CN106471377B - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动分析装置，其能够在标本分注位置处对标本容器所携带的静电进行除电。本发明的自动分析装置具备分注机构和静电消除装置，所述分注机构具备抽吸液体的取样器和保持所述取样器的支臂，所述静电消除装置设置于所述分注机构，具有除电离子的发生源和用于将所述发生源所产生的除电离子吹送到目标物的除电离子送风机构。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及一种对血液、尿液等生物样本进行定性、定量分析的自动分析装置，涉及具备夹住反应容器来配置光源和分光检测器，并测定反应容器的光量这一方式的自动分析装置。

背景技术

一直以来，作为自动对血液、尿液等标本进行分析的装置，已知有如下一种分析装置：将标本及1种以上试剂分注到反应容器中，使标本和试剂发生化学变化，然后测定该标本和试剂的反应液的吸光度等，自动地分析标本。

这种分析装置存在如下问题：由于存放标本的容器带电，从而导致垃圾附着到容器上，容器内壁的液体往上爬升，以及液面检测误操作等。并且，同样的问题不仅会发生在标本容器中，还会发生于反应容器中。

因此，目前提议有一种分析装置，在存放液体的容器的移送路径中途设置离子发生器(ionizer)，对容器内及容器周围吹送除电空气，消除容器静电(参照专利文献1)。另外，还提议有一种分析装置，为了消除反应容器自身的静电，利用设置在反应容器的移动路径上的静电消除装置，经过静电消除风淋设备的吹除，消除静电(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-267830号公报

专利文献2：日本专利实开平6-18968号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1及专利文献2中记载了一种用于消除静电的静电消除装置。但是，专利文献1及专利文献2中记载的静电消除装置需要设置在标本容器或反应容器的移动路径上。因此，在通过静电消除装置后，到将标本移动到分注位置为止的期间会带电，从而存在最终无法完全消除静电的问题。

本发明的目的在于提供一种装置，其不在移动路径上设置静电消除装置，而是在分注位置进行静电消除。

解决技术问题所采用的技术方案

本申请所涉及的代表性发明如下所述。

一种自动分析装置，具备分注机构和静电消除装置，所述分注机构具备抽吸液体的取样器和保持所述取样器的支臂，所述静电消除装置设置于所述分注机构，具有除电离子的发生源和用于将所述发生源所产生的除电离子吹送到目标物的除电离子送风机构。

发明效果

根据本发明，对于移动或搬运路径上所携带的静电，也能够在分注前对其进行除电，并且不需要重新在移动或搬运路径上设置静电消除装置便能够提供静电消除功能。

根据以下实施方式的说明，能够更为明确上述以外的问题、构成及效果。

附图说明

图1是本发明自动分析装置的一个实施例的概要构成图。

图2是本发明自动分析装置的静电消除装置的详图。

图3是本发明自动分析装置的静电消除装置的动作流程图。

图4是本发明自动分析装置的静电消除装置的详图。

图5是本发明自动分析装置的静电消除装置的动作流程图。

图6是本发明自动分析装置的静电消除装置的详图。

图7是本发明自动分析装置的静电消除装置的动作流程图。

图8是本发明自动分析装置的静电消除装置的附属功能的详图。

图9是本发明自动分析装置的综合除电单元的概要构成图。

图10是本发明中与带电量相对应的除电流程的实施例。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施例。

实施例1

以下，通过实施例更加详细地说明本发明。

图1是本发明自动分析装置的一个实施例的概要构成图。

本实施方式的自动分析装置主要由传送线101、反应盘104、试剂盘103及分光器107构成。

将架设有标本容器110的标本架111从传送线101传送到回转器102，然后传送到作为分注位置的屏蔽部114。之后，利用分注机构105将分析所需要的标本分注到反应盘104上的反应容器112中。再将所需要的试剂从试剂盘103上的试剂容器113分注到该反应容器112中，利用搅拌机构106混合反应液。

