DE10148608A1 - Method and device for assessing a liquid dosing process - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method for evaluating a liquid dosing process in a container which is at least partially filled with a gas. According to the inventive method, a temporal course of at least one state variable p of a medium contained in said container is determined essentially over the entire duration of the dosing process. The temporal course (40; 40') of the at least one state variable (p) is graphically or mathematically compared with a pre-determined state variable nominal range (42; 42'; 242) by means of a correlation method, and an evaluation result (S6, S14, S16) is obtained according to the results of the comparison.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beurteilung eines Flüssigkeitsdosierungsvorgangs in einem zumindest teilweise mit einem Gas gefüllten Gefäß.The present invention relates to a method and an apparatus for Assessment of a liquid dosing process in at least one partially filled with a gas.

Dosierungsvorgänge von Flüssigkeiten sind häufig Bestandteil von Misch- oder Analyseverfahren, bei welchen exakte Dosen von Flüssigkeiten aus Flüssigkeitsmengen entnommen und beispielsweise miteinander vermischt werden. Dosierungsvorgänge von Flüssigkeiten sind in chemischen, phar­ mazeutischen, medizinischen und humanbiologischen Verfahren an der Tagesordnung. Viele dieser Dosierungsvorgänge sind Bestandteil eines Herstellungsverfahrens zur Erzeugung von pharmazeutischen oder medizini­ schen Wirkstoffen und Heilmitteln oder tragen zur medizinischen Diagnose von Krankheiten bei. Unerkannte fehlerhafte Flüssigkeitsdosierungen kön­ nen daher zu Produkten führen, die für die Gesundheit von Lebewesen, insbesondere des Menschen, bedenklich oder sogar gefährlich sind. Doch selbst wenn in einer betrieblichen oder klinischen Qualitätssicherungsstufe fehlerhafte Flüssigkeitsdosierungen erkannt werden, besteht immer noch die Gefahr, dass durch unnötig zahlreiche Ausschuss-Dosierungen wert­ volle und unter Umständen nur begrenzt vorhandene Substanzen vergeudet werden.Dosing processes of liquids are often part of mixing or analytical methods in which exact doses of liquids are made Quantities of liquid removed and mixed together, for example become. Dosing processes of liquids are in chemical, phar pharmaceutical, medical and human biological processes at the Agenda. Many of these dosing processes are part of one Manufacturing process for the production of pharmaceutical or medicinal active ingredients and remedies or contribute to medical diagnosis of diseases. Undetected faulty liquid doses can therefore lead to products that are beneficial for the health of living organisms, especially of humans, are questionable or even dangerous. But even if at an operational or clinical quality assurance level incorrect fluid doses are still detected the risk of being worth unnecessarily numerous reject dosages full and possibly only limited available substances wasted become.

Es ist daher von großer Wichtigkeit, Flüssigkeitsdosierungsvorgänge so früh wie möglich mit größtmöglicher Sicherheit ob ihres fehlerfreien Ablaufs beurteilen zu können. It is therefore of great importance to do liquid metering operations like this as early as possible with the greatest possible certainty that the process is error-free to be able to judge.  

Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise für einen Aspirationsvor­ gang, d. h. für das Ansaugen einer Flüssigkeit, und für einen Dispensa­ tionsvorgang, d. h. für das Abgeben einer Flüssigkeit, beim Pipettieren verschiedene Verfahren zur Beurteilung eines Flüssigkeitsdosierungsvor­ gangs bekannt.From the prior art, for example, for an aspiration gang, d. H. for sucking in a liquid, and for a dispenser tion process, d. H. for dispensing a liquid when pipetting various methods for assessing a liquid dosage known.

Bei einem Aspirationsvorgang wird zunächst die Pipettierspitze in die auf­ zunehmende Flüssigkeit eingetaucht. Dadurch wird eine in einem durch Pipettierspitzenöffnung, Pipettierspitzeninnenwand und Kolben begrenzten Flüssigkeitsaufnahmeraum vorhandene Gasmenge abgeschlossen und von dem Gasvolumen der Umgebung getrennt, so dass die in der Pipettierspitze vorhandene Gasmenge in etwa, d. h. abgesehen von Verdampfungs- und Kondensationsvorgängen, konstant bleibt. Durch eine Ansaug-Bewegung des Pipettierkolbens von der Pipettierspitze weg wird das Volumen der abgeschlossenen Gasmenge vergrößert, wodurch der Druck des Gases in dem Flüssigkeitsaufnahmeraum sinkt. Ab einem bestimmten Druckunter­ schied zwischen dem Gasdruck im Flüssigkeitsaufnahmeraum und dem der Umgebung beginnt Flüssigkeit durch die Pipettierspitzenöffnung in den Flüssigkeitsaufnahmeraum einzuströmen. Durch die einströmende Flüssig­ keit sinkt die Gasvolumenänderungsgeschwindigkeit und damit die Gas­ druckänderungsgeschwindigkeit im Flüssigkeitsaufnahmeraum.In the case of an aspiration process, the pipette tip is first inserted into the increasing liquid immersed. This makes one through in one Delimited pipette tip opening, inner pipette tip and plunger Liquid intake space existing gas quantity completed and by the gas volume of the environment separated, so that in the pipette tip approximate amount of gas present, d. H. apart from evaporation and Condensation processes, remains constant. With a suction movement of the pipetting plunger away from the pipetting tip becomes the volume of the completed gas volume increases, causing the pressure of the gas in the liquid intake space sinks. Above a certain pressure differentiated between the gas pressure in the liquid receiving space and that of Liquid begins to flow through the pipette tip opening into the environment Incoming liquid intake space. Due to the inflowing liquid speed, the gas volume change rate and thus the gas decrease rate of pressure change in the fluid intake space.

Bei den bekannten Verfahren zur Beurteilung eines Flüssigkeitsdosierungs­ vorgangs wird überwacht, ob der Gasdruck im Flüssigkeitsaufnahmeraum unter einen vorbestimmten Grenzwert fällt. Bei manchen Verfahren wird neben dem Unterschreiten eines Grenzwerts zusätzlich die Änderungsge­ schwindigkeit des Drucks des im Flüssigkeitsaufnahmeraum eingeschlosse­ nen Gases beobachtet, d. h. es wird geprüft, ob sich der Gasdruck im Flüssigkeitsaufnahmeraum in einer vorbestimmten Zeit um einen vorbe­ stimmten Betrag ändert. Diese Prüfung kann graphisch durch Vergleichen der Steigung einer Druck-Zeit-Kurve mit einer vorbestimmten Steigung oder auch analytisch durch Vergleichen entsprechender Druck-Zeit-Wertepaare erfolgen.In the known methods for assessing a liquid dosage process is monitored to determine whether the gas pressure in the liquid intake space falls below a predetermined limit. With some procedures in addition to falling below a limit, the change rate Speed of the pressure of the trapped in the liquid receiving space observed a gas, i. H. it is checked whether the gas pressure in the Liquid intake space by a predetermined time agreed amount changes. This test can be done graphically by comparison the slope of a pressure-time curve with a predetermined slope or  also analytically by comparing corresponding pressure-time value pairs respectively.

Für den Dispensationsvorgang, bei welchem das Volumen einer zwischen einer aufgenommenen Flüssigkeit und dem Pipettierkolben eingeschlosse­ nen Gasmenge durch eine Ausschiebe-Bewegung des Pipettierkolbens auf die Pipettieröffnung zu verkleinert wird, gilt das zuvor beschriebene Beur­ teilungsverfahren entsprechend. Es gilt allgemein, dass der Dosierungsvor­ gang als fehlerfrei beurteilt wird, wenn der Druck des im Flüssigkeitsauf­ nahmeraum eingeschlossenen Gases einen bestimmten Grenzwert erreicht oder unter- bzw. überschreitet oder/und wenn die zeitliche Änderung des Drucks einen bestimmten Grenzwert erreicht oder unter- bzw. überschrei­ tet.For the dispensing process in which the volume is between an absorbed liquid and the pipetting flask included NEN amount of gas by pushing the pipetting piston out If the pipetting opening is reduced, the assessment described above applies division procedure accordingly. It is generally accepted that the dosage gang is judged to be error-free if the pressure of the fluid in the included gas reaches a certain limit or falls below or exceeds or / and if the time change of the Pressure reaches or falls below or exceeds a certain limit tet.

Nachteilig an diesem Verfahren des Standes der Technik ist, dass sich die Beurteilung, ob der Flüssigkeitsdosierungsvorgang fehlerfrei abgelaufen ist oder nicht, nur auf einige wenige Messwerte stützt, die in der Regel zu Beginn des Dosierungsverfahrens gemessen werden. Ein Fehler, der nach dem Erreichen des Gasdruck-Grenzwerts auftritt, wird von diesem Ver­ fahren nicht mehr erfasst. Ein derartiger Fehler kann beispielsweise auf­ treten, wenn die Pipettierspitzenöffnung während des Einströmens von Flüssigkeit in die Pipettierspitze durch einen in der Flüssigkeit vorhandenen Festkörper verstopft wird. Dies kann bei der Dosierung von Blut der Fall sein, wenn etwa geronnene Bestandteile im flüssigen Blut vorhanden sind.A disadvantage of this prior art method is that the Assessment of whether the liquid dosing process was carried out without errors or not, based only on a few metrics that are usually too Be measured at the beginning of the dosing process. A mistake after when the gas pressure limit is reached, this ver drive no longer recorded. Such an error can occur, for example occur when the pipette tip opening during the inflow of Liquid into the pipette tip through one present in the liquid Solid is clogged. This can be the case when dosing blood if there are coagulated components in the liquid blood.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lehre anzugeben, welche es dem Fachmann ermöglicht, Flüssigkeitsdosierungsvorgänge hinsichtlich ihres erfolgreichen Ablaufs sicher zu beurteilen und fehlerhafte Dosierungen frühzeitig zu erkennen.It is therefore an object of the present invention to provide a teaching which enables the person skilled in the art to perform liquid dosing processes to be judged reliably and faulty with regard to their successful operation Detect doses early.

Nach einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Beurteilung eines Flüssigkeitsdosie­ rungsvorgangs in einem zumindest teilweise mit einem Gas, vorzugsweise mit Luft, gefüllten Gefäß, insbesondere eines Aspirations- oder/und Dispen­ sationsvorgangs beim Pipettieren, bei welchem Verfahren ein zeitlicher Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße eines in dem Gefäß vorhandenen Mediums im Wesentlichen über die gesamte Dauer des Dosierungsvorgangs erfasst wird, bei welchem weiterhin der im Wesentlichen gesamte zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße mit einem vorbestimmten Zustandsgrößen-Sollwertebereich verglichen wird, und bei welchem in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein Beurteilungsergebnis ausgegeben wird.According to a first aspect of the present invention, the Task solved by a procedure for assessing a liquid dose  tion process in an at least partially with a gas, preferably with air, filled vessel, especially an aspiration or / and dispenser tion process when pipetting, which method is a temporal one Course of at least one state variable of one present in the vessel Medium essentially over the entire duration of the dosing process is recorded, in which the essentially total temporal Course of the at least one state variable with a predetermined one State variable setpoint range is compared, and at which in Depending on the comparison result, an assessment result is output becomes.

Obwohl bei der Würdigung des Standes der Technik ein Beurteilungsver­ fahren eines Pipettiervorgangs beschrieben wurde, ist das erfindungsge­ mäße Verfahren nicht auf Pipetten als Gefäße beschränkt, sondern an beliebigen Gefäßen anwendbar. Durch das Erfassen wenigstens einer Zustandsgröße eines in dem Gefäß vorhandenen Mediums über im Wesent­ lichen die gesamte Dauer des Dosierungsvorgangs steht Information über den Füllungszustand des Gefäßes im Wesentlichen für den gesamten Dosierungsvorgang zur Verfügung und kann zu dessen Beurteilung her­ angezogen werden. Durch Vergleichen des im Wesentlichen gesamten zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Zustandsgröße mit einem Zustandsgrößen-Sollwertebereich können zu beliebigen Zeitpunkten wäh­ rend des Dosierens auftretende abnormale Werte der wenigstens einen Zustandsgröße gefunden und so der Dosierungsvorgang zuverlässig beur­ teilt werden.Although an assessment ver driving a pipetting process has been described is the fiction methods are not limited to pipettes as vessels, but to any vessel applicable. By capturing at least one State variable of a medium present in the vessel over essentially Information about is available for the entire duration of the dosing process the filling state of the vessel essentially for the whole Dosing process is available and can be used to assess it get dressed by. By comparing the essentially whole time course of the at least one state variable with a The state variable setpoint range can be selected at any time abnormal values of at least one occurring during dosing State variable found and thus reliably assess the dosing process be shared.

Der Zustandsgrößen-Sollwertebereich kann beispielsweise ein u. U. mit einer Toleranzzugabe versehener, idealisierter Zustandsgrößenverlauf sein.The state variable setpoint range can be, for example, a u. U. with an idealized state variable curve provided with a tolerance allowance.

Die Zustandsgröße kann in jedem beliebigen, in dem Gefäß vorhandenen Medium erfasst werden. Beispielsweise kann die Zustandsgröße der hydro­ statische Druck der in einen offenen Becher oder eine Flasche dosierten Flüssigkeit sein, der am tiefsten Punkt des Bechers bzw. der Flasche ge­ messen wird. Häufig werden zur Flüssigkeitsdosierung jedoch Gefäße mit einem während des Dosierungsvorgangs abgeschlossenen Gasraum ver­ wendet, wie dies beispielsweise beim Pipettieren mit Pipettierspitzen der Fall ist. Bei derartigen Gefäßen kann durch Erfassung wenigstens einer Zustandsgröße des in dem Gefäß vorhandenen Gases ein besonders ge­ naues Ergebnis erhalten werden, da die im Gefäß eingeschlossene Gas­ menge im Gegensatz zur ein- oder ausströmenden Flüssigkeit fast aus­ schließlich durch die zu dosierende Flüssigkeit beeinflusst wird und ein Einfluss durch die Umgebung des Gefäßes nahezu ausgeschlossen ist.The state variable can be in any one present in the vessel Medium are detected. For example, the state variable of the hydro static pressure of the dosed into an open cup or bottle  Be liquid that is at the lowest point of the cup or bottle will measure. However, vessels are often used for liquid dosing a gas space closed during the metering process applies, such as when pipetting with pipetting tips of the Case is. In such vessels, at least one can be detected State variable of the gas present in the vessel a particularly ge exact result can be obtained because the gas trapped in the vessel quantity almost in contrast to the inflowing or outflowing liquid is finally influenced by the liquid to be dosed and a Influence from the surroundings of the vessel is almost impossible.

