DE4127781C2 - Farbentestkarte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbenvergleichskarte zur Anwendung bei der Ausführung analytischer Untersuchungen.

Die US 4 877 580 beschreibt einen Probensatz, bestehend aus einem analytischen Teststreifen und einem Farbvergleicher, der eine Mehrzahl verschiedener, linear angeordneter Farbfelder aufweist. Der Farbvergleicher kann in Form überlappender Tafeln auf einem Label auf einer Flasche angeordnet sein. Auf den Farbfeldern ist eine tabellarische Übersicht numerischer Probenwerte derart angeordnet, daß der Rand jedes Teststreifens unter dem numerischen Wert des betrachteten Farbfeldes liegt, um einen Farbvergleich zu erhalten, der die Konzentration der Analyse in der zu untersuchenden Probe anzeigt.

Die EP 0 233 316 A2 betrifft ein Kolorimeter, insbesondere für die visuelle Konzentrationsbestimmung von in farbigen oder gefärbten Flüssigkeiten gelösten Bestandteilen, wobei das Kolorimeter mindestens zwei lichtdurchlässige Küvetten und unterschiedliche Farbtöne tragende Vergleichsfelder aufweist. Die Farbvergleichsfelder sollen durch entsprechend getönte, lichtdurchlässige Fenster in einer Außenwand einer Küvette gebildet werden.

Die GB 2 182 458 A beschreibt eine Vorrichtung zum Vergleich der Farbe einer Probe, z. B. einer verschiedenfarbigen Körperhaut mit Standardwerten. Die Vorrichtung weist hierzu die Form einer Registerkarte auf, die eine Reihe verschiedenfarbiger Darstellungen aufweist, die durch Leerräume getrennt sind. Durch Auflegen der Karte kann dann ein Vergleich der Farbe der Probe mit dem entsprechend eingefärbten Vorsprung an der Registerkarte erzielt werden.

Farbenvergleichskarten werden häufig bei analytischen Untersuchungen, insbesondere bei Prüfungen im Zusammen­ hang mit Wasseruntersuchungen, benutzt. Bei diesen Prü­ fungen werden die Testfarben in einem Reagenzglas durch Reaktion von im Wasser enthaltenen Substanzen mit einem geeigneten, chemischen Reagens gebildet. Die Intensität oder die Färbung der in der Probenlösung gebildeten Far­ be ist repräsentativ für die Konzentration des Para­ meters unter Testbedingungen. Um diese Konzentration zu quantifizieren, ist es erforderlich, die Farbe der Test­ lösung mit geeigneten Farbstandards oder anderen Mitteln zu vergleichen. Insbesondere bei preiswerten Testaus­ rüstungen wird dieser Vergleich der Farbe mit dichten Vergleichsfarben durchgeführt, die auf einer weißen Kar­ te oder einem ähnlichen Material aufgedruckt sind.

Die Benutzung einer gedruckten Farbkarte zum Vergleich von Testfarben weist aber eine Anzahl von technischen Problemen beim praktischen Vergleich auf. Die Haupt­ schwierigkeit besteht darin, daß die reflektierte Farbe des dichten Druckes mit der durchgelassenen Farbe der transparenten Lösung verglichen werden muß. Es muß daher ein Vergleich zwischen reflektierten und durchgelassenen Farben gemacht werden.

Dies ist an sich schwierig, wird aber noch problemati­ scher bei der Einrichtung geeigneter Lichtbedingungen für den Test. Das Wahrnehmungsvermögen von reflektierten Testfarben wird bestimmt durch das Licht, das von der Rückseite des Betrachters kommt, wobei die Wahrnehmung der durchgelassenen Farbe im Reagenzglas durch das Licht, das von der Vorderseite des Betrachters kommt, bestimmt wird. Es ist sehr unwahrscheinlich, daß die Lichtintensität in beiden Richtungen identisch ist, und es ist daher unmöglich, einen genauen Vergleich der zwei Farbarten durchzuführen. In der Praxis wird der Betrach­ ter entweder gegenüber oder mit dem Rücken zu einem Fen­ ster oder einer Lichtquelle stehen, um die beste Wahr­ nehmung entweder der durchgelassenen Farbe oder der re­ flektierten Farbe zu erreichen.

