устройство для контроля воды на бактерии

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного, периодического контроля воды на бактерии, содержащее

реактор (5),

по меньшей мере, одну линию (1) подачи воды для анализируемой воды в реактор,

по меньшей мере, одну линию (9, 9а, 9b) выпуска воды из камеры реактора,

по меньшей мере, одну линию (18a d) подачи реагентов в реактор и, по меньшей мере, одно дозирующее устройство (19a d) для реагентов,

по меньшей мере, одно измерительное устройство (16) для обнаружения присутствия микроорганизмов и/или продуктов их метаболизма,

содержащее насосное/клапанное средство (3, 4, 6, 7, 36, 42) в линиях подачи/выпуска реактора,

а также содержащее контроллер (10) для программируемого контроля, по меньшей мере, данного насосного/клапанного средства,

отличающееся тем, что

реактор (5) включает в себя камеру (11) реактора и камеру (13) фильтрата, которая отделена от упомянутой камеры реактора посредством фильтра (12), где указанная, по меньшей мере, одна линия (1) подачи воды, а также указанная, по меньшей мере, одна линия (18a d) подачи реагента выполнены с возможностью опорожнения в камеру реактора и указанная, по меньшей мере, одна линия выпуска воды (9, 9а, 9b) выходит из камеры фильтрата, и

контроллер (10) настроен так, чтобы заставлять насосное/клапанное средство (3, 4, 6, 7, 36, 42) направлять заданное количество воды в камеру реактора и через фильтр, а также вводить заданное количество реагента в камеру реактора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительное устройство (16) настроено на измерение ниже по ходу от камеры (13) фильтрата.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно содержит узел (40) концентрации, расположенный выше по ходу от измерительного устройства (16).

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что узел (40) концентрации выполнен с возможностью функционирования согласно принципу хроматографического разделения.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит измерительное устройство (38), настроенное на измерение в камере (11) реактора.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит измерительное устройство (39), настроенное на измерение в камере (13) фильтрата.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реактор (5) включает в себя нагреватель (15).

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предусмотрено устройство (21) измерения давления в линии подачи воды в камеру (11) реактора.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в камере (11) реактора обеспечено средство (30) перемешивания.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контроллер (10) настроен на обращение потока воды через реактор (5) с помощью насосного/клапанного средства (3, 4, 6, 7).

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контроллер (10) настроен на использование насосного/клапанного средства (3, 4, 6, 42) так, чтобы направлять поток воды через реактор (5) по кругу.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контроллер (10) настроен так, чтобы определять и/или задавать объем измерения, проходящий через насос (3).

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что оно содержит устройство (21а) измерения потока, расположенное ниже по ходу от насоса (3).

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтр (12) в реакторе (5) является заменяемым.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что предусмотрена панель (31) замены фильтра, содержащая, по меньшей мере, два картриджа (32а, b, с) фильтра, который, хотя является герметичным от корпуса реактора, может быть заменен таким образом, что один картридж фильтра в качестве действующего фильтра (12) в каждом случае разделяет камеру (11) реактора и камеру (13) фильтрата.

16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит двигатель (33), приданный к панели (31) замены фильтра, причем указанный двигатель (33) регулируется контроллером (10).

17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтр (12) выполнен так, чтобы быть, по существу, плоским и наклоненным к горизонтали таким образом, что газовые пузырьки в камере (11) реактора могут двигаться вверх по поверхности фильтра.

18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера (13) фильтрата включает в себя отверстия (9аа, 9bа) линий выпуска для выпуска воды в первую и вторую линии (9а, 9b) выпуска воды, где отверстие (9аа) линии выпуска первой линии (9а) выпуска воды расположено в самой высокой точке камеры (13) фильтрата, а отверстие (9bа) линии выпуска второй линии (9b) выпуска воды, которая подает воду в измерительное устройство (16), расположено на оси симметрии (L) реактора (5d), которая проходит, по существу, перпендикулярно плоскости фильтра.

19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера (11) реактора обеспечена вентилирующей трубой (34) и вентилирующим клапаном (35).

20. Устройство по п.15, отличающееся тем, что панель (31) замены фильтра включает в себя вентилирующую выемку, которая освобождает соединение между камерой (11) реактора и/или камерой (13) фильтрата и вентилирующей линией, ведущей наружу в заданном положении перемещения панели.

