Автоматическая пипетка Советский патент 1958 года по МПК G01F11/28 

Известные устройства для автоматического мерного розлива лекарственных жидкостей не пригодны в случае использования радиоактьвных жидкостей, так как не предохраняют обслуживающий персонал и больных от радиоактивных излучений и загрязнений окружающего пространства радиоактивнььми веществами, а следовательно, не обеспечивают безопасности радиологических исследований.

Автоматическая пипетка, выполненная согласно изобретению, лишена этого недостатка и служит для дозированного розлива (расфасовки) радиоактивных жидкостей.

Сущность изобретения заключается в том, что пипетка с автоматическим устройством и резервуар с радиоактивным веществом размещены в шкафу со свинцовыми стенками соответствующей толщины, являющимися экраном, а щкала пипетки и все управление вынесено за экран на наружную поверхность щкафа. Перемещение жидкости из резервуара в пипетку обеспечивается кОоЧьцевым ртутным насосом с автоматической остановкой жидкости на определенном дозированном уровне, после чего жидкость выливается в стакан, который с помощью двигателя выдвигается по специальным рельсам за пределы шкафа.

Автоматическая пипетка состоит из механической системы, осуществляющей перемещение жидкости из одного сосуда в другой, и электрической системы, приводящей в действие в определенной последовательности отдельные части механической системы.

Механическая система (фиг. 1) состоит из внутренней подвижной трубки 1, способной перемещаться вверх и вниз внутри другой трубки 2. Последняя имеет на нижнем конце кран 5 для выпуска жидкости. На верхнем конце трубки 2 имеется расширение 13. Перемещение внутренней трубки / осуществляется при помощи зубчатой передачи 4. Шестерня со шкалой 7, градуированной в миллилитра, насажс::;, па сси 6. .

№ 113175- 2 -

териал трубки 2 и внутренней трубки / не должен разрушаться от соприкосновения с жидкостью.

Внутренняя трубка / соединена с другими частями механической системь при помощи эластичной резиновой трубки 9, которая не препятствует перемещению внутренней трубки /.

Резиновая трубка 9 одним концом прикреплена к внутренней трубке 1, а другим концом соединена с трехходовым краном 10. Этот кран 10 соединяет промежуточный сосуд 11 или с подвижной внутренней трубкой 1, или с резервуаром 12 для жидкости. Объем промежуточного сосуда // не превышает объема пипетки 2 вместе с ее расщирением 13.

Резервуар 12, объем которого не ограничивается и из которого производится перекачивание жидкости в трубку 2, имеет три трубки. О..дна из них, идущая от промежуточного сосуда //, достигает дна резервуара, входя в углубление в дне, служащее для наиболее полного использования жидкости- Вторая трубка начинается вверху резервуара 12 и оканчивается в дополнительном сосуде 14, из которого л идкость перекачивается в резервуар 12. Третья трубка соединяет резервуар 12 с кольцевым насосом 15, второй конец которого соединен с промежуточным сосудом 11.

Кольцевой насос 15 предоставляет собой полое кольцо, полость соторого разделена на две части при помощи перегородки 16 и ртути 17, занимающей всегда нижнее положение. Из каждой части полости кольца выходит по одной трубке 18. На уровне оси 19 кольца трубки 18 переходят в горизонтальное направление и соединяются одна с промежуточным сосудом //, другая - с резервуаром 12 жидкости. Вследствие того, что кольцевой насос соверщает повороты, его трубки 18 должны иметь подвижное соединение с другими частями. На фиг. 1 подвижные части трубок (например резиновые трубки) изображены волнистыми линиями. Повороты насоса 15 в обе стороны ограничиваются упорами HI и HZ, являющиеся одновременно размыкательно-замыкательными контактами. Объем полости кольцевого насоса 15, не занятой ртутью, не должен превышать объема расширения 13 трубки 2.

Под трубкой 2 помещается стакан 20, вставленный в подстаканник 21. Последний установлен на тележке с салазками 22, которые передвигаются по рельсам 23, благодаря трансмиссии 24. Движение салазок 2Z ограничивается на концах рельсовой дорожки 23 упорами - размыкательно-замыкательными контактами Ci и Cz.

