DE3639399C2

DE3639399C2 -

Info

Publication number: DE3639399C2
Application number: DE3639399A
Authority: DE
Inventors: Toshio Chofu Tokio/Tokyo Jp Sakagami
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-11-19
Filing date: 1986-11-18
Publication date: 1991-06-20
Also published as: JPS62118258A; JP2510152B2; DE3639399A1; US4785407A

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches chemisches Analysege rät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Ein solches automatisches chemisches Analysegerät ist in der US-PS 44 06 547 beschrieben. Bei diesem bekannten Analysegerät wird jedes Reaktionsgefäß in Form einer Küvette nur einmal ver wendet und dann aus der Reaktionsreihe ausgeführt, nachdem die Messung bei dem betreffenden Reaktionsgefäß beendet ist. Zu diesem Zweck enthält das Analysegerät eine automatische Küvet tenladeeinrichtung zur nacheinanderfolgenden Zufuhr von Reak tionsgefäßen zu einem Drehtisch und eine automatische Küvetten entladeeinrichtung zum Entfernen der Reaktionsgefäße von dem Drehtisch. Nachfolgend wird dieses Analysegerät als Gefäß-Weg werftyp bezeichnet.

Bei diesem bekannten Analysegerät des Gefäß-Wegwerftyps wird jedesmal das Reaktionsgefäß weggeworfen, nachdem es bei einem Test verwendet wurde, so daß die laufenden Kosten der Analyse hoch sind.

Bei einem außerdem bekannten Analysegerät des Gefäß-Wiederver wendungstyps müssen die Reaktionsgefäße, da sie fleckig, be schädigt oder allgemein während der wiederholten Verwendung verschlechtert werden, speziell gespült oder periodisch ausge tauscht werden. Außerdem ist es erforderlich, in Übereinstim mung mit den Testgegenständen oder Kombinationen von diesen im Hinblick auf Verunreinigungen neue Reaktionsgefäße zu verwen den. In einem solchen Falle müssen die Reaktionsgefäße aus der Reaktionsreihe entfernt werden. Die bekannten Analysegeräte des Gefäß-Wiederverwendungstyps haben jedoch keine automatische Küvettenlade- und -entladeeinrichtung, so daß die Küvetten von Hand ausgetauscht werden müssen. Dieser Vorgang ist in der Praxis jedoch sehr beschwerlich.

Aus der DE 26 10 808 B2 ist eine Einrichtung zum Spülen von in einem automatischen Analysegerät angeordneten Reaktionsgefäßen bekannt.

Die DE 31 33 191 A1 beschreibt ein automatisches Analysegerät, bei dem nur dann eine gründliche Waschung mit reichlich Wasch flüssigkeit durchgeführt wird, wenn dies im jeweiligen Einzel fall tatsächlich erforderlich ist, so daß der Waschflüssig keitsverbrauch gering gehalten werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisches chemisches Analysegerät der eingangs genannten Art so auszubil den, daß bei der Analyse Zeit eingespart werden kann und die Anzahl von wegzuwerfenden Reaktionsgefäßen reduziert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentan spruch 1 gekennzeichnet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen be schrieben.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform des Analysegerätes in einer schematischen Aufsicht;

Fig. 2 den Aufbau einer Wascheinrichtung gemäß Fig. 1 in einer schematischen Darstellung;

Fig. 3 die Steuereinheit des in Fig. 1 dargestellten Analy segerätes in einem Blockdiagramm;

Fig. 4 eine weitere Ausführung des Analysegerätes in einer schematischen Aufsicht und

Fig. 5 die Steuereinheit der Ausführungsform gemäß Fig. 4 in einem Blockdiagramm.

Fig. 1 zeigt in schematischer Aufsicht eine erste Ausführungs form eines automatischen chemischen Analysegerätes. Das Gerät enthält eine Halte- und Transporteinrichtung 1 mit einer Viel zahl von Aussparungen zum Halten der Reaktionsgefäße, die in gleichem Abstand voneinander entlang des Umfanges der Transport einrichtung ausgebildet sind. Die Transporteinrichtung 1 wird von einer geeigneten Antriebseinrichtung 32 in der durch einen Pfeil in Fig. 1 dargestellten Richtung intermittierend gedreht. In jede Reaktionsgefäß-Aussparung ist jeweils ein Reaktionsge fäß so eingesetzt, daß es entfernt werden kann. Die so in den Aussparungen angeordneten Reaktionsgefäße werden in Überein stimmung mit der Drehung der Transporteinrichtung entlang einer endlosen kreisförmigen Reaktionsreihe transportiert.

