Ausmaß der Abweichung anzeigen (Standardabweichung vom Nonnalwert, Durchschnittswert usw.).
Es sei ausdrücklich erwähnt, daß die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt
ist, sondern daß viele Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich sind. So wird beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die Verzögerungsphase vor der exakten photometrischen
Messung in der linearen Phase tiberwacht. Es kann aber
auch der Endpunkt von der Überwachungsstation für die Verzögerungsphase überwacht werden und nach dem Peststellen des
Endpunktes die exakte Messung durchgeführt werden. Wenn das Ende der Verzögerungsphase von der Überwachungsstation festgestellt
worden ist, wird beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die Testflüssigkeit gemeinsam mit der Küvette aus
der Reaktionsreihe bewegt und dann die exakte Messung durchgeführt. Wie Pig. 37 zeigt, ist es jedoch auch möglich, die
Testflüssigkeit allein aus der Reaktionsreihe in die Station zur exakten Messung zu bringen. Gemäß Pig. 37 ist eine Saug-
0 3 " " ' 2 ,' 0 8 3 6
ORIGINAL INSPECTED
53 574-
-si
düse 170 von der Küvette 40» in der Reaktionsreihe zu einer
Flasche 171 mit Waschmittel bewegbar. Die Saugdüse 170 ist über ein wärmeisoliertes Röhrchen 172 und eine durchströmte
photometrische Küvette 173 an eine Spritze 174 angeschlossen. Die Spritze 174 ist über ein Ventil 175 und einen Behälter
176 für gebrauchte Flüssigkeit an eine Saugpumpe 177 angeschlossen.
An den entsprechenden Seiten der photometrischen Küvette 173 ist ein kolorimetrischer Photometer 178 zur exakten
Messung mit einer Lichtquelle 178a bzw. einem lichtelektrischen Wandler 178b angeordnet. Zunächst ist das Ventil
geschlossen und die Saugdüse 170 in die in der Reaktionsreihe angeordnete Küvette 40' eingetaucht, von deren Inhalt vorher
festgestellt wurde, daß er sich in der linearen Phase befindet. Dann wird die Spritze 174 betätigt, um eine gegebene
Menge Testflüssigkeit 179 anzusaugen. Danach wird die Saugdüee 170 in die das Waschmittel enthaltende Flasche 171 bewegt
und die Spritze 174 erneut betätigt, um Waschwasser 180 anzusaugen, so daß die zuvor angesaugte Testflüssigkeit in
die photometrische Küvette 173 abgegeben wird. Dann wird das Ansaugen des Waschwassers 180 beendet und die exakte Messung
mit dem kolorimetrischen Photometer 178 durchgeführt, während
sich die Testflüssigkeit in der Küvette 173 im Ruhezustand befindet. Fach der Messung wird das Ventil 175 geöffnet und die
Saugpumpe 177 erregt, um die in die Küvette 173 und das Röhrchen 172 angesaugte Testflüssigkeit und das Waschwasser in
den Behälter 176 abzugeben. Hierbei wird die Spritze 174 in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht. Da die Saugdüse 170 und
die photometrische Küvette 173 nach dem Messen mit Wasser gespült werden, kommt es nicht zu einer Verschmutzung. Das Ansaugen
und Messen kann in der unten genannten Weise durchgeführt werden. Zunächst wird das Ventil 175 geschlossen und
die Spritze 174 betätigt, um die Testflüssigkeit 179 in die
Küvette 173 zu ziehen. Dann erfolgt die exakte Messung. Fach
dem Messen wird das Ventil 175 geöffnet und die Saugpumpe
177 betätigt, um das Waschwasser 180 anzusaugen. Gleichzeitig wird die Spritze 174 in ihren Ausgangszustand zurückbewegt.
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5? 574
30 H/JO
Auch in diesem Fall kann die exakte kolorimetrieehe Messung
ohne jegliche Verschmutzung erfolgen.
