CN101438170B - 判断分注装置的配管内有无气泡的方法及分注装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供判断分注装置的配管内的有无气泡方法及分注装置，该技术在连接了分注喷嘴(3)的配管(2)内填充液体(11)，使液体在配管内移动而从分注喷嘴吸引包含检体或试剂的液体试料，并吐出吸引的液体试料进行分注。有无气泡判断方法包括：从分注喷嘴(3)吐出配管(2)内的液体(11)并检测配管内的压力变化的工序；根据检测出的压力变化来计算压力变化波形的波峰的数量的工序；及基于计算出的波峰的数量来判断配管内的液体中有无气泡的工序。

Description

判断分注装置的配管内有无气泡的方法及分注装置
技术领域
本发明涉及判断分注装置的配管内有无气泡的方法及分注装置。
背景技术
过去，在分析装置中分注包含检体或试剂的液体试料时使用的分注装置，通过供排泵吸引或排出配管内的液体(例如清洗水)，由此从与配管连接的分注喷嘴吸引液体试料并将吸引的液体试料吐出到预定位置进行分注。这时，若在清洗水中混入气泡，则气泡导致分注装置的液体试料的分注精度下降。因此，分注装置向配管注入脱泡的清洗水。
但是，在维护等时，装卸与配管连接的部件之类时，有时在配管中混入微小的气泡。这时，由于不容易发现气泡，所以分析装置的分注精度有可能在不注意的时候下降。
因此，提出了一种具备检测配管内的气泡的存在的功能的分注装置(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：(日本)特开2003-254982号公报
但是，专利文献1的分注装置由于发出告知分注后的气泡的存在的警报，所以在分注之前不能知道气泡的存在，浪费分注后的液体试料、特别是检体或试剂，而且有需要用于再检测的时间等的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种判断分注装置的配管内有无气泡的方法及分注装置，它们在任何时候都能够判断填充到配管内的液体中有无气泡，不浪费包含检体或试剂的液体试料，减少进行再检测的时间。
为了解决上述课题、实现目的，本发明的判断分注装置的配管内有无气泡的方法，其特征在于，该分注装置在连接了分注喷嘴的配管内填充液体，使上述液体在该配管内移动而从上述分注喷嘴吸引包含检体或试剂的液体试料，并吐出吸引的液体试料进行分注，该判断方法包括：从上述分注喷嘴吐出上述配管内的不同于所述液体且不存在气泡的清洗水并检测在吐出清洗水期间上述配管内的压力变化的工序；根据在吐出清洗水期间检测出的压力变化来计算压力变化波形的波峰的数量N0的工序；从上述分注喷嘴吐出上述配管内的液体并检测在吐出液体期间上述配管内的压力变化的工序；根据在吐出液体期间检测出的压力变化来计算压力变化波形的超过预定电压值的波峰的数量Ni的工序；及当计算出的上述波峰的数量Ni比计算出的上述波峰的数量N0小时判断为填充到上述配管内的液体中有气泡的工序。
此外，为了解决上述课题、实现目的，本发明的分注装置的一个方式如下：在连接了分注喷嘴的配管内填充液体，通过使上述液体在该配管内移动，从上述分注喷嘴吸引包含检体或试剂的液体试料，并吐出吸引的液体试料进行分注，该分注装置包括：压力传感器，检测上述配管内的压力变化；判断单元，，根据在从上述分注喷嘴吐出上述配管内的不同于所述液体且不存在气泡的清洗水的吐出清洗水期间检测出的压力变化来计算压力变化波形的波峰的数量N0，根据上述压力传感器检测出的在从上述分注喷嘴吐出上述配管内的液体的吐出液体期间上述配管内的压力变化来计算压力变化波形的超过预定电压值的波峰的数量Ni，当计算出的上述波峰的数量Ni比计算出的上述波峰的数量N0小时判断为填充到上述配管内的液体中有气泡。