Neben der Halte- und Transporteinrichtung 1 sind eine automati sche Zufuhreinrichtung 3 zum Zuführen von Reaktionsgefäßen, eine Probenabgabeeinrichtung 4, eine Reagenzienabgabeeinrich tung 5, mehrere Kolorimeter 6-1, 6-2, 6-3, eine Wascheinrich tung 7 und eine automatische Reaktionsgefäßentfernungseinrich tung 8 angeordnet. Da die Probenabgabeeinrichtung, die Reagen zienabgabeeinrichtung, die Kolorimeter, die Wascheinrichtung und die Reaktionsgefäßentfernungseinrichtung dem Fachmann bekannt sind, sind sie hier nur schematisch dargestellt.

Nachfolgend wird die allgemeine Arbeitsweise der in Fig. 1 dar gestellten Vorrichtung beschrieben. Zunächst führt die Reak tionsgefäßzufuhreinrichtung 3 ein Reaktionsgefäß 2 in eine leere Reaktionsgefäß-Halteaussparung ein, die am Rand der Halte- und Transporteinrichtung 1 ausgebildet ist. Dann wird das Reaktionsgefäß 2 an eine Probenabgabeposition gebracht, und eine vorgegebene Probenmenge wird mit Hilfe der Probenabgabe einrichtung 4 in das Reaktionsgefäß eingebracht. Anschließend wird das Reaktionsgefäß zu einer Reagenzienabgabeposition transportiert, und eine vorgegebene Reagenzienmenge wird in das Reaktionsgefäß eingeführt. Da das Analysegerät mehrere Testge genstände messen kann, kann die Reagenzienabgabeeinrichtung 5 ein vorgegebenes Reagenz abgeben, das aus einer Vielzahl von Reagenzien speziell für den bestimmten Testgegenstand ausge sucht ist. Anschließend werden in dem Reaktionsgefäß 2 die Probe und das Reagenz miteinander vermischt und die Reaktion führt zur Bildung einer Testflüssigkeit. Nach einer vorgegeben Reaktionszeit wird eine optische Dichte der in dem Reaktionsge fäß 2 enthaltenen Reaktionsflüssigkeit durch wenigstens eines der Kolorimeter 6-1 bis 6-3 unter Verwendung von Licht einer spezifischen Wellenlänge gemessen. Nach dem Meßvorgang wird die Testflüssigkeit des Reaktionsgefäßes 2 abgeführt und das Reaktionsgefäß von der Wascheinrichtung 7 gewaschen. Wenn das betreffende Reaktionsgefäß 2 für eine weitere Messung wieder verwendet werden kann, wird das Reaktionsgefäß nicht von der Reaktionsgefäßentfernungseinrichtung 8 entfernt. Wenn jedoch das Reaktionsgefäß 2 nicht für eine weitere Messung verwendbar ist, wird das Reaktionsgefäß durch die Reaktionsgefäßentfer nungseinrichtung 8 von der Halte- und Transporteinrichtung 1 entfernt. Wenn das Reaktionsgefäß von einer Reaktionsgefäß- Halteaussparung der Halte- und Transporteinrichtung 1 entfernt ist, wird von der Reaktionsgefäßzufuhreinrichtung 3 ein neues Reaktionsgefäß in die betreffende Aussparung eingeführt.

Fig. 2 zeigt in schematischer Weise einen detaillierten Aufbau der Wascheinrichtung 7. Ein Reaktionsgefäß, welches Reaktions flüssigkeit enthält, die analysiert wurde, wird in Übereinstim mung mit der intermittierenden Drehung der Halte- und Transport einrichtung 1 auf nacheinander folgende Positionen S₁ bis S₅ eingestellt. Die Wascheinrichtung 7 enthält Flüssigkeitssaugdü sen 9-1, 9-2, 9-3 und 9-4, die jeweils an Positionen S₁, S₂, S₃ und S₅ angeordnet sind, Flüssigkeitszufuhrdüsen 10-1, 10-2 und 10-3 an den Positionen S₂, S₃ und S₄, sowie Überlaufdüsen 11-1, 11-2 und 11-3 an den Positionen S₂, S₃ und S₄. Diese Düsen sind an einem Halter 16 befestigt, der aufwärts und abwärts bewegbar ist, wie dies durch den Doppelpfeil in Fig. 2 angedeutet ist. Die Flüssigkeitssaugdüsen 9-1 bis 9-4 und die Überlaufdüsen 10-1 bis 10-3 sind über einen Abfallflüssigkeitsbehälter 17 mit einer Vakuumpumpe 18 verbunden. Die Flüssigkeitszufuhrdüsen 10-1, 10-2 und 10-3 sind über Flüssigkeitszufuhrpumpen 19, 20 und 21 mit einem Waschflüssigkeitstank 22 verbunden.