21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что данное устройство включает в себя чистящее устройство (24, 25), и что контроллер (10) настроен так, чтобы направлять чистящие текучие среды через линии и узлы данного устройства в, по меньшей мере, одном чистящем цикле посредством регулирования насосного/клапанного средства (2, 3, 4, 6, 7, 8).

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение касается устройства для непрерывного, периодического контроля воды на бактерии, содержащего реактор, по меньшей мере, одну линию подачи анализируемой воды в реактор, по меньшей мере, одну линию выпуска воды из камеры реактора, по меньшей мере, одну линию подачи реагента в реактор и, по меньшей мере, одно дозирующее устройство для реагентов, по меньшей мере, одно измерительное устройство для обнаружения присутствия микроорганизмов и/или продуктов их метаболизма, содержащего насосное/клапанное средство в линиях подачи/выпуска реактора, а также содержащего контроллер для программируемого контроля, по меньшей мере, насосного/клапанного средства.

В контексте данного изобретения термин "вода" определяет любой тип текучей среды, основным компонентом которой является вода, например питьевая вода, минеральная вода, вода, используемая для получения питьевой воды, речная и морская вода, вода технических процессов, например охлаждающая вода, циркулирующая вода, растворы биотехнологических процессов, например растворы ферментации, сточные воды и очищенные сточные воды и т.д., и пища, основным компонентом которой является вода, например молоко и молочные продукты или продукты индустрии напитков.

В случае такой воды часто желательно или также требуется вследствие правовой регламентации способность обнаруживать даже небольшие загрязнения, вызываемые микроорганизмами, где обнаружение E. coli указывается в качестве примера.

В течение некоторого времени предпринимали попытки создания способов и устройств, которые, с одной стороны, позволяют обнаруживать даже наименьшие загрязнения и которые, с другой стороны, делают возможным такое обнаружение за самое короткое возможное время, так что возможен фактически непрерывный анализ воды.

Упомянутая проблема также может быть найдена в документе DЕ 8623413 U1. Этот документ описывает измерительное устройство для обнаружения колиформных бактерий в образцах воды, которое обнаруживает водород, производимый бактериями. Данное измерительное устройство использует один или более закрытых инкубационных контейнеров, в которые вводят анализируемую воду, культурную среду и дезинфицирующее средство (хлорную воду) в чистящих целях. Исходной точкой этого известного измерительного устройства является мнение, что предварительная концентрация бактерий нежелательна по многим причинам, в частности, так как фильтры могут засоряться, и концентрация бактерий на фильтре может становиться слишком высокой, и так как предварительная концентрация на фильтрующей мембране является, кроме того, предположительно, необратимой. Это приведет к тому, что использование фильтрующей мембраны сделает невозможной простую автоматизацию.

Другое, фактически непрерывно работающее устройство становится очевидным из JР 2003079397. Здесь анализируемый образец закачивают в смешивающую камеру с помощью насоса посредством промежуточного контейнера, трехходового клапана и дополнительного насоса, и реагенты закачивают в смешивающую камеру с помощью клапанов и насоса. Оттуда образцы поступают в инкубатор, который окружает капилляр. После инкубатора образец направляется в дополнительную смешивающую камеру, где опять добавляют реагент посредством клапана и насоса. После прохождения через еще один капилляр образец поступает в измерительную ячейку, где его измеряют с помощью формирования флуоресцентного изображения. Однако, с одной стороны, описанное устройство не может достигать требуемой чувствительности для удовлетворения требованиям к питьевой воде. С другой стороны, расход реагентов является относительно высоким вследствие непрерывной работы способа, вследствие чего во время работы ожидаются значительные затраты.

В случае, когда в питьевой воде нужно обнаруживать низкие концентрации бактерий, например, образцы отбирают, приносят в лабораторию, где бактерии, которые могут присутствовать, обнаруживают после инкубации в культурной среде.

Необходимость в автоматическом устройстве с высокой чувствительностью обнаружения, таким образом, еще сохраняется, и данное изобретение ставит своей задачей создание такого устройства, в котором предполагается доступность фильтра, так как мнение изобретателей заключается в том, что желаемая чувствительность обнаружения может быть достигнута, таким образом, относительно простым путем и что могут быть использованы установленные реагенты. Однако использование фильтра не имеет задачей устранение частиц или бактерий с целью получения очищенного раствора, как это часто, например, используется в биотехнологии, а задачей является концентрация бактерий с целью получения требуемой чувствительности для последующего измерения.