本发明涉及的判断分注装置的配管内有无气泡的方法及分注装置，根据从上述分注喷嘴吐出配管内的液体时检测出的压力变化来计算压力变化波形的波峰的数量，所以任何时候都能够判断填充到配管内的液体中有无气泡，不浪费包含检体或试剂的液体试料，具有能够减少进行再检测的时间的效果。
附图说明
图1是表示该发明的分注装置的结构的框图。
图2是用压力传感器的输出电压表示探针分注检体时的配管内的压力变化的压力变化波形图。
图3是放大从探针向清洗容器吐出清洗水时的波形的图，是填充到配管内的液体中没有气泡的情况。
图4是填充到配管内的液体中存在的气泡的量多的情况下的图。
图5是填充到配管内的液体中存在的气泡的量比图4少的情况下的图。
图6是填充到配管内的液体中存在的气泡的量比图5少的情况下的图。
图7是根据检测出的压力变化说明压力变化波形的波峰的数量的运算方法的图。
图8是对本发明方法的判断配管内有无气泡的方法和基于判断结果的对策进行说明的流程图。
符号说明
1   分注装置
2   配管
3   探针
4   喷嘴驱动部
5   分注泵
6   泵驱动部
7   压力传感器
8   清洗水泵
9   电磁阀
10  水槽
11  清洗水
12  放大电路
13  有无判断部
13a 处理部
13b 检测部
13c 运算部
13d 判断部
13e 控制部
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的判断分注装置的配管内有无气泡的方法及分注装置的实施方式。图1是表示该发明的分注装置的结构的框图。图2是用压力传感器的输出电压表示探针3分注检体时的配管内的压力变化的压力变化波形图。如图1所示，分注装置1具备探针3、分注泵5、压力传感器7、清洗水泵8、放大电路12及有无判断部13，除了单独使用以外，组装在分析装置上使用。
探针3通过配管2与分注泵5、压力传感器7及清洗水泵8连接。探针3通过喷嘴驱动部4沿以图中箭头Z所示的上下方向移动，从依次运送到探针3的下部的采样杯20中吸引检体，通过将该检体吐出到反应容器来分注检体。
分注泵5是将采样杯20内的检体吸引到探针3并将所吸引的检体吐出到接连着采样杯20而运送来的反应容器中的油压泵，活塞5a通过泵驱动部6往返运动。
压力传感器7检测配管2内的压力，作为压力信号(模拟信号)向放大电路12输出。
清洗水泵8将贮留在水槽10中的脱泡的清洗水11吸上来，通过在与压力传感器7之间设置的电磁阀9加压传送到配管2内。这时，电磁阀9根据来自检测部13b的控制信号，向配管2内加压传送吸上来的清洗水11时，切换为“开”，在探针3通过分注泵5吸引、吐出液体试料时切换为“关”。
放大电路12放大从压力传感器7输出的压力信号(模拟信号)，向有无判断部13输出放大的压力信号。
有无判断部13具备处理部13a、检测部13b、运算部13c、判断部13d及控制部13e，例如使用计算机装置。
处理部13a是将从放大电路12输入的压力信号(模拟信号)变换处理为数字信号的部分，例如使用A/D变换器。检测部13b根据通过处理部13a变换为数字信号的压力信号检测配管2内的压力。运算部13c根据检测部13b检测出的压力变化来计算压力变化波形的波峰的数量，向判断部13d输出计算结果。判断部13d基于运算部13c计算出的波峰的数量来判断配管2内有无气泡。控制部13e控制喷嘴驱动部4、泵驱动部6、清洗水泵8及电磁阀9的动作。判断部13d可以在显示装置上显示判断结果，或者通过警报装置发出警报声来告知操作人员。
如上那样构成的分注装置1被如下使用。首先，关闭电磁阀9来驱动分注泵5，从用清洗水11完成了内部清洗(内部清洗)的探针3向清洗容器吐出清洗水11。