Ein weiterer Vorteil einer Erfassung wenigstens einer Zustandsgröße des in dem Gefäß vorhandenen Gases liegt darin, dass dadurch auch Dosierungs­ vorgänge mit geringeren Dosierungsmengen beurteilt werden können als bei einer Erfassung einer Zustandsgröße der dosierten Flüssigkeit selbst, da die Flüssigkeit in stärkerem Maße als das Gas Adhäsions- oder/und Rei­ bungswechselwirkungen mit der Gefäßwand unterliegt. Diese Wechselwir­ kungen werden erst ab einer gewissen Mindestflüssigkeitsmenge vernach­ lässigbar.Another advantage of detecting at least one state variable of the in the gas present in the vessel lies in the fact that this also means dosing operations with lower dosage amounts can be assessed as upon detection of a state variable of the metered liquid itself, because the liquid to a greater extent than the gas adhesion or / and Rei interactions with the vessel wall. This interaction Consequences are only considered from a certain minimum amount of liquid lässigbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit jeder Art von Gas, d. h. in jeder Art von Gasatmosphäre, durchführbar. Im einfachsten und häufigsten Fall wird der Dosierungsvorgang in Umgebungsluft durchgeführt, weshalb die Gefäße in diesem Fall mit Luft gefüllt sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass Flüssigkeiten zu dosieren sind, deren Kontakt mit Luft oder Sauerstoff nicht erwünscht ist. In diesem Fall kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei einer Dosierung in einer inerten oder quasi-inerten Atmosphäre wie z. B. Argon-, Stickstoff- oder Kohlendioxidatmosphäre, eingesetzt werden.The method according to the invention can be used with any type of gas, i. H. in every Kind of gas atmosphere, feasible. In the simplest and most common case the dosing process is carried out in ambient air, which is why the In this case, the vessels are filled with air. However, it is also conceivable that liquids must be dosed, their contact with air or oxygen is not desired. In this case, the method according to the invention even when dosed in an inert or quasi-inert atmosphere such as B. argon, nitrogen or carbon dioxide atmosphere used become.

Als Zustandsgröße kommt, wie bereits beschrieben, für eine Messung in der im Gefäß vorhandenen Flüssigkeit der hydrostatische Druck, für eine Messung im Gas der Gasdruck und/oder die Temperatur in Frage. Da die im Gefäß vorhandene Gasmenge, d. h. die Gasmasse, bei vielen Dosiergefä­ ßen während des Dosierungsvorgangs in etwa konstant bleibt, jedoch durch Bewegung eines Kolbens das Volumen der Gasmenge geändert wird, ändern sich mit dem Volumen der Druck und, je nach Ausführung des Dosierungsvorgangs, auch die Temperatur des Gases. Bei besonders lang­ samen Gasvolumenänderungen im Gefäß kann näherungsweise von einer isothermen Volumenänderung ausgegangen werden. In diesem Falle macht die Messung lediglich des Drucks Sinn. Bei besonders schnellen Volumen­ änderungen kann näherungsweise von einer adiabaten Zustandsänderung ausgegangen werden, weshalb bei Kenntnis des dem Gas zugeordneten Adiabatenexponenten entweder der Druck oder die Temperatur als Zu­ standsgröße erfasst werden können. Die höchste Genauigkeit und Sicher­ heit erhält man jedoch, wenn man sowohl Druck als auch Temperatur des Gases erfasst, da dadurch ein wechselseitiges Kontrollieren der Funktions­ tüchtigkeit der Zustandsgrößenerfassungssensoren erfolgen kann.As already described, the state variable comes in for a measurement the liquid in the vessel the hydrostatic pressure, for a  Measurement in gas the gas pressure and / or the temperature in question. Since the in Amount of gas present in the vessel, d. H. the gas mass, with many dosing vessels remains approximately constant during the dosing process, however the volume of the gas quantity is changed by moving a piston, change with the volume of pressure and, depending on the version of the Dosing process, including the temperature of the gas. With particularly long Seed gas volume changes in the vessel can be approximated by one isothermal volume change can be assumed. In this case measuring only the pressure sense. With particularly fast volumes Changes can be approximated by an adiabatic change of state are assumed, which is why with knowledge of the gas assigned Adiabatic exponents either the pressure or the temperature as Zu stand size can be recorded. The highest accuracy and security Unit is obtained, however, if one pressures both the pressure and the temperature of the Gases detected, as a result of a mutual control of the function efficiency of the state quantity detection sensors can take place.

Für die Erfassung einer Zustandsgröße reicht es aus, eine Größe zu erfas­ sen, die sich in einer bekannten Beziehung mit der Zustandsgröße ändert.To record a state variable, it is sufficient to record a quantity sen, which changes in a known relationship with the state quantity.

Vorteilhafterweise ist der Zustandsgrößen-Sollwertebereich wenigstens für die gesamte Dauer des Flüssigkeitsdosierungsvorgangs definiert. In diesem Falle ist es möglich, den Flüssigkeitsdosierungsvorgang nicht nur in be­ stimmten Zeitabschnitten, sondern tatsächlich zu jedem Zeitpunkt des Dosierungsvorgangs zu beurteilen.The state variable setpoint range is advantageously at least for defines the total duration of the liquid dosing process. In this In case it is possible, the liquid dosing process is not only in be agreed periods of time, but actually at any time of the day To assess the dosing process.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass der Zustandsgrößen-Sollwertebereich nur für die Zeitdauer der Änderung der Flüssigkeitsmenge im Gefäß definiert ist. Es kann darüber hinaus sinnvoll sein, die Zustandsgröße auch vor oder/und nach der Phase der Änderung der Flüssigkeitsmenge im Gefäß zu erfassen und dementsprechend den Zustandsgrößen-Sollwertebereich auch auf diese Zeitabschnitte auszudehnen. So kann eine etwaige Transport­ phase zwischen der Aspirationsphase und der Dispensationsphase über­ wacht werden z. B. auf Flüssigkeitsverlust durch Tropfenbildung und Tropfenverlust oder gar Verlust des Pipettier-Tips (Pippettenspitze).However, this does not mean that the state variable setpoint range only defined for the duration of the change in the amount of liquid in the vessel is. It can also make sense to set the state variable before or / and after the phase of changing the amount of liquid in the vessel capture and accordingly also the state variable setpoint range to extend to these periods. So any transportation  phase between the aspiration phase and the dispensing phase via to be awake B. on fluid loss due to droplet formation and Loss of drops or even loss of the pipette tip (pipette tip).

Das genaue Vorgehen zur Erfassung derartiger der Flüssigkeitsdosierung vor- und nachgelagerter Vorgänge wird weiter unten anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels beschrieben werden.The exact procedure for registering such liquid dosing Upstream and downstream processes are explained below using an exec Example are described.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung kann der Zustandsgrößen-Sollwertebereich einer Sollkurve folgend definiert sein, wobei dann zur Berurteilung des Dosierungsvorgangs er­ mittelt wird, ob der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße innerhalb des Zustandsgrößen-Sollwertebereichs liegt, und in Abhängigkeit vom Ermittlungsergebnis ein Beurteilungsergebnis ausgeben wird. Es han­ delt sich dabei um einen sehr einfach durchzuführenden Vergleich, mit dem der Dosierungsvorgang zuverlässig beurteilt werden kann.According to a first preferred embodiment of the present invention The state variable setpoint range can follow a set curve be defined, and then to assess the dosing process it is averaged whether the time course of the at least one state variable is within the state variable setpoint range, and depending an assessment result is output from the result of the investigation. It han is a very easy comparison to make the dosing process can be reliably assessed.

Aus Gründen einer größtmöglichen Anschaulichkeit und eines einfachen Verständnisses der erhaltenen Beurteilungserbnisse kann der Zustands­ größen-Sollwertebereich vorteilhaft derart definiert sein, dass der Flüssig­ keitsdosierungsvorgang als fehlerfrei beurteilt wird, solange der erfasste zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße innerhalb des Zu­ standsgrößen-Bereichs liegt und dass er als fehlerhaft beurteilt wird, wenn ermittelt wird, dass der erfasste zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße zumindest abschnittsweise außerhalb des Zustandsgrößen- Sollbereichs liegt.For the sake of clarity and simplicity Understanding of the assessment results obtained can be the condition size setpoint range can advantageously be defined such that the liquid dosing process is judged to be error-free as long as the recorded temporal course of the at least one state variable within the Zu range and that it is judged to be faulty if it is determined that the recorded time profile of the at least one State variable at least in sections outside the state variable Target range is.

Beispielsweise kann eine Pipettenöffnung vorübergehend durch einen Festkörper verstopft oder in ihrem Querschnitt verengt sein, wobei der Festkörper nach einer Verharrungszeit durch die ein- oder ausströmende Flüssigkeit fortgespült wird. In diesem Falle würde der Gasdruck im Inneren der Pipettenspitze beispielsweise bei einem Aspirationsvorgang stark ab­ fallen (oder/und die Gastemperatur würde stark abfallen), so dass die Zustandsgröße ihren Sollwertebereich verlässt. Nach der Beseitigung der Störung kann die Zustandsgröße wieder Werte annehmen, die innerhalb des Sollwertebereichs liegen. Da jedoch während des Auftretens der Stö­ rung undefinierte Strömungsverhältnisse an der Pipettenspitze vorlagen, ist es sinnvoll, eine Pipettierung bereits dann als fehlerhaft zu beurteilen, wenn ermittelt wird, dass der erfasste zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße zumindest abschnittsweise außerhalb des Zustandsgrößen- Sollwertebereichs liegt.For example, a pipette opening can be temporarily opened by a Solid body clogged or narrowed in cross section, the Solid after a pause by the inflowing or outflowing Liquid is washed away. In this case the gas pressure would be inside the pipette tip, for example during an aspiration process  drop (or / and the gas temperature would drop sharply), so the State variable leaves its setpoint range. After removing the Fault, the state variable can again assume values that are within of the setpoint range. However, since during the occurrence of the interference Undefined flow conditions existed at the pipette tip it makes sense to assess a pipetting as faulty if: it is determined that the recorded time profile of the at least one State variable at least in sections outside the state variable Setpoint range.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Möglich­ keit, über die Beurteilung eines korrekten Ablaufs des Dosierungsvorgangs hinaus, im Falle des Auftretens eines Fehlers diesen hinsichtlich seiner Fehlerart zu diagnostizieren. Dazu ist es vorteilhaft, dass dann, wenn der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße als zumindest ab­ schnittsweise außerhalb des Zustandsgrößen-Sollbereichs liegend erfasst wird, ermittelt wird, ob der Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße zumindest abschnittsweise in wenigstens einem Fehlerbereich von einer Mehrzahl von Fehlerbereichen eines außerhalb des Zustandsgrößen-Soll­ bereichs liegenden Zustandsgrößen-Wertebereichs liegt. In Abhängigkeit von dem wenigstens einen durchlaufenen Fehlerbereich wird dann eine Fehlermeldung ausgegeben.Another advantage of the method according to the invention lies in the possibility ability to assess the correct course of the dosing process In addition, in the event of an error, this with regard to its Diagnose type of error. It is advantageous that if the time course of the at least one state variable as at least from recorded in sections lying outside the target state range is determined, whether the course of the at least one state variable at least in sections in at least one error range of one A plurality of error ranges, one outside the target state variable range of state variables. Dependent on of the at least one error area that has been passed through then becomes one Error message issued.

Verlässt der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße den Zustandsgrößen-Sollwertebereich, so befindet sich der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße in einem außerhalb des Zustandsgrößen- Sollwertebereichs liegenden Zustandsgrößen-Wertebereich. Dabei treten üblicherweise unterschiedliche Fehlerarten zu unterschiedlichen Zeiten auf oder/und führen zu unterschiedlichen Abweichungen des Zustandsgrößen­ werts vom Zustandsgrößen-Sollwertebereich. Es ist daher möglich, den den Zustandsgrößen-Sollwertebereich umgebenden Zustandsgrößen-Wertebe­ reich in wenigstens einen Fehlerbereich, vorzugsweise eine Mehrzahl von Fehlerbereichen, zu unterteilen. Dabei ist jedem Fehlerbereich vorteilhafter­ weise genau ein Fehler, unter Umständen jedoch auch eine Mehrzahl von Fehlern, zugeordnet. Im Falle mehrerer Fehlerbereiche sind diese zeitlich oder/und durch ggf. zeitveränderliche Zustandsgrößen-Schwellenwerte von­ einander abgegrenzt.If the time course of the at least one state variable leaves the State variable setpoint range, so is the time course of the at least one state variable in a state variable outside the State value value range lying within the setpoint range. Kick usually different types of errors occur at different times or / and lead to different deviations in the state variables value from the state variable setpoint range. It is therefore possible that the State variable setpoint range surrounding state variable valuesbe range in at least one error range, preferably a plurality of  To divide areas of error. Each area of error is more advantageous exactly one error, but possibly also a plurality of Errors. In the case of several error areas, these are temporal or / and by time-variable state variable threshold values of delimited from each other.

