CN101501483A - 电解质分析装置及其测量数据处理方法 - Google Patents

电解质分析装置及其测量数据处理方法 Download PDF

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Abstract

一种电解质分析装置及其测量数据处理方法，所述电解质分析装置具备：A/D变换器(45)，将从离子选择性电极输出的模拟数据变换为数字数据；数据处理部(46a)，求出由从离子选择性电极输出的多个模拟数据变换的多个数字数据的中位数，并将中位数作为电解质的测量数据输出；和运算部(46b)，基于数据处理部输出的电解质的测量数据，运算包含在检体中的电解质的浓度。

Description

电解质分析装置及其测量数据处理方法
技术领域
本发明涉及电解质分析装置及其测量数据处理方法。
背景技术
以往，分析包含在尿或血液等检体中的电解质的电解质分析装置已知有利用离子选择性电极(Ion Selective Electrode)测量电解质的浓度的装置(例如参照专利文献1)。这样的电解质分析装置使用离子选择性电极和比较电极，测量将检体用稀释液稀释后的稀释检体的电动势(由离子选择性电极检测到的电位与由比较电极检测到的电位的电位差)，并且测量标准液的电动势，根据这些稀释检体与标准液的测量数据，测量包含在检体中的电解质的浓度。
专利文献1：日本特开2001-4586号公报
但是，以往的电解质分析装置因为没有预想到的电气或机构上的原因而有时在由离子选择性电极和比较电极输出的测量信号中包含电压以脉冲状变化的突发性地发生的不规则噪音。包含有这样的突发性地发生的不规则噪音的数据成为错误而不能用作检体的测量数据。因此，电解质分析装置需要再次测量对应于脉冲状的噪音数据的检体，在检体的测量中花费时间，所以希望有关于不规则噪音的对策。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是提供一种能够避免包含在检体的测量数据中的突发性地发生的不规则噪音而高精度地、不浪费时间地测量检体的电解质分析装置及其测量数据处理方法。
为了解决上述问题、达到上述目的，本发明的电解质分析装置的特征在于，具备：A/D变换器，将从离子选择性电极输出的模拟数据变换为数字数据；数据处理单元，求出由从上述离子选择性电极输出的多个模拟数据变换的多个数字数据的中位数，将该中位数作为电解质的测量数据输出；运算单元，基于上述数据处理单元输出的电解质的测量数据，运算包含在检体中的电解质的浓度。
此外，本发明的电解质分析装置在上述发明中，其特征在于，上述A/D变换器是Δ∑变换方式的A/D变换器。
此外，本发明的电解质分析装置在上述发明中，其特征在于，上述离子选择性电极对于每一测量对象的电解质存在多个；上述A/D变换器分别分时接收上述各离子选择性电极输出的模拟数据。
另外，为了解决上述问题、达到上述目的，本发明的电解质分析装置的测量数据处理方法，是基于由从离子选择性电极输出的模拟数据变换的数字数据、计算包含在检体中的电解质的浓度的电解质浓度的测量方法，其特征在于，将由从离子选择性电极输出的多个模拟数据变换的多个数字数据的中位数作为上述电解质的测量数据。
此外，本发明的电解质浓度的测量方法在上述发明中，其特征在于，上述数字数据是通过对上述模拟数据进行Δ∑方式的A/D变换而求出的。
在本发明的电解质分析装置中，数据处理单元求出由从离子选择性电极输出的多个模拟数据变换的多个数字数据的中位数，将中位数作为电解质的测量数据输出给运算单元，运算单元基于测量数据运算包含在检体中的电解质的浓度，在本发明的电解质分析装置的测量数据处理方法中，将由从离子选择性电极输出的多个模拟数据变换的多个数字数据的中位数作为电解质的测量数据，所以起到能够避免包含在检体的测量数据中的突发性地发生的不规则噪音、能够高精度地、不浪费时间地测量检体的效果。
附图说明
图1是表示有关本发明的电解质分析装置的一实施方式的概略结构图。
图2是表示图1所示的电解质分析装置的控制部的详细图。
图3是表示图2所示的控制部的数据处理部进行的、将多个数字数据排序、并将中位数作为电解质的测量数据的测量数据处理方法的图。
图4是说明在控制部的控制下执行的电解质分析装置的测量数据处理方法的一例的流程图。
符号说明
1  检体供给部
2  检体容器
3  配管
4  检体分注喷嘴
10 标准液供给部
11 标准液容器
12 配管
13 电磁阀
14 注射泵
15 电磁阀
16 分注喷嘴
20 稀释液供给部
21 稀释液容器
22 配管
23 电磁阀
24 注射泵
25 电磁阀
26 分注喷嘴
30 测量部
31 稀释槽
32 配管
33 测量单元
34 泵
35 比较电极液容器
36 配管
37 电磁阀
38 搅拌棒
40 控制部
41～44 前置放大器
45A/D  变换器
46     处理控制部
46a    数据处理部
46b    运算部
47     通信接口
51     输入部
52     显示部
53     输出部
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明有关本发明的电解质分析装置及其测量数据处理方法的实施方式。图1是表示有关本发明的电解质分析装置的一实施方式的概略结构图。图2是表示图1所示的电解质分析装置的控制部的详细图。图3是表示图2所示的控制部的数据处理部进行的、将多个数字数据按照数据值排序、并将中位数作为电解质的测量数据的测量数据处理方法的图。
电解质分析装置如图1所示，具备检体供给部1、标准液供给部10、稀释液供给部20、测量部30及控制部40。
检体供给部1通过配管3移送保持在检体容器2中的检体，并从检体分注喷嘴4向稀释槽31分注预先设定的量。
标准液供给部10通过配管12将标准液容器11内的标准液从分注喷嘴16分注到稀释槽31中。标准液供给部10在标准液容器11与分注喷嘴16之间的配管12设有电磁阀13、注射泵14及电磁阀15。
稀释液供给部20通过配管22将稀释液容器21内的标准液从分注喷嘴26分注到稀释槽31中。稀释液供给部20在稀释液容器21与分注喷嘴26之间的配管22，设有电磁阀23、注射泵24及电磁阀25。