利用分光器107对反应液测定吸光度。根据测定得到的吸光度和预先制作的校准曲线，计算出标本中规定成分的浓度。这些机构由控制部115进行控制。并且，也由控制部115进行成分浓度的计算。

图2是本发明自动分析装置的静电消除装置的详图。自动分析装置具备分注机构105和静电消除装置，所述分注机构105具备抽吸液体的取样器和保持取样器的支臂，所述静电消除装置设置于该分注机构105，具有除电离子202的发生源和用于将该发生源所产生的除电离子吹送到目标物的除电离子送风机构。本实施例是采用送风扇204作为除电离子送风机构的示例。

静电消除装置与分注机构105组装成一体。在分注机构105的支臂201内，具备作为除电离子202的发生源的放电针203、用于有效地使离子接触到目标物的送风扇204以及控制这些设备的除电控制单元205。除电控制单元205控制对放电针203及送风扇204的电力供应，从而能够从放电针203产生除电离子，或者驱动送风扇204。

通过传送线101将由使用者架设到装置上的标本容器110移动、传送到分注位置206时，标本容器110带有静电207。分注机构105移动到分注位置206后，根据来自除电控制单元205的指令，从放电针203放射除电离子202，并利用送风扇204使其接触到标本容器110，与静电207进行电中和，从而消除静电207。之后，分注机构105进行标本的分注操作。因此，由于能够在分注操作前消除静电207，因此，不仅能够消除在标本容器架设前标本容器所携带的静电，对于移动、传送过程中标本容器所携带的静电也能一并消除。这些操作由自动分析装置的主控制部和除电控制单元205联合实施，从而能够实现分注操作和在最佳时间消除静电的操作。

此外，由于可以从标本容器上方吹送除电离子，因此，能够对标本容器的内侧进行除电。

此外，本发明的静电消除装置可以通过一个分注机构105在标本容器110的分注位置206及反应容器112的分注位置208这两个位置实现除电功能，因此，不需要如专利文献1或者专利文献2所说明的那样，分别针对标本容器和反应容器设置静电消除装置，能够有助于降低装置价格，减少设置空间。

图3是本发明自动分析装置的静电消除装置的动作流程图。以下控制由控制部115或除电控制单元205实施。

将使用者设置到自动分析装置中的标本容器移动到分注位置后(S301)，将分注机构的支臂移动到标本容器的分注位置(S302)。之后，除电控制单元205使得在标本容器的上空从支臂的放电针产生除电离子(S303)，并使送风扇转动，将所产生的除电离子吹到标本容器上，消除静电(S304)。除电控制单元205使放电针以及送风扇停止工作后(S305)，控制部115使分注机构朝向标本容器下降，使用液面检测功能，到达液面后，抽吸规定量的标本(S306)。控制部115控制分注机构的支臂的上升动作以及水平动作，使分注机构移动到反应容器的分注位置后(S307)，除电控制单元205使得从放电针产生除电离子(S308)，并使送风扇转动，将所产生的除电离子吹到反应容器上，消除静电(S309)。除电控制单元205使放电针以及送风扇停止工作后(S310)，控制部115使分注机构朝向反应容器下降，将所抽吸的标本排出规定量(S311)。

如上所述，静电消除装置能够消除标本容器以及反应容器的静电。

此外，在使分注机构下降之前，通过使放电针停止工作，不产生除电离子，从而能够抑制除电离子造成的液面检测的误操作。这是因为，液面检测的原理是通过检测取样器前端的电容变化，从而检测是否接触到液面。

此外，在使分注机构下降之前，通过使送风扇停止工作，从而能够抑制送风扇工作所引起的振动致使分注精度降低。也就是说，优先为控制除电离子的发生源和除电离子送风机构的除电控制单元205在分注机构进行下降动作之前，对存放液体的容器进行静电消除，在分注机构进行下降动作的期间，至少使除电离子送风机构停止工作，取样器在除电离子送风机构已停止工作的状态下抽吸液体。