Ebenso kann der Zustandsgrößen-Sollwertebereich durch eine obere und eine untere Schwellenkurve vom übrigen Zustandsgrößen-Wertebereich abgegrenzt sein. Als obere Schwellenkurve wird dabei die Schwellenkurve bezeichnet, welche den Zustandsgrößen-Sollwertebereich zu höheren Zustandsgrößenwerten hin begrenzt. Die untere Schwellenkurve ist dem­ entsprechend die den Zustandsgrößen-Sollwertebereich zu niedrigeren Zu­ standsgrößenwerten hin begrenzende Schwellenkurve. Die Schwellenkur­ ven können Funktionen der Zeit sein und sind dies in der Regel auch, da der Zustandsgrößen-Sollwertebereich meist einer nicht-trivialen Sollkurve folgt. In diesem Falle kann die Ermittlung, ob der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße innerhalb des vorbestimmten Zustands­ größen-Sollwertebereichs liegt, auf einfache Art und Weise durch einen Vergleich des zeitlichen Verlaufs mit der oberen Schwellenkurve und der unteren Schwellenkurve durchgeführt werden.Likewise, the state variable setpoint range can be defined by an upper and a lower threshold curve from the rest of the state variable value range be delimited. The threshold curve is the upper threshold curve denotes which increases the state variable setpoint range State quantity values limited. The lower threshold curve is that accordingly, the state variable setpoint range to lower Zu threshold curve limiting the size of the standpoints. The threshold course ven can be and are usually functions of time the state variable setpoint range usually a non-trivial setpoint curve follows. In this case, it can be determined whether the temporal course of the at least one state variable within the predetermined state size setpoint range lies in a simple manner by a Comparison of the course over time with the upper threshold curve and the lower threshold curve.

Als Alternative dazu kann die Ermittlung, ob der zeitliche Verlauf der we­ nigstens einen Zustandsgröße innerhalb des vorbestimmten Zustandsgrö­ ßen-Sollwertebereichs liegt, auch durch Bildverarbeitung durchgeführt werden. Ein bildverarbeitendes Ermittlungsverfahren wird durch das erfin­ dungsgemäße Verfahren insoweit begünstigt, als sich die im Verfahren verwendeten Datengrundlagen, wie z. B. zeitlicher Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße, Zustandsgrößen-Sollwertebereich sowie gewünschtenfalls eine Mehrzahl von Fehlerbereichen besonders gut für eine graphische Darstellung und Auswertung eignen. As an alternative to this, the determination as to whether the temporal course of the we at least one state variable within the predetermined state quantity ß-setpoint range is also carried out by image processing become. An image processing investigation procedure is invented by the inventor Processes in accordance with the invention are favored insofar as those in the process data bases used, such as B. time course of at least one State variable, state variable setpoint range and if desired a plurality of error areas particularly good for a graphic Presentation and evaluation are suitable.  

Die Qualität der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichten Beur­ teilung des Flüssigkeitsdosierungsvorgangs hängt in großem Maße von dem für die Beurteilung herangezogenen Zustandsgrößen-Sollwertebereich ab. Ist der Zustandsgrößen-Sollwertebereich sehr breit gefasst, besteht die Gefahr, dass bereits fehlerhafte Dosierungsvorgänge noch als fehlerfrei beurteilt werden. Umgekehrt birgt ein sehr eng gefasster Zustandsgrößen- Sollwertebereich das Risiko, dass fehlerfreie Dosierungsvorgänge als fehler­ haft beurteilt werden.The quality of the assessment achieved with the method according to the invention Division of the liquid dosing process largely depends on that used for the assessment of the state variable setpoint range. If the state variable setpoint range is very broad, there is Danger that already incorrect dosing processes are still error-free be assessed. Conversely, a very narrow state Setpoint range the risk that error-free dosing processes as errors be judged.

Ein für die Beurteilung von Flüssigkeitsdosierungsvorgängen besonders geeigneter Zustandsgrößen-Sollwertebereich eines bestimmten Flüssigkeits­ dosiervorgangs kann dadurch erhalten werden, dass man den im Wesentli­ chen gleichen Flüssigkeitsdosiervorgang unter Verwendung der im Wesent­ lichen gleichen Vorgangsparameter wiederholt durchführt und dabei den zeitlichen Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße erfasst. Die Ver­ wendung "im Wesentlichen gleicher Vorgangsparameter" bedeutet dabei, dass nach Möglichkeit die gleiche Flüssigkeit (oder zumindest eine Flüssig­ keit im Wesentlichen gleicher Viskosität, Oberflächenspannung etc.) bei im Wesentlichen gleicher Umgebungstemperatur in das im Wesentlichen gleiche Gefäß, d. h. ein Gefäß derselben Bauart, z. B. derselben Bestell­ nummer desselben Herstellers, in der im Wesentlichen gleichen Gasatmo­ sphäre mit im Wesentlichen gleichen Betriebseinstellungen einer Dosie­ rungsvorrichtung dosiert wird. Zu den Betriebseinstellungen einer Dosier­ vorrichtung zählt beispielsweise die Dosiergeschwindigkeit in Flüssigkeits­ volumen pro Zeiteinheit oder Flüssigkeitsgewicht pro Zeiteinheit.One especially for the assessment of liquid dosing processes suitable range of state variables for a certain liquid dosing can be obtained by essentially Chen same liquid dosing process using the essentially Lichen same process parameters repeatedly and the temporal course of the at least one state variable recorded. The Ver The phrase "essentially the same process parameters" means that if possible the same liquid (or at least a liquid essentially the same viscosity, surface tension etc.) at im Essentially the same ambient temperature in the essentially same vessel, d. H. a vessel of the same type, e.g. B. the same order number of the same manufacturer, in essentially the same gas atmosphere sphere with essentially the same operating settings of a dose dosing device. To the operating settings of a dosing device counts, for example, the dosing speed in liquid volume per unit of time or liquid weight per unit of time.

Die beim praktischen Einsatz einer Dosiereinrichtung auftretende Streuung oder auch auf eine Exemplarstreuung der Dosiereinrichtung zurückzuführ­ ende der Vorgangsparameter wie z. B. Messtemperatur, Dosiergeschwindig­ keit und, wie bereits erwähnt, Gefäßform, soll also unter "im Wesentlichen gleich" subsummiert werden, so dass der so ermittelte Sollwertbereich diese Parameter-Streuung berücksichtigt. The scatter that occurs during practical use of a dosing device or to be traced back to a copy of the metering device end of the process parameters such. B. measuring temperature, dosing speed speed and, as already mentioned, the shape of the vessel, it should be under "essentially equal ", so that the setpoint range determined in this way this parameter spread is taken into account.  

Nach mehrmaligem Durchführen des Flüssigkeitsdosiervorgangs erhält man, vorausgesetzt jeder einzelne Dosierungsvorgang ist fehlerfrei abgelaufen, eine Schar von zeitlichen Verläufen der wenigstens einen Zustandsgröße, deren Einhüllende weiteren Durchführungen dieses Flüssigkeitsdosierungs­ vorangs als Zustandsgrößen-Sollwertebereich zugrundegelegt werden kann. Je nach der Sicherheitsrelevanz der dosierten Flüssigkeitsmenge oder nach dem Wert der dosierten Flüssigkeit kann die Einhüllende der Mehrzahl von zeitlichen Verläufen der wenigstens einen Zustandsgröße um einen Tole­ ranzbetrag vergrößert oder verkleinert werden und die so erweiterte bzw. reduzierte Einhüllende als Sollwertebereich verwendet werden.After performing the liquid dosing process several times, provided that each individual dosing process was carried out without errors, a group of temporal courses of the at least one state variable, their envelopes further passages of this liquid metering can initially be used as the state variable setpoint range. Depending on the safety relevance of the metered amount of liquid or after the envelope of the plurality of temporal courses of the at least one state variable by a tole margin can be increased or decreased and the reduced envelope can be used as the setpoint range.

Alternativ dazu kann die Schar von zeitlichen Verläufen der wenigstens einen Zustandsgröße auch zu einer Referenzkurve zusammengefasst wer­ den, beispielsweise durch Mittelwertbildung. Diese so vorbestimmte Refer­ enzkurve kann, mit einem beidseitigem Toleranzfeld (± n-6) versehen, ebenfalls als Zustandsgrößen-Sollwertebereich dienen.Alternatively, the group of time courses of the at least a state variable can also be combined into a reference curve by, for example, by averaging. This so predetermined refer enzkurve can be provided with a tolerance field on both sides (± n-6), also serve as a state variable setpoint range.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens, kann dann aus dem zeitlichen Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße durch Korrelationsrechenverfahren ein Übereinstim­ mungsgrad des zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Zustandsgröße mit der vorbestimmten Referenzkurve ermittelt und in Abhängigkeit vom Ermitt­ lungsergebnis ein Beurteilungsergebnis den Dosierungsvorgang betreffend ausgegeben werden. Durch Einsatz von Korrelationsrechenverfahren sind sehr genaue Vergleiche des zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Zu­ standsgröße mit der vorbestimmten Referenzkurve möglich. Außerdem kann durch Ausführen eines Korrelationsrechenverfahrens und durch Hin­ terlegung einer Referenzkurve für bestimmte Betriebsparameter der zur Speicherung des Zustandsgrößen-Sollwertebereichs nötige Speicherplatz und die für den Vergleich mit einem aktuellen Zustandsgrössenverlauf benötigte Rechenzeit reduziert werden. Dadurch kann auch der zu beur­ teilende Dosiervorgang schneller ablaufen. Der errechnete Korrelations­ kreffizient kann als Qualitätskennzahl dienen.According to a further preferred embodiment of the invention essen procedure, can then from the time course of at least a state variable by means of correlation calculation methods degree of temporal progression of the at least one state variable the predetermined reference curve is determined and as a function of the determination result of an assessment of the dosing process be issued. By using correlation calculation methods very precise comparisons of the time course of the at least one zu stand size possible with the predetermined reference curve. Moreover can be carried out by performing a correlation calculation method and by Hin establishing a reference curve for certain operating parameters of the Storage of the state variable setpoint range required storage space and that for comparison with a current state variable curve required computing time can be reduced. This can also be used to assess  dividing dosing run faster. The calculated correlation crude can serve as a quality indicator.

Als Korrelationsverfahren kommen bekannte Verfahren, wie z. B. die Fast- Fourier-Transformation, Polynomregression, Regressionsverfahren im All­ gemeinen, Wavelets und Differenzenbildung in Frage.Known methods such as e.g. B. the fast Fourier transformation, polynomial regression, regression methods in space mean, wavelets and difference formation in question.

Derartige Korrelationsrechenverfahren geben den Übereinstimmungsgrad zwischen zwei Kurven oder Punktverläufen in der Regel als numerischen Wert aus. Der zu untersuchende Dosierungsvorgang kann beispielsweise dann als fehlerhaft beurteilt werden, wenn der ermittelte Übereinstim­ mungsgrad außerhalb eines vorbestimmten Übereinstimmungsgrad-Soll­ wertebereichs liegt. Durch diesen Vergleich eines numerischen Wertes mit einem vorbestimmten Wertebereich kann das Beurteilungsergebnis beson­ ders schnell erhalten werden, was angesichts der bei industriellen Dosie­ rungsvorgängen kurzen zur Verfügung stehenden Zeiten von großer Wich­ tigkeit ist.Correlation calculation methods of this type give the degree of agreement between two curves or point courses usually as numerical Value. The dosing process to be examined can, for example then be judged to be faulty if the determined match Degree of achievement outside a predetermined degree of conformity range of values. By comparing a numerical value with The result of the evaluation can in particular be in a predetermined value range be obtained quickly, given the fact that in industrial doses short available times of great importance action is.

Weiterhin kann ein auftretender Fehler, der dann vorliegt, wenn der Über­ einstimmungsgrad als außerhalb des vorbestimmten Übereinstimmungs­ grad-Sollwertebereichs liegend erfasst wird, durch ein weiterführendes Diagnose-Vergleichsverfahren näher untersucht werden. Insbesondere wird hierbei ermittelt, ob der Übereinstimmungsgrad in einem Fehlerbereich aus einer Mehrzahl von Fehlerbereichen eines außerhalb des Übereinstimmungs­ grad-Sollwertebereichs liegenden Übereinstimmungsgrad-Wertebereichs liegt. In Abhängigkeit von dem Fehlerbereich, in dem der Übereinstim­ mungsgrad liegt, wird dann eine Fehlermeldung ausgegeben. Dadurch ist es möglich, einen systematischen Fehler an der Dosieranlage schnell und zuverlässig zu erkennen und zu beheben. Dazu können beispielsweise in Versuchen Fehlerbereiche innerhalb des gesamten Übereinstimmungsgrad- Wertebereichs ermittelt und diesen bestimmte Fehler bzw. Fehlergruppen zugeordnet werden, wodurch unter Umständen eine Aussage darüber möglich ist, wie kritisch der jeweilige Fehler ist.Furthermore, an error that occurs when the over Degree of attunement as outside the predetermined correspondence degree setpoint range is recorded horizontally by a further Diagnostic comparison methods are examined in more detail. In particular this determines whether the degree of conformity is within an error range a plurality of error areas one out of match degree setpoint range lying degree of agreement value range lies. Depending on the area of error in which the match an error message is then issued. That’s it possible, a systematic error in the dosing system quickly and reliable detection and remedy. For example, in Try error areas within the overall match level Value range determined and this specific errors or error groups  assigned, which may result in a statement about it it is possible how critical the respective error is.

Um weitere Rechenzeit und weiteren Speicherplatz einsparen zu können reicht es aus, wenn das Korrelationsrechenverfahren als Eingangsgröße Stützpunkte aus dem zeitlichen Verlauf der wenigstens einen Zustands­ größe und aus der Referenzkurve verwendet. Bei ausreichend geringem Abstand zwischen den Stützpunkten kann die Rechenzeit und der benötigte Speicherplatz erheblich reduziert werden, ohne dass Genauigkeit im Beur­ teilungsergebnis eingebüßt wird.In order to be able to save further computing time and further storage space it is sufficient if the correlation calculation method is used as the input variable Bases from the time course of the at least one state size and used from the reference curve. With enough little The distance between the bases can be the computing time and the required Storage space can be significantly reduced without accuracy in the appraisal division result is lost.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird die vorstehende Aufgabe ebenfalls gelöst durch eine Vorrichtung zur Beurteilung eines Vorgangs einer Flüssigkeitsdosierung in einem zumindest teilweise mit Gas, vorzugsweise mit Luft, gefüllten Gefäß unter Verwendung des zuvor be­ schriebenen Verfahrens, wobei die Vorrichtung umfasst: wenigstens einen Sensor zur Erfassung des zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Zu­ standsgröße, einen Datenspeicher zur Speicherung eines vorbestimmten Zustandsgrößen-Sollbereichs von vom Sensor erfassten Zustandsgrößen­ werten sowie gewünschtenfalls von Zeitpunkten der Erfassung der ein­ zelnen Zustandsgrößenwerte, eine Datenverarbeitungseinheit zum Vergleich des zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Zustandsgröße mit dem vor­ bestimmten Zustandsgrößen-Sollwertebereich und eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines Beurteilungsergebnisses in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs durch die Datenverarbeitungseinheit.In another aspect of the invention, the foregoing Task also solved by a device for assessing a Process of metering liquid in an at least partially with gas, preferably filled with air, using the previously be The method described, the device comprising: at least one Sensor for detecting the time course of the at least one zu stand size, a data memory for storing a predetermined State variable target range of state variables detected by the sensor evaluate and, if desired, the times of recording the individual state variable values, a data processing unit for comparison the time course of the at least one state variable with the previous one determined state variable setpoint range and an output unit for Output of an assessment result depending on the result the comparison by the data processing unit.