Ein drittes Problem beim Vergleichen zwischen reflek­ tierten und durchgelassenen Farben besteht darin, daß, wenn das Reagenzglas in Berührung mit der weißen Fläche der Betrachtungskarte gehalten wird, ein reflektierter Farbgrad beim Berührungspunkt beobachtet wird. Ein Farb­ vergleich wird dann zwischen dem reflektierten Licht und einer Mischung aus durchgelassenem und reflektiertem Licht vom Reagenzglas gemacht. Mit anderen Worten, die visuelle Wahrnehmung der Farbe im Reagenzglas wird ver­ ändert, wenn das Reagenzglas in unmittelbarer Nähe zu oder in Berührung mit der weißen Hintergrundfläche der Vergleichskarte gebracht wird.

Ein vierter Einwand gegen die Benutzung von gedruckten Testfarbenkarten besteht in der Differenz des Farb­ vergleichsbereichs zwischen den Farbenstandards und des Reagenzglases. Da der Farbvergleich aus einer subjekti­ ven Operation durch den Betrachter besteht, ist es wün­ schenswert, daß der Bereich, der durch die Farbstandards und durch die Betrachtung des Reagenzglases eingenommen wird, von gleicher Größe und frei von ablenkenden, an­ grenzenden oder Hintergrundfarbblöcken ist. Bei Benut­ zung dieses Systems ist es in der Praxis unmöglich, einen wahren Farbvergleich zu erhalten, da die Farben im Reagenzglas entweder durch andere, breite Farbbereiche innerhalb des Beobachtungsbereiches oder durch Hinter­ grundfarben, die durch das Reagenzglas selbst beobachtet werden, beeinflußt werden.

Die Ergebnisse analytischer Tests, die durch herkömmli­ che Farbvergleichskarten ausgeführt werden, sind daher ungenau und/oder widersprüchlich. Daher besteht ein reales Bedürfnis nach einer verbesserten Karte durch Einrichtungen, die einen oder mehrere der den bekannten Karten innewohnenden Nachteile vermindern oder eliminie­ ren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Karte zu schaffen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine Farbentest­ karte vorgeschlagen, die im allgemeinen un­ durchsichtig ist und in Nebeneinanderstellung mindestens drei Bereiche aufweist, die durchscheinend oder durch­ sichtig sind, wobei einer dieser Bereiche im wesentli­ chen nicht gefärbt ist und mindestens zwei dieser Berei­ che mit verschiedenen Farbstandards entsprechend den verschiedenen, vorbestimmten Testresultaten gefärbt sind.

Die durchsichtigen oder durchscheinenden Bereiche können vollständig durchscheinend sein, sind aber vorzugsweise von nur begrenzter Durchsichtigkeit und sehr geringer Reflektivität. Um überflüssige Wiederholungen zu vermei­ den, werden diese Bereiche nachfolgend als "durchsich­ tig" bezeichnet, wobei selbstverständlich ist, daß die­ ser Ausdruck auch Bereiche von niedriger oder hoher Durchsichtigkeit umfaßt.

Die Test"karte" kann tatsächlich als Kartentafel ausge­ bildet sein, innerhalb derer sich durchsichtige Fenster befinden, die in einer bevorzugten Ausführungsform auf der Karte durch Drucken von undurchsichtigen Bereichen auf durchsichtigem Material hergestellt sind, derart, daß durchsichtige Bereiche zwischen den bedruckten Be­ reichen entstehen. Während die Karte vorzugsweise aus einem geeigneten, steifen Material, bespielsweise einem steifen Kunststoff, besteht, ist es weniger befriedi­ gend, sie auf Transparentpapier zu drucken, wie es ge­ wöhnlich zum Zeichnen verwendet wird, in welchem Falle die Karte zur Abgabe nach einer einzigen Benutzung oder einer begrenzten Anzahl von Benutzungen bestimmt ist.

Somit weist das bevorzugte Material der Karte solche ihr innewohnenden Eigenschaften und eine Dicke auf, um eine dauerhafte und selbsttragende Karte herzustellen und ge­ nügend dünn für leichte und einfach zu handhabende und aufzubewahrende Karten zu sein. Geeignete Materialien enthalten Polyvinylchlorid und Zellulosematerialien, wo­ bei die erstgenannten bevorzugt werden.