Wenn ein Reaktionsgefäß 2, das analysierte Prüfflüssigkeit ent hält, auf die Position S₁ eingestellt ist, wird die Reaktions flüssigkeit von der Düse 9-1 abgesaugt. Daraufhin wird an der Position S₂ eine Waschflüssigkeit wie beispielsweise Wasser von der Düse 10-1 in das leere Reaktionsgefäß 2 eingefüllt. Nachdem das Reaktionsgefäß mit Waschflüssigkeit gefüllt ist, wird die Überlaufflüssigkeit von der Düse 11-1 abgesaugt. Nachdem die Zufuhr der Waschflüssigkeit durch die Düse 10-1 gestoppt ist, wird die in dem Reaktionsgefäß verbliebene Flüssigkeit von der Düse 9-2 abgeführt. An der nächsten Position S₃ wird derselbe Waschvorgang wie bei der Position S₂ mit Hilfe der Düsen 9-1, 10-2 und 11-2 ausgeführt. In der Position S₄ wird das Reak tionsgefäß 2 über die Düsen 10-3 und 11-3 mit Waschflüssigkeit gefüllt.

Es wird ein Maß der Verschlechterung, Fleckigkeit oder Ver schmutzung des Reaktionsgefäßes als Reaktionsgefäß-Austausch bedingung festgesetzt. Zu diesem Zweck ist ein Kolorimeter 26 (Fig. 1) zwischen den Positionen S₄ und S₅ der Wascheinrichtung 7 angeordnet. Das mit Waschflüssigkeit gefüllte Reaktionsgefäß wird von dem Kolorimeter 26 vermessen.

Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm einen Aufbau einer entspre chenden Steuereinrichtung. Ein Ausgangssignal des Kolorimeters 26 wird der zentralen Steuereinrichtung 24 zugeführt und mit einem zulässigen Schwellwert verglichen, der zuvor mit Hilfe der Eingabetaste 23 in den Speicher 25 eingegeben wurde.

Wenn der die Verschmutzung eines Reaktionsgefäßes wiedergebende erfaßte Wert den Schwellwert übersteigt, wird das betreffende Reaktionsgefäß von der Halte- und Transporteinrichtung 1 ent fernt, auch wenn es noch nicht die maximale Anzahl von Verwen dungen gefunden hat, die durch die Eingabetaste 23 festgesetzt wurde. Zu diesem Zweck sind mit der zentralen Steuereinrichtung 24 eine Küvettenidentifiziereinrichtung 31, die Antriebsein richtung 32, eine Probenabgabe-Antriebseinrichtung 33, eine Reagenzienabgabe-Antriebseinrichtung 34 und eine Kolorimeter- Antriebseinrichtung 35 verbunden. Dadurch wird die Zuverlässig keit der Analyse weiter verbessert. Wenn ein Reaktionsgefäß die maximal zulässige Anzahl von Verwendungen gefunden hat, wird es auch dann von der Transporteinrichtung entfernt, wenn der er faßte Verschmutzungsgrad des betreffenden Reaktionsgefäßes nicht den Grenzwert übersteigt. Außerdem wird in dem Falle, in dem ein Reaktionsgefäß für eine bestimmte Kombination von Prüfgegenständen verwendet wird, das Reaktionsgefäß 2 überwie gend von der Transporteinrichtung 1 entfernt.

Fig. 4 zeigt in schematischer Aufsicht eine zweite Ausführungs form eines Analysegeräts. Auch bei dieser Ausführungsform sind diejenigen Bauteile, die denen gemäß Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser Ausführungsform ist eine Waschmittelflüssigkeit-Zufuhreinrichtung 27 zwischen der Wascheinrichtung 7 und der Reaktionsgefäßentfernungsein richtung 8 angeordnet.

