DE8907967U1 - Device for reflectance photometric measurement of liquid samples - Google Patents
Device for reflectance photometric measurement of liquid samplesInfo
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Description
Gerät zur remissions-photometrischen Messung von Plüssigkeitsproben Device for reflectance photometric measurement of liquid samples
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur remissionspbotometrischen Messung von Flüssigiceitsproben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for the reflectance-probometric measurement of liquid samples according to the preamble of claim 1.
Bei herkömmlichen Geräten der vorstehend genannten Art ist üblicherweise zwischen de* Meßeinrichtung und dem Testfeld eine transparente durchgehende Platte ungeordnet, um die Meßeinrichtung vor Verschmutzung zu schützen- Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die von der Lichtquelle ausgehenden Strahlen teilweise an den Grenzflächen der transparenten Platte reflektiert werden und als Streulicht in den Empfänger gelangen und somit die Messung verfälschen. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden, wenn die transparente Platte verschmutzt ist.In conventional devices of the type mentioned above, a transparent continuous plate is usually arranged between the measuring device and the test field in order to protect the measuring device from contamination. This arrangement has the disadvantage that the rays emanating from the light source are partially reflected at the boundary surfaces of the transparent plate and reach the receiver as scattered light, thus distorting the measurement. This effect can be further increased if the transparent plate is dirty.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Störstrahlungen der vorstehend beschriebenen Art auszuschalten und sicherzustellen, daß der Empfänger nur vom Testfeld remittiertes Licht empfängt.The invention is based on the object of eliminating interference radiation of the type described above and ensuring that the receiver only receives light remitted from the test field.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Lichtquelle und Empfänger eine Wand derart angeordnet ist, daß sie den Einfall von Störstrahlung, die nicht vom Testfeld des Teststreifens herrührt, verhindert, indem sie beispielsweise die Platte aus transparentem Material durchsetzt. Damit kann an den Grenzflächen der transparenten Platte reflektiertes Licht nicht mehr unmittelbar zum Empfänger gelangen. Dieser erhält nur Licht, das vom Testfeld remittiert wurde, unabhängig davon, ob die Platte auf ihrer dem Meßfenster zugekehrten Seite verschmutzt ist oder nicht.This object is achieved according to the invention in that a wall is arranged between the light source and the receiver in such a way that it prevents the incidence of interference radiation that does not originate from the test field of the test strip, for example by passing through the plate made of transparent material. This means that light reflected at the boundary surfaces of the transparent plate can no longer reach the receiver directly. The latter only receives light that has been remitted from the test field, regardless of whether the plate is dirty on the side facing the measuring window or not.
Der anfangs gescirJ-lderte Nachteil der bekannten Geräte macht sich besonders bemerkbar, wenn die Meßeinrichtung des Gerätes mit Hilfe eines sogenannten Weiß- oder Graustandards überprüft werden soll. Durch das reflektierte Streulicht wurde dann ein weitaus höherer Remissionswert vorgetäuscht.The disadvantage of the known devices, which was initially mentioned, becomes particularly noticeable when the measuring device of the device is to be checked using a so-called white or gray standard. The reflected scattered light then simulates a much higher remission value.
Erfindungsgemäß ist an der Streifenaufnahme ein einen Helligkeitsstandard definierender erster Referenzkörper derart versteilbar gelagert, daß er bei fehlendem Teststreifen an dem Meßfenster anliegt und bei eingeschobenem Teststreifen durch ein Meßfenster getrennt ist. Auf diese Weise läßt sich stets vor dem Einschieben eines Teststreifens die Meßeinrichtung mittels des Referenzkörpers überprüfen, wobei tatsächlich nur das Licht auf den Empfänger fällt, das von dem Referenzkörper remittiert wurde.According to the invention, a first reference body defining a brightness standard is mounted on the strip holder in such a way that it rests against the measuring window when a test strip is missing and is separated by a measuring window when a test strip is inserted. In this way, the measuring device can always be checked using the reference body before a test strip is inserted, whereby only the light that was remitted by the reference body actually falls on the receiver.