Es gibt mindestens drei durchsichtige Bereiche auf der Testkarte, von denen mindestens einer im wesentlichen un­ gefärbt ist und die anderen Bereiche die Farbenstandards anzeigen. Die Karte wird benutzt durch Plazierung eines Reagenzglases, das die Testlösung und das Reagens ent­ hält, direkt gegenüber oder hinter dem nicht eingefärb­ ten Bereich der Karte und dann durch Betrachtung der Karte von der Vorderseite, um die Farbe der Testlösung mit den in den eingefärbten Bereichen angezeigten Far­ benstandards zu vergleichen. Zu diesem Zweck wird eine bevorzugte Anordnung von durchsichtigen Bereichen mit gefärbten Bereichen in gegenseitiger Ausrichtung und einem oder mehreren ungefärbten Bereichen mit und längs den ausgerichteten, gefärbten Bereichen ausgerichtet. Vorzugsweise ist ein einzelner ungefärbter Bereich vor­ gesehen, der sich parallel zu den ausgerichteten Längen der gefärbten Bereiche erstreckt. Eine Alternative be­ steht darin, einen getrennten ungefärbten Bereich gegen­ über jedem gefärbten Bereich vorzusehen.

Wie bereits festgestellt, werden bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Karte aus einem anfänglich durchsichtigen Material besteht, die undurchsichtigen Bereiche durch Drucken erzeugt. Die un­ durchsichtigen Bereiche weisen vorzugsweise einen ein­ heitlichen, dichten Hintergrund auf, der die übrigblei­ benden, durchsichtigen Bereiche umgibt, die nur durch sachliche, auf dem Hintergrund aufgedruckte Informatio­ nen unterbrochen sind. Die gefärbten Bereiche können ebenfalls in vorteilhafter Weise entweder durch indivi­ duell gemischte Farbtinten oder durch konventionellen Vierfarbendruck durch Drucken erzeugt werden. In jedem Fall sollten die Tinten selbst durchsichtig sein (ein­ schließlich durchscheinend).

Die Anzahl der vorgesehenen gefärbten Bereiche wird ent­ sprechend dem auszuführenden Test ausgewählt und ent­ sprechend der Anzahl und dem Bereich der möglichen kon­ ventionell aufgezeichneten Ergebnisse berechnet. Hierbei sind zwischen vier und acht derartiger Bereiche oder "Fenster" typisch. Die numerischen Werte entsprechend den verschiedenen Farbstandards werden normalerweise ne­ ben den entsprechenden Fenstern auf die Karte gedruckt.

Wenn das Ursprungsmaterial der Karte durchsichtig ist, wird die Transparenz der durchsichtigen Bereiche vor­ zugsweise vermindert, um diese Bereiche durch mechani­ sches Abreiben dieser Bereiche oder der gesamten Karten­ oberfläche oder durch Bedrucken dieser Bereiche mit einer weißen oder einer geeigneten, neutralen Farbe nur durchscheinend zu machen.

Die Farbentestkarte gemäß der Erfindung kann für belie­ bige Tests benutzt werden, bei denen die Konzentration einer Substanz oder Ionen beim Test durch Vergleichen einer ein Reagens enthaltenden Lösung mit vor bestimmten Standardfarben bestimmt wird. Zum Beispiel im Falle der Wasseruntersuchung kann die Karte mit geeigneten Farben benutzt werden, um Chlorverbindungen, Nitrite, Alumi­ nium, Ammoniak, Kupfer oder Eisen oder pH-Werte entweder durch den "Universal-" oder Phenol-Rot-Test festzustel­ len.

Die Zeichnung zeigt beispielhalber eine Ausführung der Testkarte gemäß der Erfindung. Das folgende Beispiel be­ schreibt die Herstellung dieser Karte.

Beispiel

Eine Farbvergleichskarte wurde hergestellt für die Be­ stimmung des pH-Wertes von Wasser gemäß Universal-pH-In­ dikator (ein weiter Farbbereichsindikator für pH-Wert ist verfügbar in Form von Tabletten oder Lösung).

