DE2848073A1

DE2848073A1 - Verfahren und einrichtung zur ueberwachung und steuerung des fuellvorganges einer laenglichen messkammer

Info

Publication number: DE2848073A1
Application number: DE19782848073
Authority: DE
Inventors: Walter Nedetzky
Original assignee: Avl AG
Current assignee: AVL Medical Instruments AG
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1978-11-06
Publication date: 1979-05-17
Also published as: DE2848073C2; GB2009941B; CH625065A5; ATA792878A; AT362527B; JPS6243141B2; GB2009941A; JPS5482285A; US4358423A

Description

■ k.

AVL AG, Schaffhausen (Schweiz)

Verfahren und Einrichtung zur Ueberwachung und Steuerung des Füllvorganges einer länglichen Messkammer

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30.10.78

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ueberwachung und Steuerung des Füllvorganges einer länglichen Messkammer mit einem flüssigen Probematerial, wobei die Messkammer mit selektiven Messelektroden versehen ist, sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei Blutgasanalysatoren ist es notwendig, den Verlauf des Füllvorganges der Messkammer derselben mit dem zu untersuchenden, flüssigen Probematerial und auch den Füllzustand der Messkammer zu überwachen. Aufgrund der dadurch gewonnenen Resultate kann der Füllvorgang der Messkammer, welche meistens kapillarförmig ist und in welche selektive Messelektroden hineinreichen, auch gesteuert werden.

Nachdem die ganze Messkammer mit dem Probematerial vollständig ausgefüllt ist, ist es erforderlich, weitere Zufuhr des Probematerials zu unterbinden und den eigentlichen Messvorgang mit Hilfe der selektive Messelektroden einzuleiten.

Falls im flüssigen Probematerial, dass sich in der länglichen Messkammer bereits befindet, Luftblasen eingeschlossen sind, kann dies zu Messresultaten führen, welche die wirklichen Eigenschaften des Probematerials nicht wiedergeben. Dies deswegen, weil die Luftblasen eine ausreichende Benetzung der betreffenden selektiven Elektrode mit dem Probematerial verhindern. Infolgedessen ist es

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auch erforderlich, eine Massnahrae vorzusehen, welche es erlaubt, einen derartigen Zustand rechtzeitig erkennen zu können, so dass die Blasen, beispielsweise durch Verschiebung der ganzen Flüssigkeitssäule in der kapillarförmigen Messkammer und somit durch Zuführung eines weiteren Probematerials aus dem Blutgasanalysator zu entfernen.

Bei automatisch arbeitenden Blutgasanalysatoren, bei welchen die diese bedienende Person den Verlauf der Füllung der Messkammer nicht überwacht, ist es auch notwendig, den Messkammerfüllvorgang unter automatischer Kontrolle ablaufen zu lassen.

Die Probleme und Aufgaben werden beim Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Wert des Widerstandes zwischen wenigstens zwei Stellen in der Messkammer gemessen wird und dass der Verlauf des Füllens der Messkammer mit dem Probematerial in Abhängigkeit von der festgestellten Grosse dieses Widerstandswertes gesteuert wird.

Die erfindungsgemässe und zur Durchführung dieses Verfahrens bestimmte Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei bis in das Innere der Messkammer reichende Kontaktvorrichtungen aufweist, welche mit dem Probematerial in Berührung kommen können und dass diese Kontaktvorrichtungen an eine Ueberwachungsvorrichtung angeschlossen sind, welche den Wert des Widerstandes der Strecke in der Messkammer zwischen den zwei Kontaktvorrichtungen misst und welche dementsprechende Signale erzeugt und weitergibt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

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In dieser Zeichnung ist die Einrichtung zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens schematisch dargestellt. Das in dieser Zeichnung Dargestellte kann unter Umständen auch ein Teil eines automatischen Blutgasanalysators sein.

Da die einzelnen Teile eines Blutgasanalysators gut bekannt sind, ist in der beiliegenden Zeichnung nur jener Teil desselben dargestellt, welcher gewisse Aenderungen erfahren hat, damit das genannte Verfahren durchgeführt werden kann.

