DE3538472A1 - Vorrichtung fuer das abtasten von testfeldern auf teststreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Abtasten von Testfeldern auf Teststreifen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in Verbindung mit einem Meßgerät zur Feststellung des Blutzuckergehalts aus der DE-OS 31 12 029 bekannt.

Infolge des Ansteigens des Diabetes besteht ein großer Be­ darf an solchen Meßgeräten, bei denen ein wesentliches Pro­ blem das die Genauigkeit der Meßwerte bestimmende Abtasten der Testfelder der Teststreifen darstellt. Zum einen ist nämlich der zu erfassende Meßbereich relativ groß, zum an­ deren erfolgt das Messen mehr oder weniger durch Laien, was die Anwendung komplizierter Meßmethoden ausschließt. Ferner bestehen hinsichtlich des Meßaufwands bereits aus Preisgründen enge Grenzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine als sogenannte Meßkopfvorrichtung bezeichnete Vorrichtung für das Abtasten von Testfeldern zum Zwecke der opto-elektro­ nischen semiquantitativen Farbmessung unter Verwendung wohlfeiler Bauteile derart auszubilden, daß die Meßgenauig­ keit trotz Beibehaltung eines geringen Bedienungsaufwands wesentlich erhöht wird.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung nur eines Abschnitts einer an sich bekannten Ulbricht′schen Kugel für die Mes­ sung des von dem Testfeld des Teststreifens reflektierten Lichtstroms wird mit überraschend einfachen Mitteln die Meßgenauigkeit wesentlich erhöht, ohne daß dabei ein gegen­ über den bisherigen Meßmethoden höherer Bedienungsaufwand für den Anwender des Meßgeräts notwendig wird.

Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit sind Teststreifen auf dem Markt, die vorzugsweise zwei unterschiedlichen Meßbereichen zugeordnete Testfelder aufweisen.

Das erfindungsgemäße Meßprinzip läßt sich bei einer Aus­ bildung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan­ spruchs 2 auch zum Messen solcher Teststreifen vorteilhaft anwenden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier in der Zeich­ nung mehr oder minder schematisch dargestellter Ausfüh­ rungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung nach der Erfindung; und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach der Erfindung.

Ohne die Erfindung hierauf zu beschränken ist nachfolgend der Einfachheit halber die neue Vorrichtung im Zusammenhang mit einem Blutzuckermeßgerät beschrieben.

Ein solches, nicht dargestelltes Blutzuckermeßgerät weist neben einer internen Stromversorgung, einer mikroprozessor­ gesteuerten Auswerteelektronik und einer Anzeigevorrich­ tung eine Abtastvorrichtung 3 auf, die einen Meßkopf 4 be­ sitzt, mit dem ein Teststreifen 6 derart in Verbindung zu bringen ist, daß sein Testfeld 7 dem Meßkopf 4 gegenüber­ liegt. Die hierzu notwendigen apparativen Mittel sind, da nicht zur Erfindung gehörend, ebenfalls nicht dargestellt.

Die Abtastvorrichtung 3 besteht aus einem schmalen quader­ förmigen Gehäuse 9, das innen eine kugelförmige Öffnung 10 mit einer dem Abschnitt entsprechenden inneren Kugelfläche 11 aufweist, deren Innenfläche reinweiß ist.

Die kugelförmige Öffnung 10 ist der zentrische Kugelab­ schnitt einer sogenannten Ulbricht′schen Kugel, die als Meßgerät zur Messung des Lichtstroms von elektrischen Lichtquellen bekannt ist.

In der Mittelachse der Öffnung 10 ist, gegenüber dem Mit­ telpunkt der Öffnung in bezug auf Fig. 1 nach unten ver­ setzt, eine Lichtquelle 12 angeordnet, durch die die unte­ re Hälfte der inneren Kugelfläche direkt beleuchtet wird. Auf der gleichen Mittelachse ist, ebenfalls gegenüber dem Mittelpunkt der Öffnung, jedoch nach oben versetzt, ein Sensor 13 angeordnet, dessen Öffnungsfenster einer licht­ durchlässigen ebenen Meßfläche 14 zugewandt ist. Auf die­ se Meßfläche 14 ist jeweils der Teststreifen 6 derart auf­ zulegen, daß sein Testfeld in bezug auf Fig. 1 nach unten, also der Meßfläche zugewandt, ist. Die Lagerung von Licht­ quelle und Sensor erfolgt am einfachsten mittels nicht dar­ gestellter Stäbe, die in der Rückwand 15 des Gehäuses 9 angeordnet sind. Die zugehörige Verdrahtung ist nicht dar­ gestellt.

Die Vorderseite des Gehäuses 9 ist mittels einer nur teil­ weise dargestellten Vorderwand 16 abgedeckt.

Die der Beleuchtung der Meßfläche 14 dienenden Lichtstrah­ len der Lichtquelle 12 werden durch die innere Kugelfläche 11 zur Meßfläche geleitet; der von dem dort befindlichen Testfeld reflektierte Lichtstrom beleuchtet die Öffnung des Sensors 13, der diesen in einen elektrischen Signalstrom umwandelt. Dieser Signalstrom wird in der nicht dargestell­ ten mikroprozessorgesteuerten Schaltungsanordnung verstärkt, ausgewertet und in eine dem Farbwert des Testfeldes entspre­ chende Anzeige überführt. Der vorstehend beschriebene Meß­ kopf ist also ein Teil einer an sich bekannten Anordnung zur opto-elektronischen semiquantitativen Farbmessung zwecks Feststellung der Färbung eines auf der Meßfläche des Meßkopfs aufliegenden Testfeldes eines Teststreifens.