Eine 400 µ dicke Plastikfolie weist eine strukturierte Vorderseitenfläche und eine glatte Rückseitenfläche auf. Das Material wurde auf der glatten Rückseite bedruckt durch Benutzung eines herkömmlichen Siebdruckverfahrens und einer herkömmlichen Siebdruckanlage, die zum Drucken des genannten Materials geeignet ist. Die Drucklagen wurden auf die Rückseite des Plastikmaterials wie folgt aufgebracht:

• 1. Ein Blaudruck des Textes, der die chemischen Test­ parameter anzeigt (Universal pH), numerische Werte, die den pH-Wert jeder Standardfarbe anzeigen, Wort- oder Zeichenmerkmale.
• 2. Ein Druck mit grauer Tinte, die den Hintergrund für den unter 1. angeführten Text bildet, um die durch­ scheinenden Fenster für die sieben Farbstandards und einen Reagenzglasbetrachtungsbereich zu bilden, der in der Zeichnung mit 10 bezeichnet ist.
• 3. Aufeinanderfolgende Farbdrucke von Transparent­ magenta, gelben, Zyanen und schwarzen Tinten, wobei jeder der sieben Fensterbereiche durch den vorge­ nannten Graudruck gebildet wird. Die Intensität je­ der in jedem individuellen Fenster aufgebrachten Farbe wurde individuell bestimmt durch Benutzung verschiedener Tintenwerte als Standardvierfarben­ druckverfahren (Anmerkung: Die individuellen Tin­ tenwerte werden bestimmt durch Drucken eines Punkt­ musters, wobei die Vergrößerung der Dichte der Punkte einen stärkeren, progressiven Farbdruck er­ gibt). Dadurch wurde ein Bereich von Standard­ farbenfenstern gedruckt, der von rot über gelb, grün und blau zu violett reicht, um die erforder­ lichen Farbvergleichsabstufungen für den Test zu erzeugen.
• 4. Ein weiterer Druck mit grauer Tinte in einer ähnli­ chen Konfiguration wie unter 2. angeführt, um wei­ terhin die Standardfarbenfenster und einen Reagenz­ glasvergleichsbereich festzulegen und jeden Über­ druckbereich von den vorgedruckten Farben sauber zurechtzulegen.
• 5. Nach Trocknen der gedruckten Bereiche auf dem Kunststoffmaterial wurde die fertige Farb­ vergleichskarte mit endgültigen Abmessungen von 48 × 93 mm durch Farbstanzung (dye-stamping) aus­ geschnitten.

In dem oben angeführten Beispiel wurden Karten für prak­ tische Zwecke hergestellt. Im Hinblick auf die Größe der Druckmaschine wurden von jeder Kunststoffolie 24 Karten gleichzeitig hergestellt, wobei jede Folie eine Größe von 460 mm × 320 mm aufwies.

Claims (9)

1. Farbenvergleichskarte, die im allgemeinen undurchsichtig ist und in Neben­ einanderstellung mindestens drei Bereiche aufweist, die durchscheinend oder durchsichtig sind, wobei einer dieser Bereiche im wesentlichen nicht gefärbt ist und mindestens zwei dieser Bereiche mit ver­ schiedenen Farbstandards entsprechend den verschie­ denen, vorbestimmten Testresultaten gefärbt sind.

2. Farbenvergleichskarte nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die genannten gefärbten Bereiche gegenseitig ausgerichtet sind, und daß die genann­ te Karte einen oder mehrere nicht gefärbte Bereiche aufweist, die mit und längs den genannten, ausge­ richteten, gefärbten Bereichen ausgerichtet sind.

3. Farbenvergleichskarte nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie einen einzelnen, ungefärbten Bereich aufweist, der sich parallel zu den ausge­ richteten Längen der gefärbten Bereiche erstreckt.

4. Farbenvergleichskarte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen vier und acht der genannten ge­ färbten Bereiche aufweist.

5. Farbenvergleichskarte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem durchsichtigen Material gebildet ist und die Transparenz von wenigstens einem nicht undurchsichtigen Bereich durch Abreiben oder durch Drucken vermindert ist.

6. Farbenvergleichskarte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem durchscheinenden oder durchsich­ tigen Material gebildet ist und die undurchsichti­ gen Bereiche durch Drucken hergestellt sind.

7. Farbenvergleichskarte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Karte aus Polyvinylchlorid oder aus einem Zellulosematerial besteht.

8. Farbenvergleichkarte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die numerischen Werte entsprechend den ver­ schiedenen Farbstandards auf der Karte neben den entsprechenden Fenstern aufgedruckt sind.

9. Ein analytischer Test, ausgeführt unter Benutzung einer Farbenvergleichskarte gemäß einem der vorher­ gehenden Ansprüche.