Der wenigstens eine Sensor dient der Erfassung des zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Zustandsgröße. Diese Erfassung kann kontinuierlich oder in einem zeitlichen Abstand voneinander erfolgender Einzelmessungen erfolgen, wobei der Abstand zwischen zwei Einzelmessungen im Vergleich zur Gesamtdauer des Flüssigkeitsdosierungsvorgangs klein ist. The at least one sensor is used to record the time profile of the at least one state variable. This acquisition can be continuous or at intervals of individual measurements take place, the distance between two individual measurements in comparison to the total duration of the liquid dosing process is small.  

Im Datenspeicher ist der vorbestimmte Zustandsgrößen-Sollwertebereich gespeichert. Weiterhin werden die vom Sensor erfassten Zustandsgrößen­ werte im Datenspeicher abgelegt.The predetermined state variable setpoint range is in the data memory saved. Furthermore, the state variables detected by the sensor values stored in the data memory.

Aus einer Mehrzahl von Einzelmessungen kann beispielsweise dadurch ein zeitlicher Verlauf gebildet werden, dass man jeder Messung einen für den Dosierungsvorgang charakteristischen Maschinen- oder Gefäßzustand, bei­ spielsweise die Stellung eines beweglichen Kolbens relativ zum übrigen Gefäß, zuordnet. Die Stellung des Kolbens ist zumindest während der Phase, in der der Kolben bewegt wird, einem Zeitpunkt äquivalent.From a plurality of individual measurements, for example, one can temporal course are formed that one for each measurement one for the Dosing process characteristic machine or vessel state, at for example, the position of a movable piston relative to the rest Vessel, assigned. The position of the piston is at least during the Phase in which the piston is moved, equivalent to a point in time.

Die Vorrichtung kann auch eine Uhr umfassen. Gewünschtenfalls können dann, alternativ oder zusätzlich zu den vorgenannten Maschinenzuständen, auch die einer Zustandsgrößenerfassung zugeordneten Zeitpunkte selbst gespeichert werden. Eine Speicherung von Zustandsgrößen zusammen mit den ihnen zugeordneten Erfassungszeitpunkten oder diesen äquivalenten Maschinenzuständen ist beispielsweise nötig, wenn die Erfassung von Zu­ standsgrößenwerten durch wenigstens einen Sensor nicht in konstanten Zeitabständen erfolgt. Werden Zustandsgrößenwerte dagegen in konstan­ ten Zeitabständen erfasst, so kann die Speicherung von Erfassungszeit­ punkten entfallen, da der Erfassungszeitpunkt aus der Reihenfolgeposition eines Zustandsgrößenwerts in einer Reihe von Zustandsgrößenwerten bestimmbar ist.The device can also comprise a clock. If you can then, alternatively or in addition to the aforementioned machine states, also the points in time assigned to a state variable acquisition itself get saved. A storage of state variables together with the acquisition times assigned to them or these equivalents Machine status is necessary, for example, if the acquisition of Zu Stand size values by at least one sensor not constant Intervals. On the other hand, state quantity values are constant ten time intervals, so the storage of acquisition time points do not apply because the time of entry from the sequence position a state quantity value in a series of state quantity values is determinable.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Datenverarbeitungseinheit, welche im Datenspeicher abgelegte Daten zu dem Vergleich des zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Zustandsgröße mit dem Zustandsgrößen-Sollwertebe­ reich heranzieht.Furthermore, the device comprises a data processing unit, which Data stored in the data memory for the comparison of the time course the at least one state variable with the state quantity setpoint values draws rich.

Eine Ausgabeeinheit dient schließlich zur Ausgabe eines Beurteilungsergeb­ nisses, welches in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs durch die Datenverarbeitungseinheit erhalten wird. Die Ausgabeeinheit kann alphanu­ merische Zeichen oder/und graphische Elemente, wie z. B. farbige oder/und strukturierte Linien oder/und Flächen, zur Ausgabe des Beurteilungsergeb­ nisses und, falls gewünscht, zur Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Zustandsgröße sowie des Zustandsgrößen-Sollwertebereichs verwenden.Finally, an output unit is used to output an evaluation result nisses, which depends on the result of the comparison by the Data processing unit is obtained. The output unit can be alphanu  meric characters and / or graphic elements, such as. B. colored or / and structured lines and / or areas, to output the assessment result nisses and, if desired, to show the time course of the Use the state variable and the state variable setpoint range.

Zusätzlich zum Zustandsgrößen-Sollwertebereich kann in dem Datenspei­ cher weiterhin eine Mehrzahl von vorbestimmten Fehlerbereichen gespei­ chert sein, wobei jedem Fehlerbereich wenigstens ein möglicher Fehler des Dosierungsvorgangs zugeordnet ist. Dadurch kann die Datenverarbeitungs­ einheit den oder die in Frage kommenden Fehler des Dosierungsvorgangs diagnostizieren.In addition to the state variable setpoint range, in the data memory cher further stored a plurality of predetermined error ranges chert be, each error area at least one possible error of the Dosing process is assigned. This allows data processing unit or errors in the dosing process in question diagnose.

Weiterhin kann die Vorrichtung zur Erstellung des Zustandsgrößen-Soll­ bereichs eine Editiereinheit umfassen, durch die beispielsweise ausgehend von einer Schar von zeitlichen Verläufen von Zustandsgrößen ein Zustands­ größen-Sollwertebereich erstellt werden kann.Furthermore, the device for creating the desired state variable area include an editing unit, for example, starting from a state from a bevy of temporal courses of state variables size setpoint range can be created.

Die Editiereinheit kann dazu eine mit ihr verbundene Eingabeeinheit um­ fassen. Über diese Eingabeeinheit können beispielsweise Zahlenwerte eingegeben werden, welche Toleranzbereiche definieren, um die eine Einhüllende der Schar von zeitlichen Verläufen gegenüber der Schar ver­ breitert oder verengt wird.For this purpose, the editing unit can have an input unit connected to it believe it. Numerical values can be entered using this input unit are entered, which define tolerance ranges around which one Envelope of the family of temporal courses compared to the family ver is widened or narrowed.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Ausgabeeinheit der Vorrichtung eine graphische Ausgabeeinheit sein, wobei dann über die Eingabeeinheit ein Zustandsgrößen-Sollwertebereich auch graphisch festgelegt werden kann. Dieses graphische Verfahren, bei dem beispielsweise die Schar von zeitlichen Verläufen der Zustandsgröße und ein Zustandsgrößen-Sollwerte­ bereich gemeinsam sichtbar dargestellt werden, stellt eine besonders einfache, aber dennoch sehr wirkungsvolle Möglichkeit dar, einen Zu­ standsgrößen-Sollwertebereich zu erstellen. Mit der Editiereinheit kann jedoch auch auf graphischem Wege aus der Schar von zeitlichen Verläufen ein Referenzverlauf bzw. eine Referenzkurve erstellt werden. Mit größerer Genauigkeit kann dies jedoch durch Rechenverfahren geschehen.Alternatively or in addition, the output unit of the device be a graphical output unit, then via the input unit a state variable setpoint range can also be defined graphically can. This graphic process, in which, for example, the family of temporal courses of the state variable and a state quantity setpoints area is made visible together, represents a special simple, yet very effective way to get a to to create the standard size setpoint range. With the editing unit but also graphically from the bevy of temporal courses  a reference course or a reference curve are created. With bigger However, this can be done with accuracy using calculation methods.

Entsprechend den zuvor dargestellten bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Datenverarbeitungseinheit er­ mitteln, ob der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße inner­ halb des vorbestimmten Zustands-Sollwertebereichs liegt. Alternativ oder auch ergänzend dazu kann die Datenverarbeitungseinheit dazu ausgebildet sein, ein Korrelationsrechenverfahren zur Ermittlung eines Übereinstim­ mungsgrades des zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Zustandsgröße mit einer vorbestimmten Referenzkurve als Zustandsgrößen-Sollwertebe­ reich durchzuführen. Dann ist es vorteilhaft, wenn in dem Datenspeicher ein vorbestimmter Übereinstimmungsgrad-Sollwertebereich gespeichert ist, mit dem der ermittelte Übereinstimmungsgrad verglichen werden kann. So kann ermittelt werden, ob der ermittelte Übereinstimmungsgrad innerhalb des vorbestimmten Übereinstimmungsgrad-Sollwertebereichs liegt.According to the preferred embodiments of the The method according to the invention can be the data processing unit average whether the time course of the at least one state variable is internal is half of the predetermined state setpoint range. Alternatively or in addition to this, the data processing unit can also be designed for this be a correlation calculation method for determining a match Degree of the temporal course of the at least one state variable with a predetermined reference curve as a state variable setpoint perform richly. Then it is advantageous if in the data memory a predetermined degree of conformity setpoint range is stored, with which the determined degree of agreement can be compared. So can be determined whether the determined degree of agreement within of the predetermined degree of conformity setpoint range.

Die zuvor angesprochenen Fehlerbereiche, die in dem Datenspeicher zur Fehlerdiagnose hinterlegt sein können, können beispielsweise Überein­ stimmungsgrad-Wertebereiche sein. Dann ist einem bestimmten Bereich von Übereinstimmungsgrad-Werten ein bestimmter Fehler bzw. eine be­ stimmte Fehlergruppe zugeordnet.The previously mentioned error areas that are in the data memory Error diagnostics can be stored, for example, can match ranges of mood values. Then a certain area a certain error or a be agreed error group assigned.

Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf verwiesen, dass die beiden genannten bevorzugten Ausführungsformen zur Erhöhung der Beurteilungs­ sicherheit auch kombiniert auf ein und denselben Dosierungsvorgang angewendet werden können.At this point it should be expressly pointed out that the two mentioned preferred embodiments to increase the assessment safety combined on one and the same dosing process can be applied.

Wie bereits gesagt wurde, kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Beurteilung eines Flüssigkeitsdosierungsvorgangs mit beliebigen Gefäßen, beliebigen Flüssigkeiten sowie in einer beliebigen Gasatmosphäre ange­ wandt werden. Gleiches gilt für die oben beschriebene Vorrichtung. Beson­ ders geeignet ist dieses Verfahren jedoch für Pipettiervorgänge, weshalb die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt an einer Pipettieranlage zum Einsatz kommt bzw. das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt einen Pipettiervorgang an einer Pipettieranlage beurteilt.As has already been said, the method according to the invention for Assessment of a liquid dosing process with any vessels, any liquids and in any gas atmosphere be turned. The same applies to the device described above. Beson  However, this method is also suitable for pipetting processes, which is why the device according to the invention preferably on a pipetting system for The method according to the invention is preferably used Pipetting process assessed on a pipetting system.

Es ist dabei denkbar, dass das Verfahren bzw. die Vorrichtung neben einer bloßen Beurteilung im Falle einer als fehlerhaft beurteilten Dosierung auch Maßnahmen veranlasst bzw. durchführt. Dazu zählt beispielsweise das Anhalten eines bestimmten Dosierungsvorgangs das Auswechseln bestimmter Pipettierspitzen, das Verwerfen eines Dosiervorgangs z. B. Aspiration und Wiederholung dieses Dosiervorgangs.It is conceivable that the method or the device in addition to a mere assessment in the case of a dosage judged to be incorrect Measures initiated or carried out. This includes, for example Stopping a certain dosing process replacing certain pipetting tips, discarding a dispensing z. B. Aspiration and repetition of this dosing process.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:The present invention is described below with reference to the accompanying Drawings explained in more detail. They represent:

Fig. 1a-1e Phasen eines Aspirationsvorgangs beim Pipettieren, Fig. 1a-1e phases of a Aspirationsvorgangs pipetting,

Fig. 2 ein Verfahren zur Beurteilung eines Flüssigkeitsdosierungsvor­ gangs nach dem Stand der Technik, Fig. 2 is a method of evaluating a Flüssigkeitsdosierungsvor transfer according to the prior art,

Fig. 3 eine graphische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs des Drucks eines im Flüssigkeitsaufnahmeraum einer Pipettier­ spitze vorhandenen Gases bei einem Aspirations- und einem Dispensationsvorgang, ein Zustandsgrößen-Sollwertebereich gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie den Sollwertebereich umgebende Fehlerbereiche, Fig. 3 is a graphical representation of a time course of the pressure of a peak in the fluid receiving space of a pipetting gas present in an aspiration and a Dispensationsvorgang, a state variable setpoint range in accordance with the first preferred embodiment of the invention, as well as the desired range of values surrounding the error ranges,

Fig. 4 ein Flussdiagramm, das die erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreibt, Fig. 4 is a flow chart describing the first preferred embodiment of the method according to the invention,

Fig. 5 ein Diagramm das das Zustandekommen von Zustandsgrößen- Sollwertebereichen der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt. Fig. 5 is a diagram illustrating the occurrence of state variable setpoint value ranges of the preferred embodiments of the present invention.

Anhand der Fig. 1a bis 1e wird kurz anhand von schematischen Darstellun­ gen ein dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zugrundelie­ gender Aspirationsvorgang einer Flüssigkeit beim Pipettieren erläutert.Referring to Figs. 1a to 1e will be briefly described with reference to schematic Imaging Logo gene is a the embodiment of the present invention zugrundelie gender aspiration of a liquid during pipetting explained.