Die vorliegende Einrichtung enthält eine Messkammer 1, welche im vorliegenden Fall kapillarförmig ist. In der Wand dieser Messkammer 1 sind selektive Messelektroden 2 bis 5 eingesetzt, welche über die gesamte Länge der als Kapillarrohr ausgebildeten Messkammer 1 von ihrem Anfang, wo das Probematerial eingefüllt wird bis zu ihrem Ende, wo das Probematerial aus dieser weggeführt wird, verteilt sind.

Die erste Messelektrode 2 kann eine pH-Referenzelektrode sein und eine zweite Messelektrode kann eine pH-empfindliche Gaselektrode sein. Zur Messung des Partialdruckes von im Blut gelösten CO- kann die dritte Messelektrode 4 als eine CO„-sensitive Elektrode ausgeführt sein. Schliesslich kann die vierte, am Kapillarrohr 1 angebrachte Messelektrode eine auf Sauerstoff sensitive Elektrode sein. Solche Messelektroden sind an in der beiliegenden Zeichnung zwar nicht dargestellte den Fachleuten jedoch gut bekannte Auswertungskreise für einzelnen Messwerte angeschlossen.

Die kapillarförmige Messkammer 1 ist ferner mit

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drei Kontakten bzw. Kontaktstücken 6 bis 8 versehen, welche sich im Inneren der Kapillare 1 befinden oder in das Innere derselben wenigstens hineinreichen. In dieser Weise können diese Kontaktstücke 6 bis 8 mit dem Material der flüssigen Probe in eine leitende Verbindung gelangen, wenn sich das Probematerial in der Messkammer 1 befindet. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, befindet sich die erste Kontaktvorrichtung 6 ganz am Anfang der Kapillare, wo die flüssige Probe zugeführt wird. Die zweite Kontaktvorrichtung 7 befindet sich nach der ersten in die Kapillare 1 hineinreichenden Messelektrode 2. Die dritte Kontaktvorrichtung 8 ist dagegen erst am Ende der Kapillare 1 angeordnet, wo das flüssige Probematerial aus der Messkammer 1 austritt.

Im Prinzip würde es genügen, wenn nur zwei der drei genannten Kontaktvorrichtungen vorgesehen wären. Die Verwendung von drei Kontaktvorrichtungen in der Anordnung, welche in der Zeichnung dargestellt ist, scheint jedoch am zweckmässigsten zu sein.

Eine weitere Variante dieser Einrichtung kann derart ausgeführt sein, dass als eine der Kontaktvorrichtungen eine der Messelektroden zugleich dient. Vorzugsweise kann dies die pH-Referenzelektrode 2 sein, welche allerdings nicht unbedingt am Anfang der Messkammer angeordnet zu werden braucht. Dadurch erspart man sich die Einarbeitung eines der genannten Kontaktstücke 6, bzw. 7, bzw. 8 in die Wand der Glaskapillare 1.

Die einzelnen Kontaktvorrichtungen sind dann an eine Üeberwachungsvorrichtung 9 angeschlossen. Diese üeberwachungsvorrichtung 9 enthält eine Wechselspannungs-

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quelle 10, welche über ein Ohmmeter 11 an die einzelnen Kontaktvorrichtungen z.B. 6 bis 8 anschliessbar ist.

In der Zeichnung ist ein Wiederstandsmesser dargestellt, welcher mit einem Umschalter 12 versehen ist, mit dessen Hilfe jeweils ein Paar der Kontakte, d.h. entweder das Paar der Kontakte 6 und 7 oder das Paar der Kontakte 7 und 8 an das Messsystem des Ohmmeters 11 anschliessbar ist. Wie ersichtlich, bildet das mittlere Kontaktstück den gemeinsamen Bezugspunkt für diese zwei Kontaktenpaare, wobei mit Hilfe dieser drei Kontakte der Füllzustand der durch das Kapillarrohr 1 gebildeten Messkammer überprüft wird.