Die Abmessungen des vorzugsweise aus Kunststoff bestehen­ den Gehäuses 9 betragen nach einem bevorzugten Ausführungs­ beispiel 20 × 20 × 10 mm. Der Durchmesser der Öffnung 10 beträgt 14 mm, dementsprechend ist die Kugelfläche 11 mit einem Radius von 7 mm senkrecht zur Zeichnungsebene gekrümmt. Als Lichtquelle dient gelbe Leuchtdiode, wahrend als Sensor ein Phototransistor Verwendung findet. Der Abstand zwischen der Öffnung des Sensors 13 und der Un­ terkante der Meßfläche 14 beträgt 2 mm, der Abstand der Lichtquelle 12 zur Kugelfläche 11 beträgt ebenfalls 2 mm.

Ein zweites, zur Messung von Teststreifen mit zwei Test­ feldern ausgebildetes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt, in der gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 tragen.

Zu diesem Zweck ist in die Mitte der Öffnung 10 des Gehäu­ ses 9 ein Lichtleiter 20 aus Plexiglas eingefügt, der aus zwei gleich ausgebildeten Teilen 18 a und 18 b besteht, und dessen einander zugewandte ebene Längsflächen durch eine lichtundurchlässige Metallplatte 22 voneinander getrennt sind. Jedes Lichtleiterteil 18 a, 18 b weist ähnlich einem Lagerbock ein bauchförmiges Mittelteil 21 a, 21 b auf, deren Außenflächen 23 im Abstand zu den Kugelflächen 11 der Öff­ nung 10 liegen und ebenfalls Kugelflächen 23 bilden, die parallel zu den Kugelflächen 11 verlaufend gekrümmt sind.

Die Endteile 24 und 26 der Lichtleiterteile 18 a und 18 b bilden mit ihren rechteckigen Stirnseiten die Meßfläche 14 der Abtastvorrichtung, während die Endteile 25 und 27 die Koppelflächen für die Sensoren 13 a und 13 b bilden.

Die Lichtquellen 12 a und 12 b ragen hier in den freien Raum 28 zwischen den Kugelflächen 11 und 23, die ebenfalls weiß sind.

Auch hier werden die Lichtstrahlen der Lichtquellen 12 a und 12 b über die Kugelflächen 11 und 23 zur Meßfläche 14 geleitet. Die dort durch die Testfelder 7 a und 7 b reflek­ tierten Lichtströme gelangen durch die als optische Koppler dienenden Lichtleiterteile 18 a und 18 b direkt in die Senso­ ren 13 a und 13 b, deren Stromsignale in einer hier ebenfalls nicht dargestellten mikroprozessorgesteuerten Schaltungsan­ ordnung verstärkt, ausgewertet und in eine entsprechende Anzeige überführt werden.

Infolge der unterschiedliche Meßbereiche umfassenden Test­ felder 7 a und 7 b muß diese Schaltungsanordnung entsprechend ausgebildet werden, deren Ausbildung ist jedoch nicht Ge­ genstand der vorliegenden Erfindung. Um bei batteriebetrie­ benen Geräten Strom zu sparen, kann dabei das Messen in der Weise durchgeführt werden, daß erst das eine Testfeld 7 a und daran anschließend das zweite Testfeld 7 b ausgewertet wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung für das Abtasten von Testfeldern auf Teststreifen, insbesondere von Reagenzpapier-Streifen, für die Bestimmung von Flüssigkeitsparametern mit Hilfe einer Lichtquelle und einem Sensor für den vom Testfeld reflek­ tierten Lichtstrom, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtquelle (12) und Sensor (13) innerhalb eines zen­ trischen Kugelabschnitts (10) angeordnet sind, der eine ebene, nach außen gerichtete Meßfläche (14) zur Auflage des Testfeldes (7) des Teststreifens (6) besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zentrische Kugelabschnitt (10) durch einen mittigen, zumindest teilweise parallel zu den Kugelflächen (11) verlaufenden Lichtleiter (20) hälftig ge­ teilt ist, dessen einen Enden (24, 26) dem Testfeld (14) und dessen anderen Enden (25, 27) je einem Sensor (13 a, 13 b) zugeordnet sind, daß der Lichtleiter (20) durch eine nicht Licht leitende Platte (22) in zwei einander identi­ sche Hälften (18 a, 18 b) unterteilt ist, und daß jeder Hälf­ te (18 a, 18 b) des Lichtleiters (20) eine Lichtquelle (12 a, 12 b) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Testfeld (14) mittels der Ab­ schnitte (18 a, 18 b) des Lichtleiters (20) in zwei gleich große Testfelder unterteilt ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (20) aus zwei kongruenten, halbkreisförmige Kugelflächen (23) auf­ weisenden Plexiglashälften (18 a, 18 b) besteht, die mit ih­ ren geradlinigen Flächen der Platte (22) zugewandt und mit ihren Kugelflächen (23) den Kugelflächen (11) des Kugelab­ schnitts (10) zugewandt im Abstand angeordnet sind und an einander gegenüberliegenden Seiten in je ein etwa geradli­ niges Endteil (24 bis 27) übergehen, die mit ihren jeweili­ gen Stirnflächen die Koppelflächen für das Testfeld (14) und die Sensoren (13 a, 13 b) bilden.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, ge­ kennzeichnet durch ihre Verwendung als Abtast­ vorrichtung für ein Blutzuckermeßgerät.