Устройство для отбора проб жидкости
Изобретение относится к области исследования и анализа материалов, а именно к устройствам для отбора проб жидкостей при проведении физико-механических анапъ 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 соединень. с трубопроводами дозирующего насоса, а посредством пантографов - с заборными капиллярами, вилка снабжена дополнительнымподпружиненным относительно корпуса рычагом, установленным с возможностью взаимодействия с дополнительным кулачком, одна стойка жестко закреплена на корпусе, а другая - в средней части дополнительного рычага. 1 ил,
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИЛГ1ИС ГИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕHTHOE 1ОМСТВО СССР СПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ :(1) 4827894/26 (2) 22.03.90 (6) 07.02.93. Бюл. М 5 (1) Институт клинической и эксперимент льной медицины СО AMH СССР и Научнопроизводственная фирма no6yc" (2) В,И,Кириченко, А,И.Аутеншлюс и В.Иванова (6) 1, Авторское свидетельство СССР . 1024019, кл. G 01 N 1/10, 1976. 2. Пэтент США 3234796, кл. 73-422, опублик. 1966. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ М ИДКО СТИ (57) Изобретение относится к области исслед вания и анализа материалов, а именн к у тройствам для отбора проб жидкостей и и проведении физико-механических анал зов, например для регистрации термодин мических характеристик. Сущность Изобретение относится к области иссле ования и анализа материалов, а именно к стройствам для отбора проб жидкостей и и проведении физико-химических анализа, например для регистрации термодинам ческих характеристик. Известно устройство для отбора проб содержащее емкости с образцами жидкости, заборный капилляр, установленный на пл че, соединенном с подъемной штангой, сн бженной механизмом перемещения, и пр вод. Механизм перемещения штанги вы-. по нен в виде червячной передачи и криво липно-шатунного механизма с шарниром, закрепленным на червячном колесе, а штанга снабжена втулкой, выполненной с И-образным пазом. Качающееся плечо „,5U „„1793304 А1 изобретения; термостати руемый цилиндрический ко. тейнер 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 когорых шарнирно закреплены на стойках. При этом рычагустановлен с возможностью взаимодействия с кулачком, концы вилки соединень. с тр.бопроводами дозирующего насоса; а посредством пантографов — с заборными капиллярами, вилка снабжена дополнительным подпружиненным относительно корпуса рычагом, установленным с возможностью взаимодействия с дополнительным кулачком; одна стойка ф жестко закреплена на корпусе, а другая — в средней части дополнительного рычага, 1 ил, Э кривошипно-шатунного механизма снабжено пружиной, кроме того устройство снаб- О жено конечными выключателями. (л) Недостатком данного устройства явля- (А) ются его ограниченные эксплуатационные С) возможности, так как за один такт работы . ф, 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 пеоемещения заборного капилляра в виде соленоида с арматурой, термостат, измерительную камеру, вал. шарнирно закрепленный на основании корпуса, установленные на валу и 1793304 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 "0 второй кулачки. Первый кулачок имеет воэможность контактировать с микропереключателем механизма перемещения заборных капилляров, второй кулачок имеет возможность контактировать с микропереключате- 15 лем 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 20 имеют возможность захватываться соседними прорезями делительного диска. На толкателе смонтирован третий кулачок, имеющий возможность контактировать с вторым микропереключателем второго дви- 25 гателя, который служит для отключения этого двигателя, Третий двигатель связан с ротором многоканального дозирующего насоса. В данном устройстве арматура механизма перемещения заборных капилляров 30 выполнена в виде штанги, один конец которой размещен в соленоиде, а другой конец связан с заборным капилляром. Такое выполнение механизма перемещения забор . ных капилляров ограничивает 35 эксплуатационную возможность устройства, так как позволяет за один такт работы осуществлять забор только одной пробы. Однако для проведения иммунологических анализов, при которых осуществляется ре- 40 гистрация термодинамических характеристик быстротекущих процессов в дифференциальном режиме, для обеспечения точности измерений необходим одновременный забор проб по заданной 45 программе, например иэ одной емкости или из двух емкостей. Цель изобретения — расширение функциональйых возможностей путем автомати— ческого осуществления одновременного 50 забора двух проб из одной или из двух емкостей. Снабжение койтейнера дополнительным кулачком, размещенным на его боковой поверхности, конструктивное выполнение 55 механизма заборных капилляров, а также установка контейнера с воэможностью кинематического взаимодействия с шестерней доэирующего 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 воэможности устройства и осуществить регистрацию термодинамических характеристик в дифференциальном режиме. На чертеже изображена принципиальная кинематическая схема устройства, 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 них емкостей 3 с образцами жидкости. На внешней части стенки стакана установлен сьемный кулачок 4, профиль которого определяют время, необходимое для забора пробы капиллярами из пробирки. Кроме того на внешней стороне стенки стакана 2 выполнены прорези 5, количество которых равно количеству отверстий, Внутри стакана 2 размещен нагревательный элемент (не иэображен), при этом стакан 2 связан с основанием корпуса 6 с возможностью поворота вокруг своей оси. Заборные капилляры 7 посредством трубопроводов 8 связаны с многоканальным дозирующим насосом 9 (например, перистальтическим многоканальным насосом), Механизм перемещения капилляров 7 состоит из вилки 10, концы которой связаны с трубопроводами 8, а посредством рычажных пантографов 11 шарнирно соединены 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 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 опускания 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 посредством 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, 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 1793304 Штырь, 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 напЬлняют емкости 3, например следующими образцами жидкости; сыворотка пациента, разведенная физиологическим раствором в соотношении 1:10; 1:20; 1;40; 1:80; 1:160. При этом порядок расположения емкостей с образцами в контейнере 1 по ходу вращен я следующий: сыворотка с наибол.