Автоматическое устройство для хемилюминесцентного анализа жидких объектов

 

О П И-С СЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1п 734546

Ф 1™

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 210378 (21) 2466818/18-25 с присоединением заявки И9 (23) Приоритет

Опубликовано1 505.80, Бюллетень ) )о18

Дата опубликования описания 150580 р11М. К,.2

G 01 N 21/56

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 535. 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И . В. Эльперин, Н. А. Кочур, B . .И . Луцык „A. М. Черный

Ф.

Е .Ф. Малыгина и В. А. Федоренко

Киевский технологический институт пищевой промышленности (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к устройствам автоматических анализаторов жидкости.

Известно устройство для химического анализа различных растворов, в котором для перелива, отме(зивания, смешивания и удаления жидкости из емкости в динамических условиях используются сифоны (1).

Однако такое устройство является конструктивно сложным, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретениюявляется автоматический химический анализатор жидкости, содержащий блок измерительных ячеек, над которым расположен фотоэлектрический преобразователь, устройства для дозирования проб и реагентов, устройство для ввода и вывода различных жидкостей из отдельных узлов устройства (2).

Это устройство также является конструктивно сложным, так как для перемещения жидкостей по этапам процесса анализа требуются дополнительные устройства, такие как электроклапаны, для управления которыми необходима специальная логическая схе- З() ма. Кроме того, из-за большого количества этих элементов устройство обладает малой надежностью.

Цель изобретения — упрощение конструкции с одновременным увеличением надежности его работы.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство выполнено в виде расположенных на различной высоте вращающихся барабанов, подсоединенных к одному приводу, в которых выполнены измерительные ячейки, дозировочные емкости и вспомогательные каналы,по которым при совпадении их с отверстиями, расположенными в неподвижных частях устройства, происходит перемещение различных жидкостей по этапам процесса анализа.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, разрез по A-A фиг.2; на фиг ° 2 — то же, вид сверху; на фиг, 3 — то же, функциональная схема.

Устройство содержит привод 1 (фиг.1), вал 2 которого через группу промежуточных шестерен 3 подсоединен к дополнительным валам, накоторых смонтированы: барабан 4 дозаторов реактивов, барабан 5 камер смешивания, барабан 6 дозаторов объектов и переключатель 7 объектов . Над бара734546

45 баном 5 .камер смешивания установлен барабан 8 светофильтров, а над ним фотоэлектрический преобразователь фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 9.

Барабан б дозаторов объектов сидит на неподвижном основании 10, в котором выполнены: отверстие 11 слива объекта, промывочное отверстие 12 (фиг.2), соединительное отверстие

13 (фиг.1). Над барабаном б установлена неподвижное прижимное кольца

14, в котором выполнены: воздушное отверстие 15, промывочное отверстие

16, переливные отверстия 17 (фиг,2) и 18 (ôèã.1). В барабане б выполнены: дозировочная емкость 19, промывочный канал 20 и воздушный канал

21 (фиг,2), Под основанием 10 (фиг.1) смонтирован переключатель объектов 7, имеющий соединительную трубку 22 и сливной канал 23. В неподвижном прижимном основании 24 выполнены отверстия ?5 слива. промывки и приемные отверстия 26 (фиг,2), Под барабаном 4 (фиг.1) неподвиж-; но установлен поддон 27, в котором выполнены: сливные отверстия 28,расположенные в слив >ыу кольцах 29, каналы 30 и приемные отверстия 31.Прижимное кольцо 32 неподвижно установлено над барабаном 4.В барабане 4 выполнены: дозировочные емкости 33, внутри которых установлены трубки

34, и сливные трубки 35, Подвижные трубки 34 снабжены бачками Зб перелива.

Под барабаном 5 смонтировано неподвижное прижимное основание 37 со сливными отверстиями 38 и секторно-ступенчатым выступом 39, к которому с внешней стороны подходят фрикциснные колеса 40, своими осями соединенные с вертушками 41, расположенными в камерах смешивания 42, в донных частях имеются сливные каналы 43, а в верхних частях промывочные кольца 44, где пс окружности и с внутненней còoðoíû камер 42 уста— новлены перфорированные вставки (на чертеже не показаны). Над барабаном

5 установлена неподвижная прижимная шайба 45, имеющая промывочное отверстие 46 (фиг.2), с которым способен совпадать промывочный канал 47 (фиг.1), выполиенный в барабане 5.