Эта задача решается с помощью устройства вышеуказанного типа, в случае которого реактор включает в себя камеру реактора согласно данному изобретению и камеру фильтрата, которая отделена от упомянутой камеры реактора посредством фильтра, где, по меньшей мере, одна линия подачи воды, а также, по меньшей мере, одна линия подачи реагента поступают в камеру реактора и, по меньшей мере, одна линия выпуска воды выходит из камеры фильтрата, и где контроллер настроен так, чтобы заставлять насосное/клапанное средство направлять заданное количество воды в камеру реактора и через фильтр, а также вводить заданное количество реагента в камеру реактора.

Благодаря данному изобретению создано устройство, которое обеспечивает автоматическое измерение на протяжении длительных периодов времени и которое является универсальным благодаря своей конструкции, так что отсутствуют ограничения на определенные бактерии, способы обнаружения или качество воды, которую, например, нужно анализировать.

В конструкции, которая может быть реализована в особенно предпочтительном случае, обеспечено измерительное устройство, настроенное на измерение ниже по ходу от камеры фильтрата.

Чтобы увеличить чувствительность, может быть предпочтительно располагать узел концентрации выше по ходу от измерительного устройства. Показано, что особенно эффективно, когда узел концентрации функционирует согласно принципу хроматографического разделения.

Гибкость данного устройства может быть увеличена тем, что измерительное устройство настраивают на измерение в камере реактора и/или на измерение в камере фильтрата.

Кроме того, во многих случаях целесообразно, когда, по меньшей мере, реактор включает в себя нагреватель с целью создания воспроизводимых условий для биологических/химических операций.

Для контролируемой работы процессов, происходящих в данном устройстве, преимущественно, предусмотрено устройство измерения давления в линии подачи воды в камеру реактора.

В случае, когда средство перемешивания обеспечено в камере реактора, обеспечивается еще перемешивание реагирующих веществ.

Кроме того, может быть обеспечена настройка контроллера на обращение потока воды через реактор с помощью насосного/клапанного средства. В таком случае, с одной стороны, можно проводить измерение в обратном потоке, когда не происходит разбавление, которое имеет место в некоторых случаях из-за прохода через фильтр, и связанное с ним снижение сигнала, и, с другой стороны, таким образом может быть облегчена очистка аппарата.

В определенных условиях размножения и/или измерения, кроме того, может быть удобно, когда контроллер настроен на использование насосного/клапанного средства на детектирование потока воды через реактор по кругу.

Вследствие того факта, что полученная измеренная величина должна преимущественно относиться к определенному объему, выгодно, когда контроллер настроен так, чтобы определять и/или задавать объем измерения, проходящий через насос.

С точки зрения сильно автоматизированной работы желательно, чтобы фильтр в реакторе был заменяемым. Поэтому предпочтительный вариант осуществления отличается тем, что обеспечена панель замены фильтра, содержащая, по меньшей мере, два картриджа фильтра, который, хотя является герметичным от корпуса реактора, может заменяться таким образом, что один картридж фильтра в качестве действующего фильтра в каждом случае разделяет камеру реактора и камеру фильтрата или что двигатель, который регулируется контроллером, придается к панели замены фильтра соответственно.

Вследствие того факта, что воздушные или газовые пузырьки могут возникать по различным причинам в реакторе или в его цикле соответственно и могут приводить к помехе в процессе измерения, желательно удалять их из реактора.

На практике показано, что особенно предпочтительно, когда фильтр выполнен так, чтобы быть, по существу, плоским и наклоненным к горизонтали таким образом, что газовые пузырьки в камере реактора могут двигаться вверх по поверхности фильтра. Поэтому особенно выгодно, когда камера фильтрата включает в себя отверстия линий выпуска для выпуска воды в первую и вторую линию выпуска воды, где отверстие линии выпуска первой линии выпуска воды находится в самой высокой точке камеры фильтрата, а отверстие линии выпуска второй линии выпуска воды, которая подает воду в измерительное устройство, находится на оси симметрии реактора, которая проходит, по существу, перпендикулярно плоскости фильтра. При выпуске воды в самой высокой точке камеры фильтрата газовые и воздушные пузырьки, которые присутствуют и которые двигаются вверх по фильтру, который наклонен к горизонтали, и которые проходят фильтр, могут эффективно выходить через отверстие линии выпуска первой линии выпуска воды. При выпуске воды, которая должна подаваться в направлении измерения, из камеры фильтрации через отверстие линии выпуска второй линии выпуска воды, которое расположено на оси симметрии реактора, которая направлена, по существу, перпендикулярно плоскости фильтра, эффекты перемешивания и соответствующее снижение сигнала могут поддерживаться маленькими.

