ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗАТОР ЖИДКИХ ПРОБ

ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗАТОР ЖИДКИХ ПРОБ
Полезная модель относится к области аналитической химии, в частности к хемилюминесцентному анализу жидких веществ, и может быть использована в медицине, биологии, в химической, пищевой, микробиологической и др. промышленности для анализа проб органического, неорганического и биологического материала.
Известен анализатор жидких проб, содержащий блок преобразования светового сигнала в электрический, состоящий из корпуса с вертикальным цилиндрическим гнездом, внутри которого расположен подвижный стакан с боковым окном, внутри которого помещают пробирку с рабочим реактивом. Па стакан устанавливают дозатор, в полость которого вводят анализируемую пробу, а дозатор закрывают крышкой с резиновой прокладкой. При нажатии на крышку подвижный стакан перемещается до упора вниз и фиксируется там рычагом, при этом центр бокового окна подвижного стакана совпадает с центром чувствительного элемента фотоэлектронного умножителя. При взаимодействии анализируемой пробы с реактивом возникает световой сигнал, который преобразуется в электрический. Этот сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя, где он преобразуется в цифровой код и подается на блок индикации измеряемого сигнала и на блок для регистрации с помощью внешних устройств. /Авторское свидетельство СССР № 1749795, .GOIN 21/76, 1992/.
Недостатками этого анализатора являются невозможность обеспечения в нем статических условий взаимодействия рабочего реактива и анализируемой пробы в момент ее введения в реактив из-за встряхивания подвижного стакана во время его опускания и в момент его фиксации при опускании до упора вниз, что резко искажает
МКИ GO IN 21/76
кинетику свечения реакционной смеси; а также отсутствие поной изоляции от внешнего света чувствительного элемента фотоэлектронного умножителя, что приводит к его быстрому старению и снижает стабильность показаний.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является анализатор жидких проб, содержащий реакционную камеру, фотоэлектронный умножитель и измерительное устройство, включающее блок питания, блок усиления сигнала и блок вывода данньпс на внешние регистрирующие устройства. Реакционная камера выполнена в виде корпуса с цилиндрическим гнездом, боковым окном и соосной ему цилиндрической выточкой, внутри которой размещено закрываюшее боковое окно корпуса кварцевое стекло, и крепится фотоэлектронный умножитель, расположенный чувствительным элементом напротив окна корпуса, внутри гнезда расположен неподвижный стакан с пробиркой для рабочего реактива и боковым окном, соосным окну корпуса и связывающим полость стакана с полостью гнезда, а само гнездо сверху снабжено крышкой-дозатором, выполненной с внутренней конической полостью, закрываемой фторопластовой прокладкой-воронкой, предназначенной для помещения в нее анализируемой пробы, и осевым отверстием, связывающим полость крышки-дозатора с полостью стакана./ Патент РФ №2009466, GO IN 15/02, 1994г./.
Принцип действия анализатора жидких проб основан на регистрации свечения анализируемой смеси в момент введения в рабочий реактив анализируемой пробы и преобразования его в электрический сигнал с последующим измерением амплитуды сигнала или его анализа с помощью внешних устройств.
Недостатки работы этого анализатора заключаются в низких точности и чувствительности определения из-за невозможности обеспечения идентичных условий взаимодействия рабочего реактива и анализируемой пробы в момент ее введения в
реактив при проведении анализа различными операторами, поскольку скорость введения пробы зависит от силы нажатия оператора на крышку. Это приводит к резкому снижению стабильности показаний, что снижает достоверность получаемых результатов при проведении анализа различными операторами и в разное время.
Кроме того отсутствие в составе анализатора блока автоматической обработки и отображения результатов анализа не позволяет в полной мере реализовать возможности хемилюминесцентного метода анализа.
Технический эффект от использования предложенного анализатора заключается в повышении чувствительности, точности и надежности определения и сокращении времени анализа.
На Фиг. 1 изображена блок-схема экспресс-анализатора жидких проб, на Фиг.2 продольный разрез блока анализа, на Фиг.З - вид анализатора спереди.
Экспресс-анализатор жидких проб содержит блок питания 1, блок анализа 2 и блок автоматической обработки и отображения результатов анализа 3.