Fig. 1a zeigt einen schematischen Querschnitt einer Pipettierspitze 10, welche in Richtung des Pfeils 12 auf den Flüssigkeitsspiegel 14a einer Flüssigkeit 14 zu bewegt wird. Im Flüssigkeitsaufnahmeraum ist ein Druck­ erfassungssensor 22 angeordnet, der den Druck des im Flüssigkeitsauf­ nahmeraum 20 vorhandenen Gases erfasst. Fig. 1a shows a schematic cross section of a pipette tip 10 , which is moved in the direction of arrow 12 to the liquid level 14 a of a liquid 14 . In the liquid receiving space, a pressure detection sensor 22 is arranged, which detects the pressure of the gas present in the liquid receiving space 20 .

In Fig. 1b hat die Öffnung 10a der Pipettierspitze 10 den Flüssigkeitsspie­ gel 14a erreicht. Dadurch wird die im Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 der Pipettierspitze 10 vorhandene Gasmenge von der Umgebungsluft abge­ trennt und bleibt abgesehen von Verdampfungs- und Kondensationsvor­ gängen im Wesentlichen konstant. Die Pipettierspitze 10 wird weiterhin in Richtung des Pfeils 12 abgesenkt.In Fig. 1b, the opening 10 a of the pipette tip 10 has reached the liquid mirror 14 a. Thereby, the pipette tip of the abge 10 separates known amount of gas from the ambient air in the liquid holding space 20 and is apart from evaporation and Kondensationsvor passageways substantially constant. The pipette tip 10 is further lowered in the direction of arrow 12 .

In Fig. 1c hat die Pipettierspitze 10 ihren Absenkpunkt erreicht und verharrt mit der Öffnung 10a in der Flüssigkeit 14 eingetaucht. Der Kolben 16 wird jetzt in Richtung des Pfeils 18 bewegt. Aufgrund von Reibungs- und Ober­ flächenspannungseffekten ist noch keine Flüssigkeit in den Flüssigkeitsauf­ nahmeraum 20 eingeströmt.In Fig. 1c, the pipette tip 10 reaches its drop point and remains immersed with the opening 10 a in the liquid 14. The piston 16 is now moved in the direction of the arrow 18 . Due to friction and surface tension effects, no liquid has yet flowed into the liquid receiving space 20 .

In Fig. 1d ist zu sehen, dass die Aufnahme von Flüssigkeit 14 durch die Pipettierspitze 10 durch die Öffnung 10a hindurch bereits begonnen hat. Dann wird der Kolben 16 nicht mehr weiter bewegt (Fig. 1d'), so dass das Volumen des Flüssigkeitsaufnahmeraums 20 der Pipettierspitze 10 nicht weiter vergrößert wird. Aufgrund des im Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 vorhandenen Unterdrucks bezüglich der Umgebung strömt jedoch weiterhin Flüssigkeit 14 in den Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 nach, bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat. In Fig. 1d is seen that the uptake of liquid 14 through the pipette tip 10 has already begun to pass through the opening 10 a. Then the piston 16 is no longer moved ( FIG. 1 d ′), so that the volume of the liquid receiving space 20 of the pipette tip 10 is not increased any further. Due to the negative pressure in the liquid receiving space 20 with respect to the environment, however, liquid 14 continues to flow into the liquid receiving space 20 until an equilibrium has been established.

In Fig. 1e ist der Aspirationsvorgang beendet. Die Pipettierspitze 10 wurde aus der Flüssigkeit 14 abgehoben. Im Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 der Pipettierspitze 10 befindet sich ein bestimmtes Volumen der Flüssigkeit 14, welches dort durch den Unterdruck des zwischen Kolben 16 und dem Flüssigkeitsvolumen eingeschlossenen Gases bezüglich der Umgebung gehalten wird. Darüber hinaus tragen auch Reibungs- und Adhäsionseffekte zwischen dem Flüssigkeitsvolumen und der Wand der Pipettierspitze 10 dazu bei, dass das Flüssigkeitsvolumen in der Pipettierspitze 10 verbleibt.In Fig. 1e the aspiration process has ended. The pipette tip 10 was lifted out of the liquid 14 . In the liquid receiving space 20 of the pipette tip 10 there is a certain volume of the liquid 14 , which is held there with respect to the environment by the negative pressure of the gas enclosed between the piston 16 and the liquid volume. In addition, friction and adhesion effects between the liquid volume and the wall of the pipette tip 10 also contribute to the liquid volume remaining in the pipette tip 10 .

In Fig. 2 ist ein Druck-Zeit-Diagramm eines Verfahrens nach dem Stand der Technik zur Beurteilung eines Flüssigkeitsdosierungsvorgangs mit 30 be­ zeichnet. An der Abszisse des in Fig. 2 dargestellten Diagramms ist die Zeit t und an der Ordinate der Druck p der im Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 vorhandenen Gasmenge aufgetragen.In Fig. 2 is a pressure-time diagram of a method according to the prior art for assessing a liquid dosing process with 30 be distinguished. The time t is plotted on the abscissa of the diagram shown in FIG. 2 and the pressure p of the amount of gas present in the liquid receiving space 20 is plotted on the ordinate.

Eine Beurteilung des Flüssigkeitsdosierungsvorgangs erfolgt derart, dass ermittelt wird, ob der Druck-Zeit-Verlauf zumindest abschnittsweise eine Steigung α erreicht, d. h. ob die Gasdruckänderungsgeschwindigkeit zumin­ dest in einem Abschnitt einen vorbestimmten, zu tanα proportionalen Wert erreicht oder/und ob der Druck im Flüssigkeitsaufnahmeraum der Pipettier­ spitze bei der Aspiration einen vorbestimmten Grenzwert p* unterschreitet. Wird von dem Druck-Zeit-Diagramm in einem dem Aspirationsbeginn nahen Zeitraum die Steigung α erreicht oder/und der Grenzwert p* unterschritten, wird der Aspirationsvorgang als fehlerfrei beurteilt. Wird eine der vorge­ nannten Bedingungen nicht erfüllt, so wird der Aspirationsvorgang als fehlerhaft beurteilt.The liquid dosing process is assessed in such a way that it is determined whether the pressure-time curve is at least in sections Slope α reached, d. H. whether the gas pressure change rate at at least in one section a predetermined value proportional to tanα reached or / and whether the pressure in the liquid receiving space of the pipette peak falls below a predetermined limit p * during aspiration. Is close to the start of aspiration from the pressure-time diagram Period of time the gradient α reaches or / and the limit value p * is undershot the aspiration process is judged to be error-free. If one of the pre specified conditions are not met, the aspiration process is called misjudged.

In Fig. 3 ist im Zeitbereich A der mit dem Druckerfassungssensor 22 der Fig. 1a bis 1e während eines Aspirationsvorgangs erfasste Gasdruck im Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 der Pipettierspitze 10 durch die gepunktete Linie 40 dargestellt. Dieser zeitliche Verlauf des Drucks ist in einem Koor­ dinatensystem aufgetragen. Auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen und auf der Ordinate der Druck p des Gases im Flüssigkeitsaufnahmeraum 20.In FIG. 3, in the time range A, the gas pressure in the liquid receiving space 20 of the pipetting tip 10 , which is detected by the pressure detection sensor 22 of FIGS. 1a to 1e during an aspiration process, is represented by the dotted line 40 . This time course of the pressure is plotted in a coordinate system. The time t is plotted on the abscissa and the pressure p of the gas in the liquid receiving space 20 is plotted on the ordinate.

In diesem Koordinatensystem ist weiterhin ein einer Sollkurve folgender Druck-Sollwertebereich 42 aufgetragen. Außerhalb des Druck-Sollwertebe­ reichs 42 liegen in diesem Diagramm die unterhalb des Druck-Sollwertebe­ reichs 42 liegenden Fehlerbereiche 44, 46 und 48 sowie die oberhalb des Druck-Sollwertebereichs 42, d. h. zu höheren Drücken hin liegenden, Fehlerbereiche 50, 52, 54, 56 und 58.A pressure setpoint value range 42 following a setpoint curve is also plotted in this coordinate system. Outside the pressure Sollwertebe Reich 42 are in this diagram, below the pressure Sollwertebe Reich 42 lying error ranges 44, 46 and 48 and the above the pressure set value range 42, ie, toward lying error ranges 50 to higher pressures, 52, 54, 56 and 58 .

In Fig. 3, Zeitbereich A, liegt der zeitliche Verlauf 40 des Gasdrucks im ge­ samten Definitionsbereich des Druck-Sollwertebereichs 42 innerhalb dessel­ ben, weshalb der betrachtete Dosierungsvorgang als fehlerfrei beurteilt wird.In FIG. 3, time range A, the time profile 40 of the gas pressure lies within the entire definition range of the pressure setpoint range 42 , which is why the dosing process under consideration is judged to be error-free.

Zum besseren Verständnis des zeitlichen Verlaufs 40 des Gasdrucks im Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 der Pipettierspitze 10 von Fig. 1a bis 1e wird im Folgenden kurz erläutert:
Der Verlauf beginnt zum Zeitpunkt t = 0 beim Umgebungsdruck p₀. In dem ersten Abschnitt 40a bleibt der Druck konstant. Dies entspricht dem in Fig. 1a gezeigten Zustand, bei welchem das Volumen des Flüssigkeitsaufnah­ meraums 20 konstant bleibt. Sobald die Öffnung 10a der Pipettierspitze 10, wie in Fig. 1b gezeigt, den Flüssigkeitsspiegel 14a erreicht, ergibt sich momentan zuerst eine geringfügige Druckerniedrigung auf Grund von Adhäsion bei der Berührung der Flüssigkeitsoberfläche, die dann vom wachsenden Staudruck in der zunehmend eintauchenden Pipettierspitze überlagert wird. Beide Effekte sind vergleichsweise klein und sind daher nicht in Fig. 3 eingetragen.For a better understanding of the time profile 40 of the gas pressure in the liquid receiving space 20 of the pipette tip 10 from FIGS. 1a to 1e, the following is briefly explained:
The course begins at time t = 0 at ambient pressure p ₀ . In the first section 40 a, the pressure remains constant. This corresponds to the state shown in Fig. 1a, in which the volume of the liquid receiving space 20 remains constant. Once the opening 10 a of the pipette tip 10 as shown in Fig. 1b, the liquid level 14 a reaches, there is currently first a slight pressure decrease due to adhesion at the contact of the liquid surface, which is then overlaid by increasing back pressure in the increasingly immersed pipette tip becomes. Both effects are comparatively small and are therefore not shown in FIG. 3.

Zu einem Zeitpunkt, der der Fig. 1c entspricht, wird der Kolben 16 in Richtung des Pfeils 18 mit konstanter Geschwindigkeit nach oben bewegt, mit der Folge, dass der Druck drastisch abfällt. Diese durch den Abschnitt 40c dargestellte Phase des starken Druckabfalls endet am Punkt 40d, an welchem Flüssigkeit beginnt, in den Flüssigkeitsraum 20 der Pipettierspitze einzuströmen. In dem an den Punkt 40d anschließenden Bereich 40e wird eine weitere, durch Bewegung des Kolbens 16 verursachte Vergrößerung des Gasvolumens der im Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 eingeschlossenen Gasmenge durch die in den Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 einströmende Flüssigkeit verringert, d. h. dem sich anhebenden Kolben folgt eine Flüssig­ keitsgrenzfläche. Es stellt sich näherungsweise ein dynamisches Gleichge­ wicht zwischen durch den Kolben verursachter Gasvolumenvergrößerung und durch die einströmende Flüssigkeit verursachter Gasvolumenverringe­ rung ein.At a time which corresponds to FIG. 1c, the piston 16 is moved upwards in the direction of the arrow 18 at a constant speed, with the result that the pressure drops drastically. This phase of the strong pressure drop represented by section 40 c ends at point 40 d, at which liquid begins to flow into the liquid space 20 of the pipette tip. In the area 40 e adjoining the point 40 d, a further increase in the gas volume of the gas volume enclosed in the liquid receiving space 20 caused by movement of the piston 16 is reduced by the liquid flowing into the liquid receiving space 20 , ie the rising piston is followed by a liquid interface. There is approximately a dynamic equilibrium between the gas volume increase caused by the piston and the gas volume reduction caused by the inflowing liquid.

Die Bewegung des Kolbens und damit die Vergrößerung des Volumens des Flüssigkeitsaufnahmeraums endet zum Zeitpunkt t₁ am Punkt 40f (Fig. 1d). Der im Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 noch vorhandene Unterdruck des Gases bezüglich des Umgebungsgases der Pipettenspitze 10 lässt weiterhin Flüssigkeit in den Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 nachströmen, wodurch sich, wie im Abschnitt 40g dargestellt, das Volumen der in dem Flüssig­ keitsaufnahmeraum eingeschlossenen Gasmenge schnell verringert und ihr Druck entsprechend schnell ansteigt.The movement of the piston and thus the increase in the volume of the liquid receiving space ends at time t ₁ at point 40 f ( FIG. 1d). The still present in the liquid holding space 20 under pressure of the gas with respect to the ambient gas of the pipette tip 10 also allows liquid in the liquid receiving space 20 flow in, whereby, as shown g in the section 40 rapidly reduces the volume of keitsaufnahmeraum in the liquid trapped amount of gas and its pressure correspondingly fast increases.