Wenn ein erfaßter Verschmutzungsgrad eines Reaktionsgefäßes größer ist als der zulässige Grenzwert, wird von der Zufuhrein richtung eine Waschmittelflüssigkeit in das Reaktionsgefäß 2 eingefüllt, wobei dieser Vorgang von der zentralen Steuerein richtung 24 gesteuert wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Wird dann das betreffende Reaktionsgefäß nicht für die Analyse verwendet, wird das mit Waschmittelflüssigkeit gefüllte Reak tionsgefäß wieder zu der Wascheinrichtung 7 transportiert. In der Wascheinrichtung 7 wird das Reaktionsgefäß wieder gespült und mit Waschflüssigkeit gefüllt. Anschließend wird das mit Waschflüssigkeit gefüllte Reaktionsgefäß von dem Kolorimeter 26 vermessen, um wieder den Verschmutzungsgrad zu erfassen. Dieser Verschmutzungsgrad wird mit dem Grenzwert verglichen. Wenn der erfaßte Verschmutzungsgrad immer noch höher als der Grenzwert ist, nachdem die Waschflüssigkeit durch die Düse 9-4 an der Position S₅ der Wascheinrichtung 7 abgesaugt wurde, wird das Reaktionsgefäß von der Halte- und Transporteinrichtung 1 durch die Reaktionsgefäßentfernungseinrichtung 8 entfernt. In diesem Fall wird die Waschmittelflüssigkeit-Zufuhreinheit 27 nicht betätigt. Wenn der erfaßte Verschmutzungsgrad unter den Grenz wert gefallen ist, wird das betreffende Reaktionsgefäß weiter verwendet, bis die maximale Verwendungszahl erreicht ist, wobei die Verschmutzung stets überwacht wird.

Bezogen auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind folgende Abwandlungen möglich: Beispielsweise kann das Ausgangssignal des Kolorimeters 26 als einzige Reaktionsgefäß Austauschbedingung verwendet werden. Bei der zweiten Ausfüh rungsform kann die Funktion der Waschmittelflüssigkeit-Zufuhr einrichtung 27 in die Wascheinrichtung 7 eingebaut sein. Es können mehrere Waschmittelflüssigkeiten vorbereitet und eine wirksame Waschmittelflüssigkeit wahlweise einem Reaktionsgefäß in Übereinstimmung mit dem Prüfgegenstand zugeführt werden.

Claims

1. Automatisches chemisches Analysegerät mit

- einer Halte- und Transporteinrichtung (1) zum Halten und Transportieren einer Vielzahl von Reaktionsgefäßen (2) entlang einer endlosen Reaktionsreihe,
- einer Zufuhreinrichtung (3) zum automatischen Zuführen von Reaktionsgefäßen (2) zu der Halte- und Transporteinrichtung (1),
- einer Einrichtung (4) zum Abgeben von zu analysierenden Proben in die Reaktionsgefäße (2),
- einer Einrichtung (5) zum Abgeben von Reagenzien in die Re aktionsgefäße (2),
- Einrichtungen (6-1 bis 6-3) zum Messen der in den Reaktions gefäßen befindlichen Flüssigkeiten, und
- einer Entfernungseinrichtung (8) zum Entfernen von Reaktions gefäßen (2) von der Halte- und Transporteinrichtung (1),

gekennzeichnet durch

- eine Wascheinrichtung (7) zum Spülen der Reaktionsgefäße (2),
- ein Kolorimeter (26) zur Ermittlung des Verschmutzungsgrades eines Reaktionsgefäßes (2) und
- eine Steuereinrichtung (24), die in Abhängigkeit vom Aus gangssignal des Kolorimeters (26) die Entfernungseinrichtung (8) und die Zufuhreinrichtung (3) derart ansteuert, daß ein Reaktionsgefäß, dessen Verschmutzungsgrad einen vorgegebenen Wert überschreitet, durch die Entfernungseinrichtung (8) von der Halte- und Transporteinrichtung (1) entfernt wird und ein neues Reaktionsgefäß durch die Zufuhreinrichtung (3) an die Stelle in der Halte- und Transporteinrichtung (1) gesetzt wird, von der das verschmutzte Reaktionsgefäß entfernt worden ist.

2. Analysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eingabetaste (23) vorgesehen ist, mittels der in die Steuereinrichtung (24) der vorgegebene Wert des Verschmutzungs grades des Reaktionsgefäßes (2) eingebbar ist.

3. Analysegerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolorimeter (26) in der Wascheinrichtung (7) angeordnet ist, und daß der Verschmutzungsgrad eines Reaktionsgefäßes (2) durch das Kolorimeter (26) erfaßt wird, während das Reaktions gefäß (2) mit einer Waschflüssigkeit gefüllt ist.

4. Analysegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine von der Steuereinrichtung (24) ansteuerbare Waschmit telflüssigkeit-Zufuhreinheit (27) zum Zuführen einer Waschmit telflüssigkeit in ein Reaktionsgefäß (2) vorgesehen ist, und daß die Steuereinrichtung (24) derart ausgebildet ist, daß dann, wenn der Verschmutzungsgrad den vorgegebenen Wert über schreitet, zunächst die Waschmittelflüssigkeit dem Reaktions gefäß (2) zugeführt, danach das Reaktionsgefäß (2) zur Wasch einrichtung (7) transportiert und anschließend mit dem Kolori meter (26) wieder der Verschmutzungsgrad des Reaktionsgefäßes (2) ermittelt wird.