Блок анализа включает реакционную камеру, соединенную с фотоэлектронным умножителем 4 и состоящую из корпуса 5 с крышкой 6, вертикальным цилиндрическим гнездом 7 с размещенной в нем пробиркой 8 с рабочим раствором и устройством для извлечения пробирки 9 из гнезда 7, закрытым крышкой-дозатором 10 с воронкой 11 для анализируемой пробы, и боковым окном 12, снабженным стеклом 13, закрывающим герметично окно 12, шторками 14 с рычагами 15, соединяющими шторки 14 с крышкой 6. В корпусе выполнена боковая цилиндрическая полость 16, сообщающаяся с гнездом 7 в его нижней части и снабженная расположенным в ней поршнем 17с толкателем 18 и резиновой прокладкой 19. Толкатель 18 через систему рычагов соединен с клавишами включения 20, снабженной кнопкой 21, и выключения 22.
Экспресс-анализатор жидких проб работает следующим образом.
Нажатием на клавишу выключения 22 открывают крышку 6 корпуса 5 реакционной камеры и приводят в движение систему рычагов, соединенных с толкателем 18, который перемещает поршень 17 в крайнее левое положение (См. Фиг.2), при этом резиновая прокладка 19 вытесняет воздух из вертикального цилиндрического гнезда 7 корпуса 5 реакционной камеры. После открытия крыщки 6 устройство для извлечения пробирки 9 перемещает пробирку 8 вверх для того, чтобы ее можно было извлечь из гнезда 7. Вращательным движением против часовой стрелки извлекают крышку-дозатор 10 с воронкой 11 для анализируемой пробы. В этот момент можно при необходимости произвести замену воронки 11 после предыдущего анализа.
Перед очередным анализом пробирку 8 помещают в вертикальное цилиндрическое гнездо 7 реакционной камеры, с помощью пипеточного дозатора в пробирку вводят реактив /или исследуемую пробу в соответствии с конкретной методикой анализа/. Крышку-дозатор 10 с воронкой 11 поворотом по часовой стрелке до упора фиксируют в верхней части вертикального цилиндрического гнезда 7 и пипеточным дозатором в воронку 11 вводят исследуемую пробу /или реактив/. Количество реактива и пробы определяется Методикой анализа для конкретной области применения анализатора.
При нажатии на клавишу включения 20 система рычагов сдвигает толкатель 18с поршнем 17 в крайнее правое положение. Резкое перемещение под действием натянутой резиновой прокладки 19 вызывает внутри гнезда 7 реакционной камеры разряжение воздуха, под действием которого находящаяся в воронке 11 проба /или реактив/ впрыскивается в пробирку 8. Одновременно при нажатии клавищи 20
замыкаются контакты кнопки 21, которая обеспечивает синхронный запуск блока автоматической обработки и отображения результатов анализа 3.
Соосно боковому окну 12 корпуса 5 расположен фотоэлектронный умножитель 4, направленный фотоприемником в сторону бокового окна 12, снабженного герметично закрывающим его стеклом 13. Для полной светоизоляции фотоприемника боковое окно 12 дополнительно снабжено двумя шторками 14, которые расположены параллельно стеклу 13 и через рычаги 15 связаны с крышкой 6. При открывании крышки 6 шторки 14 двумя рядами перекрывают фотоприемник и обеспечивают его защиту от засветки внешним светом. При закрывании крышки 6 шторки 14 открываются в разные стороны, открывая фотоприемник для регистрации свечения анализируемой смеси в момент введения в рабочий реактив анализируемой пробы /или реактива в пробу/.
Блок автоматической обработки и отображения результатов анализа 3 обеспечивает измерение электрического сигнала на выходе блока анализа 2, обработку полученных данных и вывод результатов анализа на цифровое табло. Особенностью блока анализа 3 является наличие аналого-цифрового преобразователя с автоматической установкой оптимального коэффициента преобразования, что позволяет исключить необходимость выбора оператором диапазона измерения перед каждым анализом.
Экспресс-анализатор найдет применение в микробиологии, медицине, пищевой и легкой промышленности, в лабораториях по контролю качества воды и почвы, в сельском хозяйстве. Анализатор обладает высокими эргономическими свойствами, т.к. процесс соединения исследуемой пробы с рабочим реактивом происходит автоматически и условия их смешивания не зависят от оператора, а результаты
измерения обрабатываются встроенным микроконтроллером, что существенно повышает их точность и достоверность.
Таким образом предложенный экспресс-анализатор жидких проб позволяет повысить чувствительность, точность и надежность определения при сокращении времени анализа.