这时，在图2所示的压力变化波形W中，W1表示内部清洗时的波形，W2表示清洗水11吐出时的波形，吐出时，压力传感器7的输出电压为负，表示向下凸的波形，但是配管2内的压力是正压。另一方面，在吸引时，图2的压力变化波形W如下：压力传感器7的输出电压为正，表示向上凸的波形，但是配管2内的压力是负压。
接着，向反方向驱动分注泵5，将预定量的空气吸引到探针3的前端(参照图2的波形W3)。
接着，通过喷嘴驱动部4降低探针3，使探针3的前端向运送来的采样杯20的检体中浸入预定量。
然后，驱动分注泵5，将预定量的检体吸入到探针3内(参照图2的波形W4)。这时，检体在与清洗水11之间隔着上述空气的状态下被吸入，所以不会与清洗水11混合。此外，探针3吸引的检体比分析所需的量稍多。
接着，向采样杯20吐出少量所吸引的检体(参照图2的波形W5)。接着，通过喷嘴驱动部4提升探针3之后，再次通过喷嘴驱动部4降低探针3，将吸入的检体吐出到接连着采样杯20运送来的反应容器中。
并且，通过喷嘴驱动部4再次提升探针3之后，使探针3降低到接连着反应容器运送来的清洗容器中，将电磁阀9切换为开。并且，驱动清洗水泵8向配管2加压传送水槽10内的清洗水11，并从探针3吐出到清洗容器，用清洗水11清洗探针3。由此，结束从采样杯20向反应容器分注一种检体的一连串的分注操作。这时，由清洗水11进行的探针3的内部清洗不充分时，有时进而用清洗剂清洗探针3。另一方面，在分注其它检体时，通过重复以上的动作，从新的采样杯20向新的反应容器依次分注新的检体。
这里，在图2所示的压力变化波形W中，左纵轴是压力传感器7输出的压力信号的输出电压(V)，横轴是时间(秒)。此外，在图2中，信号波形S是从控制部13e输出到泵驱动部6的驱动分注泵5的驱动信号的波形图，右纵轴是驱动电压(V)。
这时，在压力变化波形W中，例如对从探针3向清洗容器吐出清洗水11时的波形W2进行观察，则在配管2内的清洗水11中没有气泡时，如放大波形W2的图3所示那样，驱动信号S输入到泵驱动部6之后，到驱动信号S的输入停止为止的期间，可见多个波峰P1、P2。这里，图3～图7示意地表示信号波形S的一部分和波形W2。
相对于此，若在清洗水11中存在气泡，由于气泡而压力的传递变慢，所以压力变化缓慢。因此，如图4所示，在波形W2中不见波峰。这时，图4表示清洗水11中存在的气泡的量较多的情况，随着气泡的量减少而出现波峰。
并且，清洗水11中存在的气泡的量例如是比图4少的中等程度的情况下，如图5所示，出现少量的波峰P。此外，清洗水11中存在的气泡的量是比图5的情况更少的较少程度的情况下，如图6所示，波峰P明确出现。
因此，在本发明中，基于波峰的数量来判断填充到上述配管内的液体中有无气泡。即，如图7所示，在驱动信号S输入到泵驱动部6之后到驱动信号S的输入停止为止的信号输出时间t，将比输入驱动信号S时的电压值小预定值ΔV(＝4V)的电压值设定为阈值Ts，存储在判断部13d中。并且，在信号输出时间t中，运算部13c计算电压值超过包含在波形W2中的阈值Ts的波峰P的数量Ni。另一方面，在吐出预先不存在气泡的清洗水11的情况下，运算部13c同样计算波峰P的数量N0。判断部13d比较运算部13c计算的波峰P的数量Ni、N0，在数Ni的数量比数N0小的情况下(Ni＜N0)，判断为配管2内有气泡。
以下，根据图8所示的流程图说明由有无判断部13进行的配管2内的有无气泡的判断和基于判断结果的对策。首先，分注装置1例如在接通分析装置的、上沿时的分注开始前的确认时，在控制部13e的控制下驱动分注泵5，从完成了内部清洗(内部清洗)的探针3向清洗容器吐出清洗水11。由此，检测部13b根据从压力传感器7通过放大电路12输出到有无判断部13的信号，检测配管2内的压力(步骤S100)。