Im Punkt 40h ist die Pipettierspitze 10 bereits von der Flüssigkeit abgeho­ ben (Fig. 1e). Kurz vorher endet das Einströmen der Flüssigkeit in den Flüssigkeitsaufnahmeraum 20 der Pipettierspitze 10 (Fig. 1d'). Im Punkt 40h steht die zwischen Kolben 16 und der Flüssigkeit im Flüssigkeitsauf­ nahmeraum 20 eingeschlossene Gasmenge unter einer negativen Druck­ differenz Δp, welche für ausreichend groß dosierte Flüssigkeitsmengen zur dosierten Flüssigkeitsmenge näherungsweise proportional ist. Bei sehr geringen Flüssigkeitsmengen, d. h. je nach Flüssigkeit bei Mengen kleiner als etwa 30 µl, wirken sich Reibungs- und Adhäsionseffekte zwischen Flüs­ sigkeit und Wand der Pipettenspitze so stark aus, dass keine direkte Pro­ portionalität zwischen der negativen Druckdifferenz und der dosierten Flüssigkeitsmenge besteht.At point 40 h, the pipette tip 10 has already been removed from the liquid ( FIG. 1e). Shortly before, the flow of the liquid into the liquid receiving space 20 of the pipette tip 10 ends ( FIG. 1d '). At point 40 h, the amount of gas enclosed between the piston 16 and the liquid in the liquid receiving space 20 is under a negative pressure difference Δp, which is approximately proportional to the amount of liquid metered for sufficiently large amounts of liquid. With very small amounts of liquid, ie depending on the liquid in amounts less than about 30 µl, the friction and adhesion effects between the liquid and the wall of the pipette tip have such a strong effect that there is no direct proportionality between the negative pressure difference and the metered amount of liquid.

Die einzelnen Fehlerbereiche 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56 und 58 sind untereinander zeitlich und durch Druckwerte bzw. zeitliche Druckwertver­ läufe abgegrenzt. Der Druck-Sollwertebereich 40 ist zu niedrigeren Drücken hin durch die untere Schwellenkurve 60 und zu höheren Drücken hin durch die obere Schwellenkurve 62 begrenzt. Die untere und die obere Schwel­ lenkurve 60, 62 sind Funktionen des Druckes in Abhängigkeit von der Zeit und könnend individuell festgelegt werden. Dabei können den unterschiedli­ chen Fehlerbereichen beispielsweise folgende Fehler zugeordnet sein:
Fehlerbereich 44: defekte Druckmessung
Fehlerbereich 46: Pipettieröffnung verstopft,
Fehlerbereich 48: zu lange Aspirationszeit,
Fehlerbereich 50: defekte Druckmessung
Fehlerbereich 52: Aspiration und Dispensation verwechselt und Pipettier­ öffnung ist verstopft,
Fehlerbereich 54: Pipettierspitze ist undicht,
Fehlerbereich 56: Aspirationsvorgang unterbrochen oder Luftblasen in der Flüssigkeit,
Fehlerbereich 58: zu wenig oder keine Flüssigkeit in der Pipettierspitze.The individual error areas 44 , 46 , 48 , 50 , 52 , 54 , 56 and 58 are delimited from one another in terms of time and by pressure values or pressure value curves over time. The pressure setpoint range 40 is limited to lower pressures by the lower threshold curve 60 and to higher pressures by the upper threshold curve 62 . The lower and the upper threshold curve 60 , 62 are functions of the pressure as a function of time and can be set individually. The following errors can be assigned to the various error areas:
Error area 44 : defective pressure measurement
Defect area 46 : Pipette opening blocked,
Error range 48 : aspiration time too long,
Error range 50 : defective pressure measurement
Error area 52 : Aspiration and dispensation mixed up and pipette opening is blocked,
Error area 54 : pipette tip is leaking,
Error area 56 : Aspiration process interrupted or air bubbles in the liquid,
Error range 58 : too little or no liquid in the pipette tip.

Im Zeitbereich B von Fig. 3 sind der zeitliche Verlauf des Gasdrucks, der Druck-Sollwertebereich sowie den Druck-Sollwertebereich umgebende Fehlerbereiche beim Dispensationsvorgang dargestellt. Der Dispensations­ vorgang kann beispielsweise an den zuvor beschriebenen Aspirationsvor­ gang anschließend ablaufen resp. anschließend an einen dazwischenliegen­ den Transportvorgang (Zeitbereich C). Gleiche Elemente wie im Zeitab­ schnitt A des Aspirationsvorgangs sind im Zeitabschnitt B des Dispensa­ tionsvorgangs mit gleichen, jedoch apostrophierten Bezugszeichen ver­ sehen. Die Fehlerbereiche im Zeitabschnitt B sind dabei derart numeriert, dass die Bereiche mit entsprechender Fehlerzuordnung mit dem gleichen, jedoch apostrophierten Bezugszeichen bezeichnet sind. Mit 40'i ist der Druck zum Zeitpunkt des letzten Flüssigkeitstropfens bezeichnet und mit 40'k der Gleichgewichtsdruck, der sich nach Stillstand des Kolbens ein­ stellt und der dem Umgebungsdruck P₀ entspringt.In the time domain B of FIG. 3, the time course of the gas pressure, the pressure setpoint range, as well as the pressure setpoint range surrounding defect areas depicted in Dispensationsvorgang. The dispensing process can, for example, then proceed to the previously described aspiration process. following a transport process in between (time range C). The same elements as in section A of the aspiration process are seen in section B of the dispensing process with the same, but apostrophied, reference numerals. The error areas in time period B are numbered in such a way that the areas with a corresponding error assignment are identified by the same, but apostrophic, reference symbol. With 40 'i the pressure at the time of the last drop of liquid is designated and with 40'k the equilibrium pressure which arises after the piston has come to a standstill and which arises from the ambient pressure P ₀ .

Es gilt dabei die folgende Zuordnung von Fehlermeldungen und Fehler­ bereichen:
Fehlerbereich 46': Pipettieröffnung verstopft,
Fehlerbereich 48': Dispensationszeit zu lang,
Fehlerbereich 52': Aspiration und Dispensation verwechselt,
Fehlerbereich 56': Pipettierspitze oder Pipettiersystem ist undicht.The following assignment of error messages and error areas applies:
Error range 46 ': pipetting opening clogged,
Error range 48 ': dispensing time too long,
Error area 52 ': aspiration and dispensation confused,
Error range 56 ': Pipette tip or pipette system is leaking.

Die Verwendung der Fehlerbereiche ist dabei wie folgt zu verstehen: Wenn beispielsweise bei einer Dispensation die Pipettieröffnung verstopft ist, kann die in der Pipettierspitze vorhandene Flüssigkeit nicht oder nur einge­ schränkt aus der Pipettierspitze austreten. Aufgrund der Ausschiebe-Bewe­ gung des Kolbens beim Dispensieren, durch welche das Volumen des Flüssigkeitsaufnahmeraums der Pipettenspitze verringert wird, wird das in der Pipettenspitze eingeschlossene Gasvolumen komprimiert. Dadurch steigt der Gasdruck an. Dies führt dazu, dass der zeitliche Verlauf des Drucks den Sollwertebereich 42' unter Überschreitung seines oberen Schwellenwertes 62' verlässt und dabei in den Fehlerbereich 46' eintritt. Dies ist durch die gestrichelte Linie 41' im Zeitabschnitt B in Fig. 3 darge­ stellt. Auf diese Art und Weise kann nicht nur zuverlässig erkannt werden, dass während des Flüssigkeitsdosierungsvorgangs ein Fehler aufgetreten ist, sondern der Fehler kann zusätzlich diagnostiziert werden.The use of the error areas is to be understood as follows: If, for example, the pipetting opening is blocked during a dispensing, the liquid in the pipetting tip cannot or only to a limited extent escape from the pipetting tip. Due to the push-out movement of the plunger during dispensing, by means of which the volume of the liquid receiving space of the pipette tip is reduced, the gas volume enclosed in the pipette tip is compressed. This increases the gas pressure. The result of this is that the time course of the pressure leaves the target value range 42 'when its upper threshold value 62 ' is exceeded and thereby enters the error range 46 '. This is represented by the dashed line 41 'in period B in Fig. 3 Darge. In this way, not only can it be reliably recognized that an error has occurred during the liquid metering process, but the error can also be diagnosed.

Auch im zwischenzeitlichen Zeitbereich kann eine Drucküberwachung stattfinden mit einem nach oben und nach unten etwas vergrößerten zulässigen Druck-Sollwertebereich 42" zur Berücksichtigung von zulässi­ gen Druckschwankungen beim Transport insbesondere bei ruckartiger Bewegung. Überschreitet der Druck den Sollwertebereich (Fehlerbereich 70) oder unterschreitet er den Sollwertebereich (Fehlerbereich 72), wird ein Fehler festgestellt.Pressure monitoring can also take place in the meantime with an allowable pressure setpoint range 42 "which is slightly increased upwards and downwards to take into account permissible pressure fluctuations during transport, particularly in the case of jerky movement. If the pressure exceeds the setpoint range (error range 70 ) or falls below the setpoint range (Error area 72 ), an error is detected.

In Fig. 4 ist in einem Flussdiagramm der Ablauf einer Beurteilung eines Flüssigkeitsdosierungsvorgangs dargestellt. Bei Schritt S1 beginnt der Pipettiervorgang, beispielsweise der aus dem Zeitabschnitt A von Fig. 3 bekannte Aspirationsvorgang. Bei Beginn des Flüssigkeitsdosierungsvor­ gangs werden die für den Ablauf relevanten Parameter initialisiert, d. h. eine Uhr wird auf Null gesetzt und gestartet, der von einem Druckerfas­ sungssensor zu einem Erfassungszeitpunkt t_erf erfasste Druck p_erf wird auf Null gesetzt, ebenso der Erfassungszeitpunkt t_erf. Weiterhin wird ein Flag F_KI, welcher im Fehlerfalle anzeigt, ob der Druck-Sollwertebereich zu höheren oder zu niedrigeren Druckwerten hin verlassen wurde, auf Null gesetzt. Der Wert Uhrmax, der die Dauer des Flüssigkeitsdosierungsvor­ gangs angibt, wird geladen.In FIG. 4 is a flow chart shows the flow of judgment is shown a liquid dosing process. The pipetting process begins at step S1, for example the aspiration process known from time segment A in FIG. 3. At the start of Flüssigkeitsdosierungsvor gangs which are relevant for the process parameters are initialized, that is, a clock is set to zero and started, by a Druckerfas sungssensor to a detection timing t _erf detected pressure P _erf is set to zero, as is the acquisition time t _erf. Furthermore, a flag F_KI, which in the event of an error indicates whether the pressure setpoint range has been left for higher or lower pressure values, is set to zero. The Uhrmax value, which indicates the duration of the liquid dosing process, is loaded.

Im nächsten Schritt S2 wird der Druck des im Flüssigkeitsaufnahmeraum vorhandenen Gases erfasst und der aktuelle Wert der Uhr in die Variable t_erf des Erfassungszeitpunkts geladen. Der zum Zeitpunkt t_erf gemessene Druck p wird in die Variable p_erf geladen, d. h. die Druckerfassung wurde zum Zeitpunkt t_erf ausgeführt.In the next step S2, the pressure of the gas present in the liquid receiving space is detected and the current value of the clock is loaded into the variable t _{erf of} the time of detection. The pressure p measured at the time t _erf is loaded into the variable p _erf , ie the pressure detection was carried out at the time t _erf .

Im folgenden Schritt S3 werden aus einem Speicher die dem jeweiligen Erfassungszeitpunkt t_erf zugeordneten Schwellenwerte geladen. Dabei bezeichnet USW den unteren Schwellenwert des Druck-Sollwertebereichs (d. h. den Wert der unteren Schwellenkurve 60 zum Zeitpunkt t_erf von Fig. 3), OSW den oberen Schwellenwert. SW₁ bis SW_n bezeichnet die Schwel­ lenwerte, die die einzelnen vorhandenen Fehlerbereiche voneinander tren­ nen. Wird beispielsweise die Druckerfassung zu dem in Fig. 3 durch Linie 64 gekennzeichneten Zeitpunkt t_erf durchgeführt, so ist Punkt SW₁ der den Fehlerbereich 56 vom Fehlerbereich 54 trennende Schwellenwert und der Punkt SW₂ ist der den Fehlerbereich 54 vom Fehlerbereich 52 trennende Schwellenwert. Der Wert n gibt dabei die maximale Anzahl von zwischen zwei Fehlerbereichen liegenden Schwellenwerten an. In dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist n = 2.In the following step S3, the threshold _values assigned to the respective acquisition time t _erf are loaded from a memory. In this case, USW denotes the lower threshold value of the pressure setpoint value range (ie the value of the lower threshold curve 60 at time t _erf of FIG. 3), OSW the upper threshold value. SW ₁ to SW _n denote the threshold values that separate the individual fault areas. If, for example, the pressure _{detection is} carried out at the time t _erf identified by line 64 in FIG. 3, point SW _{1 is} the threshold value separating the error area 56 from the error area 54 and point SW ₂ is the threshold value separating the error area 54 from the error area 52 . The value n indicates the maximum number of threshold values lying between two error ranges. In the example shown in FIG. 3, n = 2.

Im nächsten Schritt S4 wird überprüft, ob der erfasste Druck p_erf gleich oder größer als der den Druck-Sollwertebereich zu kleineren Druckwerten hin begrenzenden untere Schwellenwert USW ist. Ist dies der Fall, wird im nachfolgenden Schritt S5 überprüft, ob der erfasste Druck p_erf kleiner oder gleich groß wie der den Druck-Sollwertebereich zu größeren Druckwerten hin begrenzende obere Schwellenwert OSW ist. Ist auch dies der Fall, so wird in einem nachfolgenden Schritt S6 ausgegeben, dass der Vorgang korrekt abläuft.In the next step S4, it is checked whether the detected pressure p _{erf is} equal to or greater than the lower threshold value USW, which limits the pressure setpoint value range for smaller pressure values. If this is the case, it is checked in the subsequent step S5 whether the detected pressure p _{erf is} less than or the same size as the upper threshold value OSW which limits the pressure setpoint value range for larger pressure values. If this is also the case, it is output in a subsequent step S6 that the process is running correctly.

Schritt S7 stellt eine Warteschleife dar, die eine weitere Druckerfassung erst dann ermöglicht, wenn seit der letzten Druckerfassung die Zeitspanne Δt verstrichen ist.Step S7 represents a waiting loop, which is another print acquisition only possible if the period of time has elapsed since the last time the pressure was recorded Δt has passed.