Трубка 2 с внутренней трубкой /, кольцевой насос 15 и резервуар 12 жидкости, а также стакан на салазках находятся за защитным экраном 25, в котором сделана вырезка для выезда салазок 22 со стаканом 20. Материал и толщина экрана 25, а также его расстояние от установки могут быть различными в зависимости от характера жидкости. Так, например при работе с бета-активными веществами экран может быть сделан из стекла или пластмассы толщиною 5 мм. При работе же с гамма-активными веществами большой активности экран должен быть свинцовым соответствующей толщины: мощность физической дозы излучения за экраном не должна превыщать предельно-допустимой величины.

Работа механической системы пипетки слагается из двух этапов. Первый этап заключается в наполнении жидкостью резервуара 12 и второй этап - собственно в работе пипетки.

Для наблюдения за расходом жидкости и установления количества последних порций жидкости служит перископическая система из двух зеркал.

Одно, нижнее, зеркало является подвижным. Оно размещено на подставке 26, которая прикреплена к трубке 27, двигающейся по вертикальной оси-стержню М-Я. Перед зеркалом установлена .тупа, и фокусе которой находится внутренняя трубка /. Горизонтальный диаметр лупы, отмеченный на стекле в внде жирной линии, находится на одном уровне с нижним концом внутренней трубки 1. Для лучшей видимости поля зрения лупы на подставке 26 перед лупой укреплена электролампочка 28, которая перемещается вместе с лупой. Подставка 26 с зеркалом, лупой и лампочкой посредством вертикальной трубки 27 и верхней перекладины 29 соединяется с зубчатой системой 5. Благодаря этому происходит одновременное перемещение вверх или вниз внутренней трубки / и подставки 26. При этом горизонтальная черта лупы (ее диаметр) всегда находится на одном уровне с нижним концом внутренней трубки /.

Нижнее зеркало расположено под углом 45° к горизонтали. Верхнее зеркало 30 способно поворачиваться вокруг горизонтальной оси. Угол наклона этого зеркала может быть произвольно изменен при помощи специального стержня 31. Этот стержень 31 состоит из двух частей, ввинченных одна в другую. Одна часть соединена на шарнире с Г-образной подвеской, к которой прикреплено верхнее зеркало. Другая часть, способная вращаться вокруг продольной оси, выходит за пределы экрана 25, где имеется ручка 32. При вращении этой ручки 32 в одну сторону первая часть стержня 31 ввинчивается во вторую часть, и длина всего стержня уменьшается. При вращении ручки 32 в другую сторону первая часть стержня вывинчивается из второй части, и длина всего стержня увеличивается. Изменение длины стержня 31, совершающееся в определенных пределах, вызывает изменение угла наклона верхнего зеркала 30. В экране 25 имеется вертикальная прорезь 33, расположенная в плоскости верхнего зеркала 30. Через эту прорезь 33 можно наблюдать за положением уровня жидкости в трубке 2.

Наполнитель воды представляет собой цилиндр 55 из нержавеющей стали с двумя отверстиями, который, поднимаясь, занимает положение 41. Одно отверстие 36 находится в боковой поверхности у верхнего основания. Второе отверстие входит в твердую (например, металлическую) трубку 37, которая огибает ось вращения 38, плотно прикрепляясь к ней, и затем переходит в резиновую трубку 39. Конец 40 резиновой трубки 39 располагается как раз над стаканом 20, когда последний находится под трубкой 2. Цилиндр 55 опушен в бачок 34 до .самого дна. Диаметр бочка 34 не менее длины металлической трубки 37 и высоты цилиндра 34. В бочок 34 наливается вода через специальную воронку 42 и трубку 43, находящиеся вне экрана 25. Сам наполнитель воды находится за экраном 25. Воды в бачке 34 должно быть столько, чтобы цилиндр 35 полностью погрузился в воду. Объем цилиндра не должен превышать /з объема стакана 20 и должен вмещать около 20-30 мл.