Vorzugsweise sind zwei Lichtquellen unö zwei Empfänger vorgesehen, wobei das Meßfenster in diesem Fall durch einen Steg in zwei Abschnitte unterteilt ist, welche den Einfall des Lichtes der einen Lichtquelle auf denPreferably, two light sources and two receivers are provided, whereby the measuring window is divided into two sections by a web, which allow the light from one light source to fall on the
zur anderen Lichtquelle gehörenden Empfänger verhindert. Auf diese Weise können entweder zwei unterschiedliche
Testfelder gemessen oder die von demselben Textfeld erhaltenen Meßwerte der beiden Einzelmeßvorrichtungen
miteinander verglichen und gemittelt
werden, um lokale Unterschiede innerhalb des Testfeldes
egalisieren zu können.receiver belonging to the other light source. In this way, either two different test fields can be measured or the measured values obtained from the same text field from the two individual measuring devices can be compared and averaged.
to detect local differences within the test field
to be able to equalize.
Diese doppelte Meßeinrichtung ermöglicht es auch, in
Verbindung mit zwei Feldern unterschiedlichen Remissionsvermögens
am Referenzkörper, öle jeweils einem |
Abschnitt des Meßfensters zugeordnet sind, zwei Refe- j
renzmessungen gleichzeitig durchzuführen. Dies hat den s
Vorteil, daß man die Gerätefunktion wesentlich besser *
als mit einer einfachen Meßeinrichtung überprüfen kann.
Dem Gerät ist üblicherweise Mindestens eine Referenzkurve eingespeichert, welche eine Beziehung zwi- |
sehen den Reinissionswerten und den gesuchten Meßwerten &Ggr;This double measuring device also makes it possible to
In conjunction with two fields of different reflectivity on the reference body, each of which is assigned to a section of the measuring window, two reference measurements can be carried out simultaneously. This has the advantage that the device function can be checked much better than with a simple measuring device.
The device usually has at least one reference curve stored in it, which shows a relationship between the purification values and the desired measured values &Ggr;
i herstellt. Teilweise sind auch mehrere derartige Refe- |i is produced. Sometimes several such references are |
renzkurven eingespeichert. Kann man nun an dem Refe- &iacgr; ence curves are stored. You can now use the reference &iacgr;
renskörper zwei unterschiedliche Remissionswerte messen |renskörper measure two different remission values |
und ordnet diese zwei verschiedenen geeigneten Refe- Iand assigns these to two different suitable references.
renzkurven zu. so sollte beispielsweise derselbe ge- |limit curves. For example, the same ge- |
suchte Meßwert angezeigt werden. Umgekehrt kann man bei |The desired measurement value can be displayed. Conversely, with |
einer einzigen Referenzkurve nicht nur einen Meßwert |a single reference curve not only one measured value |
sondern zwei Meßwerte ermitteln und damit überprüfen, |but determine two measured values and thus check, |
ob das Gerät in den verschiedenen Meßbereichen ord- |whether the device works properly in the various measuring ranges |
nungsgemäß funktioniert. 1functions properly. 1
Diese Geräteüberprüfung läßt sich noch verbessern, wenn &igr;
in der Streifenauflagefläche ein zweites Meßfenster
vorgesehen ist, dein ein zweiter Referenzkörper mit
einem vom ersten Referenzkörper verschiedenen Reinissionsvermögen
zugeordnet ist, wobei das zweite
KeBfeiiSter - in Sinschubrichtung der StxeifenaufnannieThis device check can be further improved if a second measuring window is added to the strip support surface.
