CN105928985A - 利用试样或试剂的电导率的监控装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用试样或试剂的电导率的监控装置及方法，尤其涉及如下：在投入试样或试剂的工序、设备、测定仪等中，当预先填充试样或试剂时，误填充其他试样或试剂，或即使正确填充也自动监控试样或试剂被污染/变质。隔开规定距离而在试样或试剂设置两个电极。电极相互隔开，但它们之间由试样本身的电导率电连接，因而试样具有规定的电阻。若对电极之间施加外部电压，则电流在电极之间流动，利用电阻将电流转换为电压值来测定电压。测定电压值来判断电压值是否在预先已登录的相应试样或试剂的电阻值的范围内。若在范围内则判断为正确填充相应试样或试剂，并处于有效状态，若脱离范围则判断为相应试样或试剂被污染或变质，或误填充其他试样或试剂。

Description

利用试样或试剂的电导率的监控装置及方法

技术领域

本发明涉及用于注入(或填充)试样和试剂的装置，更具体地，涉及使用于水质分析仪的试样或试剂的自动监控。

背景技术

具有为了测定特定参数而投入试样或试剂的多个设备。尤其，在在线自动水质测定仪中投入用于测定水质的多种试样或试剂。在线自动水质测定仪在手动填充多种试样或试剂之后以无人的方式运行，因而若试样或试剂被误填充或变质，则测定仪发生故障。

与用于投入试样或试剂的测定装置相关的多个现有技术如下。

韩国登录特许10-0630946涉及液滴计数方式的试剂注入装置，上述液滴计数方式的试剂注入装置包括：试剂腔室部，装有试剂；尖部，用于将上述试剂腔室部的试剂形成为试剂滴，并将形成的上述试剂滴注入于上述试样；以及试剂滴检测部，用于利用因从上述尖部注入的试剂滴而散射的光来检测上述试剂滴。根据上述韩国登录特许10-0630946，当中和滴定时，计算注入的试剂的滴数，并基于计数的上述试剂的滴数来计算注入的试剂的量，从而自动测定试样的碱度。

韩国登录特许10-1048737涉及气缸等级定量注入装置及试样分析装置，上述气缸等级定量注入装置及试样分析装置包括：一个以上的气缸，用于吸入/排出规定量的试剂；吸气管及排气管，分支于上述气缸的上侧；吸入管及排出管，分支于上述气缸的下侧；夹管阀，用于压接上述吸入管及排出管的一侧；以及驱动马达，用于双向驱动上述夹管阀。在上述韩国登录特许10-1048737中，借助气缸始终定量注入试剂，因而将样品试样的分析结果的误差最小化，并且即使长时间使用，也不发生由管的变形导致的排出量的误差，从而可取得规定的排出量，并且由于耐久性、可维护性及生产率提高，因而节减更换所需的费用，且容易实现管的更换及装置的维护维修。

但是，在这种以往的试剂投入装置中，仅监控是否填充试样及试样或试剂(即，存在或不存在)，因而无法自动判断填充有其他种类的试样或试剂的情况及试样或试剂的污染/变质。

发明内容

为了解决以往的问题，本发明人提供如下装置及方法，在用于投入试样或试剂的工序、设备、测定仪(如水质分析仪)等中，当预先填充(或注入)试样或试剂时，误填充其他试样或试剂，或即使正确填充也自动监控试样或试剂被污染/变质。

为了解决上述问题，本发明人利用各个试样或试剂作为其固有特性具有互不相同的电导率的特性，来开发了自动监控试样或试剂的误填充及变质状态的方法。并且，可一同检测出试样或试剂下降到满填充水位以下。

对本发明的解决问题的方法进行简要说明。

以相隔开规定距离的方式在试样或试剂设置两个电极。虽然电极相互隔开，但它们之间由试样本身的电导率电连接，因而可视为试样具有规定的电阻。因此，若对电极和电极之间施加外部电压，则电流在电极和电极之间流动，可利用电阻将上述电流转换为电压值来测定电压。测定上述电压值来判断上述电压值是否在预先登录的相应试样或试剂的电阻值的范围内。若上述电压值在预先登录的相应试样或试剂的电阻值的范围内，则判断为正确填充相应试样或试剂，并处于有效的状态，若上述电压值脱离预先登录的相应试样或试剂的电阻值的范围，则判断为相应试样或试剂被污染或变质，或误填充其他试样或试剂。

