Устройство для подачи множества отдельных количеств жидких образцов и реагентов к многокамерному передаточному диску Советский патент 1977 года по МПК G01F11/22 

ерспективное изображение устройства; на фиг. 4 заимодействие реагента с соответствующими лектрическими соединениями; на фиг. 5 - взаимо ействие кулачка с держателем заборника образца; а фиг. 6 - взаимодействие кулачка с держателем заборника реагента; на фиг. 7 - механизм вращения кольца для образца.

Вращающийся или передаточный диск 1 содержит ряд участков 2 расположения полостей, причем каждый участок включает полость 3 для образца и полость 4 для реагента. С помощью пальца 5 в выемке 6 обеспечивается поворот диска 1 на опре% деленный угол. Каждый участок 2 находится в линии с соответствующей камерой 7 и содержит расположенные внепше передаточные полости 8. j Полости 8 каналами 9 соединяются с соответствующими камерами 7. Диск 1 установлен на вращающемся устройстве 10, под которым установлен источник света И, а под передаточным диском - фотоумножитель 12. Диск 1 смонтирован щарнирно 2о в устройстве 13 и содержит кольцо 14 для образца. На кольце 14 вкруговую расположены отверстия с равным промежутком между ними, в которые помещены чашечки 15 для образца, например для кровяной сьторотки.25

Держатель заборника образца - разбавителя 16 и держатель заборника реагента 17 соединены через кулачок 18 и вал 19 с двигателем 20. Вал 19 установлен щарнирно на стойках 21 к 22. Заборнйки 23, 24 и 25 первоначально установлены радиально в зо линию с чащечкой 15 для образца.

Кулачок 18 состоит из двух частей 18 а и 18 в, которые закреплены неподвижно на валу 19. На держателе заборника образца- разбавителя 16 и держателе заборника реагента 17 щарнирно укреп- 35 лены пластины 26 и 27; 28 и 29. Кулачок 18 а имеет канавку 30, в которую помещен ролик 31, а кулачок 18 в имеет канавку 32 и ролик 33. На валу 19 неподвижно закреплены кулачки 34 и 35 и эксцентрик 36.40

Под держателем заборника 16 и 17 расположены резервуары 37 и 38. На валу 19 находится двигатель 20, который через соединитель связан с щаговым двигателем 39, который в свою очередь соединен с насосом подачи образца - разбави- 45 теля 40. Шаговый двигатель имеет цилиндр 41, приводной стержень 42, выключатель 43 со стержнем 44.

Диск 1 установлен на поворотном столе 45, содержащем валик 46 и палец 47, который входит в 50 выемку 6.

Кольцо 14 с чащечками 15 для образца взаимодействует с пальцем 47 и установлено на поворотном столе 45. В нижней части кольца 14 сделано отверстие 48 вместо выемки. В передаточном дис- 55 ке 1 для чащечек 15 имеются отверстия 49. Вращающийся валик 46 поворотного стола 45 смонтирован в основном валике 50, который закреплен неподвижно относительно двигателя 20. К вращающемуся валику 46 с помощью пластины 51 не- 60

подвижно крепится собачка храпового механизма 52, Пластина 51 имет палец 53.

Под пластиной 51 расположен диск с отверстиями 54 и 55. Пластина 51 соединяется с эксцентоиком 36 стержнем 56, скользя между стопорами 57. Выключатель 58 соединяется с щаговым двигателем 39.

Передаточный диск имеет магнитный выключатель 59, реле 60. К валику 46 крепится стержень 61 с пальцем 62. Под передаточным диском 1 расположен выключатель 63 и реле 64 и 65 с кнопками 66 и 67. Кулачок 35 соединяется с микропереключателями 68-70. Выключатель 43 щагового двигателя 39 соединяется реле 71. На валу 19 имеется выключатель 72.

Устройство работает следующим образом.

В полость 3 помещается образец, а в полость 4 - реагент. Загруженный передаточный диск 1 поворачивается на определенный угол по горизонтали с помощью пальца 5 и устанавливается во вращающееся устройство 10, так чтобы каждый ряд полостей, то есть каждый участок 2 расположения полости, находился в линии с соответствующей камерой 7. Образец и реагенты смещиваются и передаются из полости 8 по каналам 9 в соответствующие камеры 7. Заполненные смесью камеры 7, вращаясь, проходят между источником света 11 и фотоумножителем 12. Сигналы, выдаваемые фотоумножителем 12, указьшают на любое изменение в прохождении света из-за реакции между реагентом и образцом. При нажатии на кнопку 66 на устройство подается питание, а при нажатии на кнопку 67 начинается процесс анализа, при котором реагент и разбавитель подаются последовательно на нужный участок 2 расположения полостей на диске 1. Из чащечек 15 поступает образец, из резервуара 37 идет реагент, а из резервуара 38 - разбавитель.

