Brevet FR2260104A1 — publié le 19750829

La présente invention se rapporte à des dispositifs de mesures devant & re effectuées sur des échantillons. On a besoin, en particulier pour les analyses médicales, d'un dispositif dans lequel un grand nombre dtéchantillons, par exemple de sang ou de liquides physiologiques semblables, peuvent subir des mesures avec un minimum d'intervention des opérateurs. La présente invention a pour objet un dispositif de mesure sur des échantillons, qui comprend des moyens de mesure et des moyens de déplacement qui prennent des porte-échantillons en position prédéterminée sur un support, suivant un programme de commande, pour les transférer dans les moyens de mesure et les ramener de ces derniers à ladite position prédéterminée. Le support présente la forme dflun plateau amovible, qui reste fixe pendant ltopération de mesure.Les porte-échantillons sont disposés en colonnes et rangées mutuellement perpendiculaires, dans le plateau Les moyens de déplacement comprennent : un chariot principal ; un premier système de guidage orienté dans la direction des dites rangées de porte-échantillons ; un premier moteur, qui agit pour déplacer le chariot le long du premier guidage ; un chariot transversal monté sur le chariot principal ; un deuxième système de guidage disposé transversalement au premier ; un deuxième moteur qui agit pour déplacer le chariot transversal par rapport au chariot principal, le long du deuxième guidage ; des moyens de prise, mobiles verticalement, pour saisir les porte-échantillons, lesdits moyens de prise étant portés par le chariot transversal ; un premier dispositif de contact, fixe par rapport au premier et deuxiè- me guidage ; et un deuxième dispositif contact, mobile avec le chariot principal et le chariot transversal. Le premier et le deuxième dispositif de contact coopèrent pour alimenter les dits moteurs et amener les moyens de prise successivement au-dessus des porte-échantillons respectifs dans le plateau, comme déterminé par le programme de commande. Les moyens de mesure sont situés entre les premiers organes de guidage, de façon à ce qutun porte-échantillon, enlevé du plateau par les moyens de prise, soit placé par ces derniers dans une position de mesure, où une opération de mesure est effectuée par les moyens de mesure. Le porte-échantillon est ensuite ramené à sa position prédéterminée dans le plateau. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de sa forme de réalisation, non limitative, représentée sur le dessin annexé, qui est une vue en perspective d'un disposi tif de mesure d'échantillons conforme à la présente invention. Le dispositif, représenté sur ce dessin, comprend un châssis, dans lequel est disposée une pluralité de plateaux ou tiroirs 1, qui restent fixes pendant une opération de mesure. Dans chaque plateau 1, sont disposés un ou plusieurs paniers 2, qui présentent des logements, dans lesquels sont placés des porte-échantillons 3. Ces derniers sont généralement en forme de tube ouvert ou fermé, rempli par exemple avec des échantillons liquides. Les paniers 2 sont construits de façon à ce que les porte-échantillons y soient disposés en rangées parallèles et en colonnes parallèles, perpendiculaires aux dites rangées. Le dispositif de mesure est conçu' pour mesurer la radioactivité et comprend un instrument 4 de mesure de radiation, enfermé, dans une enveloppe de protection appropriée. De préférence, l'instrument 4 est un compteur à scintillation, qui comporte un cristal à scintillation présentant un logement dans lequel sont reçus les porte-échantillons 3. Lorsquton effectue une mesure, les porte-échantillons 3 sont transférés un par un, du plateau là I' instrument de mesure 4. Les porte-échantillons 3 sont transférés entre le plateau 1 et un chariot 5, mobile sur deux guidages 6 parallèles aux rangées de porte-échantillons dans les plateaux 1. Le chariot 5 est équipé d'un moteur 7 qui entraine un pignon 8 engrenant avec une crémaillère 9, sur un des guidages 6 ou sur les deux. Un des guidages 6 comporte une série de sources lumineuses 10, dont la distance mutuelle et la position correspondent aux différentes colonnes consécutives de porte-échantillons des différents plateaux lo Le terme"source lumineuse", utilisé dans la présente description, désigne non seulement des sources de lumière visible, mais également des sources de radiation invisible, par exemple un rayonnement infrarouge.De préférence, les sources lumineuses comprennent des éléments semi-conducteurs qui émettent des rayonnements lorsqu'ils sont excités. Ce système présente l'avantage dtune consormation dt énergie et d'une production de chaleur faibles. D'autre -part, la mise en service et l'arrêt sont rapides et faciles. En outre, de