CN105136673A - 液体中粒子检测装置及液体中粒子的检测方法 - Google Patents

液体中粒子检测装置及液体中粒子的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可容易地判定流动池是否被液体所充满的液体中粒子检测装置以及液体中粒子的检测方法。该液体中粒子检测装置包括：液体流动的流动池(1)；向流动池(1)照射检查光的光源(2)；对在照射了检查光的区域产生的散射光进行检测的散射光检测器(5)；以及判定部(301)，在不到规定的时间检测到散射光的情况下，判定为液体中含有粒子；而在规定的时间以上检测到散射光的情况下，则判定为流动池未被所述液体充满。

Description

液体中粒子检测装置及液体中粒子的检测方法
技术领域
本发明涉及一种分析技术，涉及液体中粒子检测装置及液体中粒子的检测方法。
背景技术
在液体的检查工序中，有时采用液体中粒子检测装置，来检查液体是否包含粒子(例如，参见专利文献1至3。)。液体中粒子检测装置向例如液体流动的流动池照射检查光，并监视是否检测到由液体中包含的粒子所产生的散射光。另外，有时也监视是否检测到粒子发出的荧光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本专利3263729号公报
专利文献2日本专利3265361号公报
专利文献3日本专利3962306号公报
发明内容
发明要解决的课题
这里，有时如果未向液体中粒子检测装置中供给液体，或者输送液体的泵等发生了故障的话，照射检查光的流动池就没有液体流动，流动池内部则成为空。对此，专利文献3公开有为了防止搅拌机及泵被损坏，计算出由池产生的透射光、散射光、反射光的强度，并根据这些强度来判别池内有无液体的方法。但是，在专利文献3所公开的方法中，有必要让光相对于池斜向入射，另外，有必要在池的周围配置前方检测器、广角散射光检测器组及反射光检测器等许多光检测器。
因而，本发明以提供可容易地判定流动池是否被液体充满的液体中粒子检测装置及液体中粒子的检测方法作为目的之一。
用于解决课题的手段
根据本发明的形态，提供一种液体中粒子检测装置，具备：(a)液体流动的流动池；(b)向流动池照射检查光的光源；(c)对照射了检查光的区域产生的散射光进行检测的散射光检测器；(d)判定部，在不到规定的时间检测到散射光的情况下，判定为液体中含有粒子；而在规定的时间以上检测到散射光的情况下，则判定为流动池未被液体充满。
另外，根据本发明的形态，提供一种液体中粒子的检测方法，包括如下步骤：(a)对液体流动的流动池照射检查光；(b)对照射了检查光的区域产生的散射光进行检测；(c)在不到规定的时间检测到所述散射光的情况下，判定为液体中含有粒子；而在规定的时间以上检测到散射光的情况下，则判定为流动池未被液体充满。
发明的效果
根据本发明，能够提供可容易地判定流动池是否被液体充满的液体中粒子检测装置及液体中粒子的检测方法。
附图说明
图1是涉及本发明的实施方式的液体中粒子检测装置的示意图。
图2是涉及本发明的实施方式的由包含粒子的液体充满的流动池的示意图。
图3是示出涉及本发明的实施方式的粒子的散射光强度的时间変化的示意性的图表。
图4是涉及本发明的实施方式的有空气进入的流动池的示意图。
图5是示出涉及本发明的实施方式的有空气进入的流动池的散射光强度的时间変化的示意性的图表。
图6是示出涉及本发明的实施方式的液体中粒子的检测方法的流程图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行说明。在以下附图的记载中，对于相同或类似的部分用相同或类似的符号来表示。但是，附图是示意性的。因此，具体的尺寸等应对照以下的说明来进行判断。另外，当然，在附图相互之间，包含有相互的尺寸关系及比率不同的部分。
如图1所示，涉及本发明的实施方式的液体中粒子检测装置包括：液体流动的流动池1；向流动池1照射检查光的光源2；对在检查光所照射的区域产生的散射光进行检测的散射光检测器5；判定部301，在不到规定的时间检测到散射光的情况下，判定为液体中含有粒子；而在规定的时间以上检测到散射光的情况下，则判定为流动池未被液体充满。例如，判定部301包含在中央运算处理装置(CPU)300中。