Установка щкалы 7 на определенный объем жидкости, а также верхнего зеркала 30 под -необходимым углом производится вручную, посредством винта 8.

Повороты кольцевого насоса /5 и кранов 5 и /О, а также поворот оси 38 и передвижение салазок 22 со стаканом 20 можно призводить также вручную, удлинив за пределы экрана 25 соответствующие оси. Однако работу пипетки можно автоматизировать, соединив все имеющиеся оси с электродвигателями. Работа двигателей должна производиться в определенной последовательности, для чего необходимо применить со№ 113175

№ 113175

ответствующую электрическую схему, например, такую, которая представлена на фиг. 3.

Электрическая схема содержит электродвигатели двухстороннего вращения 45 (фиг. 2), которые включаются в электросеть при помощи контактного барабана 46, барабанов БЬ -62 (фиг. 3) и нескольких размыкательно-замыкательных коптактов 47 и 48 (фиг. 2). Питание двигателей происходит за счет сети переменного тока непосредственно или через трансформатор Тр. Ось каждого двигателя 45 при помощи редуктора 49 и трансмиссии 50 соединена с осью соответствующей части механической системы - насоса 15, кранов 3 и 10, наполнителя воды и круга 44, перемещающего салазки 22 со стаканом 20. Повороты осей этих механических частей, условно названных насос, резервуар, пипетка, стакан, - ограничены упорами, являющимися раамыкательно-замыкательными контактами Н и Hz, PI и Ра, П и П, BI и BZ, Ci и Сг на фиг. 3.

Контактный барабан 46 представляет собой неподвижный цилиндр, на поверхности которого расположены контакты 51, которые соединены через контрольные ламночки /-XI с размыкательно-замыкательными контактами. Контакты 51 находятся в соприкосповении с движком 52, который, вранхаясь на оси 53 электродвигателя 5з, поочередно соединяет разпые двигатели. Движок 52 изолирован от оси 53 мотора Б, но посредством контактной пружины 54 соединяется с сетью тока.

В устройстве должно быть два контактных барабана, которые могут быть порознь включены в электроцепь переключателем 55. Один барабан Б предназначен для заполнения резервуара 12 жидкостью из дополнительного сосуда 14. Количество контактов на этом барабане должно быть четным и равно частному, полученному от деления объема резервуара 12 на объем полости насоса 15. Второй барабан 2 служит для работы по заполнению жидкостью самой трубки 2. Он имеет 12 контактов. Оба барабана Б, и BZ имеют одну общую ось с двигателем Бч.

Использование такой автоматической пипетки полностью предохраняет обслуживающий персонал от вредного воздействия лучей радиоактивных веществ во время выдачи больному радиоактивного препарата.

Автоматическая пипетка может быть использована не только при работах с радиоактивными веществами, но также и при работах с токсическими веществами.

Предмет изобретения

1.Автоматическая пипетка для дозированного розлива (расфасовки) радиоактивной жидкости, состоящая из стеклянной пипетки, резервуара, содержащего раствор радиоактивного вещества и насоса, отличающаяся тем, что, с целью защиты обслуживающего персонала и больных от радиоактивных излучений во время расфасовки, она выполнена с автоматическим управлением и вместе со своим устройством помещена в вытяжном шкафу, стенки которого, а также и резервуара с радиоактивным веществом, защищены свинцовыми оболочками соответствующей толщины, а управление осуществляется с панели управления, размещенной на одной из наружных сторон шкафа, причем на панели нанесена и шкала пипетки.

2.Автоматическая пипетка по п. 1, отличающаяся тем, что перемещение жидкости из резервуара в пипетку обеспечивается кольцевым ртутным насосом с автоматической остановкой жидкости на определенном дозированном уровне, после чего жидкость выливается в бумажно-парафиновый стакан, который затем, с помощью двигателя по специальным рельсам, выдвигается за пределы шкафа, где и доливается дозированным количеством воды.

- 5 --№ 113175

/-У

.32,

-МП О

-ьг

--f

Фиг. 1

1

5 Я

Я)

9