(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СОСТАВА ЖИДКОСТИ
ности к изобретению является устройство для автоматического анализа состава жидкости, содержащее узлы для взятия проб, дозировки реактивов, сосуды, установленные в магазинах, канал шагового движения, фотоэлектрическую анализирующую систему, управляющее устройство, фотоэлектрический кодовый считывающий узел. Анализирующая система состоит из иоворотного стола, вдоль периметра которого расположены реакционные сосуды для отбора и хранения проб и программирующего хронирующего регулятора 2.
Недостаток устройства состоит в ограниченных функциональных возможностях.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.
Эта цель достигается тем, что в устройство для автоматического анализа состава жидкости введены последовательно установленные транспортирующий механизм со стенками для магазинов с пробами, механизм переноса проб и пары фотоприемникисточник излучения, при этом в стенках транспортирующего механизма выполнены окна, перед которыми расположены пары фотоприемник-источник излучения.
На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.
Подготовленные для исследования сосуды 1 с пробами жидкости, например сывороткой крови, помещаются в продолговатый, сделанный из металла магазин 2, в данном случае вмещающий восемь сосудов с пробами, в котором каждому отдельному сосуду присвоено закодированное идентифицирующее число.
Заполненные пробками магазины 2 последовательно устанавливаются во входной канал 3 транспортировочного механизма 4. Здесь пружинный механизм 5 продвигает магазины с пробами дискретно в канал 6 шагового передвижения, а затем они проталкиваются вперед механизмом 7 к измерительному каналу.
Химическая реакция происходит в реакционных сосудах, изготовленных из тефлона и имеющих объем 2500 мл, из которых 45 щтук размещены на вращающемся столе 8.
При каждом включении поворотный стол совершает один шаг, который равен 360/45 8°. Движение осуществляют в направлении стрелки А с помощью щагового двигателя. Реакционные сосуды 9 помещаются в сосуд 10 с жидкостью, поддерживаемой при необходимой температуре с помощью регулятора с точностью до 0,1°С (на чертеже этот сосуд не показан).
Позиция транспортировочного канала 11 является местом взятия проб, где в начале первого элементарного шага останавливается первый сосуд с пробой. При взятии пробы механизм 12 при каждом шаге проходит над местом взятия пробы, и наконечник 13 опускается в сосуд для пробы, всасывает из него 50 мл жидкости, вновь поднимается из сосуда и проходит над реакционным сосудом 14, находящимся в первой позиции вращающегося стола 8. Наконечник 13 опускается в реакционный сосуд 14, дозирует взятую пробу с помощью дозатора 15 механизма 12 в реакционный сосуд, затем дозатор 15 промывает наконечник 13, который после этого вновь выходит из реакционного сосуда 14. Таким образом, заканчивается первый элементарный шаг (8°),
В начале второго элементарного щага
15 шаговый механизм 7 в канале 6 вновь передвигает еще на один шаг магазин с сосудами для проб и одновременно с этим стол 8 с помощью шагового двигателя, так что наконечник 13 механизма 12 в следующем
0 втором реакционном сосуде измеряет пробу, взятую из второго сосуда. Взятие дозы пробы повторяется таким образом до тех пор, пока в конце восьмого элементарного щага не будет проведено взятие проб из
5 всех восьми сосудов и в каждом из первых восьми реакционных сосудов не будут содержаться соответствующие пробы. Пружинный механизм 5 в это время продвигает второй магазин с пробами в транс0 портировочный канал и взятие первой дозы пробы происходит уже из второго магазина, который к этому времени устанавливается в рабочее положение. Процесс повторяется при каждом шаге,
5 причем механизм шагового включения в начале каждого шага передвигает магазин с пробами на один щаг в канале 6, а щаговый двигатель поворачивает на один шаг вращающийся стол вместе с реакционными
0 сосудами.
В описанном примере к одной пробе в реакционный сосуд может добавляться максимум пять различных реактивов. Дозаторы подают по 500 мл реактива. Каждый дозатор имеет пневматический клапан, причем в одном положении клапана дозатор всасывает из накопителя точно 500 мл реактива, а в другом он измеряет реактив в реакционном сосуде. Пневматический
0 клапан и дозатор работают с помощью норшня двойного действия посредством электромагнитного клапана со сжатым воздухом. Дозатор реактива вводится в действие с помощью электрического включателя, который включен в цепь тока катушки электромагнитного клапана. Если включатель включен, работает соответствующий дозатор, если он выключен, дозировка прекращается. Дозировка первого
0 реактива происходит с помощью дозирующей трубки 15, второго - с помощью трубки 16, третьего - с помощью трубки 17 и четвертого -с помощью трубки 18. Всасывание реактива происходит с помощью дозатора 19-22 через трубки 23-26.
После подачи реактивов, когда реакции закончены, в сороковой позиции поворотного стола происходит измерение. В этом месте 27 отасысывающая трубка 28 фотометра подсоединена к реакционному сосуду и через эту трубку дозатор 29 при прерывающейся работе всасывает реакционную смесь через приемную кювету в направлении потока. Измерение производится с помощью источника света 30 и детектора 31 при установившемся состоянии жидкости.