另外，本实施例例示了除电控制单元205包含在分注机构中的例子，但由于至少静电消除装置设置于分注机构即可，因此，该除电控制单元205也可以位于分注机构的外部，其中，静电消除装置具有除电离子发生源和用于将除电离子吹送到目标物的除电离子送风机构。

实施例2

图4是本发明自动分析装置的静电消除装置的详图。本实施例是采用对压缩空气发生部402所产生的压缩空气进行吹送的空气管403作为除电离子送风机构的示例。

静电消除装置与分注机构105组装成一体。在分注机构105的支臂201内，具备作为除电离子202的发生源的放电针203以及能够排出压缩空气的空气喷嘴401，用于有效地使除电离子202接触到目标物。在自动分析装置内具备压缩空气发生部402，空气喷嘴401通过配置在分注机构105的支柱内的空气管403，和压缩空气发生部402连接。压缩空气发生部402具备空气泵404、压缩空气罐405及电磁阀406。

空气泵404获取外部气体并将压缩后的空气送至压缩空气罐405中，将压缩空气罐405的空气压力始终保持为固定压力。

和实施例1一样，将标本容器110移动、传送到分注位置206后，根据来自除电控制单元205的指令，从放电针203放射除电离子202，与此同时，打开电磁阀406，从空气喷嘴401排出压缩空气，从而使除电离子202接触到标本容器110，消除静电207。

在实施例1中利用送风扇204排出除电离子202，而在本实施例中，分注机构105的支臂201中不包含风扇马达等较重部件，从而能够实现支臂201的轻量化。此外，通常会由于风扇等的电动机而产生振动，在风扇工作期间，越靠近风扇结构体，受振动影响越大，在实施例1的示例中，为了防止振动对分注操作的影响导致分注精度降低，在风扇停止工作后、到因惯性而继续旋转的风扇完全停止前，需要等待转入分注操作，而在本实施例中，由于支臂201内不存在会产生振动的电动机，因此，在实施静电消除操作后，可以立即开展分注操作。因此，本实施例有助于实现分注机构的高速操作。

图5是本发明自动分析装置的静电消除装置的动作流程图。除电的实施步骤和实施例1基本相同。

不同之处在于，由于使用压缩空气而进行的打开电磁阀406的工序(S504、509)、关闭电磁阀406的工序(S505、510)。其他操作都相同。

除送风扇变为压缩空气发生部所带来的效果之外，其他效果和实施例1相同。

实施例3

图6是本发明自动分析装置的静电消除装置的详图。在本实施例中，将除电离子的发生源连接到取样器，可以使取样器产生除电离子。并且，利用用于吹送压缩空气发生部所产生的压缩空气的外筒605将除电离子吹送到目标物。

静电消除装置与分注机构105组装成一体。在分注机构105的支臂601内具备带除电功能的分注取样器602。带除电功能的分注取样器602除了具备分注功能所需要的抽吸或排出液体的功能、以及检测液面所需要的静电电容方式的液面检测传感器外，还配备了除电功能。也就是说，将取样器连接到除电离子的发生源，可以使取样器产生除电离子。

带除电功能的分注取样器602由金属制内筒603及外筒605构成，外筒605以包围内筒603的方式设置有可以供压缩空气通过的间隙604。内筒603和注射器等的流路相连接，从内筒前端606抽吸或排出液体。此外，内筒603以电气方式连接到液面检测控制部607，以内筒前端606为检测点，发挥静电电容检测方式的液面检测传感器的功能。进而，将内筒603连接到除电控制单元205内的高电压生成器608，使内筒前端606产生除电离子202。外筒605连接到接地极609用于使液面检测功能稳定，并且通过配置在分注机构105的支柱内的空气管403和压缩空气发生部402相连接，从外筒前端610排出压缩空气。此外，除电控制单元205等控制单元优选为可通过开关来改变分注取样器的内筒603的电气连接，以使其连接到液面检测控制部的电路(液面检测电路)或者除电控制单元，从而能够确保分注取样器的一个电气功能有效时另一电气功能无效。