telles/sources ont une longue durée de vie et sont très fiables. Le chariot 5 porte également une cellule photoélectrique 11 qui peut recevoir le rayonnement des sources 10. Cette cellule est conçue pour émettre un signal qui arrête le moteur 7 dès que le chariot 5 a atteint la position déterminée par une source 10 excitée. Un chariot transversal 12 est monté sur le chariot principal 5 et peut se déplacer sur des guidages 13, perpendiculaires aux guidages 6. Le chariot transversal 12 est équipé d'un moteur 14 entrat-nant un pignon 15 qui coopère avec une crémaillère 16 sur un des guidages 13, de façon à déplacer le chariot 12 le long des guidages 13. Un de ces derniers porte des sources lumineuses 17, semblables aux sources 10, le chariot transversal 12 portant une cellule photoélectrique 18 pour la commande du moteur 14. Lessources 17 sont espacées de distances correspondant aux différentes rangées de porte-échantillons 3 dans les plateaux 1.Le chariot 12 porte un moteur 19 qui entrain un pignon 20 engrènant avec une crémaillère verticale 21. Celle-ci est accouplée à un organe de prise.22 qui, sous l'action du moteur 19, peut se déplacer verticalement entre deux positions extrêmes. Les sources lumineuses respectives 10 et 17 sont actionnées par des moyens de commande programmée appropriés, de façon à effectuer une scrutation successive des différentes rangées du plateau 1. Pour faciliter un déplacement rapide et un positionnement précis, on peut exciter plus d'une source lumineuse pour déterminer chaque position d'arrêt de l'organe de prise, plusieurs cellules Il ou 18 étant prévues dans ce cas. Dès que-la cellule de tête, par rapport à la direction de déplacement, a atteint la pre mière source lumineuse excitée, la vitesse dtentraSnement du moteur en question est réduite et,dès que deux cellules sont en face de deux sources lumineuses, un circuit de freinage estactionné.Ainsi, avec deux ou trois cellules photoélectriques, on peut obtenir un arrêt très précis à des vitesses d'entratnement élevées. Le chariot transversal 12 et le chariot principal 5 ont une masse relativement faible, de sorte qu'on peut utiliser des moteurs légers usuels et que la faible inertie facilite le freinage. Les plateaux 1, relativement lourds, restent fixes et, lorsqu'on manipule des échantillons liquides, il n'y a pas de risque de pro- jections de liquide. Puisque les plateaux 1 ne sont pas déplacés, il n'est pas nécessaire de prévoir un espace supplémentaire pour ces plateaux, ce qui permet une utilisation optimale de ltespace à 11 intérieur du dispositif. En outre, ltorientetion des plateaux 1 par rapport à l'instrument de mesure 4 est toujours la même, de sorte que lteffet de fond, causé par la présence de la pluralité d' échantillons, ne change pas pendant la mesure.Par conséquent, il suffit d'un petit nombre d'opérations d'étalonnage de zéro, par exemple un petit nombre pour chaque plateau, ces mesures étant effectuées par mise en place de porte-échantillons vides aux positions intéressées. Les paniers 2 peuvent etre du type utilisé par exemple dans les dispositifs de remplissage, de mesure ou de titrage automatiques, et ils peuvent être utilisés pour l'exécution d'autres essais au laboratoire. Les paniers peuvent dtre utilisés pour des essais successifs, sans quton ait à prévoir une séquence de changement d'échantillons. il suffit que ces paniers soient placés dans les plateaux I qui peuvent Qtre mis en place séparément ou en groupes dans le dispositif.Cela accélère considérablement la préparation des échantillons pour la mesure, et le risque d'erreur est réduit0 Lorsqu'un plateau 1 ntest pas complètement rempli dté- chantillons, le dispositif continue les mouvements de scrutation décrits ci-dessus. il est par conséquent avantageux de munir le système de commande programmée de moyens de réglage pour indiquer le dernier échantillon dans le plateau. Après mesure de cet échantillon, le chariot est avancé vers le plateau 1 suivant. De tels moyens de réglage indépendants sont prévus pour chaque plateau. De préférence, on prévoit des moyens de réglage, pour chaque plateau, qui permettent également le réglage du niveau ou de la plage de-mesure, de la durée de la mesure, et du nombre de fois où la mesure doit titre répétée. On peut alors placer des échantillons de types différents dans différents plateaux, l'instrument de mesure 4 étant réglé à la plage correcte pour chaque plateau Bien entendu, la mesure de chaque échantillon peut être effectuée simultanément dans différents canaux de mesure, par exemple lorsque les échantillons individuels contiennent plus d'un isotope.