例如，液体中粒子检测装置还包括：对检查光所照射的区域产生的荧光进行检测的荧光检测器4；使荧光穿过并对散射光进行反射的波长选择性反射镜6；将由流动池1所产生的散射光聚光至散射光检测器5，并将由流动池1所产生的荧光聚光至荧光检测器4的椭圆镜3。
流动池1由例如石英等透明材料构成。流动池1为例如圆筒状或角筒状。在流动池1的内部流动有用来检查是否包含粒子的液体。
作为向流动池1照射检查光的光源2，可以使用发光二极管(LED)及激光。检查光的波长为例如250至550nm。检查光既可以是可见光，也可以是紫外光。检查光为可见光时，检查光的波长在例如400至550nm的范围内，例如为405nm。检查光为紫外光时，检查光的波长在例如300至380nm的范围内，例如为340nm。但是，检查光的波长并不限定于这些。
例如，在光源2和流动池1之间配置有椭圆镜3。因此，椭圆镜3上设有让检查光通过的开口。检查光例如垂直入射到流动池1。
如图2所示，如果在流动池1内流动的液体中含有微生物粒子及非微生物粒子等粒子的话，对于照射了检查光的粒子就会产生散射光。另外，在流动池1内流动的液体中，含有细菌等微生物粒子时，被照射作为激发光的检查光的微生物中所含的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸及核黄素等将会发出荧光。
流动池1被配置成通过椭圆镜3的第1焦点。荧光检测器4被配置在椭圆镜3的第2焦点上。由此，由流动池1内流动的液体中的微生物粒子所产生的荧光通过椭圆镜3而被聚光到荧光检测器4的位置，因而，可以对荧光进行有效地检测。另外，散射光检测器5被配置在由椭圆镜3及波长选择性反射镜6所反射的散射光聚集的、与椭圆镜3的第2焦点等价的位置上。因此，能够通过散射光检测器5对流动池1内流动的液体中的粒子所产生的散射光进行有效地检测。
由于粒子通过液体而例如与检查光的行进方向垂直地流动，并且，粒子的粒径与检查光的光径相比较小，所以如图3所示，被照射检查光的粒子产生的散射光被检测的时间长度较短。因此，如果将散射光检测器5检测出的散射光的强度相对于时间进行绘图的话，则散射光被检测为脉冲状。如果将粒子视为点的话，则1个粒子产生的散射光被散射光检测器5检测的时间的长度近似于、检查光的光径除以流动池1内流动的液体的流速所得到的时间。
这里，如图4所示，若流动池1内未有液体流动，则因流动池1和流动池1内部的空气的折射率差而产生散射光。未有液体流动时的流动池1内部的空气的体积比起粒子的体积足够大。因此，流动池1内未有液体流动时的散射光的强度也比流动池1含有粒子的液体流动时的散射光的强度更强。另外，如图5所示，直到向流动池1开始或重新开始供给液体为止，由散射光检测器5持续检测散射光。因此，流动池1内未有液体流动时散射光检测器5检测散射光的时间的长度比流动池1内含有粒子的液体流动时散射光检测器5检测散射光的时间的长度要长。
图1所示的CPU300还包含控制部302。控制部302对光源2的驱动电源等进行控制，并对光源2发出的检查光的强度进行控制。另外，控制部302对向流动池1供给液体的泵等进行控制，对被供给到流动池1中的液体的流量等进行控制。
判定部301在不到规定的时间检测到散射光的情况下，判定为液体中含有粒子；而在规定的时间以上检测到散射光的情况下，则判定为流动池未被液体充满。规定的时间例如可以根据预先取得的、检查对象的粒子的粒径和流动池1内流动的液体的流速任意地设定。
判定部301例如，在规定的时间以上持续地检测到规定的强度以上的散射光时，则判定流动池1未被液体充满。规定的强度例如根据预先取得的、由检测对象的粒子所产生的散射光的强度和流动池1内未有液体流动时产生的散射光的强度，可以任意地设定。
另外，判定部301对在最初检测到规定的强度以上的散射光之后，是否经过了规定的期间以上进行判定。规定的期间例如根据预先取得的、从对泵进行驱动之后到流动池1内充满液体为止的时间，可以任意地设定。
而且，判定部301对光源2发出的检查光的强度是否为预先取得的、能够检测粒子发出的散射光的程度的强度进行判定。