与此一同，若将电极和电极设置成高度相互不同，则只有试样或试剂与设置于上侧的电极相接触，才通电来测定电压。在未测定到电压的情况下，可视为电极和电极之间的电阻无限大，因此可视为试样或试剂不位于电极和电极之间的状态。即，试样或试剂需要填充至高于上侧电极的最下端的位置。若下降到比上侧电极的最下端更靠下部的位置，则是试样或试剂的水位下降，因而需要补充来填充。

通过以下与附图一同说明的发明的详细说明，可更加明确地理解如上所述的本发明的思想。

根据本发明，自动监控并警告试样或试剂的误填充或污染/变质，从而可确保相应工序或测定等的准确性，来提高工序和设备的开工率。

附图说明

图1为本发明的原理说明图。

图2为体现于水质分析仪的试样或试剂填充筒的本发明装置的实施例说明图。

图3为用于说明图2的实施例的作用的本发明方法的流程图。

图4为扩张图2的概念来适用于水质分析仪的本发明装置的实施例说明图。

附图标记的说明

10：试样或试剂填充筒

12：试样或试剂

14a、14b：电极

16：盖

18：排水管

20：微处理器

具体实施方式

图1为本发明的原理说明图。在试样或试剂填充筒10填充有试样或试剂12。在试样或试剂12设置有两个电极14a、14b。若对两个电极之间通过电阻R施加电源E，则电流由试样或试剂12的导电性(电导性)流动在电阻R中，并且在上述电阻R的两端呈现电压。利用电压表VM测定上述电压。判断所测定出的上述电压值是否在相应试样或试剂12的基准电压值(即，预先登录的相同的条件下的试样或试剂的电压值)的范围内。

若所测定出的上述电压值在相应试样或试剂的基准电压值的范围内，则已测定的上述试样或试剂与已登录的试样或试剂相同，若所测定出的上述电压值脱离相应试样或试剂的基准电压值的范围，则已测定的上述试样或试剂与已登录的试样或试剂不同。

将基准电压值设定在规定范围内，这是因为由试样或试剂的本身状态及周边环境状态，基准电压和测定电压并不一定相同。

当作为实际数据E＝3V、R＝250Ω，且电极之间的距离为30mm时，在用作试剂的过硫酸钾的情况下，VM测定值为55～58mV，在抗坏血酸的情况下，VM测定值为46～50mV，在钼酸的情况下，VM测定值为36～38mV。这些试样或试剂例举了使用于水质分析仪的试样或试剂。

图2说明在水质分析仪实际体现本发明的情况。

在试样或试剂填充筒10内填充有试样或试剂12。试样或试剂填充筒10示出实际使用于水质分析装置的形态的试样或试剂筒，只属于一个例示。试样或试剂填充筒10的上端被盖16覆盖，在试样或试剂填充筒10的下端有需要时抽出试样或试剂12的排水管18。

在试样或试剂填充筒10的内部，即用于填充试样或试剂12的空间的上部，以向上下方向相隔规定距离且成直角的方式设置有两个电极，即上侧电极14a和下侧电极14b。电极优选为不与试样或试剂发生化学反应的金属，本实施例中使用铂。

上侧电极14a的最下端部相当于试样或试剂12的最低水位WL。即，试样或试剂12的水位高于上侧电极14a的最下端部，随着使用试样或试剂而减少，当下降到比上述最下端部更靠下侧的位置的瞬间，在上侧电极14a和下侧电极14b之间存在无限大电阻(即，导电性0)，来使电阻R的两端不呈现电压值。

如图1所示，在上侧电极14a和下侧电极14b之间连接电源E和电阻R来构成电路。此时，呈现于电阻R的两端的电压值与微处理器20的输入端口相连接。

在微处理器20中执行如图3所示的程序。需要在微处理器20的内部存储器或外部存储器中预先按不同试样或试剂登录基准电压值的规定范围(步骤100)。在上述内容中，通过图1说明了基准电压值的范围。