шим р зведением, например 1:160, физиологич ский раствор, сыворотка того же разведен я, физиологический раствор с д бавленным 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 2, который через червячную передачу, пару 2 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 термостэтированного контейнера 1 и lloворачивает его на заданный угол. После этогО на рычаг 17 вилки 10 набегает впадина t кулачка 18, и под действием упругих элемент в 19 вилка поднимается, осуществляя при этом качение относительно стоек 12, 13 пантбграфов 11, которые в свою очередь опускают оба заборных капилляра 7 в емкость с Разведенной (1:160) сывороткой. В следующий момент кулачок 24 своими сменными тс1лкателями 25 набегает на шестерню 26 и вращает ее. Вместе с ней вращается бараб н многоканального насоса 9, засасывая и емкости часть объема сыворотки и вылив я ее в кюветы измерительной камеры 28, П сле этого профиль кулачка 18 опускает в лку 10, которая заставляет подниматься з барные капилляры 7 из емкости с сывор ткой, В зто время палец 27, совершив о ин оборот, входит в следующую прорезь 5 термостатированного контейнера 1 и поворачивает его на очередной угол. Рычаг .в лки 10 набегает на впадину кулачка 18, ог1ускает заборные капилляры 7 в емкость с фйзраствором, кулачок 24 толкателями 25 набегает на шестерню 26, которая вращает ба рабан насоса 9, при этом засасывается чаcTb объема физраствора и выливается в кюветы измерительной камеры 28, Реакция мвжду ранее вылитой сывороткой и физраст вором является контрольной и фиксируется с помощью термодатчиков ния контрольной и опытной реакций для каждого разведения сыворотки пациента, 45 Если разница результатов измерения меж50 5 40 измерительной камеры 28. После этого жидкости иэ 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 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 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 о. носительно вилки 10, вместе с ним поворачивается заборный капилляр 7, шарнирно связанный со стойкой 13, тем самым изменяя расстояние между заборными капиллярами 7, Затем рычаг вилки 10 набегает на впадину кулачка 18, опускает один заборный капилляр в емкость с физраствором, а другой — в емкость с раствором антигена (например, туберкулина — для диагностики туберкулеза, мозгового антигена — для диагностики патологии центральной нервной системы, токсоплазменного антигенэ — для диагностики токсоплазмоза). Жидкости засасываются посредством нассосэ и выливаются в кюветы, смешиваясь с ранее вылитой сывороткой. Регистрируют в измерительной камере с помощью термодатчиков температуры реакции. Данная реакция является опытной. Далее осуществляется забор пробы из емкости с сывороткой, разведенной 1:80, и повторяется последовательность операций, описанная выше. (о окончании отбора проб определяют разницу результатов измереду контрольной и опытной реакцией превышает 3 о (a - величина ошибки прибора или погрешность измерения), то реакция антиген-антитело считается положительной, то есть в данном разведении сыворотки присутствуют антитела к исследуемому антигену, Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет расширенные эксплуатационные возможности, так как позволяет осуществлять одновременный забор двух проб жидкости из одной или иэ двух емкостей согласно заданной программе, тогда как в прототипе за один такт возможен забор одной пробы. Это поз < ляет 1793304 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 Формула изобретения Устройство для отбора проб жидкости, включающее корпус, заборные капилляры с механизмом их перемещения, многоканальный доэирующий насос с грубопроводами, электродвигатель, кулачок, жестко закрепленный на установленном внутри корпуса валу. и термостатируемый цилиндрический контейнер, установленный в корпусе с воэможностью поворот и фиксаций в заданном положении, и снабженный емкостями для исследуемой жидкости, размещенными равномерно по окружности на его верхнем торце, отличающееся тем,что,сцелью 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 зна5 чительно уменьшить время проведения анализов — в 6-7 раз. Данное устройство более надежно по сравнению с прототипом за счет установки толкателя на валу, что обеспечило достаточ10 ную синхронность в осуществлении поворота контеййера и последующего забора жидкости. ком, установленным на его боковой поверхности, механизм перемещения заборных . капилляров выйолнен в виде вилки, рычага, закрепленного на ее основании, и двух пантографов, точкй качания которых шарнирно закреплены на стойках, при этом рычаг ус-. тановлен 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 воэможностью взаимодействия с дополни тельным кулачком, одна стойка жестко закреплена на корпусе, а вторая — в средней части дополнительного рычага. 1793304 аказ 498 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 415 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101 1 редактор Составитель В,Кириченко Техред М.Моргентал Корректор 3.Лончакова