- Des unités de réglage appropriées pour chaque plateau peuvent comprendre seulement les éléments qui sont nécessaires pour la commande ou le réglage indépendants, les autres éléments des moyens de programme et le circuit de mesure étant communs à toutes les unités.De cette façon, on obtient une structure simple qui permet de réaliser une extension du dispositif sans modification importante. Suivant les laboratoires, les paniers 2 utilisés et les dimensions des porte-échantillons ne sont pas toujours les mêmes. Les dimensions des porte-échantillons déterminent le nombre qui peut être reçu dans un plateau. La construction du dispositif dé crit ci-dessus permet, de façon simple, d'utiliser le dispositif avec différentes dimensions de porte-échantillons. Pour cela, les sources lumineuses 10 et 17 sont montées sur des bandes détachables, les différentes bandes de source 10 correspondant à différentes dimensions de porte-échantillons, les sources lumineuses de ces différentes bandes étant espacées de distances différentes, les moyens de programme restant inchangés. Ces derniers dépendent du nombre d'échantillons dans chaque rangée et chaque colonne. Pour cela, on peut utiliser un compteur réglable, de capacité suffisante pour le nombre d'échantillons le plus élevé ettComportant des bornes pour les nombres d'échantillons plus réduits. Lorsque le compteur atteint la borne associée au nombre d'échantillons utilisé, le dispositif est commuté vers la rangée suivante, On voit que, de cette façon, il est possible dtadapter le dispositif à différents besoins, tout en conservant ses éléments principaux, Lorsqu'on utilise des cellules multiples 11 et 18, la distance entre les cellules doit correspondre à la distance entre les sources lumineuses, cette correspondance étant obtenue au moyen d'assemblages de cellules ou avec des masques appropriés. Ltorgane de prise 22 comprend de préférence des mâchoires de serrage, capables de saisir des porte-échantillons en forme de tube sans collerette, et qui, lorsqu'on les déplace verticalement, peuvent titre amenées en contact avec un porte-échantillon. Si nécessaire, on peut utiliser différentes mâchoires pour différentes dimensions de porte-échantillons. Les mâchoires peuvent être munies de moyens de signalisation de leur fermeture au-delà d'une position donnée, ces moyens étant reliés au système de commande de façon à ce que, lorsqu'un échantillon est absent dans une position donnée et que les mâchoires peuvent donc Autre complètement fermées, on empêche une opération complète de transfert vers l'instrument de mesure 4 et de retour de cet instrument. Le dispositif décrit ci-dessus peut recevoir un nombre d'échantillons relativement important et a une cadence de fonctionnement relativement rapide, puisque on doit déplacer seulement de petites masses. D'autre part, le dispositif peut etre adapté à des besoins spéciaux, par'utilisation d'une pluralité d'unités préfabriquées. il peut en outre setre facilement agrandi. Puisque les pla teau/restent dans la meme position pendant la mesure de tout le lot d'échantillons, l'effet de fond reste sensiblement constant pour chaque mesure. Bien qu'on considère seulement, dans la présente description, des mesures de radio-activité, il est entendu que le ciispo- sitif convient également pour effectuer d'autres sortes de mesures. La construction des moyens de commande programmée est connue des hommes de l'art. En particulier, ces moyens peuvent comprendre des étages de comptage électronique, pour cl mander les mouvements d'avance pas-à-pas du chariot principal et du chariot tr nsversal. Il est clair que le nombre des rangées et des colonnes à examiner peut-etre réglé simplement au moyen de commutateurs appropriés, indiquant le dernier compteur de la série considérée qui doit fonctionner. Lorsqu'on atteint le dernier échantillon sur un plateau, le transfert vers le premier échantillon du plateau suivant peut être facilement effectué par un mouvement approprié du chariot principal et du chariot transversal0 Les moyens de reglage du niveau ou de la gamme de mesure, de la période de mesure, et du nombre de répétitions de la mesure, peuvent être rendus automatiques, par exemple parcommutation automatique lors du transfert vers le plateau suivant. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure sur des échantillons, comprenant des moyens de mesure et des moyens de déplacement de porte-échantillons à partir de positions prédéterminées dans un support, suivant une commande programmée pour transférer les porte-échantillons dans les moyens de mesure èt les ramener à ladite position prédéter minée, le support étant constitué par un plateau amovible qui reste fixe pendant l'opération de mesure, les porte-échantillons étant disposés dans le plateau en rangées et colonnes perpendi culaires, caractérisé- en ce que les moyens de déplacement com prennent : un chariot principal ; un premier système de guidage, orienté dans la direction des dites rangées de porte-échantil lons ; un premier moteur capable de déplacer le chariot le long du premier guidage ; un chariot transversal, monté sur le cha riot principal ; un deuxième système de guidage, disposé trans versalement au premier ; un deuxième~moteur, capable de dépla cer le chariot transversal par rapport au chariot principal, le long du deuxième guidage ; un organe de prise, mobile verticale ment, porté par le chariot transversal et capable de venir en contact avec les porte-échantillons ; un premier système de con tact, fixe par rapport au premier et au deuxième guidage, et un deuxième système de contact, mobile avec le chariot principal et le -chariot transversal, le premier et le deuxième système de contact coopérant pour alimenter les moteurs et amener l'organe de prise successivement au-dessus des porte-échantillons respec tifs dans le plateau, comme déterminé par la commande programmée, les moyens de mesure étant situés entre les premiers moyens de guidage de façon à ce qu'un porte-échantillons prélevé dans le plateau par 11 organe de prise soit amené par ce dernier dans une position de mesure ou une opération de mesure est effectuée par les moyens de mesure, le porte-échantillons étant ensuite rame né à sa position prédéterminée dans le plateau. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de plateaux disposés de façon à ce que les rangées de porte-échantillons dans des plateaux adjacents soient alignées, les premiersioyens de guidage ayant une longueur qui permet au chariot principal de parcourir l'ensemble des pla teaux, les contacts étant arrangés pour soumettre les porte-é chantillons respectifs d'un plateau à une opération de mesure, après que les porte-échantillons'd'un plateau précédent aient été soumis à une opération de mesure. 3. Dispositif suivant la revendication 1 bu 2, caractérisé en ce que la commande programmée est déterminée par des programmeurs, comprenant un élément réglable en fonction du nombre d'échan tillons à mesurer dans chaque plateau, de façon à ce que, lors que le plateau est incomplètement rempli, ltopération de mesure starrête au dernier porte-échantillon, ou est transférée à un plateau suivant. 4. Dispositif suivant une des revendications 1 5 3, caractérisé en ce qu'iL comprend une unité de commande distincte pour chaque plateau, chaque unité comprenant un élément de réglage pour dé signer le dernier porte-échantillons du plateau, et comprenant de préférence un élément de réglage de la gamme et/ou de la durée de l'opération de mesure pour les porte-échantillons du plateau. 5e Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chaque unité de commande comprend un élément de réglage du nom bre de fois où une opération de mesure doit être exécutée pour chaque porte-échantillons. 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la commande programmée est déterminée par des programmeurs compre nant un compteur qui est réglé pour le nombre maximal de porte échantillons dans une rangée et une colonne et qui est conçu pour effectuer le déplacement de l'organe de prise vers la rangée suivante à la fin de la rangée, ledit compteur pouvant être ré glé en fonction du nombre de porte-échantillons dans chaque ran gée. 7. Dispositif suivant une des revendications 1 àv6, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens de contact sont disposés sur des pan neaux interchangeables, un jeu de panneaux correspondant étant prévu pour chaque dimension de porte-échantillons. 80 Dispositif suivant une des revendications 1 à 7, CaraCtériSé en ce que organe de prise est conçu de façon à détecter l'ab sence d'un porte-échantillon, et en ce qu'il est relié aux mo yens de commande programmée de façon à avancer vers le porte échantillon suivant lorsqu'il détecte l'absence d'un porte-échan tillon, organe de prise comprenant de préférence des mâchoires de serrage susceptibles de venir en contact avec un porte-échan tillon, l'absence de ce dernier étant détectée par la fermeture des mâchoires au-delà d'une position prédéterminée. Dispositif suivant une des revendications l à 8, caractérisé en ce que les moyens de contact comprennent des sources de rayonnement et des cellules sensibles à ce rayonnement. 10. Dispositif suivant une des revendications l a 9, caractérisé en ce que plus d'un contact est rendu actif pendant chaque dé placement de l'organe de prise, de façon à assurer un freinage - progressif des moteurs. l1. Dispositif suivant une des revendications l à 10, caractérisé en cé que le chariot principal et le chariot transversal sont déplacés sensiblement en même temps pour effectuer le mouve ment de l'organe de prise.