Устройство для отбора проб жидкости Советский патент 1993 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к области исследования и анализа материалов, а именно /стройствам для отбора проб жидкостей при проведении физико-химических анализе з, например для регистрации термодина- Mk4ecKHx характеристик.

Известно устройство для отбора проб содержащее емкости с образцами жидкости, заборный капилляр, установленный на пл.зче, соединенном с подъемной штангой, снабженной механизмом перемещения, и пр чвод. Механизм перемещения штанги вы- по.шен в виде червячной передачи и криво липно-шатунного механизма с шарниро м, закрепленным на червячном колес е, а штанга снабжена втулкой, выполненной с И-образным пазом. Качающееся плечо

кривошипно-шатунного механизма снабжено пружиной, кроме того устройство снабжено конечными выключателями.

Недостатком данного устройства являются его ограниченные эксплуатационные возможности, так как за один такт работы возможен забор только одной пробы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство для отбора проб жидкостей содержащее корпус, заборные капилляры, многоканальный дозирующий насос с трубопроводами, механизм перемещения заборного капилляра в виде соленоида с apMatypou, термостат, измерительную камеру, вал. шарнирно закрепленный на основании корпуса, установленные на валу и

XI

ю со

GJ О

IV

жестко связанные между собой контейнер в виде диска с равноудаленными от оси вращения и друг от друга отверстиями для размещения в них емкостей с образцами жидкостей и делителей диск с выполненными на торце равноудаленными друг от друга прорезями, число которых равно числу упомянутых отверстий, Кроме того, устройство содержит три двигателя. На валу первого двигателя жестко установлены первый и второй кулачки. Первый кулачок имеет возможность контактировать с микропереключателем механизма перемещения заборных капилляров, второй кулачок имеет возможность контактировать с микропереключателем второго двигателя и служит для включения этого двигателя. На валу второго двигателя установлен толкатель в виде цевочного зубчатого колеса с двумя диаметрально расположенными цевками, которые имеют возможность захватываться соседними прорезями делительного диска. На толкателе смонтирован третий кулачок, имеющий возможность контактировать с вторым микропереключателем второго двигателя , который служит для откл ючения этого двигателя. Третий двигатель связан с ротором многоканального дозирующего насоса. В данном устройстве арматура механизма перемещения заборных капилляров выполнена в виде штанги, один конец которой размещен в соленоиде, а другой конец связан с заборным капилляром. Такое вы- полнение механизма перемещения забор- . ных капилляров ограничивает эксплуатационную возможность устройства, так как позволяет за один такт работы осуществлять забор только одной пробы. Однако для проведения иммунологических анализов, при которых осуществляется регистрация термодинамических характеристик быстротекущих процессов в дифференциальном режиме, для обеспечения точности измерений необходим одновременный забор проб по заданной программе, например из одной емкости или из двух емкостей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путём автоматического осуществления одновременного забора двух проб из одной или из двух емкостей.

Снабжение контейнера дополнительным кулачком, размещенным на его боковой поверхности, кбнструктивное выполнение механизма заборный капилляров, а также установка контейнера с возможностью кинематического взаимодействия с шестерней дозирующего насоса позволяют осуществлять одновременный забор двух

проб жидкости, причем не только из одной емкости, но и из двух емкостей согласно заданной программе, Это позволяет расширить функциональные возможности устройства и осуществить регистрацию термодинамических характеристик в дифференциальном режиме.

На чертеже изображена принципиальная кинематическая схема устройства.

0 Устройство содержит термостатированный контейнер 1, который выполнен в виде стакана 2, на верхнем торце которого выполнены равноудаленные от оси вращения и друг от друга отверстия для размещения в

5 них емкостей 3 с образцами жидкости. На внешней части стенки стакана установлен съемный кулачок 4, профиль которого определяют время, необходимое для забора пробы капиллярами из пробирки. Кроме того на

0 внешней стороне стенки стакана 2 выполнены прорези 5, количество которых равно количеству отверстий. Внутри стакана 2 размещен нагревательный элемент (не изображен), при этом стакан 2 связан с основанием

5 корпуса 6 с возможностью поворота вокруг своей оси.