Im Schritt S8 wird überprüft, ob die Zeitgrenze Uhrmax für den Dosierungs­ vorgang erreicht ist oder nicht. Falls die Zeitgrenze erreicht ist, endet der Ablauf, falls nicht, kehrt der Ablauf zu Schritt S2 und somit zu einer erneu­ ten Erfassung des Gasdrucks im Flüssigkeitsaufnahmeraum der Pipettier­ spitze zurück.In step S8 it is checked whether the time limit Uhrmax for the dosing process is reached or not. If the time limit is reached, the If not, the process returns to step S2 and thus to a new one Detection of the gas pressure in the liquid intake space of the pipette point back.

Falls im Schritt S4 ermittelt wird, dass der erfasste Druck p_erf kleiner als der untere Schwellenwert USW ist, d. h. der zeitliche Verlauf des Gasdrucks verlässt den Druck-Sollwertebereich zu niedrigeren Druckwerten hin, so wird in einem Schritt S9 der Flag F_KI auf den Wert 1 gesetzt. Im nachfol­ genden Schritt S10 wird die Laufvariable k = 1 gesetzt. Falls der zeitliche Verlauf des Druckwerts den Druck-Sollwertebereich zu höheren Druckwer­ ten hin verlässt, d. h. falls im Schritt S5 ermittelt wird, dass der erfasste Druck p_erf größer als der obere Schwellenwert OSW ist, wird ebenfalls Schritt S10 erreicht, jedoch verbleibt der Flag F_KI auf seinem Initialisie­ rungswert Null.If it is determined in step S4 that the detected pressure p _{erf is} lower than the lower threshold value USW, ie the time curve of the gas pressure leaves the pressure setpoint range toward lower pressure values, the flag F_KI becomes the value 1 in step S9 set. In the following step S10, the run variable k = 1 is set. If the time course of the pressure value leaves the pressure setpoint range towards higher pressure values, ie if it is determined in step S5 that the detected pressure p _{erf is} greater than the upper threshold value OSW, step S10 is also reached, but the flag F_KI remains on its initialization value zero.

Nachdem bereits ermittelt wurde, dass im Flüssigkeitsdosierungsverfahren ein Fehler aufgetreten ist, wird dieser in den im Folgenden beschriebenen Schritten diagnostiziert. Dabei gilt folgende Konvention: Jedem Fehler­ bereich ist wenigstens eine Fehlermeldung zugeordnet. Die Fehlermeldun­ gen sind als eindimensionales Feld (= Vektor) definiert, wobei die ein­ zelnen Einträge Fehlermeldung (x) im Fehlermeldungsfeld den Fehlerberei­ chen in Richtung ansteigenden Drucks zugeordnet sind, d. h. Fehlermel­ dung (0) ist Fehlerbereich 46, Fehlermeldung (1) ist Fehlerbereich 56, Fehlermeldung (2) ist Fehlerbereich 54 und Fehlermeldung (3) ist Fehler­ bereich 52 zugeordnet. Dementsprechend enthält das eindimensionale Fehlermeldungsfeld in Abhängigkeit der Anzahl von zu einem bestimmten Zeitpunkt vorhandenen Fehlerbereichen unterschiedlich viele Einträge.After it has already been determined that an error has occurred in the liquid metering process, this is diagnosed in the steps described below. The following convention applies: At least one error message is assigned to each error area. The error messages are defined as a one-dimensional field (= vector), with the individual entries error message (x) in the error message field being assigned to the error areas in the direction of increasing pressure, i.e. error message (0) is error area 46 , error message ( 1 ) is error area 56 , error message ( 2 ) is assigned to error area 54 and error message ( 3 ) is assigned to error area 52 . Accordingly, the one-dimensional error message field contains different numbers of entries depending on the number of error areas present at a certain point in time.

Im Schritt S11 wird nun ermittelt, ob der erfasste Druck p_erf größer als der k-te Schwellenwert ist. Ist dies der Fall, wird im Schritt S12 die Laufva­ riable k um eins erhöht und in Schritt S13 wird überprüft, ob k bereits die maximale Anzahl n von dem Zeitpunkt t_erf zugeordneten Schwellenwerten übersteigt oder nicht. Übersteigt k die Anzahl n noch nicht, so wird die Überprüfung des Schritts S11 erneut, jedoch mit einer um eins erhöhten Laufvariable durchgeführt.In step S11 it is now determined whether the detected pressure p _{erf is} greater than the kth threshold value. If this is the case, the running variable k is increased by one in step S12 and a check is carried out in step S13 to determine whether k already exceeds the maximum number n of threshold values assigned from time t _erf . If k does not yet exceed the number n, the step S11 is checked again, but with a run variable increased by one.

Übersteigt k nach der Erhöhung um eins jedoch den Wert n, so muss der überprüfte Druckwert in dem Fehlerbereich mit dem höchsten Druckwerte­ bereich liegen und es wird in Schritt S14 die Fehlermeldung (k), d. h. im vorliegenden Beispiel Fehlermeldung (3) von Fehlerbereich 52, ausgegeben.However, if k exceeds the value n after the increase by one, the checked pressure value must lie in the error range with the highest pressure value range and in step S14 the error message (k), ie error message ( 3 ) of error area 52 in the present example, output.

Ergibt die Überprüfung in Schritt S11, dass der erfasste Druck p_erf den Schwellenwert SW_K nicht übersteigt, so wird in Schritt S15 überprüft, ob der Flag F_KI den Wert 1 besitzt, d. h. ob der zeitliche Verlauf des Drucks zu höheren oder zu niedrigen Druckwerten hin aus dem Druck-Sollwertebe­ reich ausgebrochen ist. Weist der Flag F_KI den Wert Null auf, d. h. wurde der Druck-Sollwertebereich zu höheren Druckwerten hin verlassen, so wird die Fehlermeldung (k) ausgegeben. Ergibt die Überprüfung des Schritts S15 jedoch, dass der Wert des Flags F_KI den Wert 1 aufweist, d. h. der zeit­ liche Verlauf des Drucks den Druck-Sollwertebereich zu niedrigeren Druck­ werten hin verlassen hat, so wird in Schritt S16 die Fehlermeldung (k-1) ausgegeben. Nach der Ausgabe der Fehlermeldung springt der Ablauf in diesem Beispiel zur Warteschleife des Schritts S7. Es ist jedoch auch möglich, dass sich an die Ausgabe einer Fehlermeldung eine andere Proze­ dur anschließt, beispielsweise ein Not-Aus einer Pipettieranlage oder ein Auswechseln einer Pipettierspitze. Häufig ist es jedoch interessant, auch bei einem fehlerhaften Dosierungsvorgang den zeitlichen Verlauf der erfass­ ten Zustandsgröße bis zum Ende des Dosierungsvorgangs zu überwachen, da der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße unter Um­ ständen mehrere Fehlerbereiche erreichen kann.If the check in step S11 shows that the detected pressure p _erf does not exceed the threshold value SW _K , then in step S15 it is checked whether the flag F_KI has the value 1, ie whether the pressure over time leads to higher or lower pressure values has broken out of the pressure setpoint range. If the flag F_KI has the value zero, ie if the pressure setpoint range has been left for higher pressure values, the error message (k) is output. If the check in step S15 reveals, however, that the value of the flag F_KI has the value 1, ie the pressure over time has left the pressure setpoint range for lower pressure values, the error message (k-1) is generated in step S16. output. In this example, after the error message has been issued, the process jumps to the waiting loop of step S7. However, it is also possible for another process to follow the output of an error message, for example an emergency stop of a pipetting system or a replacement of a pipetting tip. However, it is often interesting to monitor the chronological course of the detected state variable until the end of the metering process even in the event of an incorrect metering process, since the chronological course of the at least one state variable can possibly reach several error ranges.

Die Vorrichtung, in der das erfindungsgemäße Verfahren abläuft, kann beispielsweise eine elektronische Datenverarbeitungsanlage, insbesondere ein Personalcomputer oder prozess-steuernde Microcontroller sein. Diese Datenverarbeitungsanlage ist mit wenigstens einem Sensor an der Pipettier­ spitze verbunden, um den zeitlichen Verlauf wenigstens einer Zustands­ größe, beispielsweise des Drucks, zu erfassen. Der Datenspeicher kann eine Festplatte, eine CD-ROM, ein rechenanlageninterner RAM-Speicher oder ein Speicher eines mit dem Microcontroller verbundenen PC sein. Bei­ spielsweise kann der Zustandsgrößen-Sollwertebereich auf einer CD-ROM gespeichert sein. Die CPU der Datenverarbeitungsanlage bildet die Daten­ verarbeitungseinheit, und ein Bildschirm oder ein Drucker stellt die Aus­ gabeeinheit der Vorrichtung dar. Die CPU kann weiterhin eine Editiereinheit bilden, wobei die Datenverarbeitungsanlage dann zur Durchführung einer Editierung des Zustandsgrößen-Sollwertebereichs eine Tastatur oder eine Maus oder dergleichen als Eingabeeinheit umfasst.The device in which the method according to the invention runs can for example an electronic data processing system, in particular a personal computer or process-controlling microcontroller. This Data processing system with at least one sensor on the pipette connected to the temporal course of at least one state size, for example the pressure. The data storage can a hard disk, a CD-ROM, an internal RAM memory or a memory of a PC connected to the microcontroller. at for example, the state variable setpoint range can be stored on a CD-ROM be saved. The CPU of the data processing system forms the data processing unit, and a screen or a printer turns off unit of the device. The CPU can also be an editing unit form, the data processing system then performing a  Editing the state variable setpoint range using a keyboard or Includes mouse or the like as an input unit.

Die Auswertung der den Dosiervorgang begleitenden Zustandgrößenmes­ sung kann beispielsweise entsprechend dem vorstehend beschriebenen Flußdiagramm erfolgen, in dem ein zahlenmäßiges Austreten des momenta­ nen Meßwertes aus dem Toleranzbereich erfaßt wird. Denkbar ist auch eine graphische Auswertung (z. B. Pattern-Recognition-Technik) zur Feststellung ob und wo das Toleranzband von der aktuellen Meßkurve verlassen wird.The evaluation of the state variable measurements accompanying the dosing process solution can, for example, correspond to that described above Flow chart take place in which a numerical exit of the momenta NEN measured value from the tolerance range is detected. One is also conceivable graphic evaluation (e.g. pattern recognition technique) to determine whether and where the tolerance band is left by the current measurement curve.

In Fig. 5 ist das Zustandekommen von Zustandsgrößen-Sollwerteberei­ chen für die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gezeigt. In Fig. 5a ist in einem Druck-Zeit-Diagramm (die Zeit ist an der Abszisse, der Druck an der Ordinate aufgetragen) eine statistisch signifikante Schar 70 von Druck-Zeit-Verläufen gezeigt, die an einem unter identischen Betriebs­ parametereinstellungen mit identischen Betriebsmitteln durchgeführten Dosierungsvorgang gemessen wurden. In Fig. 5b ist ein Zustandsgrößen- Sollwertebereich bzw. Druck-Sollwertebereich 142 gezeigt, der z. B. durch Einhüllende der Schar 70 von Fig. 5a zu höheren und niedrigeren Druck­ werten hin begrenzt ist. Demgegenüber ist in Fig. 5c eine Referenzkurve 242 dargestellt, die sich aus der Schar 70 beispielsweise durch Mittel­ wertbildung ergibt. FIG. 5 shows the establishment of state variable setpoint ranges for the preferred embodiments of the invention. In FIG. 5a, a statistically significant group 70 of pressure-time profiles is shown in a pressure-time diagram (the time is plotted on the abscissa, the pressure is plotted on the ordinate), which is based on one of identical operating parameter settings with identical operating means performed dosing were measured. In Fig. 5b, a state variable setpoint range or pressure setpoint range 142 is shown for. B. is limited by envelope of the blade 70 of Fig. 5a to higher and lower pressure values. In contrast, a reference curve 242 is shown in Fig. 5c, which results from the group 70, for example, by averaging.

Diese Referenzkurve 242 kann durch Korrelationsrechenverfahren, wie z. B. Spektralanalyseverfahren, bevorzugt Fast-Fourier-Transformation oder/und Wavelets-Verfahren und/oder numerische Faltung, mit einem aktuell gemes­ senen Druck-Zeit-Verlauf verglichen werden, der bei einem zu beurteilenden Dosierungsvorgang gemessen wurde. Abhängig von dem daraus resultie­ renden Übereinstimmungsgrad kann die Qualität des jeweiligen Dosierungs­ vorgangs beurteilt werden (Numerische Mathematik, H. R. Schwarz, Teubner Verlag Stuttgart; "Ingenieur Analysis" 1 und 2 Christian Blatter, Springer Verlag 1996). This reference curve 242 can be determined by correlation calculation methods such as e.g. B. spectral analysis method, preferably Fast Fourier Transformation or / and Wavelets method and / or numerical convolution, can be compared with a currently measured pressure-time curve, which was measured during a metering process to be assessed. Depending on the resulting degree of agreement, the quality of the respective dosing process can be assessed (Numerical Mathematics, HR Schwarz, Teubner Verlag Stuttgart; "Engineer Analysis" 1 and 2 Christian Blatter, Springer Verlag 1996).

Der Übereinstimmungsgrad ist üblicherweise eine Zahl, die derart normiert wird, dass sie einen Wert zwischen 0 und 1 aufweist, wobei 1 der Wert für identische Übereinstimmung ist. Ein Übereinstimmungsgrad-Sollwertebe­ reich, der beispielsweise von 0,9 bis 1 reicht, gibt den Wertebereich an, für dessen Übereinstimmungsgrad-Werte ein Dosierungsvorgang als fehlerfrei beurteilt wird. In einem Wertebereich von beispielsweise 0,4 bis 0,9 kann eine fragliche Qualität der Pipettierung angenommen werden, wobei im Einzelfall zu entscheiden ist, ob die Pipettierung zu verwerfen ist oder nicht Im übrigen Wertebereich (im Beispiel: 0 bis 0,4) wird eine schwerwiegende Fehlpipettierung festgestellt.The degree of agreement is usually a number that normalizes in this way will have a value between 0 and 1, where 1 is the value for is identical match. A degree of compliance setpoint rich, for example ranging from 0.9 to 1, indicates the range of values for whose degree of agreement values a dosing process as error-free is judged. In a range of values from, for example, 0.4 to 0.9 a questionable quality of the pipetting is assumed, whereby in The individual case has to be decided whether the pipetting should be discarded or not In the remaining value range (in the example: 0 to 0.4), a serious one Incorrect pipetting detected.