Es ist ferner möglich, eine Meßvorrichtung für die Ionenkonzentration an beliebiger Stelle nach der Zufuhr des
Reagens in die Reaktionsreihe vorzusehen, um die Konzentration von Ionen wie Na, K, CC usw. zu messen. In Fig. 38 ist
ein Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung gezeigt, bei dem eine Vielzahl von Elektroden 181 in die in der Küvetten-Transportvorrichtung
35 angeordnete Küvette 40 eingetaucht sind (in der Reaktionsreihe), um die Ionenkonzentration-zu
messen. Diese Elektroden 181 sind an einem Ende eines Arms 182 befestigt, an dessen anderem Ende zwei Pührungsstangen
183a und 183b befestigt sind, die in in einer Stützplatte vorgesehenen, aufrechten Hülsen 185a bzw. 185b bewegbar eingesetzt
sind. Am freien Ende der Pührungsstange 183a ist eine
Rolle 186 drehbar gelagert, die gegen einen an der Antriebswelle eines Motors 187 befestigten exzentrischen
Hocken 188 gedrückt ist. Um das Eindringen von Staub zu vermeiden, ist die Meßvorrichtung für die Ionenkonzentration
mit einem Deckel 189 abgeschlossen. Wenn der Nocken 188 mit Hilfe des Motors 187 gedreht wird, bewegt sich der Arm 182
durch die Wirkung der Hülsen 185a und 185b senkrecht auf und
d G r A τ* in £f G s. fin Ic "fc
ab, wird dabei aber horizontal gehalten.Wird xaucnen axe '
Elektroden 181 zur Ionenauswahl in die Testflüssigkeit in der Küvette 40 ein, um gleichzeitig verschiedene Arten von
Ionen zu messen.
In Pig. 39 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Meßvorrichtung für die Ionenkonzentration schematisch
dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Testflüssigkeit aus der Küvette 40 von einer Düse 190 in eine
Strömungszelle 191 eingesaugt, in der verschiedene Arten
von Ionen festgestellt werden. Die Düse 190 ist an einem Ende eines Arms 192 befestigt, dessen anderes Ende an einer
Pührungsstange 193 befestigt ist. Die Pührungsstange 193 ist
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30K250
in eine in einer Stützplatte 194· vorgesehene Hülse 195 "bewegbar
eingesetzt. An einem Ende der Führungsstange I93 ist eine
Rolle 196 drehbar angebracht, die gegen einen an einem Motor
197 befestigten exzentrischen Hocken 198 gedrückt ist. Wenn
der Nocken 198 mit Hilfe des Motors 197 gedreht wird, wird
die Düse 190 in die Testflüssigkeit in der Küvette 40 eingetaucht. Die Düse I90 ist über einen flexiblen Schlauch 199
und die Strömungszelle I9I an eine Spritze 200 und über ein
Ventil 201 und einen Behälter 202 für gebrauchte Flüssigkeit an eine Säugpumpe 203 angeschlossen. Die Elektroden 191 zur
Ionenauswahl sind so angeordnet, daß ihre Elektrodenbereiche in die Strömungszelle 191 ragen. Zum Schutz vor Staub ist die
Vorrichtung mit einem Deckel 189 versehen. Zunächst ist das Ventil 201 geschlossen, und die Düse 190 wird durch Erregen
des Motors 197 in die Testflüssigkeit in der in der Reaktionsreihe angeordneten Küvette 40 eingetaucht. Dann wird die
Spritze 200 betätigt, um eine gegebene Menge der Testflüssigkeit aus der Küvette 40 in die Strömungszelle 191 zu saugen.
Hierbei wird mit Hilfe der Elektroden 181 zur Ionenauswahl
die Konzentration verschiedener in der Testflüssigkeit enthaltene
Ionen gemessen. Nach dem Messen wird das Ventil 201 geöffnet und die Saugpumpe 203 erregt, um die Testflüssigkeit
in den Behälter 202 abzugeben, und die Spritze 200 wird in ihre Ausgangsposition zurückbewegt.
Fig. 40 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Signalverarbeitungsschaltung der oben beschriebenen
Meßvorrichtung für die Ionenkonzentration. Ausgangssignale der Elektroden 181 für die Ionenauswahl werden in einem
Vorverstärker 205 verstärkt und dann in einem Analog-Digital-Wandler
206 in digitale Signale umgewandelt. Die erhaltenen digitalen Signale werden an eine Steuervorrichtung
155 angelegt und darin in gewünschter Weise weiterverarbeitet.
Bei der Meßvorrichtung für die Ionenkonzentration gemäß Fig. 38 und 39 kann oberhalb der Reaktionsreihe ein Fließ-
0 3 C C 4 2 / 0 8 8 6
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30U:,50
blatt gemäß Pig. 26 angeordnet werden, welches von den Elektroden 181 eur Ionenauswahl und der Düse 190 durchstochen
wird. Andererseits kann aber auch eine Waschmittelflasche getrennt von der Reaktionsreihe gemäß Fig. 37 angeordnet werden,
in die die Elektroden 181 und die Düse 190 eintauchen können. Auf diese Weise können die Elektroden zur Ionenauswahl
und die Düse gereinigt werden, um eine Verschmutzung zwischen aufeinanderfolgenden Testflüssigkeiten zu vermeiden,
so daß eine sehr exakte Messung durchgeführt werden kann.