is intended, a second reference body with
a purification capacity different from the first reference body, whereby the second
KeBfeiiSter - in the direction of thrust of the Stxreifenaufnannie
-A--A-
in den Geräteschacht betrachtet - vor dem ersten Meßfenster liegt. Wird beispielsweise die Streifenaufnahme nur halb eingeschoben, so liegt das zweite Meßfenster zusammen mit dem zweiten Referenzkörper vor der Meßeinrichtung. Als erster Meßkörper kann beispielsweise ein sogenannter Weißstandard und als zweiter Referenzkörper ein Schwarz- oder Graustandard verwendet werden entsprechend maximalem und minimalem Remissionsvermögen. Entsprechen die dabei gemessenen Werte den zu erwartenden Werten, so kann von einer zu-Verictssigen &Rgr;~&uacgr;&pgr;&kgr;.&idiagr;.1&ogr;&idiagr;&idigr; ueS Geiateä äUSyegöngen werden.in the device slot - in front of the first measuring window. For example, if the strip holder is only half inserted, the second measuring window together with the second reference body is in front of the measuring device. A so-called white standard can be used as the first measuring body and a black or gray standard as the second reference body, depending on the maximum and minimum remission capacity. If the values measured correspond to the expected values, a reliable measurement can be assumed.
Um die Streifenaufnahme leichter reinigen zu können, ist der zweite Referenzkörper an der Streifenaufnahme schwenkbar gelagert und der erste Referenzkörper mit dem zweiten Referenzkörper gelenkig verbunden. Dadurch können beide Referenzkörper von der Streifenaufnahme abgeklappt werden. Das Me&bgr;fenster ist damit leicht zugänglich und kann stets sauber gehalten werden.To make cleaning the strip holder easier, the second reference body is pivotably mounted on the strip holder and the first reference body is connected to the second reference body. This means that both reference bodies can be folded away from the strip holder. The measuring window is therefore easily accessible and can always be kept clean.
Um die Referenzkörper bei der Referenzmessung in eine dem Testfeld entsprechende Stellung zu bringen, sind die Referenzkörper durch eine Andruckvorrichtung elastisch auslenkbar in Richtung auf öie Streifenauflage vorgespannt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Andruckvorrichtung eine federbelastete mittig schwenkbar gelagerte Wippe, die mit einem Ende am ersten und mit ihrem anderen Ende am zweiten Referenzkörper anliegt.In order to bring the reference bodies into a position corresponding to the test field during the reference measurement, the reference bodies are pre-tensioned by a pressure device so that they can be elastically deflected in the direction of the strip support. In a preferred embodiment, the pressure device comprises a spring-loaded rocker which is pivotably mounted in the middle and which rests with one end on the first reference body and with the other end on the second reference body.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert- Es zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the following description, which, in conjunction with the accompanying drawings, explains the invention using an exemplary embodiment. They show:
t · 1t · 1
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gerätes undFig. 1 is a schematic perspective view of a device according to the invention and
Fig. 2 einen horizontalen Teilschnitt entlang Linie H-II in Fig. 1.Fig. 2 is a horizontal partial section along line H-II in Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ein Meßgerät 10, das an einem Ende eine öffnung 12 aufweist, in die ein Teststreifen 14 eingeschoben werden kann. Die öffnung 12 befindet sich in sins™ Schieber 16, der Eilt einer Streifeneyfnehine iß (Fig. 2) lösbar verbunden ist, die in einen Aufnahmeschacht 20 des Gerätes 10 eingeführt ist.Fig. 1 shows a measuring device 10 which has an opening 12 at one end into which a test strip 14 can be inserted. The opening 12 is located in a slide 16 which is detachably connected to a strip holder (Fig. 2) which is inserted into a receiving slot 20 of the device 10.