CPU300上连接有基准存储装置351。基准存储装置351对由判定部301所参照的规定的时间、规定的强度、规定的期间、及能够检测粒子发出的散射光的程度的检查光的强度进行保存。
接着，用图6所示的流程图，对采用涉及实施方式的液体中粒子检测装置的液体中粒子的检测方法进行说明。
在步骤S101中，图1所示的控制部302对连接于流动池1的泵进行控制，使向流动池1内部供给液体的动作开始。另外，控制部302从光源2向流动池1照射预先设定的、能够检测液体中的散射光的程度的强度的检查光。
在步骤S102中，判定部301从基准存储装置351读出规定散射光的强度的规定的基准值及散射光的检测时间的基准值。而且，判定部301在由散射光检测器5检测到散射光时，判定检测到的散射光的强度是否为规定的基准值以上。当检测到的散射光的强度为规定的基准值以上时，判定部301进一步判定散射光的检测是否持续了规定的时间以上。当检测到的散射光的强度不到规定的基准值时、或者散射光的检测没有持续规定的时间以上时，由于可以视为流动池1被液体充满，所以返回至步骤S102，继续检测液体中的粒子。当散射光的检测持续了规定的时间以上时，则判定部301判定为流动池1未充满液体，进入步骤S103。
在步骤S103中，控制部302控制光源2，使光源2发出的检查光的强度降低至例如无法检测到粒子产生的散射光的程度。或者，也可以使光源2发出的检查光的强度降低至零。在步骤S104中，控制部302使利用泵向流动池1内部供给液体的动作继续。其后，在步骤S105中，控制部302控制光源2，并使光源2发出的检查光的强度缓慢地上升至能够检测到粒子的程度的原来的强度。其间，当检测到的散射光的强度不到规定的基准值时、或散射光的检测未持续规定的时间以上时，进入至步骤S107。另外，当规定的强度以上的散射光的检测持续了规定的时间以上时，判定部301判定为流动池1未被液体充满，进入至步骤S106。
在步骤S106中，判定部301对最初检测到规定的强度以上的散射光之后是否经过了规定的期间以上进行判定。当未经过规定的期间时，返回步骤S103，再次使检查光的强度降低。步骤S103至步骤S106在规定的期间内被反复执行。当经过了规定的期间时，视为无法向流动池1内供给液体，控制部302让来自光源2的检查光的照射中止。另外，让利用泵向流动池1内部供给液体的动作中止。
在步骤S105中，当检测到的散射光的强度不到规定的基准值时、或散射光的检测未持续规定的时间以上时，则在步骤S107中，判定部301对检查光的强度是否为能够检测粒子发出的散射光的程度的强度进行判定。当检查光的强度不是能够检测粒子发出的散射光的程度的强度时，则返回步骤S105。当检查光的强度是能够检测粒子发出的散射光的程度的强度，并且，检测到的散射光的强度不到规定的基准值时、或散射光的检测未持续规定的时间以上时，则进入至步骤S108，液体中粒子检测装置将检查光的强度维持成可检测粒子，并对流动池1内流动的液体中的粒子进行检测。
一旦由光源2向流动池1照射检查光，流动池1所吸收的检查光的能量就将被转换成热。但是，如果流动池1内部有液体流动的话，则流动池1中产生的热将持续地被液体夺走。对此，在流动池1内部未充满液体的状态下，一旦由光源2向流动池1照射检查光，有时流动池1的温度就会上升而遭到损坏。尤其，对粒子产生的荧光也进行检测时，由于作为激发光的检查光的强度变高，因而流动池1的温度上升而遭到损坏的危险将变得更高。
而且，在流动池1内部未充满液体，并且，流动池1内部附着有例如矿物质、有机物、或表面活性剂等残渣的状态下，一旦由光源2向流动池1照射检查光，有可能产生残渣在流动池1内烧焦这样的问题。
对此，根据涉及实施方式的液体中粒子检测装置，是可以判别流动池1是否被液体充满的。因此，当判定成流动池1未被液体充满时，通过例如使检查光的强度降低，可以防止流动池1遭到损坏等。而且，涉及实施方式的液体中粒子检测装置根据散射光的检测时间，来判别流动池1是否被液体充满。因此，流动池1未被液体充满时，并不一定需要仅根据特征性地产生的散射光的散射角度而配置的光检测器。