Claims (25)

1. Verfahren zur Beurteilung eines Flüssigkeitsdosierungsvorgangs in einem zumindest teilweise mit einem Gas, vorzugsweise mit Luft, gefüllten Gefäß, insbesondere eines Aspirations- oder/und Dispensa­ tionsvorgangs beim Pipettieren, bei welchem Verfahren ein zeitlicher Verlauf wenigstens einer Zustandsgröße (p) eines in dem Gefäß vorhandenen Mediums im Wesentlichen über die gesamte Dauer des Dosierungsvorgangs erfasst wird, bei welchem weiterhin der im Wesentlichen gesamte zeitliche Verlauf (40; 40'; 40") der wenig­ stens einen Zustandsgröße (p) mit einem vorbestimmten Zustands­ größen-Sollwertebereich (42; 42'; 242) verglichen wird, und bei wel­ chem in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein Beurteilungsergeb­ nis (S6, S14, S16) ausgegeben wird.1. A method for assessing a liquid dosing process in a vessel which is at least partially filled with a gas, preferably with air, in particular an aspiration and / or dispensing process during pipetting, in which method a time course of at least one state variable (p) one in the vessel existing medium is recorded essentially over the entire duration of the dosing process, during which the essentially entire time profile ( 40 ; 40 '; 40 ") of the at least one state variable (p) with a predetermined state quantity target value range ( 42 ; 42 '; 242 ) is compared, and with which, depending on the comparison result, an evaluation result (S6, S14, S16) is output. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium das in dem Gefäß vorhandene Gas ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the Medium is the gas present in the vessel. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsgröße der Druck (p) und/oder die Temperatur des Medi­ ums ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the state variable of the pressure (p) and / or the temperature of the medium is over. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustandsgrößen-Sollwertebereich (42; 42'; 242) wenigstens für die gesamte Dauer des Flüssigkeitsdosierungs­ vorganges definiert ist, vorzugsweise auch für die Dauer eines zwi­ schenzeitlichen Transportvorgangs.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the state variable setpoint range ( 42 ; 42 '; 242 ) is defined at least for the entire duration of the liquid metering process, preferably also for the duration of an interim transport process. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustandsgrößen-Sollwertebereich (42; 42'; 242) eines Flüssigkeits-Dosierungsvorgangs auf einer Mehrzahl von Durchführungen (70) des im Wesentlichen gleichen Flüssigkeits­ dosiervorgangs unter Verwendung der im Wesentlichen gleichen Vorgangsparameter beruht.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the state variable setpoint range ( 42 ; 42 '; 242 ) of a liquid dosing process on a plurality of bushings ( 70 ) of the substantially same liquid dosing process using the substantially same process parameters based. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass der vorbestimmte Zustandsgrößen-Sollwertebereich (42; 42') einer Sollkurve folgt, und dass ermittelt wird, ob der zeitliche Verlauf (40; 40') der wenigstens einen Zustandsgröße (p) innerhalb des vorbestimmten, einer Sollkurve folgenden Zustandsgrößen-Soll­ wertebereichs (42; 42') liegt, und dass in Abhängigkeit vom Ermitt­ lungsergebnis ein Beurteilungsergebnis (S6, S14, S16) ausgegeben wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the predetermined state variable target value range ( 42 ; 42 ') follows a target curve, and that it is determined whether the time profile ( 40 ; 40 ') of the at least one state variable (p) lies within the predetermined state variable target value range ( 42 ; 42 ') following a target curve, and that, depending on the result of the determination, an assessment result (S6, S14, S16) is output. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsdosierungsvorgang als fehlerhaft beurteilt wird, wenn ermittelt wird, dass der erfasste zeitliche Verlauf (40; 40') der we­ nigstens einen Zustandsgröße (p) zumindest abschnittsweise außer­ halb des Zustandsgrößen-Sollwertebereichs (42; 42') liegt.7. The method according to claim 6, characterized in that the liquid dosing process is judged to be faulty if it is determined that the recorded time profile ( 40 ; 40 ') of the at least one state variable (p) at least in sections outside the state quantity setpoint range ( 42 ; 42 '). 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der zeitliche Verlauf (40; 40') der wenigstens einen Zustandsgröße (p) zumindest abschnittsweise außerhalb des Zu­ standsgrößen-Sollwertebereichs (42; 42') liegt, ermittelt wird, ob der Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße (p) zumindest ab­ schnittsweise in wenigstens einem Fehlerbereich aus einer Mehrzahl von Fehlerbereichen (44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58; 46', 48', 52', 56') eines außerhalb des Zustandsgrößen-Sollwertebereichs (42; 42') liegenden Zustandsgrößen-Wertebereichs liegt, und in Abhän­ gigkeit von dem wenigstens einen durchlaufenen Fehlerbereich (46') eine Fehlermeldung ausgegeben wird. 8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that when the time profile ( 40 ; 40 ') of the at least one state variable (p) lies at least in sections outside the state variable setpoint range ( 42 ; 42 ') is determined whether the course of the at least one state variable (p) at least in sections in at least one error area from a plurality of error areas ( 44 , 46 , 48 , 50 , 52 , 54 , 56 , 58 ; 46 ', 48 ', 52 ', 56 ') of a state variable value range lying outside the state variable target value range ( 42 ; 42 '), and an error message is output as a function of the at least one error range ( 46 ') which has been passed through. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, dass die Ermittlung, ob der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Zustandsgröße (p) innerhalb des vorbestimmten Zustands­ größen-Sollwertebereichs (42; 42') liegt, durch einen Vergleich des Verlaufs (40; 40') mit einer den Zustandsgrößen-Sollwertebereich (42; 42') zu größeren Zustandsgrößenwerten hin begrenzenden oberen Schwellenkurve (62; 62') und mit einer den Zustandsgrößen- Sollwertebereich zu kleineren Zustandsgrößenwerten hin begrenzen­ den unteren Schwellenkurve (60; 60') durchgeführt wird.9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the determination of whether the temporal course of the at least one state variable (p) lies within the predetermined state size setpoint range ( 42 ; 42 ') by comparing the course ( 40 ; 40 ') with an upper threshold curve ( 62 ; 62 ') which limits the state variable setpoint range ( 42 ; 42 ') to larger state variable values and with an upper threshold curve which limits the state variable setpoint range to smaller state variable values limit the lower threshold curve ( 60 ; 60 ') is carried out. 10. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung, ob der zeitliche Verlauf (40; 40') der wenigstens einen Zustandsgröße (p) innerhalb des vorbestimmten Zu­ standsgrößen-Sollwertebereichs (42; 42') liegt, durch Bildverarbei­ tung durchgeführt wird.10. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the determination as to whether the temporal profile ( 40 ; 40 ') of the at least one state variable (p) lies within the predetermined state quantity target value range ( 42 ; 42 '), by image processing tion is carried out. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass mittels Korrelationsrechenverfahren ein Übereinstimmungs­ grad des zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Zustandsgröße (p) mit einer vorbestimmten Referenzkurve (242) als Zustandsgrößen- Sollwertebereich (142) ermittelt wird, und dass in Abhängigkeit vom Ermittlungsergebnis ein Beurteilungsergebnis ausgegeben wird.11. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that by means of correlation computing a degree of correspondence of the time course of the at least one state variable (p) with a predetermined reference curve ( 242 ) is determined as the state variable setpoint range ( 142 ), and that Depending on the result of the determination, an assessment result is output. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Übereinstimmungsgrad als Ermittlungsergebnis ein numerischer Wert ist, wobei der Flüssigkeitsdosiervorgang als fehlerhaft beurteilt wird, wenn der Übereinstimmungsgrad außerhalb eines vorbestimmten Übereinstimmungsgrad-Sollwertebereichs liegt.12. The method according to claim 11, characterized in that the Degree of agreement as a result of the determination a numerical value where the liquid dosing process is judged to be faulty, if the degree of conformity is outside a predetermined Degree of conformity setpoint range. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass dann, wenn der Übereinstimmungsgrad als außerhalb des vorbestimmten Übereinstimmungsgrad-Sollwertebereichs liegend erfasst wird, ermittelt wird, ob der Übereinstimmungsgrad in einem Fehlerbereich aus einer Mehrzahl von Fehlerbereichen eines außer­ halb des Übereinstimmungs-Sollwertebereichs liegenden Überein­ stimmungsgrad-Wertebereichs liegt, und dass in Abhängigkeit von dem Fehlerbereich, in dem der Übereinstimmungsgrad liegt, eine Fehlermeldung ausgegeben wird.13. The method according to any one of claims 11 and 12, characterized records that if the degree of match is outside of the predetermined degree of conformity setpoint range  is detected, it is determined whether the degree of conformity in a Defect area from a plurality of defect areas except one half of the match target range mood level range of values, and that depending on the area of error in which the degree of agreement lies, one Error message is issued. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Korrelationsrechenverfahren als Eingangsgröße Stützpunkte aus dem zeitlichen Verlauf der wenigstens einen Zu­ standsgröße (p) und aus der Referenzkurve verwendet.14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized records that the correlation calculation method as an input variable Bases from the time course of the at least one Zu stand size (p) and from the reference curve. 15. Vorrichtung zur Beurteilung eines Vorgangs einer Flüssigkeitsdosie­ rung in einem zumindest teilweise mit Gas, vorzugsweise mit Luft, gefüllten Gefäß unter Verwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung umfasst:
wenigstens einen Sensor zur Erfassung des zeitlichen Verlaufs (40; 40') wenigstens einer Zustandsgröße (p),
einen Datenspeicher zur Speicherung eines vorbestimmten Zustandsgrößen-Sollwertebereichs (42; 42'; 242) sowie zur Speicherung von vom Sensor erfassten Zustandsgrößenwer­ ten (p),
eine Datenverarbeitungseinheit zum Vergleich des zeitlichen Verlaufs (40; 40') der wenigstens einen Zustandsgröße (p) mit dem vorbestimmten Zustandsgrößen-Sollwertebereich (42; 42'),
eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines Beurteilungsergeb­ nisses (S6, S14, S16) in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs durch die Datenverarbeitungseinheit.15. A device for assessing a process of a liquid dosage in an at least partially filled with gas, preferably air, using the method according to one of the preceding claims, wherein the device comprises:
at least one sensor for detecting the time profile ( 40 ; 40 ') of at least one state variable (p),
a data memory for storing a predetermined state variable target value range ( 42 ; 42 '; 242 ) and for storing state variable values (p) detected by the sensor,
a data processing unit for comparing the time profile ( 40 ; 40 ') of the at least one state variable (p) with the predetermined state variable setpoint range ( 42 ; 42 '),
an output unit for outputting a judgment result (S6, S14, S16) depending on the result of the comparison by the data processing unit. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Datenspeicher weiterhin eine Mehrzahl von vorbestimmten Fehlerbereichen (44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58; 46', 48', 52', 56') gespeichert ist, wobei jedem Fehlerbereich (44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58; 46', 48', 52', 56') wenigstens ein möglicher Fehler des Dosiervorgangs zugeordnet ist.16. The apparatus according to claim 15, characterized in that a plurality of predetermined error ranges ( 44 , 46 , 48 , 50 , 52 , 54 , 56 , 58 ; 46 ', 48 ', 52 ', 56 ') are also stored in the data memory , with each error range ( 44 , 46 , 48 , 50 , 52 , 54 , 56 , 58 ; 46 ', 48 ', 52 ', 56 ') being assigned at least one possible error in the dosing process. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin eine Editiereinheit zur Er­ stellung des Zustandsgrößen-Sollwertebereichs umfasst.17. Device according to one of claims 15 and 16, characterized records that the device continues to an editing unit for Er Position of the state variable setpoint range includes. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine mit der Editiereinheit verbundene Eingabeeinheit umfasst.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the Device an input unit connected to the editing unit includes. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit eine graphische Ausgabeeinheit ist, und dass über die Eingabeeinheit ein Zustandsgrößen-Sollwertebereich graphisch festlegbar ist.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the Output unit is a graphic output unit, and that about the input unit graphically represents a state variable setpoint range is definable. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit ermittelt, ob der zeit­ liche Verlauf (40; 40') der wenigstens einen Zustandsgröße (p) inner­ halb des vorbestimmten Zustandsgrößen-Sollwertebereichs (42; 42') liegt.20. Device according to one of claims 15 to 19, characterized in that the data processing unit determines whether the temporal course ( 40 ; 40 ') of the at least one state variable (p) within the predetermined state variable setpoint value range ( 42 ; 42 ' ) lies. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit ein Korrelationsrechen­ verfahren zur Ermittlung eines Übereinstimmungsgrades des zeitli­ chen Verlaufs der wenigstens einen Zustandsgröße mit einer vor­ bestimmten Referenzkurve (242) als Zustandsgrößen-Sollwertebe­ reich (142) durchführt. 21. The device according to one of claims 15 to 19, characterized in that the data processing unit carries out a correlation calculation to determine a degree of correspondence between the time course of the at least one state variable and a predetermined reference curve ( 242 ) as a state variable setpoint range ( 142 ) , 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Datenspeicher ein vorbestimmter Übereinstimmungsgrad-Soll­ wertebereich gespeichert ist.22. The apparatus according to claim 21, characterized in that in the data memory a predetermined degree of conformity value range is saved. 23. Vorrichtung nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit ermittelt, ob der Übereinstim­ mungsgrad innerhalb des vorbestimmten Übereinstimmungsgrad- Sollwertebereichs liegt.23. The device according to claim 21 and 22, characterized in that that the data processing unit determines whether the match degree of compliance within the predetermined degree of agreement Setpoint range. 24. Pipettieranlage mit einer Beurteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23.24. Pipetting system with an assessment device according to one of the Claims 15 to 23. 25. Pipettieranlage, bei welcher ein Pipettiervorgang durch ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 beurteilt wird.25. Pipetting system, in which a pipetting process by a method is assessed according to one or more of claims 1 to 14.