Bei ordnungsgemässer Füllung der Kapillare kommt es zuerst zu einer elektrisch leitenden Brücke zwischen den Kontakten 6 und 7. Im weiteren entsteht eine elektrische Verbindung auch zwischen den Kontakten 7 und 8. Das Zustandekommen dieser zuletzt genannten elektrischen Verbindung zwischen den Kontakten 7 und 8 wird dazu verwendet, dass eine weitere Einsaugung der Messflüssigkeit in die Messkammer 1 unterbrochen wird, da die Messkapillare gefüllt ist und der eigentliche Vorgang der Blutgasanalyse kann nun beginnen.

Bei luftblasenbehafteter Füllung der Messkammer 1 wird die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 6 und 7 wohl wohl auch zustande kommen, diese wird jedoch durch die eingeschlossenen Luftblasen wieder unterbrochen werden, bevor die Strecke zwischen den Kontakten 7 und 8 elektrisch leitend wird. Dies wird dazu herangezogen, dass der Füllvorgang abgebrochen und eine Störung signalisiert wird. Zu diesem Zweck kann die Ueberwachungsvor-

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richtung z.B. mit einer akustischen Signalvorrichtung 13 gegebenenfalls auch nur mit einer optischen Signalvorrichtung (nicht dargestellt) versehen sein. In dieser Weise können Fehlmessungen beim Vorhandensein von Luftblasen in der Blutprobe vermieden werden. Ausserdem ist es auf diese Art und Weise möglich, mit Flüssigkeitsmengen, die nicht für eine volle Füllung der Messkammer 1 ausreichen, von allen Messelektroden Messwerte zu erhalten. Denn nach erfolgter Störungsmeldung und dem Abbruch des Füllvorganges, wird die sich in der Kapillare bereits befindliche Flüssigkeitssäule nacheinander unter jeden Sitz der Messelektroden 3, 4 bzw. 5 geschoben.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Ueberwachung und Steuerung des Füllvorganges einer länglichen Messkammer mit einem flüssigen Probematerial, wobei die Messkammer mit selektiven Messelektroden versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des Widerstandes zwischen wenigstens zwei Stellen in der Messkammer gemessen wird und dass der Verlauf des Füllens der Messkammer mit dem Probematerial in Abhängigkeit von der festgestellten Grosse dieses Widerstandswertes gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllvorgang der Messkammer abgebrochen wird, wenn ein vorgegebener Widerstandswert der Strecke zwischen den zwei genannten Stellen erreicht worden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Unterbrechung des Füllvorganges auch ein Storsignal erzeugt wird, falls die leitende Verbindung zwischen den zwei erstgenannten Stellen vor dem Zustandekommen einer elektrischen Verbindung zwischen zwei nächstfolgenden Stellen unterbrochen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Messkammer bereits eingefüllte Menge von Probematerial weiter geschoben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des Widerstandswertes der Strecke zwischen den zwei Stellen vor dem Anfang der

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eigentlichen Messung des Probematerials durch die selektiven Messelektroden abgebrochen wird.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei bis in das Innere der Messkammer (1) reichende Kontaktvorrichtungen (6, 7 bzw. 8) aufweist, welche mit dem Probematerial in Berührung kommen können und dass diese Kontaktvorrichtungen an eine üeberwachungsvorrichtung (9) angeschlossen sind, welche den Wert des Widerstandes der Strecke in der Messkammer (1) zwischen den zwei Kontaktvorrichtungen (6, 7 bzw. 8) misst und welche dementsprechend Signale erzeugt und weitergibt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Kontaktvorrichtung ein Kontaktstück aus einem leitfähigen Material ist, welches in der Wand der Messkammer (1) befestigt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Kontaktvorrichtungen eine der Messelektroden, vorzugsweise die pH-Referenzelektrode (2) ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie drei Kontaktvorrichtungen (6, 7, 8) aufweist, dass die erste Kontaktvorrichtung (6) sich am Anfang der länglichen Messkammer (1) befindet, dass die zweite Kontaktvorrichtung (7) nach der ersten in die Messkammer hineinreichenden Messelektrode (2) angeordnet ist und dass die dritte Kontaktvorrichtung (8) sich am Ende der länglichen Messkammer (1) befindet.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktvorrichtung (7) als eine

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gemeinsame Kontaktvorrichtung für die übrigen zwei Kontaktvorrichtungen (6, 8) dient.

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