По меньшей мере, для камеры реактора может быть дополнительно обеспечена вентилирующая линия и вентилирующий клапан с целью удаления воздушных или газовых пузырьков из реактора. В случае, когда имеется панель замены фильтра, раствор поступает в панель замены фильтра, чтобы окружить вентилирующую выемку, которая освобождает соединение между камерой реактора и/или камерой фильтрата и вентилирующей линией, ведущей наружу в заданном положении перемещения панели.

Вариант осуществления, который включает в себя чистящий узел, и в этом случае с помощью регулирования насосного/клапанного средства контроллер настроен так, чтобы направлять чистящие текучие среды через линии и узлы данного устройства в, по меньшей мере, одном чистящем цикле, способствует обеспечению автоматической, фактически непрерывной работе.

Данное изобретение дополнительно включает в себя преимущества, показанные ниже с помощью типичных вариантов осуществления на чертежах.

Фиг.1 показывает первый вариант осуществления данного изобретения в схематичном блочном изображении,

Фиг.2 показывает подробности варианта осуществления согласно данному изобретению в увеличенном изображении,

Фиг.3-6 показывают различные пути потока во время работы на изображениях согласно фиг.1, где, однако, части, которые несущественны для объяснения, опущены и

Фиг.7 показывает вариант осуществления данного изобретения с расширенными функциональными возможностями в изображении, которое подобно фиг.1.

Согласно фиг.1 анализируемая вода - смотри выше в отношении определения "вода" - направляется в реактор 5 через линию 1 подачи воды, первый трехходовой клапан 2, насос 3 и второй трехходовой клапан 4 и выпускается оттуда через линию 9 выпуска воды, через третий трехходовой клапан 6, четвертый трехходовой клапан 7 и пятый трехходовой клапан 8.

Все трехходовые клапаны контролируются центральным контроллером 10 или могут управляться им соответственно, причем должно быть ясно, что описанный только что цикл представляет только одну из нескольких возможностей в ответ на определенные положения трехходовых клапанов. Соответственно, контроллер 10 также настроен на центральный прием данных и выход данных.

Реактор 5 имеет камеру 11 реактора и камеру 13 фильтрата, которая расположена сверху и которая отделяется фильтром 12. Температура внутри реактора может измеряться с помощью температурного датчика 14, и соответствующая информация может направляться в контроллер 10. С другой стороны, реактор 5 может нагреваться с помощью нагревателя 15, который регулируется через контроллер преимущественно на основании информации от температурного датчика 14.

В измерительной ветви 6а, которая начинается у третьего трехходового клапана 6, расположено измерительное устройство 16, которое соединяется с периферийным узлом 17 для этого измерительного устройства, причем, с другой стороны, последний может сообщаться с контроллером 10.

Реагенты их контейнеров хранения 20а, 20b, 20с и 20d могут вводиться в камеру 11 реактора через линии подачи реагентов 18а, 18b, 18с и 18d и через дозирующие клапаны 19а, 19b, 19с и 19d, которые приписаны к ним и которые могут регулироваться контроллером 10.

Устройство 21 измерения давления, которое направляет значение текущего давления в контроллер 10, находится между насосом 3 и вторым трехходовым клапаном 4, так что упомянутый контроллер 10 может поддерживать давление в заданном значении, например, посредством мощности насоса 3.

Ветвь 22 или 23 соответственно ведет от первого трехходового клапана 2 или пятого трехходового клапана 8 соответственно в чистящее устройство 24, которое в показанном типичном варианте осуществления включает в себя, по меньшей мере, один резервуар 25 для чистящей текучей среды, где нет ограничения на жидкие чистящие агенты, и другие возможности, такие как генерация озона, например, могут использоваться для чистящих целей.

