Pobierz dokument

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)
(96)
TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO
(19)
PL
Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:
29.11.2004 04292807.7
(97)
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej
Polskiej
(11)
PL/EP 1541975
(13)
T3
(51) Int. Cl.
G01F11/02
B01L3/02
(2006.01)
(2006.01)
O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono:
20.06.2007 Europejski Biuletyn Patentowy 2007/25
EP 1541975 B1
(54) Tytuł wynalazku:
Ręczna pipeta do pobierania ciekłej próbki z uwzględnieniem odchyleń temperatury
(30) Pierwszeństwo:
FR20030013921
27.11.2003
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
15.06.2005 Europejski Biuletyn Patentowy 2005/24
(45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:
31.12.2007 Wiadomości Urzędu Patentowego 12/2007
(73) Uprawniony z patentu:
PL/EP 1541975
T3
Gilson S.A.S., Villiers-le-Bel, FR
(72) Twórca (y) wynalazku:
May Yves-André, Versailles, FR
Viot François, Auvers sur Oise, FR
(74) Pełnomocnik:
Przedsiębiorstwo Rzeczników Patentowych Patpol Sp. z o.o.
rzecz. pat. Karcz Katarzyna
02-770 Warszawa 130
skr. poczt. 37
Uwaga:
W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw
dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą
wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
EP 1 541 975
Opis
Wynalazek dotyczy pipet ręcznych.
Z dokumentu EP-0 837 731 znana jest ręczna pipeta wyposażona w dwa czujniki temperatury
mierzące temperaturę powietrza krążącego w dolnej części pipety podczas pobierania ciekłej
próbki. Zmierzone wartości temperatur umożliwiają uwzględnienie temperatury powietrza podczas
sterowania ruchem tłoka aby poprawić precyzję przy pobieraniu objętości.
Jednakże w praktyce taka precyzja pomiaru objętości okazuje się jeszcze niewystarczająca.
Ponadto, umieszczenie dwóch czujników w dolnej części pipety komplikuje jej zestawienie.
Celem wynalazku jest udoskonalenie precyzji pomiaru objętości do pobrania z uwzględnieniem
odchyleń temperatury.
W tym celu, według wynalazku przewiduje się ręczną pipetę zawierającą:
- element mający część wewnętrzną, przy czym tym elementem jest uchwyt i
- czujnik temperatury,
przy czym czujnik jest przystosowany do pomiaru temperatury części wewnętrznej.
Czujnik umożliwia zatem uwzględnienie rzeczywistej temperatury pipety, na przykład jej rozgrzania
w wyniku przedłużonego manipulowania przez użytkownika. Takie dane mogą być uwzględnione
bądź przez wyświetlenie wartości objętości do pobrania, bądź przez sterowanie tłoka, a nawet oba
równocześnie. Znajomość temperatury wewnętrznych części pipety takich jak śruba, korpus lub
inne elementy, pozwala skorygować odchylenia ruchu tłoka spowodowane na przykład
rozszerzalnością elementów.
Pipeta według wynalazku może mieć ponadto co najmniej jedną którąkolwiek z następujących
cech:
- czujnik styka się z powierzchnią wewnętrzną elementu;
- element jest nieruchomy;
- położenie elementu może być regulowane objętość celu regulacji objętości do pobrania;
- element ma część usytuowaną na zewnątrz pipety;
- element jest przeznaczony do stykania się z ręką użytkownika;
- pipeta jest pipetą ze zmotoryzowanym napędem;
- pipeta jest pipetą bez zmotoryzowanego napędu.
Według wynalazku przewiduje się również sposób wyświetlania wartości objętości próbki do
pobrania za pomocą ręcznej pipety, zawierający etapy polegające na:
- pomiarze temperatury fragmentu wewnętrznej części pipety; i
- wyświetleniu wartości objętości do pobrania z uwzględnieniem tego pomiaru.
Sposób według wynalazku może mieć ponadto co najmniej jedną z następujących cech:
- określa się wartość skorygowaną objętości na podstawie pomiaru i wartości pierwotnej objętości;
- wyświetla się wartość skorygowaną;
- wyświetla się wartość pierwotną;
- uwzględniając pomiar, określa się, czy wartość pierwotna objętości jest mniejsza czy większa od
wartości skorygowanej objętości i wyświetla się znak, dodatni lub ujemny, zależnie od przypadku.