若在这种状态下执行程序，则测定在上侧电极14a和下侧电极14b之间流动的电流经由电阻R呈现的电压值(步骤110)。若判断为测定不到上述电压值(步骤120)，则判断为不存在试样或试剂，或即使存在也下降到基准水位，从而输出警报(步骤130)。

若正常测定到电压值，则进行下一步骤来比较测定到的上述电压值和预先存储的基准电压值(步骤140)，从而确认测定电压是否在基准电压范围内(步骤150)。若测定电压不在基准电压范围内，则被测定的试样或试剂为误填充或被污染或变质的，因而输出与此相关的警报(步骤160)。若测定电压在基准电压范围内，则结束程序，并处于可进行水质分析仪的本来的功能的状态。

图4示出在图2中说明的本发明的实施例适用于水质分析仪的情况的实施例。

可看出如下：在最左侧有试样填充筒10a和试样12a，并且依次有作为试剂的过硫酸钾填充筒10b和过硫酸钾12b、抗坏血酸填充筒10c和抗坏血酸12c、钼酸填充筒10d和钼酸12d，并且，与各个电极相连接的电阻的两端的线分别与微处理器20的输入端口相连接。

丛微处理器20接收根据装入于各个试样填充筒和试剂填充筒的试样和试剂的电导率的电压测定值，来运算是否按不同试样和试剂存在、是否误填充/变质，并输出结果。

以上说明的内容作为对本发明所属技术领域的普通技术人员来说是显而易见的一个例示，仅属于示出本发明的技术思想的具体形态。本发明的技术范围并不局限于以上说明的内容，而由在以下发明要求保护范围中记载的内容来决定。

Claims (6)

1.一种利用试样或试剂的电导率的监控方法，在填充试样或试剂来使用的工序、设备、测定仪中，利用各个试样或试剂的固有的电导率特性，来自动监控是否存在试样或试剂、是否误填充及是否污染/变质，上述利用试样或试剂的电导率的监控方法的特征在于，

以相隔开规定距离的方式在试样或试剂设置两个电极，

对电极和电极之间施加外部电压，来将在电极和电极之间流动的电流转换为电压值，从而测定该电压值，

判断所测定出的电压值是否在预先登录的相应试样或试剂的电阻值的范围内，若所测定出的电压值在预先登录的相应试样或试剂的电阻值的范围内，则判断为正常填充了相应试样或试剂，若所测定出的电压值脱离预先登录的相应试样或试剂的电阻值的范围，则判断为相应试样或试剂被污染或变质或误填充其他试样或试剂。

2.根据权利要求1所述的利用试样或试剂的电导率的监控方法，其特征在于，上述两个电极设置成高度相互不同，只有试样或试剂与设置于上侧的电极相接触，才通电来测定电压，从而在未测定到上述电压的情况下，判断为试样或试剂不位于电极和电极之间的状态。

3.根据权利要求1或2所述的利用试样或试剂的电导率的监控方法，其特征在于，在进行上述判断之后，还输出判断内容。

4.一种利用试样或试剂的电导率的监控装置，其特征在于，包括：

至少一个试样或试剂填充筒，用于填充至少一种试样或试剂；

第一电极及第二电极，用于装入各个上述试样或试剂内；

电压源和电阻，以串联方式连接在上述第一电极和上述第二电极之间；

电压测定单元，用于测定电阻的两端的电压；以及

判断单元，判断所测定出的电压值是否在相应的试样或试剂的已登录的基准电压值的范围内，若所测定出的电压值在相应的试样或试剂的已登录的基准电压值的范围内，则判断为所测定出的上述试样或试剂与已登录的试样或试剂相同，若所测定出的电压值脱离相应的试样或试剂的已登录的基准电压值的范围，则判断为所测定出的上述试样或试剂与已登录的试样或试剂不同。

5.根据权利要求4所述的利用试样或试剂的电导率的监控装置，其特征在于，

第一电极和第二电极向上下方向相隔开规定距离，上述第一电极和上述第二电极之间成直角，

还包括判断单元，在虽然测定了上述电阻的两端的电压，但未测定出电压的情况下，判断为不存在相应的试样或试剂。

6.根据权利要求4或5所述的利用试样或试剂的电导率的监控装置，其特征在于，上述电压测定单元和上述判断单元为微处理器。