Поперечная линия 26 соединяет выход камеры 13 фильтрата со вторым трехходовым клапаном 4, поперечная линия 27 соединяет вход камеры 11 реактора с четвертым трехходовым клапаном 7.

Перед обсуждением функции или различных рабочих режимов устройства согласно данному изобретению дополнительные подробности будут объяснены с помощью фиг.2, где те же численные обозначения используются для тех же элементов, как на фиг.1, а элементы, которые уже были объяснены на фиг.1, опущены.

Фиг.2 показывает реактор 5d, который наклонен под некоторым углом к горизонтали. Благодаря наклону реактора 5d панель 31 фильтров также наклонена.

Чтобы быть способным поддерживать определенное движение текучей среды, в камере 11 реактора обеспечивается магнитная мешалка 28, которая включает в себя мотор 29 и перемешивающий магнит 30 внутри камеры 11. Мотор 29, в свою очередь, регулируется центральным контроллером 10. Ясно, что другие технологии также могут быть использованы, чтобы поддерживать движение в камере 11 реактора при условии, что это движение желательно. Наклон реактора 5d приводит к, по существу, горизонтальной поверхности в камере 11 реактора для перемешивающего магнита 30. В случае подходящего расположения сила тяжести удерживает перемешивающий магнит 30 в нижнем положении благодаря геометрии камеры реактора.

Чтобы быть способным автоматически заменять использованный или поврежденный фильтр, устройство имеет панель 31 смены фильтров, содержащую три картриджа фильтров 32а, 32b и 32с. Эти картриджи фильтров могут быть, например, стандартными керамическими фильтрами. Двигатель 33, регулируемый контроллером 10, может теперь смещать панель 31 замены фильтров, причем упомянутая панель является герметичной от корпуса реактора, так что разные картриджи фильтров отделяют камеру реактора от камеры фильтрата в каждом случае в качестве действующего фильтра. В показанном положении картридж фильтра 32b находится в действии.

Воздушные или газовые пузырьки, которые останавливаются фильтром и которые могут оказывать вредное влияние, главным образом, в камере 11 реактора, могут формироваться по разным причинам и в разных местах в трубопроводе. Вследствие наклона реактора 5d и панели 31 фильтров под некоторым углом воздушные или газовые пузырьки, которые могут присутствовать в камере 11 реактора, могут перемещаться вверх вдоль поверхности фильтра, могут продавливаться через фильтр 12 в камеру 13 фильтрата и могут выпускаться. В случае показанного варианта осуществления две линии 9а и 9b выпуска воды ведут из камеры 13 фильтрата реактора 5d. Отверстие 9аа линии выпуска первой линии 9а выпуска воды находится, по существу, в самом высоком месте камеры 13 фильтрата и служит цели выпуска воды из реактора 5d во время процесса фильтрации. Воздушные пузырьки, которые присутствуют и которые перемещаются вверх в камере реактора вдоль поверхности фильтра и которые проходят фильтр 12, могут выходить через первую линию 9а выпуска воды посредством этого расположения. Отверстие 9bа линии выпуска второй линии 9b выпуска воды, через которую вода подается в измерительное устройство 16, находится на оси симметрии L реактора 5d. Ось симметрии L реактора 5d расположена, по существу, перпендикулярно поверхности фильтра. Данное расположение имеет преимуществом то, что разделение реакционного раствора - из-за разных путей от поверхности фильтра к отверстию 9bа линии выпуска второй линии 9b выпуска воды - не происходит в процессе измерения, в случае которого измеряемый раствор направляется из камеры 11 реактора через фильтр 12 в камеру 13 фильтрата и оттуда через вторую линию 9b выпуска воды в измерительное устройство 16, и что эффекты перемешивания и соответствующее снижение сигнала поддерживаются небольшими. Линии 9а и 9b выпуска воды опорожняются в линию 9 выпуска воды через трехходовой клапан 6'.

Дополнительно, воздушные или газовые пузырьки могут удаляться посредством вентиляции реактора 5d. Для последнего камера 11 реактора может обеспечиваться вентилирующей трубой 34 и вентилирующим клапаном 35, так что вентиляция может происходить по необходимости или в определенные моменты времени в течение способа. Здесь также следует позаботиться, чтобы фильтр, который обычно является плоским, был наклонен относительно горизонтали таким образом, чтобы газовые пузырьки в камере 11 реактора перемещались вверх вдоль поверхности фильтра и, таким образом, имели возможность достигать входа упомянутой вентилирующей трубы 34.