В сороковой позиции канала б происходит считывание идентифицирующего числа сосуда с пробами магазина через окно 32 канала 6 с помощью источника света 33 и детектора 34. Закодированное число ,с помощью декодирующего устройства преобразуется в десятичное число. Результат измерения может быть считан с измерительного устройства 35 и отпечатан. Измерительное устройство 35 содержит различные обслуживающие электронные приспособления, такие как усилитель, декодирующее приспособление, электронный регулятор времени, арифметическое устройство, накопитель, регистрирующее и печатное приспособления. К устройству может быть подсоединена электрическая пищущая мащинка (телетайп), причем результаты измерений и идентифицирующие числа могут быть нанесены непосредственно на перфоленту, которая затем используется для обработки данных с помощью вычислительной мащины.
После измерения в четырех позициях поворотного стола 8 происходит очистка реакционных сосудов 9. Смесь, оставшаяся в реакционных сосудах, отсасывается через трубку в позиции 36 и затем в следующей позиции с помощью Дозатора 37 по трубопроводу 38 подается вода. После этого в следующей позиции 39 вода отсасывается, затем в позиции 40 через специальную форсунку вдувается воздух и полностью высущивается реакционный сосуд. Последняя (сорок пятая) позиция 41 поворотного стола - место приготовления.
Электронный регулятор обеспечивает определение времени и последовательность операций.
Путем выбора временной программы с помощью устройства могут проводиться одно-, и двух- и трехцикличные измерения.
При одноцикличном измерении в каждом сосуде содержатся разные пробы и при каждом элементарном щаге происходит новое измерение. Магазин и стол при каждом элементарном щаге перемещается на один щаг вперед.
В случае двухцикличного измерения магазин с сосудами для проб с каждым вторым элементарным шагом поворачивается на один щаг. При двухцикличном измерении можно проводить четыре разн1лх измерения.
При чистом измерении с реактивами в
магазине переменно расположены сосуд с
водой и сосуд с пробой. Такое измерение
проводится в случае, если реактив в ходе
измерения меняет свой цвет.
Когда осуществляется параллельное измерение, в каждом сосуде для проб магазина содержатся разные пробы. Ь процессе такого измерения происходит двойное взятие дозь пробы, т. е. устройство дважды полностью проводит одно и то же определение. При контрольных измерениях этот прием исцользуется для доказательства воспроизводимости результатов измерения.
Во время измерения чистой пробы происходит двойное взятие пробы, однако при первом элементарном щаге устройство дозирует реактив, а при втором - воду.
При двухканальном измерении в каждом сосуде для пробы магазина содержатся разнью пробы. При первом элементарном щаге устройство дозирует реактив одной реакции, при другом щаге - реактив другой реакции.
Такое двухканальное измерение обеспечивает определение двух параметров. При
двухцикличных измерениях происходит считывание идентифицирующего числа сосуда для пробы магазина в двадцатой позиции канала через окно 42 канала 6. В процессе трехцикличных измерений
происходит тройное взятие дозы пробы, и магазин с сосудами для проб движется в канале 6 лишь при каждом третьем отдельном шаге. При таком характере работы измерение происходит в позиции ЗЬ стола 8 в
месте 43, считывание идентифицирующего числа сосуда 1 магазина 2 --в тридцатой позиции канала 6 через окно 44.
Магазин 2 в конце канала 6 приводит в действие концевой включатель 45, после
чего механизм 46 вдвигает магазин в выходной канал 47.
Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества.
Кодовые знаки, размещенные на металлических магазинах для сосудов с пробами, находятся в тесной связи с сосудами для проб и реакционными сосудами и обеспечивают автоматическое считывание. После укладки магазина во входной канал происходит полностью автоматическое проталкивание магазина с сосудами для проб по входному каналу, взятие доз проб, считывание кода и выталкивание магазина в выходной канал.
Поскольку применяются дозаторы проб, реактивов и промывки точно определенного объема, в устройстве не может произойти ошибка в регулировании.
Устройство очистки реакционного сосуда обеспечивает полную очистку сделан7
ных из тефлона реакционных сосудов без ручного труда.
Применяющийся довольно большой поворотный стол н соответственно выбранная скорость его движения позволяют так/ке проводить нсследовання длительное время.
Реакционные сосуды погружаются в жидкость с поддержанием необходимой температуры, и реакции не зависят от температуры.
Применяющийся дозатор фотометра всасывает реакционную смесь при периодической работе через кювету в направлении потока, так что измерение всегда происходит при спокойном состоянии жиД);остк.
Формула изобретения
Устройство для автоматического анализа состава л идкости, содержащее узлы для взятия проб, дозировки реактивов, сосуды, установленные в магазинах, канал шагового движения, фотоэлектрическую анализирующую систему, управляющее устройство, фотоэлектрический кодовый считывающий узел, иричем анализирующая система состоит из поворотного стола, вдоль периметра которого расположены реакционные сосуды для отбора и хранения проб и программирующего хронирующего регулятора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введены последовательно установленные транспортирующий механизм для магазинов с пробами, механизм переноса проб и пары фотоприемник-источник излучения, при этом в стенках транспортирующего механизма выполнены окна, перед которыми расположены пары фотонриемн-ик-источник излучения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Патент США ДЬ 3134263, кл. 73-423, опублик. 1961.
2.Патент США № 3301065, кл. 73-423, опублик. 1964.