Durch die Anordnung der Meßvorrichtung für die Ionen-.konzentration
im automatischen Analysiergerät gemäß der Erfindung läßt sich die Anzahl durchzuführender Untersuchungen erhöhen
und das Gerät in notfällen verwenden.
Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Station 48 zur Durchführung der exakten Messung so aufgebaut,
daß die Untersuchungen an der Testflüssigkeit anhand des kolorimetrischen Verfahrens durchgeführt werden. Es kann
aber auch zusätzlich zum kolorimetrischen Verfahren ein nephelometrieehes und ein fluorometrisches Verfahren angewandt
werden. In diesem Pail kann ein Lichtempfangeelement
210 zum Empfang von gestreutem Licht und fluoreszierendem Licht bewegbar unmittelbar unterhalb der Küvette 40 in der
Position der exakten Messung gemäß Fig. 41 angeordnet sein. Das Lichtempfangselement 210 ist an einer halbkreisförmigen
Stützplatte 211 (siehe Pig. 42) befestigt, die mit Hilfe eines Motors 212 drehbar ist. flach dem Messen wird der Motor
212 betätigt, um das Lichtempfangselement 210 und die Stützplatte 211 zu drehen, so daß sie aus ihrer Lage unterhalb der
Küvette 40 wegbewegt werden. Danach wird die Küvette 40 aus der Position der exakten Messung fallengelassen.
Wenn nephelometrische und fluorometrische Analysen
durch Empfang des gestreuten und fluoreszierenden Lichts von der Testflüssigkeit durchgeführt werden, sollte vorzugsweise
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der Boden 40c der Küvette 40 als flacher Boden 4Oe anstelle des in Fig. 43 gezeigten halbzylindrischen Bodens ausgebildet
sein. So kann ein sehr nützliches automatisches Analysiergerät geschaffen werden, mit dem eine ziemlich große Anzahl Untersuchungen
in einem weiten Bereich durch das Hinzufügen der nephelometrischen und fluorometrischen Analysierfunktion
durchgeführt werden kann. Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der nephelometrischen und fluorometrischen Analyse
wird ein vom Kolorimeter getrenntes Lichtempfangselement benutzt. Es kann aber auch ein einziges Lichtempfangselement
gemeinsam für das durchgelassene Licht, das gestreute Licht und das fluoreszierende Licht vorgesehen sein. In Fig. 44-47
sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer solchen Anordnung
gezeigt. Gemäß Fig. 44 ist eine Küvette 40* drehbar angebracht. Zunächst ist die Küvette 40' so angeordnet, daß auftreffendes
Licht vertikal auf eine transparente Einfallfläche auftrifft und das durch die Küvette hindurchtretende Licht von einem
Lichtempfangselement 215 aufgenommen wird, um die kolorimetrische Analyse durchzuführen, wie Fig. 44A zeigt. Dann wird
die Küvette 40' geringfügig gedreht, wie Fig. 44B zeigt, so daß das durchgelassene Licht von der optischen Achse des
Lichtempfangselements 215 abweicht und das gestreute Licht und das fluoreszierende Licht auf das Lichtempfangselement
215 auftrifft. Auf diese Weise läßt sich die nephelometrisehe
und die fluorometrische Analyse verwirklichen. Gemäß Fig. 45
und 46 ist das Lichtempfangselement 215 so angeordnet, daß es gestreutes und fluoreszierendes Licht empfangen kann, während
das durchgelassene Licht über einen Drehspiegel 216 auf das Lichtempfangselement 215 gelenkt wird. Gemäß Fig. 45 trifft
das gestreute Licht und das fluoreszierende Licht von einer Seitenwand der Küvette 40« durch ein Streuelement 217 auf das
Lichtempfangselement 215 auf. Gemäß Fig. 46 fällt das gestreute und das fluoreszierende Licht vom Boden der Küvette 40·
auf das Lichtempfangselement 215. Bei der kolorimetrischen Analyse wird der Drehspiegel 216 wie in den Zeichnungen dargestellt
angeordnet, so daß das durchgelassene Licht vom Licht-
ORIGINAL /NSPB^^ 03 1 C 42/08 86
53 574
30U/50
empfangeelement 215 empfangen wird. Während der nephelometrischen
und fluorometrischen Analyse ist der Spiegel 216 in eine gestrichelt gezeigte Stellung gedreht und das gestreute und
fluoreszierende Licht fällt wahlweise auf das Liehtempfangselement
215. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 47 ist die Küvette so gestaltet, daß die kolorimetrische, die nephelometrische
und die fluorometrische Analyse mit Hilfe eines gemeinsamen
Lichtempfangselements 215 durchgeführt werden kann. Wie ?ig. 47A zeigt wird bei der kolorimetrischen Analyse eine
Küvette 40· mit durchsichtigen Wänden senkrecht zum einfallenden Licht verwendet, während bei der nephelometrischen and
fluorometrischen Analyse gemäß Pig. 47B eine Küvette 40" mit einer gegenüber dem einfallenden Licht um 40° geneigten transparenten
Wand benutzt wird.