Далее работа и функционирование устройства согласно данному изобретению будут объясняться со ссылкой на фиг.3-6.

Фиг.3 показывает положения клапанов и соответствующий поток в режиме работы "фильтрация". Образец постоянно всасывается через линию 1 подачи воды с помощью насоса 3 и направляется в линию 9 выпуска через камеру 11 реактора, фильтр 12 и камеру 13 фильтрата. Чтобы обеспечить отнесение получаемой позднее измеренной величины к объему, например, число бактерий на 100 мл, фильтрованный объем образцов воды измеряется или подается дозированным образом соответственно. Для этого можно детектировать вращения насоса 3, например, или устройство 21а измерения потока может быть использовано для определения объема, прошедшего через насос 3. Это устройство 21а измерения потока передает соответствующую информацию в контроллер 10, и упомянутый контроллер может затем выключать насос 3 после достижения определенного прошедшего объема, или он может закрывать клапаны. Микроорганизмы задерживаются на фильтре 12. За рабочим режимом "фильтрация" следует рабочий режим "дозирование и инкубация" согласно фиг.4, в ходе которого реагенты из контейнеров хранения 20а, 20b, 20с и 20d сначала вводят в камеру 11 реактора через линии 18а, 18b, 18с и 18d подачи реагентов и через дозирующие клапаны 19а, 19b, 10с и 10d, которые приписаны к упомянутым линиям подачи реагентов и которые могут регулироваться контроллером 10. Замещаемый объем тем самым покидает реактор через фильтр, так что объем в камере реактора остается постоянным. Добавление реагентов может происходить избирательно в разные моменты времени инкубации. Нагреватель 15, а также магнитная мешалка 28, которые регулируются посредством температурного датчика 14 и посредством контроллера 10, обеспечивают оптимальные условия реакции.

Следующий измерительный этап происходит в рабочем режиме "измерение" согласно фиг.5. Насос 3 снова включается, и вода, текущая по линии 1 подачи, выталкивает измеряемый раствор, который находится в камере 11 реактора, через фильтр 12 в камеру 13 фильтрата и оттуда через трехходовой клапан 6 в измерительную ячейку измерительного устройства 16. Измеряемое значение, которое может выводиться через периферийный узел 17 и/или через контроллер 10, описывает концентрацию анализируемых веществ в камере реактора в конце инкубации. Альтернативы измерительных возможностей и измерительных положений будут описаны ниже в контексте с фиг.7.

Обнаружение Escherichia coli (E. coli) дается здесь в качестве примера аналитического метода. E. coli является индикатором фекального загрязнения и обычно используется во всем мире среди прочего для контроля питьевой воды.

Заданный объем образцов фильтруется посредством насоса через фильтр в камере реактора. Буферный раствор и раствор субстрата добавляются в этот объем камеры реактора, содержащий повышенное содержание бактерий. Буферный раствор обеспечивает идеальные условия для энзиматической реакции, раствор субстрата содержит субстрат, который может избирательно превращаться с помощью определенного энзима E. coli. Установленным субстратом в случае E. coli является 4-метилумбеллиферил- -D-глюкуронид, который отделяется с помощью энзима -D-глюкуронидаза, который является типичным для E. coli и который высвобождает сильно флуоресцирующий 4-метилумбеллиферон, который измеряют с помощью формирования флуоресцентного изображения.

Культивирование бактерий можно пропустить из-за высокой чувствительности устройства согласно данному изобретению, которая достигается путем объединения обогащения и чувствительного измерения. Условия можно также конкретным образом подстраивать к условиям -глюкуронидазы в ходе инкубации.

Объем камеры реактора измеряется в измерительной ячейке 16 после соответствующей инкубации, которая, в зависимости от ожидаемого количества E. coli, может быть в диапазоне 1-6 часов. Полученный сигнал представляет собой меру числа E. coli в камере реактора; содержание бактерий на единицу объема можно вычислить с помощью известного, фильтрованного объема образца.

Альтернативно, сигнальный поток можно принимать на протяжении времени инкубации, когда измерительная ячейка или измерительное устройство соответственно используется в камере реактора.