2
- wyświetla się znak z wartością skorygowaną.
Inne cechy i zalety wynalazku staną się jasne dzięki poniższemu opisowi nieograniczającego
przykładu wykonania z odniesieniem do rysunków, na których:
- fig. 1 przedstawia osiowy przekrój podłużny pipety według korzystnego sposobu wykonania
wynalazku;
-fig.2 – przekrój w większej skali części środkowej pipety z fig. 1;
fig. 3 – schemat pokazujący uwzględnienie temperatury podczas działania pipety; i
- fig. 4 – schemat pokazujący wariant działania przedstawionego na fig.3.
Poniżej z odniesieniem do figur 1 i 2 opisany zostanie korzystny sposób wykonania pipety według
wynalazku.
Pipeta według wynalazku jest zasadniczo typu takiego, jaki został opisany w dokumentach WO
01/76747, WO 01/76748, WO 01/76749, WO 01/76750, WO 01/76751, WO 01/76752, WO
01/76753 i FR-2 807 344. Przedstawione tu więc zostaną tylko cechy odnoszące się do wynalazku
i nie opisane w poprzednich dokumentach.
W skrócie, pipeta 2 składa się z korpusu 4, trzpienia sterującego 6 wyposażonego na swojej górnej
końcówce w przycisk uruchamiający 8, śruby regulacyjnej 10, ciekłokrystalicznego ekranu 12 do
wyświetlania informacji, w szczególności wartości objętości do pobrania, obwodu elektronicznego
14 do sterowania wyświetlacza i pipety i z urządzenia 16 zawierającego przycisk 18 służący do
wyrzucenia ruchomego stożka, nie przedstawionego, zamocowanego w znany sposób na dolnej
końcówce 20 pipety. Trzpień 6 umożliwia uruchamianie tłoka 21 do zasysania do stożka ciekłej
próbki lub do jej wyrzucania.
Korpus 4 wykonany jest jako jeden element z tworzywa sztucznego. Składa się z części
wewnętrznych 22, 24 i 26 i z części zewnętrznych takich jak część 28. Korpus 4 jest wydrążonym
stałym elementem, służącym jako odniesienie do ustawienia wielu części wewnętrznych pipety,
zwłaszcza części takich jak śruba 10, której położenie może być regulowane w stosunku do
korpusu w celu regulacji wartości objętości do pobrania. Różne części pipety są bezpośrednio lub
pośrednio zamocowane do korpusu 4. Korpus 4 zawiera w tylnej części okienko 30, poprzez które
widoczny jest wyświetlacz 12, samo okienko przykryte jest szybką 32 wystającą poza okienko w
górę, i zwłaszcza w dół, aby przykryć w tylnej części pipety część wewnętrzną 22 korpusu. Korpus
tworzy uchwyt pipety i należy zatem do części pipety pozostających w bezpośrednim kontakcie z
ręką użytkownika podczas manipulowania pipetą.
Część wewnętrzna 22 korpusu 4 ma w szczególności powierzchnię wewnętrzną 34 odgraniczającą
komorę 36, wewnątrz której porusza się trzpień 6 uruchamiający tłok 21. Pipeta zawiera sondę
temperatury 40 umieszczoną we wnęce ścianki wewnętrznej 34 części 22, w górnej części komory
36. Czujnik utworzony przez sondę 40 jest przystosowany do pomiaru temperatury części
wewnętrznej 22. Jest on usytuowany w pobliżu śruby 10, trzpienia 6 i obwodu elektronicznego 14,
przy czym ten ostatni element może sam generować ciepło. Sonda temperatury jest więc
umieszczona w pobliżu części najbardziej narażonych na rozszerzalność cieplną i służy do
przekazywania danych o temperaturze składników mechanicznych wchodzących w skład łańcucha
pobierania. Czujnik 40 jest połączony przewodami elektrycznymi 42 z obwodem elektronicznym 14,
3
w celu uwzględnienia przez ten obwód wartości temperatury podanej przez czujnik. To
uwzględnienie temperatury dokonuje się w obecnym przykładzie zgodnie ze schematem
przedstawionym na fig. 3.