Die Streifenaufnahme 18 umfaßt eine Streifenauflagefläche 22 mit einem ersten Meßfenster 24 und einem zweiten Meßfenster 26, die durch einen Steg 28 voneinander getrennt sind, der gleichzeitig als Anschlag zur Positionierung eines Teststreifens 14 dient. Die Positionierung erfolgt so, daß ein Testfeld 30 auf dem Teststreifen 14 beim Anstoßen desselben an dem Anschlag 28 genau über dem ersten Meßfenster 24 liegt. Das zweite Meßfenster 26 kann vom Teststreifen 14 nicht erreicht werden.The strip holder 18 comprises a strip support surface 22 with a first measuring window 24 and a second measuring window 26, which are separated from one another by a web 28, which simultaneously serves as a stop for positioning a test strip 14. The positioning is carried out in such a way that a test field 30 on the test strip 14 lies exactly above the first measuring window 24 when it hits the stop 28. The second measuring window 26 cannot be reached by the test strip 14.
Befindet sich die Streifenaufnahme 18 in der in der Fig. 2 dargestellten vollständig eingeschobenen Stellung, so liegt das Meßfenster 24 gegenüber einer Meßeinrichtung 32. Diese umfaßt zwei Lichtquellen 34 in Form von Leuchtdioden.die jeweils mit einem Lichtleiter 36 aus einem transparenten Kunststoff verbunden sind, der sich in Richtung auf das Meß fenster 24 erstreckt. Jeder Lichtquelle 34 ist ein Empfänger 38 zugeordnet, der durch ein Fenster 40 abgedeckt ist. Das Fenster 40If the strip holder 18 is in the fully inserted position shown in Fig. 2, the measuring window 24 is opposite a measuring device 32. This comprises two light sources 34 in the form of light-emitting diodes, each of which is connected to a light guide 36 made of a transparent plastic that extends in the direction of the measuring window 24. Each light source 34 is assigned a receiver 38 that is covered by a window 40. The window 40
ff»»··ff»»··
ist von dent Lichtleiter 36 jeweils durch eine Wand 42 getrennt. Auf diese Weise kann das von der jeweiligen Leuchtdiode 34 ausgesandte und über den Lichtleiter 36 auf das Testfeld 30 des Teststreifens 14 geleiücte Licht nur von dem Testfeld 30 auf den Empfänger 38 gelangen. Der Einfall von Streulicht auf den Empfänger wird zuverlässig vermieden. Damit auch nur das von der zugehörigen Lichtquelle 34 ausgesandte Licht auf den jeweiligen Empfänger 38 gelangt, ist das Meßfenster 24 jeweils durch einen Steg 44 in zwei gleiche Abschnitte unterteilt. is separated from the light guide 36 by a wall 42. In this way, the light emitted by the respective light-emitting diode 34 and guided via the light guide 36 to the test field 30 of the test strip 14 can only reach the receiver 38 from the test field 30. The incidence of scattered light on the receiver is reliably avoided. So that only the light emitted by the associated light source 34 reaches the respective receiver 38, the measuring window 24 is divided into two equal sections by a web 44.
Gegenüber dem Meßfenster 24 ist ein erster Referenzkörper 46 angeordnet, der als sogenannter Weißstandard bezeichnet wird und zwei Referenzflächen 48 und 50 aufweist, die bei fehlendem Teststreifen 14 die beiden Abschnitte des Meßfensters 24 überdecken. Der Referenzkörper 46 ist an dem einen Ende eines zweiten Referenzkörpers 52 um eine Achse 54 schwenkbar angelenkt. Der zweite Referenzkörper 52 ist gegenüber dem zweiten Meßfenster 26 angeordnet und an der Streifenaufnahme 18 schwenkbar gelagert, wobei ein mit der Streifenaufnahme 18 verbundener Bolzen 54 in ein in der?" zweiten Referenzkörper 52 ausgebildetes Langloch 56 eingreift. Beide Referenzkörper 46, 52 werden durch eine Wippe 58 in Richtung auf die Streifenauflagefläche 22 vorgespannt. Die Wippe 58 ist um eine mittige Achse 60 schwenkbar gelagert, wobei der zugehörige Achsstummel in einer Gehäusenut oder einem Gehäuseschlitz 62 senkrecht zur Streifenauflagefläche 22 verschiebbar gelagert ist, so daß die Wippe 58 nicht nur um die Achse 60 verschwenkbar sondern