Es ist klar, daß der Aufbau des Photometers viel einfacher
sein kann, wenn die kolorimetrische, nephelometrische und fluorometrische Analyse mit Hilfe eines gemeinsamen
Lichtempfangselements erfolgt.
Bei dem hier beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel weist
die Reagenzzuführvorrichtung 3Ö vier Reagenzabgabepumpen auf;
es reicht aber auch, zur wahlweisen Abgabe unterschiedlicher Arten von Reagenzien nur eine derartige Pumpe vorzusehen.
Ferner sind bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen die Reagenzflaschen 79 linear in der Reagenzflaschenkassette
75 angeordnet, die dann linear im Kassettenständer bewegt wird. Bs ist aber auch möglich, verschiedene Reagenzflaschen
79 in einer Kassette anzuordnen, die einen bewegbaren Endlosriemen
aufweist, um die gewünschte Reagenzflasche in eine gewünschte Lieferstellung weiterzubewegen. Ferner kann die Reaktionsreihe
linear statt kreisförmig gestaltet sein, und außerdem können mehrere Reaktionsreihen im Gerät vorgesehen
sein.
03: 042/0886
ORIGINAL INSPECTED
-si-
Leerseite
Claims (1)
- Ansprüche\ 1.) Automatisches Analysiergerät für Flüssigproben, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mit der nacheinander Reaktionsgefäße, die jeweils eine zu analysierende Flüssigprobe enthalten, längs einer gegebenen Reaktionsreihe transportiert werden, eine Einrichtung, mit der eine gegebene Menge eines gegebenen Reagens entsprechend einer vorzunehmenden Untersuchung in ein Reaktionsgefäß in der Reaktionsreihe als Testflüssigkeit zugeführt wird, eine erste Photometereinrichtung, die in einer Überwachungsstation der Reaktionsbedingung längs der Reaktionsreihe vorgesehen ist und die Reaktionsbedingung der Testflüssigkeit im Gefäß überwacht, eine Einrichtung, mit der mindestens die Testflüssigkeit in eine von der Reaktionsreihe getrennt angeordnete Station für exakte Photometrie transportiert wird, nachdem die erste Photometereinrichtung festgestellt hat, daß die Testflüssigkeit eine gegebene Reaktionsbedingung erreicht hat, eine zweite Photometereinrichtung, die an der Station für exakte Photometrie angeordnet ist und die quantitative Analyse der Untersuchung der Flüssigprobe bewirkt, und eine Einrichtung, mit der die Testflüssigkeit nach der Durchführung der quantitativen Analyse für die gegebene Untersuchung auB der Station für exakte Photometrie abgegeben wird.030042/088653 57430U2502. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung eine Vorrichtung für die Zufuhr des die Testflüssigkeit enthaltenden Reaktionsgefäßes aufweist.3. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Station für exakte Photometrie unterhalb der Reaktionsreihe angeordnet ist, und daß die Transporteinrichtung eine Einrichtung aufweist, die das die Testflüssigkeit enthaltende Reaktionsgefäß in die Station für exakte Photometrie herabfallen läßt.4. Analysiergerät nach Anspruch 3>dadurch gekennzeichne t, daß die zweite Photometereinrichtung eine Vielzahl exakter Photometer aufweist, die längs der Reaktionsreihe angeordnet sind, und daß das Reaktionsgefäß wahlweise in einen exakten Photometer fallengelassen wird, der nicht von einem vorhergehenden Reaktionsgefäß besetzt ist.5. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung eine Vorrichtung aufweist, die mindestens einen Teil der Testflüssigkeit im Reaktionsgefäß ansaugt und an eine kolorimetrisch^ Strömungszelle abgibt, welche in der zweiten Photometereinrichtung vorgesehen ist.6. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzzuführeinrichtung so betätigbar ist, daß sie ein gegebenes ReBgCnS1 entsprechend der gewählten Untersuchung aus einer Vielzahl von Reagenzien ausgewählt, abgibt, wobei das Gerät als Einfachkanal-Mehrfachpos tenanalysiergerät arbeitet.7. Analysiergerät nach Anspruch 6,dadurch gekennze ichne t, daß die zweite Photo-Q3 0U42/088653 5743OU.!SOmetereinrichtung eine Vielzahl optischer Filter mit unterschiedlichen Burchlässigkeitswellenlängen aufweist, von denen einer in Abhängigkeit vom zu analysierenden Testposten wahlweise in einen optischen Weg der zweiten Photometereinrichtung einsetz"bar ist.8. Analysiergerät nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß die Eeaktionsreihe kreisförmig gestaltet ist, daß die erste Photometereinrichtung eine Vielzahl von Photometern aufweist, die längs des Kreises angeordnet sind, daß die zweite Photometereinrichtung gleichfalls eine Vielzahl exakter Photometer aufweist, die auch längs eines zweiten Kreises unterhalb der kreisförmigen Reaktionsreibe angeordnet sind, wobei der zweite Kreis mit dem ersten Kreis konzentrisch angeordnet ist, daß die Vielzahl optischer Filter in einem Zylinder (50) angeordnet ist, welcher um eine Achse drehbar ist, die durch die Mitte der Kreise verläuft, und daß die erste und zweite Photometereinrichtung eine gemeinsame Lichtquelle (51) aufweisen, welche panchromatisches Licht abgibt und in der Mitte angeordnet ist.9. Analysiergerät nach Anspruch 8,dadurch gekennz ei chnet, daß die erste Photometereinrichtung ferner eine Vielzahl fest angeordneter Filter aufweist.10. Analysiergerät nach Anspruch 8,dadurch gekennz e i chne t, daß die Lichtquelle (51) in einem Zylinder (50) angeordnet ist, dessen oberes Ende zur Außenseite offen ist, und daß am Boden des Zylinders ein Gebläse (59) angeordnet ist011 ο Analysiergerät nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet; daß ein Luftstrom mit gegebener Temperatur tlurch die Überwachungsstation und dieQ S .. L .'♦ 2 / 0 8 8 6ORIGINAL INSPECTED33 57430u::50Station zur exakten Photometrie geleitet wird, der die Temperatur der Testflüssigkeiten auf einem gewählten Wert hält.12. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine Probentransporte inrichtung nacheinander Probengefäße an eine Probenzuführstation transportiert, und daß an der Probenzuführstation eine Probenzuführeinrichtung vorgesehen ist, die eine gegebene Menge jeder Flüssigprobe in das entsprechende Reaktionsgefäß abgibt.13· Analysiergerät nach Anspruch 12,dadurch gekennze ichnet, daß die Pr oben transporteinrichtung eine drehbare Scheibe in Form eines Kettenrades aufweist, in dessen Aussparungen nacheinander Probengefäße einsetzbar sind, und daß mit dem Kettenrad eine Kette lösbar in Eingriff bringbar ist, die eine Anzahl Probengefäße enthalten kann.14. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzzuführeinrichtung eine Reagenzflaschenkassette (75), welche abnehmbar in das Gerät eingesetzt ist und eine Vielzahl unterschiedlicher Reagenzien enthaltender Reagenzflasehen (79) enthält, eine Einrichtung zum Bewegen der Reagenzflaschen durch eine Reagenzabsaugposition hindurch, sowie eine Reagenzabgabepumpe aufweist, die in ihre Düse eine gegebene Menge eines in der an der Absaugposition befindlichen Reagenzflasche enthaltenen Reagens ansaugt und das angesaugte Reagens in ein Reaktionsgefäß abgibt, dem eine gegebene Menge einer Flüssigprobe zugeführt wurde.15. Analysiergerät nach Anspruch 14,dadurch gekennze ichnetj daß die Reagenzflaschen (79) das Reagens in hoher Konzentration enthalten, und daß eine gegebene Menge eines in einer Verdünnungsmittelfla-ORlGIiMAL INSPECTED 0300Λ2/088630Η:ιγ50sehe enthaltenen Verdünnungsmittels in das Reaktionsgefäß abgegeben wird.16. Analysiergerät nach Anspruch 15»dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzabgabepumpe über ein Umschaltventil auch mit der Verdünnungsmittelflasche verbunden und zweistufig derartig betätigbar ist, daß sie nacheinander das Reagens und das Verdünnungsmittel ansaugt und beide in das gleiche Reaktionsgefäß abgibt.17. Analysiergsrät nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Reagenzien in der Reagenzflaschenkassette (75) vorgesehen ist.18. Analysiergerät nach Anspruch 17,dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzflaschenkassette (75) so aufgebaut ist, daß