На фиг, 3 показана функциональная схема устройства, включающая бункеры

48 объектов, бункер 49 запаса промывочной жидкости, бункеры 50 запаса реактива и измерительный блок 51.

Устройство работает следующим образом, Объект или группу объектов заливают в бункеры 48 запаса обьектов (фиг.3) бункер 49 заправляют промывочной жидкостью, в бункеры 50 избранными реактивами ° При этом бункеры 49 необходимо шлангами соединить с приемными отверстиями

26 (фиг.2) прижимного основания 24 (фиг,l), бункеры 50 (фиг.3) с каналами 30 (фиг.1) поддона 27, а бункер

49 (фиг.3) подсоединить: к промывочному отверстию 46 (фиг.2) прижимной шайбы 45 (фиг.1), к промывочному отверстию 16 прижимного кольца 14 и к промывочному отверстию 12 (фиг,2) основания 10 (фиг.1). Патрубки бачков 36 необходимо соединить со сливными трубками 35, а сливное отверстие 28 — с емкостями для сбора реактивов (на чертеже не показаны) для возможности дальнейшего использованияя.

При включении двигателя привода

1 через его вал 2 через группу шестерен 3 получают вращательное движение барабаны 5, 4, б и переключатель 7 объектов. Вращаясь, барабан 4 своими дозировочными емкостями 33, объем которых зависит от положения подвижных трубок 34, совпадает с каналами 30 поддона 27. Реактивы под действием силы давления столба жидкости из бункеров 48 (фиг.3) входят в дозиравачные емкости 33 (фиг,1) и заполняют их. Избыток реактивов попадет в бачки перелива 36 и отсюда по шлангам и сливным трубкам 35 сливается в сливные кольца 29 и врез сливные отверстия 28 — в емкости для их сбора. Продолжая вращаться между прижимным кольцом 32 и поддоном 27, дозировочные емкости 35 совмещаются с приемным отверстием 31, и отдозированные реактивы сливаются в одну из камер смешивания 42, которая в эта время находится под приемным отверстием 31.

При вращении переключателя 7 соединительная трубка 22 своей нижней частью совмещается с одним из приемных отверстий 26 (фиг,?.), и определенный объект под давлением своего столба жидкости из бункера 48 (фиг . 3 ) по соедин ительн ому шлан гу, через приемное отверстие 26 (фиг.2), соединительную трубку ?2 (фиг.1) и соединительное отверстие 13 поступает в дозирсвочную емкость 19, кото-. рая.в этот момент совпадает с соединительным отверстием 13. Воздух„находящийся в дозировочной емкости

19, и излишек объекта выходят через переливное отверстие 18 в сливную коммуникацию. Барабан б, продолжая вращаться между основанием 10 и прижимным кольцом 14, доходит до совмещения дозировочной емкости 19 с отверстием 11 слива объекта „ через объект сливается в подошедшую камеру смешивания 42, в которую уже ранее были отдсзированы реактивы.

При дальнейшем вращении барабан 6 подходит к месту совмещения дсзиро734546 вочной емкости 19 с промывочным отверстием 12, по которому промывочная жидкость попадает в дозировочную емкость 19, промывает ее и выходит через переливное отверстие 17 (фиг.2) в сливную коммуникацию. В этот же момент промывочный канал 20 (фиг.1) совмещается одним своим концом с соединительным отверстием 13, а другим с промывочным отверстием 16, а барабан переключателя 7 находится в положении, когда нижний конец соединительной трубки 22 совмещается с отверстием 25 слива промывки..Вследствие этого промывочная жидкость через промывочное отверстие 16, промывочную трубку 20, соединительное отверстие 13 поступает в соединительную трубку 22, промывает ее и через отверстие 25 слива промывки выходит в сливную коммуникацию ° В следующий момент времени барабан 6 и переключатель 7 занимают положение, при котором воздушный канал 21 (фиг.2) совмещается своими концами с соединительным отверстием 13 и воздушным отверстием 15, а нижний конец соеди- 25 нительной трубки 22, еще совмещен с отверстием 25 слива промывки (это достигается за счет разности скоростей вращения барабанов и разности диаметров соединительной трубки 22 30 и отверстия 25). В результате соединительная трубка соединяется с атмосферой, что способствует окончательному сливу промывочной жидкости из нее. При дальнейшем вращении тот же 35 цикл операций повторяется и для следующего объекта и т.д. В случаях, когда после отбора дозы данного объекта дальнейшее его исследование излишне, в переключателе 7 выполня- 4() ется сливной канал 23, через который при совмещении его с одним из приемных отверстий 26 (фиг.2) автоматически будет удаляться весь оставшийся объект и дополнительно налитая промывочная жидкость, после чего данный

45 бункер 48 готов для приема нового объекта.