Обнаружение E. coli с помощью определения избирательной энзиматической активности, однако, является только одним из нескольких приложений настоящего изобретения. Посредством модификаций и комбинаций, которые будут описаны ниже, также можно, например, i.) окрашивать и измерять бактерии в целом, где ii.) общее клеточное окрашивание (например, окрашивание живых) или iii.) избирательное клеточное окрашивание, например, антителами может выполняться, или также iv.) способ, использующий избирательное культивирование с последующим измерением.

Несколько этапов могут происходить в рабочем режиме "обратная промывка и очистка", смотри фиг.6, когда возможно повторное выполнение и/или повторение отдельных этапов.

Чистящее устройство 24, которое регулируется контроллером 10, перемещает чистящий агент, если применяется также несколько чистящих агентов, из резервуара 25 для чистящей текучей среды, например, хлорную воду. Путь образца такой же, как в рабочем режиме "фильтрация". Реактор также может дополнительно промываться только водой, и обратная промывка реактора также может происходить с помощью чистящего агента. Измерительная ветвь 6а также может быть включена в очистку и/или обратную промывку. Вся операция очистки может выполняться автоматически и приспособлена к соответствующим имеющимся условиям, таким как тип микроорганизмов, реагентов и чистящих агентов, которые нужно обнаруживать, так что данное устройство доступно для измерения нового образца после окончания процесса очистки.

По сравнению с вариантом осуществления согласно фиг.1, вариант осуществления, показанный на фиг.7, имеет несколько усовершенствований, например, дополнительный второй реактор 5а и третий реактор 5b; некоторые части, которые уже были показаны на фиг.1 и 2, такие как нагреватель и перемешивающее устройство, пропущены для простоты изображения.

Присутствуют шестой трехходовой клапан 36 выше по ходу от входа в камеру 11 реактора и дополнительное/альтернативное измерительное устройство 37 в противотоке.

Одно дополнительное измерительное устройство 38 и 39 может в каждом случае располагаться или обеспечиваться соответственно в камере 11 реактора и камере 13 фильтрата или для них, соответственно, где измерительное устройство 38 является предпочтительным для камеры 11 реактора. Дополнительные измерительные устройства 16а и 16b могут располагаться в измерительной ветви 6а, присоединенные ниже по ходу от измерительного устройства 16. Альтернативно, эти измерительные устройства могут также соединяться параллельно.

Седьмой трехходовой клапан 42 между первым трехходовым клапаном 2 и насосом 3 и измерительная ветвь 6b служат для рециркуляции измерительного раствора во время инкубации. Узел 40 концентрации добавлен выше по ходу от измерительных устройств 16, 16а, 16b с целью увеличения чувствительности измерения. Он может основываться на хроматографии, причем элюент может подаваться через регулируемый насос 41 для удаления сконцентрированных анализируемых веществ.

СПИСОК ЧИСЛЕННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 линия подачи воды

2 первый трехходовой клапан

3 насос

4 второй трехходовой клапан

5 реактор

5а второй реактор

5b третий реактор

5d реактор, содержащий две линии выпуска воды

6 третий трехходовой клапан

6' третий трехходовой клапан согласно фиг.2

6а измерительная ветвь

6b измерительная ветвь

7 четвертый трехходовой клапан

8 пятый трехходовой клапан

9 линия выпуска воды

9а первая линия выпуска воды

9аа отверстие линии выпуска первой линии выпуска воды

9b вторая линия выпуска воды

9bа отверстие линии выпуска второй линии выпуска воды

10 центральный контроллер

11 камера реактора

12 фильтр

13 камера фильтрата

14 температурный датчик

15 нагреватель

16 измерительное устройство

16а, b измерительные устройства

17 периферийный узел

18а-d линии подачи реагента

19а-d дозирующие клапаны

20а-d контейнеры хранения

21 устройство измерения давления

21а устройство измерения потока

22 ветвь

23 ветвь

24 чистящее устройство

25 резервуар для текучей среды

26 поперечная линия

27 поперечная линия

28 магнитная мешалка

29 мотор

30 перемешивающий магнит

31 панель замены фильтров

32а,b,с картриджи фильтров

33 двигатель

34 вентилирующая труба

35 вентилирующий клапан

36 шестой трехходовой клапан

37 измерительное устройство

38 измерительное устройство

39 измерительное устройство

40 узел концентрации

41 насос

42 седьмой трехходовой клапан

L ось симметрии реактора 5d.