der Raum, in dem die Reagenzflaschen (79) aufgenommen sind, im wesentlichen geschlossen und an die Kühleinrichtung angeschlossen ist, wobei Kühlluft durch die Reagenzflaschenkassette zirkuliert, und daß die Reagenzflaschenkassette eine kleine öffnung (101) aufweist, durch die die Saugdüse in die Reagenzflasche einsetzbar ist.19· Analysiergerät nach Anspruch 17,dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Aufheizen des Verdünnungsmittels auf eine gegebene Temperatur vorgesehen ist.20. Analysiergerät nach Anspruch 19»dadurch gekennzei chnet, daß die Heizvorrichtung um die Saugdüse der Pumpe herum angeordnet ist.21. Analysiergerät nach Anspruch 15»dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzflaschenkassette in einen ersten und einen zweiten Teilbereich (32a,030042/0886ORIGINAL INSPECTED53 57430U?5Q32b) unterteilt ist, wobei Reagenzflaschen die zu kühlende Reagenzien enthalten^ im ersten Teilbereich und Reagenzflaschen, die nicht zu kühlende Reagenzien enthalten, im zweiten Teilbereich angeordnet sind, und daß das Gerät eine Einrichtung zum Kühlen des ersten Teilbereichs der Reagenzflaschenkassette aufweist.22. Analysiergerät nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet, daß in der Verdünnungsmittelflasche eine Pufferlösung als Verdünnungsmittel enthalten ist.23· Analysiergerät nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reagenzabgabepumpen vorgesehen sind, die jeweils mit einer entsprechenden Verdünnungsmittelflasche verbunden sind, welche unterschiedliche Verdünnungsmittel enthalten.24. Analysiergerät nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen der Reagenzflaschen einen Rahmen und ein am Rahmen geradlinig hin- und herbewegbares Glied aufweist, und daß die Reagenzflaschenkassette (75) am Rahmen verschiebbar angebracht ist und mit dem hin- und herbewegbaren Glied in Eingriff steht.25. Analysiergerät nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzabgabepumpe so betätigbar ist, daß sie vor dem Ansaugen des Reagens eine geringe Luftmenge ansaugt, die in der Spitze der Düse eine Luftschicht bildet.26. Analysiergerät nach Anspruch 25,dadurch gekennzei chne t, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die feststellt, ob eine gegebene Reagenzmenge in die Spitze der Düse eingesaugt ist oder nicht.ORIGiNAL INSPECTED 030042/08 8.653 57*30U75027· Analysiergerät nach Anspruch 26,dadurch gekennzeichnet, daß die Peststellvorrichtung eine Lichtquelle mit einem langgestreckten Lichtausgang und eine Lichtempfangsvorrichtung mit einem langgestreckten Lichteingang zur Aufnahme des die Spitze der Düse durchdringenden Lichts aufweist, wobei die Lichtquelle und die Lichtempfangsvorrichtung an den entsprechenden Seiten der Düsenspitze angeordnet sind.28. Analysiergerät nach Anspruch 26,dadurch gekennzeichnet, daß die Peststellvorrichtung ein Paar Elektroden, deren obere Enden in die Spitze der Düse eintreten, und einen Schaltkreis zum Messen des elektrischen Widerstandes zwischen den Elektroden aufweist (Pig. 21A).29· Analysiergerät nach Anspruch 26,dadurch gekennzeichnet, daß die Peststellvorrichtung ein Paar plattenartiger Elektroden, die unter Zwischenschaltung der Düse einander gegenüber angeordnet sind und einen Kondensator bilden, sowie einen Schaltkreis zum Messen der Kapazität des Kondensators aufv/eist (Pig. 22A).30. Analysiergerät nach Anspruch 14»dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die den Pegel des Reagens in der Heagenzflasche (79) feststellt.31· Analysiergerät nach Anspruch 30sdadurch gekennzeichnet;, daß die den pegel feststellende Vorrichtung eine Lichtquelle mit einem langgestreckten Ausgang, der sich in senkrechter Richtung erstreckt, sowie ein Lichtempfangselement aufweist9 dessen Eingang sich in senkrechter Richtung erstreckt9 wobei die Lichtquelle und das Lichtempfangselement unter Zwischenschaltung einer Reagenzflasche aus durchsichtigem oder