测量部30在连接到稀释槽31的配管32，设有测量单元33及泵34。此外，测量单元33在下部连接着从比较电极液容器35导入比较电极液的配管36，在配管36设有电磁阀37。这里，在测量单元33中，对于每一测量对象的电解质，存在多个离子选择性电极，例如收容有测量钠(Na)、钾(K)、氯(Cl)的离子浓度的3种离子选择性电极和比较电极。这里，3种离子选择性电极和比较电极每当基于各离子选择性电极的测量结束时，交替地执行基于比较电极的测量。此外，分注到稀释槽31中的检体和稀释液等的液体被搅拌棒38均匀地搅拌。
控制部40控制构成电解质分析装置的各部的动作，并且处理从测量单元33输出的关于各离子浓度的数据，运算电解质的浓度。如图2所示，控制部40具有前置放大器41～44、A/D变换器45、处理控制部46及通信接口47。如图1所示，控制部40与键盘等的输入部51、显示器面板等的显示部52及打印机等的输出部53连接。
前置放大器41～44对分别从上述3种离子选择电极和比较电极输出的输出信号(电压值)分别进行放大，向A/D变换器45输出。A/D变换器45具有多路复用器，是将分别从前置放大器41～44输出的模拟数据通过上述多路复用器切换而依次分时接收、并变换为数字数据的Δ∑变换方式的A/D变换器。
如图2所示，处理控制部46具有数据处理部46a、运算部46b、存储部46c及动作控制部46d，使用运算处理装置(CPU)。数据处理部46a将从A/D变换器45按照Na、K、Cl各自的离子浓度输出的多个数字数据进行排序，并将排序后的多个数字数据的中位数作为电解质的测量数据向运算部46b输出。运算部46b基于被输入的测量数据(数字数据的中位数)，使用预先按照Na、K、Cl各自的离子浓度测量的检量线运算包含在检体中的电解质的浓度。存储部46c存储上述检量线和有关检体的测量值的数据等。动作控制部46d控制构成电解质分析装置的上述各部的动作。
通信接口47是将该电解质分析装置连接到其他电解质分析装置上、或者经由在线网络将该电解质分析装置连接到厂商的主计算机上而收发数据等的接口。
以上那样构成的电解质分析装置在控制部40的控制之下，如以下那样测量Na、K、Cl各自的离子浓度而测量包含在检体中的电解质浓度，但为了简单，以下参照图4所示的流程图，对例如基于Cl离子浓度的测量数据处理方法进行说明。
首先，控制部40从检体分注喷嘴4将检体分注到稀释槽31中、从分注喷嘴26将稀释液分注到稀释槽31中，并通过搅拌棒38搅拌而调节为规定浓度的稀释检体(步骤S102)。接着，控制部40驱动泵34，将稀释槽31内的稀释检体吸引到测量单元33中，通过Cl电极和比较电极分别测量稀释检体的电位(步骤S104)。
此时，Cl电极和比较电极输出的有关Cl离子浓度的模拟的电压值被前置放大器43、44单独放大后、通过上述多路复用器分时地切换而输入到A/D变换器45中，单独地变换为数字的电压值。
控制部40通过数据处理部46a将从A/D变换器45输出的分别关于Cl电极及比较电极的多个电压值(数字数据)的中位数作为稀释检体的测量数据向运算部46b输出(步骤S106)。
此外，控制部40在测量稀释检体后，驱动泵34而将稀释槽31及测量单元33的稀释检体丢弃，但通过驱动注射泵24来分注稀释液、清洗稀释槽31及测量单元33。
接着，控制部40驱动注射泵14将标准液容器11内的标准液从分注喷嘴16分注到稀释槽31中，通过搅拌棒38搅拌标准液(步骤S108)。然后，控制部40驱动泵34而将稀释槽31内的标准液吸引到测量单元33中，并通过Cl电极和比较电极分别测量标准液的电位(步骤S110)。此时，Cl电极和比较电极输出的有关标准液的模拟的电压值与稀释检体的情况同样，在被前置放大器43、44单独地放大后，通过上述多路复用器分时地切换而输入到A/D变换器45中，被单独地变换为数字的电压值。
接着，控制部40通过数据处理部46a将从A/D变换器45输出的分别与Cl电极及比较电极相关的多个电压值(数字数据)的中位数作为标准液的测量数据向运算部46b输出(步骤S112)。
然后，控制部40基于数据处理部46a输出的Cl电极测量的稀释检体及标准液的测量数据、和比较电极测量的稀释检体及标准液的测量数据，通过运算部46b运算起因于包含在检体中的Cl离子的电解质浓度(步骤S114)。
此时，数据处理部46a例如如图3所示，将从A/D变换器45输出的有关Cl离子浓度的多个电压值(数字数据)排序，将排序后的多个数字数据的中位数作为电解质的测量数据向运算部46b输出。这对于有关标准液的多个电压值(数字数据)也是同样的。
这里，A/D变换器45由于是Δ∑变换方式，所以与以往使用的快闪型A/D变换器相比是高精度的，但取样时间长3位左右。因此，突发性地发生的脉冲状的噪音混淆到测量数据中的可能性比快闪型A/D变换器高。此外，A/D变换器45通过多路复用器切换接收从多个电极分别输出的信号。因此，A/D变换器45与对每一电极配置A/D变换器45的情况相比，将从各电极输入的信号变换后的数据数减少为1/4。
因而，将多个数字数据的中位数作为电解质的测量数据使用的情况与使用其他值、例如多个数字数据的平均值或众数的情况相比，能够避免突发性地发生的脉冲状的噪音的影响。并且，由于A/D变换器45输出比以往使用的快闪型A/D变换器高精度的数字数据，所以通过使用中位数作为测量数据，即使数字数据的数量较少也能够得到接近于正确的值的测量数据。所以，本发明的电解质分析装置设有将多个数字数据的中位数作为电解质的测量数据向运算部46b输出的数据处理部46a。
另外，本发明的电解质分析装置也可以搭载在进行生化学分析或免疫分析的自动分析装置中，如果这样使用，则自动分析装置的用途会扩大。
此外，上述电解质分析装置作为优选的实施方式而使用了Δ∑变换方式的A/D变换器45和以多个数字数据的中位数为电解质的测量数据的数据处理部46a。但是，本发明的电解质分析装置只要是数据处理部46a以多个数字数据的中位数为电解质的测量数据的结构，当然也可以代替Δ∑变换方式的A/D变换器45而使用以往的快闪型A/D变换器。
此外，上述电解质分析装置作为测量单元33的测量对象的离子而列举了钠(Na)、钾(K)、氯(Cl)的各离子，但除了这些以外，也可以设置测量例如氢(H)、钙(Ca)、锂(Li)、铵(NH4)离子的浓度的离子选择性电极。
工业实用性
以上，本发明的电解质分析装置及其测量数据处理方法对于避免在检体的测量数据中包含的突发性地发生的不规则噪音而高精度地不花费多余的时间而测量检体是有实用性的。