W pierwszym etapie, użytkownik reguluje ręcznie, dzięki układowi sterowania przewidzianemu w
tym celu na pipecie, wartość nominalną lub wartość pierwotną objętości ciekłej próbki do pobrania.
Ten etap odpowiada blokowi 44 z fig. 3. Informacja zapisywana jest przez koder 46 i przekazywana
do komputera włączonego do obwodu elektronicznego 14. Ponadto, komputer otrzymuje od
czujnika 40 informację o temperaturze części wewnętrznej 22.
Wiedząc, że właściwości pipety, zwłaszcza regulowanie wartości nominalnej objętości do pobrania,
są podane dla pipety przy 20°C, komputer określa w zależności od informacji o wartości
temperatury dostarczonej przez czujnik 40 czy korekcja tej wartości nominalnej jest konieczna. Na
przykład, w przypadku gdy użytkownik manipuluje pipetą przez dłuższy czas, w kontakcie z ręką
użytkownika pipeta ogrzewa się, tak, że układ kinematyczny pipety zmienia się zależnie od
rozszerzalności cieplnej niektórych elementów. To znane zjawisko nazywane jest „Handwarming”,
czyli ogrzewanie przez rękę.
Po otrzymaniu informacji o wartości temperatury dostarczonej przez czujnik, komputer określa, w
zależności od matryc (takich jak tablice) i/lub wstępnie określonych równań korekcyjnych, czy
korekcja wartości objętości jest konieczna, i w danym przypadku określa wartość skorygowaną do
dostarczenia. Tak więc, w tym przykładzie, komputer zarządza wyświetlenie na wyświetlaczu 12 z
jednej strony wartości nominalnej objętości do pobrania takiej, jak zarządzona przez użytkownika,
jak wskazuje blok 48 z fig. 3, a z drugiej strony wartości korekcji zaopatrzonej w znak wskazujący
kierunek korekcji, jak to przedstawia blok 50. Ten znak będzie znakiem „–„ jeśli przy wartości
korekcji wyższej niż wartość nominalna istnieje ryzyko niedostatecznego dozowania, lub
przeciwnie znakiem „+”, jeśli, przy wartości korekcji niższej niż wartość nominalna istnieje ryzyko
nadmiernego dozowania. Podsumowując, na wyświetlaczu 12 dostarczone są trzy informacje dla
użytkownika.
Można przewidzieć, że obwód elektroniczny pipety jest zaprogramowany w taki sposób, że ten typ
działania i wyświetlania będzie uruchamiany dopiero wówczas, kiedy korekcja spowodowana
temperaturą będzie znacząca. Wstępnie określone wartości będą mogły być tak dobrane, aby
rozróżnić między znaczącymi warunkami korekcji i innymi. Przy tym sposobie działania, użytkownik
może regulować pipetę w zależności od nowego wskazania dostarczonego przez blok 50 i
uwzględnić temperaturę pipety.
Wariant działania urządzenia przedstawiony jest na fig. 4. Tym razem, na wyjściu z ręcznej
regulacji wartości do pobrania zgodnie z blokiem 44 i jego zapisem przez koder 46 do komputera
14, ten ostatni uwzględnia wartość temperatury dostarczoną przez czujnik i wyświetla jedyną
wartość korekcji zgodnie z blokiem 52. Ta wartość korekcji jest określana przez komputer w
zależności od wartości nominalnej wymaganej przez użytkownika i wartości temperatury
dostarczonej przez czujnik. Użytkownik ma więc tylko jedną informację, którą jest skorygowana
wartość objętości do pobrania. Zatem w tym sposobie działania, charakteryzującym się
automatyczną korekcją wyświetlenia, wyświetlenie wartości pipetowania obejmuje automatycznie
4
korekcję. Wyświetlanie zmienia się w zależności od temperatury i użytkownik nie musi wnosić
żadnej poprawki. Sposób korekcji jest więc procesem niewidocznym dla użytkownika, to znaczy, że
użytkownik go nie dostrzega. Użytkownik ustawia pipetę aż do otrzymania wymaganej wartości
objętości na wyświetlaczu.
Pipeta według wynalazku jest w ten sposób niezależna od wpływu różnego typu nagrzewań, takich
jak te, którym może być poddawana podczas różnych manipulacji przez użytkownika. Łagodzi się
w ten sposób różne rozszerzalności systemu mechanicznego, które zwykle powodują odchylenia w
przebiegu pobierania próbki, co bezpośrednio wpływa na pobieraną ilość.