lichtdurchlässigem MaterialQ3CC42/0886ORIGINAL INSPECTED53 574~8~ 30U250einander gegenüber angeordnet sind (Fig. 23).32. Analysiergerät nach Anspruch 30,dadurch gekennzeichnet, daß die den Reagenzpegel feststellende Vorrichtung einen an der Düse befestigten Halter, der zwei sich parallel zur Düse erstreckende Arme hat, sowie eine Lichtquelle aufweist, die am freien Ende eines der Arme angeordnet ist, und ein Lichtempfangselement, welches am freien Ende des anderen Arms vorgesehen ist, wobei die Arme beim Einsetzen der Düse in die Reagenzflasche unter Zwischenschaltung der Reagenzflasche längs der Seitenwände der Reagenzflasche bewegbar sind (Fig. 24).33· Analysiergerät nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels der die Außenfläche der Spitze der Saugdüse gereinigt wird.34. Analysiergerät nach Anspruch 33»dadurch gekennzei chne t, daß die Reinigungseinrichtung ein zwischen einer Abwickel- und einer Aufwickelrolle angeordnetes Fließblatt und ein Antriebsglied zum Bewegen des Fließblatts von der einen zur anderen Rolle senkrecht zur Bewegungsbahn der Saugdüsenspitze aufweist, deren Außenfläche durch Durchstechen des Fließblattes zu reinigen ist.35. Analysiergerät nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet, daß die Reagenzflaschen und die Reagenzflaschenkassette Positioniereinrichtungen aufweisen, die so zusammenwirken, daß eine gegebene Reagenzflasche an gegebener Stelle der Reagenzflaschenkassette einsetzbar ist.36. Analysiergerät nach Anspruch 14,dadurch gekennzei chne t, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Reihenfolge des Absaugens der zumORIGiNAL INSPECTED3 C C ^ 2/ ° 8 8 653 574-9- 3OU;.5ODurchführen der vorherbestimmten Untersuchungen der jeweiligen Probe benutzten Reagenzien so bestimmt, daß die Reagenzflaschen die kürzestmöglichen Wege zurücklegen müssen.37. Analysiergerät nach Anspruch 36,dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bestimmen der Reihenfolge einen Speicher zum Speichern von Information über die Reihenfolge der Anordnung der Reagensflaschen in der Kassette, eine Vorrichtung zum Erzeugen von Information zur Bezeichnung der gerade an der Zuführposition befindlichen Flasche, eine Eingabeeinrichtung zur Lieferung von Information über die für die jeweilige Probe vorherbestimmten Untersuchungen und eine Recheneinrichtung aufweist, die die Information hinsichtlich der Reihenfolge, der Kennzeichnung der Flasche sowie der Untersuchung empfängt und an die Bewegungseinrichtung für die Reagenzflasche ein Signal abgibt.38. Analysiergerät nach Anspruch 2,dadurch gekennze ichne t, daß die Abgabeeinrichtung für die Testflüssigkeit eine Vorrichtung zum Trennen der Testflüssigkeit vom Reaktionsgefäß, einen Behälter zum Sammeln leerer Reaktionsgefäße und einen Behälter zum Sammeln der abgetrennten Testflüssigkeit aufweist.39. Analysiergerät nach Anspruch 38,dadurch gekennz ei ohne t, daß ein Neutralisierbehälter vorgesehen ist, in dem die gebrauchte Testflüssigkeit in eine harmlose Flüssigkeit umgewandelt wird, ehe sie in den Abfallbehälter für gebrauchte Flüssigkeit eingefüllt wird.4-0. Analysiergerät nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichne t, daß das Reaktionsgefäß als integraler Formkörper aus transparentem Werkstoff hergestellt ist und eine rechteckige öffnung hat, einen längs des Umfangs der Öffnung vorgesehenen Stützflansch, eine sich zum03CC42/0886ORIGINAL INSPECTED53 57*" 10 " 30U'"50Boden verjüngende Seitenwand, sowie einen halbzylindrischen Boden mit aufrechten halbkreisförmigen Stirnfenstern, die die kolorimetrisehe Lichtmessung ermöglichen.4L Analysiergerät nach Anspruch 40,dadurch gekennzeichne t, daß eine Lichtquelle und ein Lichtempfangselement des kolorimetrischen Photometers auf einer optischen Achse parallel zur Längsachse des Halbzylinders angeordnet sind, und daß ein Lichtempfangselement zur Aufnahme gestreuten Lichts oder fluoreszierenden Lichts, welches