При нажатии на кнопку 67 включается реле 64. В исходном индексированном полож-ении устройства реле 64 замыкается с помощью пальца 62, который расположен на стержне 61.

Реле 64 соединено так, что оно остается включенным и после того, как кнопка 67 выключена. Таким образом, реле соединяется автоматически. При включении реле 64 питание от двигателя 20 через соединитель подается на обычный шаговый двигатель 39, который соединен с насосом подачи образца-разбавителя 40.

Насос подачи образца - разбавителя 40 включает микрометр, который соединен с валом шагового двигателя. При включении кнопки 67 двигатель 39 перемещает цилиндр 41 вверх, заставляя заборник23 взять из резервуара 38 разбавитель, удерживаемый держателем 16 и трубкой. Держатель 16 с заборником 23 образца остаются до тех пор, пока приводной стержень 42 не войдет в контакт со стержнем 44 выключателя 43 и не заставит однополюсный переключатель замкнуться на два направления. Замыкание выключателя 43 включает

реле 71 через линии, стопорит шаговый двигатель 39 и автоматически срабатьшает реле 65 которое обеспечивает подачу питания от соединителя через линии на двигатель 20, который начинает вращение с равномерной скоростью. Выключатель 43 устанавливается относительно приводного стержня 42 таким образом, что обеспечивается контакт. Когда цилиндр 41 произведет забор достаточного количества разбавителя из резервуара 38, обеспечивается разбавление всех подлежащих анализу образцов. В этом случае выключатель 43 не будет введен в действие стержнем 42 до тех пор, пока заборник не возьмет, по крайней мере, 1,65 мл разбавителя. При введении в действие стержня 56, что вьшолняется с помощью имеющего скользящее соединение со стержнем эксцентрика 36 в конце цикла загрузки, пластина 51 поднимается, чтобы высвободить палец 53 из зацепления с отверстием 54 и переместиться вправо для зацепления с отверстием 55. В результате эксцентрик 36, продолжающий работать на стержень 56, поворачивает стол 45, кольцо для образца 14 и передаточный диск 1 влево, чтобы другую чащечку для образца 15 и связанные и нею полость 4 для реагента и полость 3 для образца - расположить радиально в линию с заборниками, которые удерживаются держателем 16 и 17.

Когда двигатель 20 включен и работает непрерьгоно, кулачок 18а поворачивается. В результате держатель 16 заборника образца - разбавителя перемещается (положение кулачка такое, когда заборник находится в положении, указанном на фиг. 5 стрелкой). В этом положении, когда заборник 23 погружен в чашечку 15 для образца, выключатель 58 замыкается с помощью ножного привода, который неподвижно закреплен на пласгане 26. Замыкание выключателя 58 включает шаговый двигатель 39, который вращается в том же направлении, что и первоначально. Вращение двигателя 39 обеспечивает работу насоса 40 и тем самым забор образца.

Выключатель 58, который был разомкнут, когда держатель 16 заборника образца - разбавителя переместился, вклютался с помощью ножного привода. В результате двигатель 39 вновь включается и вращается в направлении, противоположном своему начальному вращению. Цилиндр 41 перемещается вниз и выдает заданную порцию содержащего в нем образца и разбавителя, то есть общее количество. Количество образца и разбавитель, который подается в полость 3 для сыворотки, контролируется вторым пальцевым выключателем, который стопорит шаговый даигатель 39, после его вращения на заданное число шагов. Держатель 16 и заборник 23 перемещаются обратно (то есть в положет1е, соогветствующее положению заборника, указанное стрелкой на фиг. 5). В этом положении заборник 23 образца обмывается сверху разбавителем в резервуаре 38. Выключатель замыкается

держателем if по его возвращению в первоначальное положение.