Wynalazek umożliwia zachowanie takiej samej precyzji objętości w większym zakresie temperatur
działania pipety, na przykład w zakresie mieszczącym się pomiędzy 10° a 30°C.
Oczywiście, bez wychodzenia z ram wynalazku, można wprowadzić do niego różne zmiany.
W powyższym opisie przedstawiono uwzględnienie przez komputer 14 informacji o temperaturze w
celu korekcji wartości wyświetlanej. Można przewidzieć, że komputer uwzględni ponadto inne
parametry, takie jak ciśnienie atmosferyczne czy jeszcze typ stożka, w szczególności objętości
stożka zamocowanego w dolnej części pipety. W tym przypadku, pipeta będzie mogła dokonywać
sukcesywnych korekcji wartości objętości do wyświetlenia, aby wyświetlić wartość końcową.
Można przewidzieć bardziej ogólnie, że ten pomiar temperatury jest wykorzystywany, podczas
wyświetlania wartości objętości do pobrania, do określenia, wychodząc z wartości objętości
pierwotnej, wartości objętości skorygowanej przeznaczonej do wyświetlenia lub do posłużenia jako
podstawa do określenia wartości objętości do wyświetlenia.
W niniejszym przykładzie, pipeta jest pipetą ręczną bez zmotoryzowanego napędu. Można
rozważyć zastosowanie wynalazku do pipety ręcznej ze zmotoryzowanym napędem.
Można umieścić czujnik w taki sposób, że będzie mierzył temperaturę ruchomego elementu
wewnątrz pipety, którego położenie na przykład jest regulowane, aby dopasować objętość ciekłej
próbki do pobrania. Może to dotyczyć na przykład śruby.
Zastrzeżenia patentowe
1. Ręczna pipeta (2) zawierająca:
- uchwyt (4) przeznaczony do stykania się z ręką użytkownika, zawierający część wewnętrzną (22),
i
- czujnik temperatury (40),
znamienna tym, że czujnik jest przystosowany do pomiaru temperatury części wewnętrznej (22)
elementu.
2. Pipeta według poprzedniego zastrz., znamienna tym, że czujnik (40) styka się z powierzchnią
wewnętrzną (34) elementu.
3. Pipeta według któregokolwiek z poprzednich zastrz., znamienna tym, że uchwyt (4) jest
nieruchomy.
4. Pipeta według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że położenie elementu może być regulowane, w
celu regulacji objętości do pobrania.
5
5. Pipeta według któregokolwiek z poprzednich zastrz., znamienna tym, że uchwyt (4) zawiera
część (28) usytuowaną na zewnątrz pipety.
6. Pipeta według któregokolwiek z poprzednich zastrz., znamienna tym, że jest pipetą ze
zmotoryzowanym napędem.
7. Pipeta według któregokolwiek z poprzednich zastrz., znamienna tym, że jest pipetą bez
zmotoryzowanego napędu.
8. Sposób wyświetlania wartości objętości próbki do pobrania za pomocą ręcznej pipety (2),
zawierający etapy polegające na:
- pomiarze temperatury wewnątrz pipety; i
- wyświetleniu wartości objętości do pobrania z uwzględnieniem pomiaru,
znamienny tym, że wyżej wspomniana temperatura wewnętrzna jest temperaturą części
wewnętrznej (22) uchwytu (4) pipety przeznaczonego do stykania się z ręką użytkownika.
9. Sposób według poprzedniego zastrz., znamienny tym, że wartość skorygowana objętości
określana jest na podstawie pomiaru i wartości pierwotnej objętości.
10. Sposób według poprzedniego zastrz., znamienny tym, że wyświetla się wartość skorygowaną.
11. Sposób według zastrz. 9 albo 10 znamienny tym, że wyświetla się wartość pierwotną.
12. Sposób według któregokolwiek z zastrz. od 8 do 11, znamienny tym, że uwzględniając pomiar,
określa się czy wartość pierwotna objętości jest mniejsza czy większa od wartości skorygowanej
objętości i wyświetla się znak, dodatni lub ujemny, zależnie od przypadku.
13. Sposób według poprzedniego zastrz., znamienny tym, że razem z wartością skorygowaną
wyświetlany jest znak.