При вращении барабана 5 фрикционные колеса 40, катясь по секторно-ступенчатому выступу 39, через свои валы вращают вертушки 41, чем тщательно перемешивают смесь в камерах смешивания 42, При вращении камера, куда отдозированы реактивы и объект, попадает под фотоэлектронный 55 умножитель 9, где между последним и камерой смешивания установлен барабан 8 светофильтров, путем поворота которого можно установить любой из необходимых светофильтров. Таким 60 образом световой сигнал реакции, протекающей в камере смешивания, являющейся одновременно и измерительной ячейкой, преобразовывается фотоумножителем в электрический сигнал, 65 который поступает в измерительный блок 51 (фиг. 3) . В тот период вращения барабана 5 (фиг. 1), когда в. камеру смешивания 42 подаются реактивы, пробы и когда он находится под фотоэлектронным умножителем 9, сливной канал 43 скользит по высокой части секторно-ступенчатого выступа

39, чем предотвращается вливание жидкости из камеры смешивания. Когда же камера смешивания 42 выходит из-под фотоэлектронного умножителя

9, высокая часть выступа 39 заканчивается, сливной канал 43 сказывается не прикрытым, в него сливается реакционная смесь и через сливные отверстия 38 удаляется за пределы устройства.

При дальнейшем вращении барабана

5 промывочный канал 47 совпадает с промывочным отверстием 46 (фиг,2), по которому промывочная жидкость поступает в промывочное кольцо 44 (фиг,1) и через перфорированную прокладку (на чертеже не показана) камера смешивания 42, обмыв стенки камеры, по ранее указанным путям выходит за пределы устройства. Шестерни 3 выставлены и подобраны с таким расчетом, что в то время, когда в одну из камер смешивания 42 дозируются реактивы, во вторую к реактивам добавляется объект, третья: находится под фотоэлектронным умножителем, четвертая промывается.

Таким образом, устройство обеспечивает проведение автоматического анализа жидкостей. Увеличение точности и быстродействия такого типа устройства можно достичь за счет использования транспортирующего газа для перемещения жидкостей по этапам процесса анализа.

Использование принципа построения устройства в виде ряда вращающихся барабанов, в которых перемещение жидкостей по этапам процесса анализа происходит за счет совмещения емкостей и каналов, выполненных в них, с отверстиями и каналами, расположенными в неподвижных частях устройства, значительно упрощает конструкцию и увеличивает надежность

его работы, что создает возможность

его использования для создания на его основе автоматических анализаторов жидкости, используемых в лабораториях и в производственных условиях, например, для хемилюминесцентного определения пораженности картофеля болезнями и гнилью.

Формула изобретения

Автоматическое устройство для хемилюминесцентного анализа жидких объектов, содержащее блок измерительных ячеек, над которыми расположен

734546

И

Л

Л ч отоэлектрический преобразователь, устройства для дозирования проб и реагентов, устройство для ввода и вывода различных жидкостей из отдельных узлов устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения надежности его работы оно выполнено в виде расположенных на различной высоте вращающихся барабанов, подсоединенных к одному приводу, в которых размещены измерительные ячейки, дозировочные емкости и вспомогательные каналы, по которым при совпадении их с отве стиями, расположенными в н еподвижныь. частях устройства, происходит перемещение различных жидкостей по этапа.

5 процесса анализа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2038025, кл. G 01 N 21/00, 1971.

2. Патент США Р 35601б1, кл. G 01 N 31/00, 1971.

734546

Составитель С. Соколова

Техред Н. Ковалева Корректор. И BHryJla

Редактор И ° Шубина

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3233

Филиал ППП Патент,,г. Ужгород, ул. Проектная,4