При этом цепь отсчета переключается в исходное положение, е

Непосредственно перед возвратом держателя 16

в первоначальное положение эксцентрик 36 начинает перемещать стержень 56, который заставляет собачку храпового механизма 52 поворачивать стол 45 на подачу следующей чашечки 15 для образца

противоположно держателю 16 заборника образца - разбавителя. Когда держатель заборника реагента 17 находится в первоначальном положении (указанном на фиг. 6 стрелкой кулачок 34, работающий на подачу реагента - воды, взаимодействуя

с пружиной, роликом, валиком и плунжерюм, перемещает плунжер шприца для реагента вправо, обеспечивая тем самым всасывание реагента в заборник 24. Объем реагента, всасываемого в заборник 24, контролируется либо переключателем 70, либо

переключателем 68. Выбор переключателя 68 шш 70 определяется с помощью выключате;ш выбора объема и контролируется объемным селекторным . выключателем, который устанавл1шается вручную До включешся кнопки 67 в зависимости от того,

нужно ли подать команду - взять относительно большее или относительно меньшее количество реагента применительно к проводимому анализу. При необходимости забора большого количества реагента селекторный выключатель устанавливается в положение замыкания переключателя 68 с помощью реле 60. Таким образом, при нахождении держателя 17 заборника реагента в положении, указанном, на фиг. 6 стрелкой, кулачок 35, работающий на микровыключатель, залтыкает

переключатель 68, когда конец кулачка 35 входит в контакт переключателя 68. Замыка1ше переключателя 68 обеспечивает подачу электрического сигнала на открытие хода к заборш1ку решента 24. Подача всего реагента, содержащего в заборнике 24, в полость 4 и тем подготовка его для последующего рабочего цикла обеспечивается всасыванием небольшого объема в цилиндр (фиг. 4) для реагента путем перемещения плунжера вправо (фиг. 4) во время вращения кулачка 34,

работающего на подачу реагента - вода:. В этот промежуток времени держатель 17 заборника реагента возвращается в первоначальное положение, соответствующее положе шю заборника, указанному стрелкой на фиг. 6, благодаря взаимодействию кулачка 18 а.

Воздух, который наход11тся в цилиндре (фиг. 4 ) для реагента, работает на вытеснение всего реагента из заборника 24. После подаШ реагента в полость 4, что означает окончание одного

оборота ве;лущего вала 19, держатели заборника реагента 17 и держатель заборника образца 16 перемещаются обратно в первоначальное положение для загрузки всех чашечек образцом и реагентом. По окончании загрузки чашечек 15 на кольце стержень 61, соединенный с валиком 46, сделав полный

оборот с помощью выступа 62, замыкает выключатель 63. В результате реле 64 и 65 выключаются. Двигатель 20 остается под питанием, которое подается по линиям через выключатели 63 и 72. При замыкании выключателя 72, которое происходит с помощью держателя заборника ооразда - разбавителя 16, когда ои возвращается в первоначальное положение вслед за замыканием выключателя 63, питание двигателя 20 прерьшается, и рабочий цикл заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для подачи множества отдельных количеств жидких образцов и реагентов к многокамерному передаточному диску, содержащее передаточный диск, имеющий несколько периферийно размещенных приемников с кольцевым элементом для приема жидких образцов, приводы, находящиеся в зацеплении с кулачками на валу, щаговый двигатель, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия и точности дозирования, оно снабжено первым, вторым и третьим кулачковыми средствами, находящимися в зацеплении с валом; сосудами для растворителя и реагента, примыкающими к кольцевому элементу; двумя рычажными элементами, находящимися в зацеплении с соответствующими кулачковыми элементами, двумя элементами пробоотборника для вмещения жидкости, которые находятся в зацеплении с соответствующими рычажными элементами, средством

регулировки, находящимся в зацеплении с валом; первым, вторым, третьим, четвертым и пятым средствами электрического управления, причем первое средство электрического управления приводится в действие механическим приводом, второе средство электрического управления - механическим приводом возвратно-поступательного движения; третье средство - механиче- ким приводом; четвертое средсгао - первым рычажным элементом для остановки шагового двигателя; пятое средство электрического управления приводится в действие механическим приводом для остановки щагового двигателя; двумя насосными средствами, причем первое из них соединено с первым элементом пробоотборника, приводимого в действие механическим приводом возвратно-поступательного движения, а второе насосное средство соединено со вторым элементом пробоотборника, находящегося в зацеплении с третьим кулачковым средством; четвертым кулачковым средством, находящимся в зацеплении с валом; шестым и седьмым средствами электрического управления, которые примыкают к четвертому кулачковому элементу, и средством для селективного применения электрического сигнала управления попеременно к шестому и седьмому средствам электрического управления.

Источники информации, принятые во внимание

при экспертизе;

1.Патент США №3594129, кл. G 01 N 1/10,

1971г.

2.Журнал Аналитическая биохимия №28,

1969,стр. 545-562.

/ V/ «

Фив.6