Заборные капилляры 7 посредством трубопроводов 8 связаны с многоканальным дозирующим насосом 9 (например, пе0 ристальтическим многоканальным :насосом), Механизм перемещения капилляров 7 состоит из вилки 10, концы которой связаны с трубопроводами 8, а посредством рычажных пантографов 11 шарнирносоеди5 йены со стоками 12 и 13. При этом стойка 12 жестко закреплена на корпусе 6, а стойка 13 жестко закреплена на рычаге 14, который одним концом шарнирно закреплен на конце вилки 10, а другой посредством упругого

0 элемента 15, закрепленного на корпусе 6, поджат своим роликом 16 на кулачке 4. Выполненный в основании вилки 10 рычаг 17 поджат к торцевому профилю кулачка 18, профиль которого определяет время опуска5 ния капилляров 7 в емкости 3 и забора пробы посредством упругих элементов 19. Кулачок 18 размещен и зафиксирован на валу 20. Кроме того на валу 20 установлена червячная шестерня 21, связанная посред0 ством червяка 22 с двигателем 23. Кулачок 24 со сменным толкателем 25 имеет возможность захватываться шестерней 26 многоканального насоса 9, а толкатель 27, выполненный в виде толкающего пальца,

5 имеет возможность захватываться прорезями термостатированного контейнера 1. Посадочные отверстия кулачков 18 и 24 имеют расположенные радиально пазы, а распределительный вал 20 в месте установки каждого кулачка содержит установочный

uirtipb. Трубопроводы связаны с измерительной камерой 28 посредством наконечников 29. В кюветах измерительной камеры 28 установлены термодатчики (не изображены).

Устройство работает ледующим образом.

Перед началом работы устройства наполняют емкости 3, например следующими образцами жидкости: сыворотка пациента, рЬзведенная физиологическим раствором в соотношении 1:10: 1:20; 1:40; 1:80; 1:160. этом порядок расположения емкостей с образцами в контейнере 1 по ходу враще- нчя следующий: сыворотка с наибольшим разведением, например 1:160, физиологический раствор, сыворотка того же разведения, физиологический раствор с добавленным в него антигеном, сыворотка в разведении 1:80, физиологический раствор, сыворотка того же разведения, физиологический раствор с добавленным в него антигеном и т. Затем включают двигатель 23, который через червячную передачу, пару 2т и 22, вращает вал 20 с заданной угловой скоростью, Вместе с валом 20.вращаются кулачок 18, кулачок 24 и толкатель (палец) 27, который своим концом входит в прорезь 5 Термостатированного контейнера 1 и по- в | рачивает его на заданный угол. После это- rd на рычаг 17 вилки 10 набегает впадина кулачка 18, и под действием упругих элементов 19 вилка поднимается, осуществляя при этом качение относительно стоек 12,13 пантографов 11, которые в свою очередь опусе ают оба заборных капилляра 7 в емкость с эазведенной (1:160) сывороткой. В следу- га дий момент кулачок 24 своими сменными толкателями 25 набегает на шестерню 26 и вращает ее. Вместе с ней вращается бара- бг н многоканального насоса 9, засасывая и; емкости часть объема сыворотки и выли- вгя ее в кюветы измерительной камеры 28. После этого профиль кулачка 18 опускает Bi/лку 10, которая заставляет подниматься Зе борные капилляры 7 из емкости с сыво- рсткой. В это время палец 27, совершив о;,ин оборот, входит в следующую прорезь 5 термостатированного контейнера 1 и поворачивает его на очередной угол. Рычаг . ви|лки 10 набегает на впадину кулачка 18, опускает заборные капилляры 7 в емкость с физраствором, кулачок 24 толкателями 25 набегает на шестерню 26, которая вращает барабан насоса 9, при этом засасывается ча сть обьема физрастворэ и выливается в кюветы измерительной камеры 28, Реакция между ранее вылитой сывороткой и физра- ст|вором является контрольной и фиксируется1 с помощью термодатчиков

измерительной камеры 28. После этого жидкости из кюветы отсасываются и кюветы 28 промывают. Профиль кулачка 18 опускает вилку 10, которая заставляет подниматься заборные капилляры 7 из емкости с физраствором. Палец 27, совершив очередной оборот, входит в прорезь 5 контейнера 1 и поворачивает его. Рычаг вилки 10 набегает на впадину кулачка 18, опускает заборные

0 капилляры 7 в емкость, в которой находится сыворотка того же разведения (1:160). Сыворотка засасывается посредством насоса 9 и выливается в кювету измерительной камеры 28, после чего профиль кулачка 18 опускает

5 вилку 10, поднимаются заборные капилляры из емкости с сывороткой. Палец 27 входит в прорезь контейнера 1 и поворачивает его за счет того, что кулачок 4 набегает на ролик 16 относительно вилки 10, вместе с