Claims (5)

1、一种电解质分析装置，其特征在于，具备：
A/D变换器，将从离子选择性电极输出的模拟数据变换为数字数据；
数据处理单元，求出由从上述离子选择性电极输出的多个模拟数据变换的多个数字数据的中位数，并将该中位数作为电解质的测量数据输出；以及
运算单元，基于上述数据处理单元输出的电解质的测量数据，运算包含在检体中的电解质的浓度。
2、如权利要求1所述的电解质分析装置，其特征在于，
上述A/D变换器是Δ∑变换方式的A/D变换器。
3、如权利要求1或2所述的电解质分析装置，其特征在于，
上述离子选择性电极对于每一测量对象的电解质存在多个；
上述A/D变换器分别分时接收上述各离子选择性电极输出的模拟数据。
4、一种电解质分析装置的测量数据处理方法，所述电解质分析装置基于由从离子选择性电极输出的模拟数据变换的数字数据、计算包含在检体中的电解质的浓度，所述电解质分析装置的测量数据处理方法的特征在于，
将由从上述离子选择性电极输出的多个模拟数据变换的多个数字数据的中位数作为上述电解质的测量数据。
5、如权利要求4所述的电解质分析装置的测量数据处理方法，其特征在于，
上述数字数据是通过对上述模拟数据进行Δ∑方式的A/D变换而求出的。
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