auch senkrecht zur Streifenauflage 22 verstellbar ist. Die Wippe 58 ihrerseits wird mittels einer Feder 64 gegen die Referenzkörper 46 und 52 gedrückt, wobei die Belastung so gewählt ist, daßA first reference body 46 is arranged opposite the measuring window 24, which is referred to as the so-called white standard and has two reference surfaces 48 and 50, which cover the two sections of the measuring window 24 when the test strip 14 is missing. The reference body 46 is pivotably connected to one end of a second reference body 52 about an axis 54. The second reference body 52 is arranged opposite the second measuring window 26 and is pivotably mounted on the strip holder 18, whereby a bolt 54 connected to the strip holder 18 engages in an elongated hole 56 formed in the second reference body 52. Both reference bodies 46, 52 are preloaded by a rocker 58 in the direction of the strip support surface 22. The rocker 58 is pivotably mounted about a central axis 60, whereby the associated axle stub is displaceably mounted in a housing groove or a housing slot 62 perpendicular to the strip support surface 22, so that the rocker 58 can not only pivot about the axis 60 but can also be adjusted perpendicular to the strip support 22. The rocker 58 is in turn pressed against the reference bodies 46 and 52 by means of a spring 64, whereby the load is selected so that
der Druck, vor a"iif»»a auf den Abschnitt wirkt, der an dem Referenzkörper 52 anliegt. Dadurcii soll sichergestellt werdeq., daß die Wippe 58 und damit auch der erste Referenzkörper 46 beim Einschieben eines Teststreifens 14 ausweichen können.the pressure before a"iif»»a acts on the section that rests against the reference body 52. This is to ensure that the rocker 58 and thus also the first reference body 46 can give way when a test strip 14 is inserted.
Die soweit beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise: Vor 3eginn einer Messung wird die lösbar an dem Schieber 16 befestigte Srreifenaufna nine 18 halb aus dem Geräteschacht 20 herausgezogen, so daß das zweite Meßfenster 26 gegenüber der Meßeinrichtung 32 liegt. Der zweite Referenzkörper 52 weist ein gegenüber dem ersten Referenzkörper 46 verschiedenes Remissionsvermögen auf. Dieser Remissionswert wird zunächst gemessen. Anschließend wird die Straifenaufnahme 18 vollständig in das Gerät eingeschoben, so daß der zweite Referenzkörper 46 gegenüber der Meßeinrichtung 32 zu liegen kommt. Nun wird dessen Remissionsvermogen gemessen. Anhand der bekannten Remissionswerte der beiden Referenzkörper 46 und 52 kann die Gerätefunktion überprüft werden. Nun wird der Teststreifen 14 durch den Schütz 12 in das Gerät eingeführt, bis er am Anschlag 28 anstößt- In dieser Lage wird er durch die Wippe 58 und den ersten Referenzkörper 46 festgehalten, wobei das Testfeld 30 flach über dem Meßfenster 24 Hegt. Nun kann das Testfeld gemessen werden-The device according to the invention described so far works in the following way: Before starting a measurement, the tire holder 18, which is detachably attached to the slide 16, is pulled halfway out of the device shaft 20 so that the second measuring window 26 is opposite the measuring device 32. The second reference body 52 has a different reflectance than the first reference body 46. This reflectance value is measured first. The tire holder 18 is then pushed completely into the device so that the second reference body 46 is opposite the measuring device 32. Its reflectance is now measured. The device function can be checked using the known reflectance values of the two reference bodies 46 and 52. Now the test strip 14 is inserted into the device through the contactor 12 until it hits the stop 28. In this position it is held by the rocker 58 and the first reference body 46, with the test field 30 lying flat above the measuring window 24. The test field can now be measured.
m 4 &phgr; te ii* * 4m 4 φ te ii* * 4
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