0 ним поворачивается заборный капилляр 7, шарнирно связанный со стойкой 13, тем самым изменяя расстояние между заборными капиллярами 7. Затем рычаг вилки 10 набегает йа впадину кулачка 18, опускает один

5 заборный капилляр в емкость с физраствором, а другой - в емкость с раствором анти- гена (например, туберкулина - для диагностики туберкулеза, мозгового антигена - для диагностики патологии централь0 ной нервной системы, токсоплазменного антигена - для диагностики токсоплазмоза). Жидкости засасываются посредством нассоса и выливаются в кюветы , смешиваясь с ранее вылитой сывороткой. Регист5 рируют в измерительной камере с помощью термодатчиков температуры реакции. Данная реакция является опытной. Далее осуществляется забор пробы из емкости с сывороткой, разведенной 1:80, и повторя:

0 ется последовательность операций, описанная выше, fio окончании отбора проб определяют разницу результатов измерения контрольной и опытной реакций для каждого разведения сыворотки пациента.

5 Если разница результатов измерения между контрольной и опытной реакцией превышает 3 о ( О- величина ошибки прибора или погрешность измерения), то реакция антиген-антитело, считается положительной,

0 то есть в данном разведении сыворотки присутствуют антитела к исследуемому антигену,

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет расширенные экс5 плуатационные возможности, так как позволяет осуществлять одновременный забор двух проб жидкости из одной или из двух емкостей согласно заданной программе, тогда как в прототипе за один тэкт воз- можен забор одной пробы. Это позволяет

снизить объемы жидкости (например, крови), забираемые у пациента для анализа, что особенно важно в педиатрии. В прототипе для проведения иммунологических обследований требуется значительно больший объем крови. Расширение функциональных возможностей устройства позволило повысить точность получаемых результатов, так как регистрация термодинамических параметров иммунологических реакций осуществляется в дифференциальном режиме. В прототипе регистрация параметров производится в недифференциальном режиме (по

-..-- .. : . /о

Формул а изобретения Устройство для отбора проб жидкости, включающее корпус, заборные капилляры с механизмом их перемещения, многоканальный дозирующий насос с трубопроводами, электродвигатель, кулачок, жестко закрепленный на установленном внутри корпуса валу, и термостатируемый цилиндрический контейнер, установленный в корпусе с возможностью поворота и фиксаций в заданном положении, и снабженный емкостями для исследуемой жидкости, размещенными равномерно по окружности на его верхнем торце, отличающее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, термостатируемый цилиндрический контейнер снабжен дополнительным кулачодной ветви), что приводит к повышению ошибки. Кроме того, устройство за счет одновременного забора двух проб жидкости по сравнению с прототипом позволяет значительно уменьшить время проведения анализов - в 6-7 раз.

Данное устройство более надежно по сравнению р прототипом за счет установки толкателя на валу, что обеспечило достаточную синхро.нность в осуществлении поворота контейнера и последующего забора жидкости.

ком, установленным на его боковой поверхности, механизм перемещения заборных капилляров выполнен в виде вилки, рычага, закрепленного на ее основании, и двух пантографов, точки качания которых шарнирно закреплены на стойках, при этом рычаг установлен с возможностью взаимодействия с кулачком, концы вилки Соединены с трубопроводами дозирующего насоса, а посредством пантографов - с заборными капиллярами, вилка снабжена дополнительным подпружиненным относительно корпуса рычагом, установленным с возможностью взаимодействия с дополчи- тельным кулачком, одна стойка жестко закреплена на корпусе, а вторая - в средней части дополнительного рычага.

Изобретение относится к области исследования и анализа материалов, а именно к устройствам для отбора проб жидкостей при проведении физико-механических ана- пъ зов, например для регистрации термодинамических характеристик. Сущность изобретения: термостатируемый цилиндрический контейнер снабжен дополнительным кулачком, установленным на его боковой поверхности, механизм перемещения заборных капилляров выполнен в виде вилки, рычага, закрепленного на ее основании, и двух пантографов, точки качания которых шарнирно закреплены на стойках. При этом рычаг установлен с возможностью взаимодействия с кулачком, концы вилки со- единень. с трубопроводами дозирующего насоса, а посредством пантографов - с заборными капиллярами, вилка снабжена до- полнительнымподпружиненным относительно корпуса рычагом, установленным с возможностью взаимодействия с до- полнительным кулачком, одна стойка жестко закреплена на корпусе, а другая - в средней части дополнительного рычага. 1 ил,