接着，运算部13c基于上述阈值，由检测部13b检测出的压力计算压力变化波形的波峰的数量Ni(步骤S102)。接着，判断部13d将计算出的波峰的数量Ni与波峰的数量N0进行比较，判断配管2内是否有气泡(步骤S104)。
在波峰的数量Ni大于波峰的数量N0时(步骤S104：“否”)，判断部13d判断为在配管2内没有气泡，并结束判断操作。这时，判断部13d可以在显示器上显示这个意思。此外，通过结束判断操作，分注装置1开始液体试料的分注。另一方面，在波峰的数量Ni是波峰的数量N0以下的情况下(步骤S104：“是”)，判断部13d判断为在配管2内混入了气泡。
然后，判断部13d判断脱泡次数是否为设定次数以下(步骤S106)。在脱泡次数比设定次数多时(步骤S106：“否”)，有与脱泡动作无关地在配管2内的混入了气泡的情况，所以判断部13d告知异常(步骤S108)。例如在显示装置上显示混入气泡的意思，或者通过警报器发出警报声来告知异常。
另一方面，脱泡次数是设定次数以下时(步骤S106：“是”)，判断部13d判断为脱泡动作不充分，执行自动脱泡处理(步骤S110)。该自动脱泡处理如下地执行：向电磁阀9输出控制信号并打开阀，驱动清洗水泵8，向配管2内加压传送水槽10内的清洗水11。由此，混入配管2内的气泡与清洗水一起吐出到清洗容器。然后，判断部13d返回步骤S100，重复判断配管2内有无气泡。
这样，本发明的判断分注装置的配管内有无气泡的方法及分注装置，关闭电磁阀9来驱动分注泵5，通过从探针3吐出清洗水11，检测配管2内的压力变化即可，所以任何时候都能够简单地判断填充到配管2内的液体中有无气泡。因此，本发明的判断分注装置的配管内有无气泡的方法及分注装置，不浪费包含检体或试剂的液体试料，能够减少进行再检测的时间。
这里，分注装置的维护之后或经长时间停止分注操作之后再开始分注时，考虑到因环境温度、气压、微小的回流等而在配管中产生了气泡的情况。因此，有无气泡判断方法可以在这种情况下执行。
工业实用性
如上所述，本发明涉及的判断分注装置的配管内有无气泡的方法及分注装置在判断填充到配管内的液体中有无气泡时有用，特别适合在自动分析装置中使用。

Claims (2)

1.一种判断分注装置的配管内有无气泡的方法，其特征在于，该分注装置在连接了分注喷嘴的配管内填充液体，使上述液体在该配管内移动而从上述分注喷嘴吸引包含检体或试剂的液体试料，并吐出吸引的液体试料进行分注，该判断方法包括：
从上述分注喷嘴吐出上述配管内的不同于所述液体且不存在气泡的清洗水并检测在吐出清洗水期间上述配管内的压力变化的工序；
根据在吐出清洗水期间检测出的压力变化来计算压力变化波形的波峰的数量N0的工序；
从上述分注喷嘴吐出上述配管内的液体并检测在吐出液体期间上述配管内的压力变化的工序；
根据在吐出液体期间检测出的压力变化来计算压力变化波形的超过预定电压值的波峰的数量Ni的工序；及
当计算出的上述波峰的数量Ni比计算出的上述波峰的数量N0小时判断为填充到上述配管内的液体中有气泡的工序。
2.一种分注装置，其特征在于，在连接了分注喷嘴的配管内填充液体，通过使上述液体在该配管内移动，从上述分注喷嘴吸引包含检体或试剂的液体试料，并吐出吸引的液体试料进行分注，该分注装置包括：
压力传感器，检测上述配管内的压力变化；
判断单元，根据在从上述分注喷嘴吐出上述配管内的不同于所述液体且不存在气泡的清洗水的吐出清洗水期间检测出的压力变化来计算压力变化波形的波峰的数量N0，根据上述压力传感器检测出的在从上述分注喷嘴吐出上述配管内的液体的吐出液体期间上述配管内的压力变化来计算压力变化波形的超过预定电压值的波峰的数量Ni，当计算出的上述波峰的数量Ni比计算出的上述波峰的数量N0小时判断为填充到上述配管内的液体中有气泡。
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