另外，对于液体中粒子检测装置的使用者来说，有时每当判明流动池1内部未含有液体，就让液体中粒子检测装置停止工作是麻烦的。例如，也有不是特别的故障，而是对泵进行驱动之后，液体到达流动池1内部为止产生了时间滞后的情形。或者，也有只不过是检查对象的液体全部通过了流动池1因而流动池1内部变空的情形。
对此，根据涉及实施方式的液体中粒子检测装置，在被判定为流动池1未被液体充满的情况下，通过使检查光的强度暂且降低，一面抑制流动池1的损坏等，一面在规定的期间、使利用泵向流动池1内部供给液体的动作持续进行。因此，即使一次被判定为流动池1未被液体充满之后，在步骤S103至步骤S106的循环工序被实施的规定的期间内，如果确认流动池1内充满了液体的话，就不需要使用者进行特别的操作，可以开始并持续地对液体中所包含的粒子进行检测。
(其他实施方式)
如上所述，通过实施方式对本发明进行了说明，但不应该理解为构成此公开的一部分的记述及附图是对本发明的限定。根据此公开本领域技术人员进行各种各样的实施方式、实施例及运用技术的替代是显而易见的。例如，也可以用抛物面镜来替代图1所示的椭圆镜3。另外，在图6的步骤S106中，判定部301也可以判定在规定的时间以上持续地检测到规定的强度以上的散射光的次数是否为规定的值以上。当不到规定的值时，则返回至步骤S103，再次使检查光的强度降低。当为规定的值以上时，则视为无法向流动池1供给液体，控制部302使来自光源2的检查光的照射中止。而且，在步骤S106中，不仅是散射光，当还在规定的时间以上检测到荧光时，判定部301也可以判定为流动池附着有发出荧光的异物。这样，应该理解为本发明包含在此没有记载的各种各样的实施方式等。
符号说明
1流动池
2光源
3椭圆镜
4荧光检测器
5散射光检测器
6波长选择性反射镜
301判定部
302控制部
351基准存储装置。

Claims (10)

1.一种液体中粒子检测装置，其特征在于，包括：
液体流动的流动池；
向所述流动池照射检查光的光源；
对照射了所述检查光的区域产生的散射光进行检测的散射光检测器；以及
判定部，所述判定部在不到规定的时间检测到所述散射光的情况下，判定为所述液体中含有粒子；而在规定的时间以上检测到所述散射光的情况下，则判定为所述流动池未被所述液体充满。
2.根据权利要求1所记载的液体中粒子检测装置，其特征在于，
所述判定部在所述规定的时间以上持续地检测到规定的强度以上的所述散射光的情况下，判定所述流动池未被所述液体充满。
3.根据权利要求1或2所记载的液体中粒子检测装置，其特征在于，
在被判定为所述流动池未被所述液体充满的情况下，所述光源使所述检查光的强度降低。
4.根据权利要求3所记载的液体中粒子检测装置，其特征在于，
在所述光源使所述检查光的强度降低之后，所述光源使所述检查光的强度上升至能够检测到所述粒子的原来的强度。
5.根据权利要求4所记载的液体中粒子检测装置，其特征在于，
在所述规定的时间以上持续地检测到规定的强度以上的所述散射光的情况下，所述光源使所述检查光的强度降低。
6.一种液体中粒子的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
对液体流动的流动池照射检查光的步骤；
对照射了所述检查光的区域产生的散射光进行检测的步骤；
在不到规定的时间检测到所述散射光的情况下，判定为所述液体中含有粒子；而在规定的时间以上检测到所述散射光的情况下，则判定为所述流动池未被所述液体充满的步骤。
7.根据权利要求6所记载的液体中粒子的检测方法，其特征在于，
在所述规定的时间以上持续地检测到规定的强度以上的所述散射光的情况下，判定所述流动池未被所述液体充满。
8.根据权利要求6或7所记载的液体中粒子的检测方法，其特征在于，
在被判定为所述流动池未被所述液体充满的情况下，使所述检查光的强度降低。
9.根据权利要求8所记载的液体中粒子的检测方法，其特征在于，
在使所述检查光的强度降低之后，使所述检查光的强度上升至能够检测到所述粒子的原来的强度。
10.根据权利要求9所记载的液体中粒子的检测方法，其特征在于，
在所述规定的时间以上持续地检测到规定的强度以上的所述散射光的情况下，使所述检查光的强度降低。
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