vom halbzylindrischen Boden des Reaktionsgefäßes in einer sich von der optischen Achse unterscheidenden Richtung abgegeben wird, vorgesehen ist.42. Analysiergerät nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß lichtdurchlässige ebene Eingangs- und Ausgangswände hat, die sich parallel zueinander erstrecken, und daß eine Lichtquelle und ein Lichtempfangselement des Photometers auf einer optischen Achse senkrecht zu den ebenen Wänden angeordnet sind, und daß das Reaktionsgefäß so angeordnet ist, daß es gegenüber der optischen Achse zu neigen ist, wobei eine Messung des durchgelassenen Lichtes und eine Messung des gestreuten oder fluoreszierenden Lichtes mittels der gemeinsamen Lichtquelle und des Lichtempfangselements ermöglicht ist.45· Analysiergerät nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß eine transparente Eingangs- und Ausgangswand, die sich parallel zueinander erstrecken, sowie einen transparenten Boden hat, daß eine Lichtquelle des Photometers auf einer optischen Achse senkrecht zu den Wänden angeordnet ist, daß ein Lichtempfangselement des Photometers so angeordnet ist, daß es durch den Boden abgegebenes gestreutes oder fluoreszierendes Licht empfängt, und daß ein reflektierender Spiegel auf der optischen Achse drehbar angeordnet ist, der durchgelassenesORIGINAL INSPECTED 03CG42/08 8.6533QU";50Licht auf das Lichtempfangselement reflektiert und in solche Stellung drehbar ist, daß das durchgelassene Licht nicht auf das Lichtempfangselement fallen kann.44· Analysiergerät nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtquelle und ein Lichtempfangselement des Photometers auf einer optischen Achse angeordnet sind, auf die das Reaktionsgefäß bewegbar ist, und daß die Reaktionsgefäße zwei verschiedene Gestaltungen haben, bei deren einer das Licht längs der optischen Achse durch das Reaktionsgefäß hindurchdringen kann, während bei der anderen gestreutes Licht oder fluoreszierendes Licht längs der optischen Achse auf das Lichtempfangselement auftreffen kann»45· Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzei chnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die Ionenkonzentration der im Reaktionsgefäß enthaltenen Testflüssigkeit mißt.46. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Messen der Ionenkonzentration der Testflüssigkeit in einer Meßzelle und eine Vorrichtung zum Transport im Reaktionsgefäß enthaltenen Testflüssigkeit in die Meßzelle vorgesehen ist*47. Analysiergerät nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet, daß die Probentransporteinrichtung zum selbsttätigen Eichen des Geräts eine Position aufweist, an der eine Standardprobe zum Eichen einsetzbar ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels der das Eichen mit Hilfe der Standardprobe in einem gegebenen Intervall während des Bereitschaftszustandes durchführbar ist.3:·:· 42/0 8-8 6ORIGINAL INSPECTED5? 574" 12 " 30U::5048. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausschlußsteuervorrichtung (155) vorgesehen ist, die einen Computer (156) und ein Interface (157) aufweist, und daß der Computer der Ausschlußsteuervorrichtung oder ein an entfernter Stelle angeordneter Computer mittels einer Schaltvorrichtung (158) wahlweise mit dem Analysiergerät verbindbar ist.49. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausschlußsteuervorrichtung vorgesehen ist, die einen Computer aufweist.50. Analysiergerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die das Meßergebnis der gegebenen Untersuchung und einen dem jeweiligen Patienten entsprechenden Iformalwertbereieh für diese Untersuchung auf eine Patientenkarte druckt.51. Analysiergerät nach Anspruch 50,dadurch gekennze i ohne t, daß die Druckeinrichtung auch ein Vergleichsergebnis zwischen dem Uormalwertbereich und dem Meßergebnis auf die Patientenkarte druckt.03 :C42/0886ORIGINAL INSPECTED
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