和实施例2一样，将标本容器110移动、传送到分注位置206后，根据来自除电控制单元205的指令，使内筒前端606产生除电离子202，与此同时，打开电磁阀406，从外筒前端610排出压缩空气，从而使除电离子202接触到标本容器110，消除静电207。

在实施例1及实施例2中，分注机构105的支臂201中需要设置用于产生除电离子202的放电针203，而在本实施例中，通过对现有的分注取样器602进行改良，使其一体集成有放电针203的功能，从而无需再另外设置静电消除装置，有助于减小静电消除装置的搭载空间。此外，通过使会直接受到静电影响的分注取样器602自身具备静电消除功能，从而可以使被影响部分和消除影响的原因的部分非常靠近，有助于有效地消除静电。

图7是本发明自动分析装置的静电消除装置的动作流程图。除电的实施步骤和实施例2基本相同。

不同点在于，通过将分注取样器用作除电离子的发生源，从而可以切换连接对象，将分注取样器内筒的电气连接连接到除电单元，或者连接到液面检测电路(S703、S706、S708)。其他操作都相同。

关于上述以外的效果，和实施例1相同。

实施例4

图8是本发明自动分析装置的静电消除装置的附属功能的详图。在本实施例中，具备带电量测量单元，其使用取样器，以非接触的方式测定标本容器所携带的电荷量。

本实施例根据实施例3的带除电功能的取样器602，说明对标本容器110等目标物蓄积有多少导致静电放电的电荷进行测定的测定单元。

在分注机构105内的支臂601中设置液面检测控制部607和带电量测量单元801。在液面检测控制部607和带电量测量单元801内，通过控制部805进行切换，从而将电信号从连接到分注取样器602的内筒603的信号线，经由模拟开关802连接到液面检测电路803或带电量测量电路804。带电量测量电路804由放大微小电压V806的放大器807和A/D转换器808构成，对分注取样器602的前端所产生的微小电压V806进行A/D转换，将A/D转换结果传输到控制部805。

自动分析装置中搭载有公知的标本容器高度检测器809，对标本容器110的高度进行检测。

在自动分析装置的传送线101上，对所架设的标本容器110进行移动、传送，并在分注机构105附近的分注位置206处停止，分注取样器602在其上空停止，进入分注操作准备状态。在标本容器110的口部蓄积有会形成静电的电荷Q810。在分注取样器602的前端部和标本容器110的口部之间存在距离d811。距离d811可以根据已知的分注取样器602前端部的下降位置和通过标本容器高度检测器809所获得的标本容器高度计算得出。在标本容器110的口部和分注取样器602的前端之间存在介电常数ε的空气812。将分注取样器602前端的剖面积设为S。在该状态下，可以根据介电常数ε、剖面积S(813)以及距离d计算出静电电容C(814)，从而得到C＝ε·S/d。此外，可以根据静电电容C(814)和分注取样器602前端所产生的微小电压806，计算出电荷Q(810)，导出Q＝C·V。

通过利用该原理，可以一边确认电荷Q810减少一边调整静电消除装置的作用，以使得电荷Q(810)充分减少到不会发生静电放电的程度。

图9是对除电控制单元205与液面检测和带电量测量单元801组合得到的综合除电单元901的说明。在综合除电单元901内具备液面检测部902、带电量测量部903、高电压生成部904以及控制部805，分注取样器602的内筒603经由模拟开关802连接到任意电路，该模拟开关802由控制部805进行切换。通过组合这些部分，可以在分注操作开始前，将分注取样器602连接到带电量测量部903，对蓄积在标本容器110口部的电荷Q810进行测定，根据电荷Q810的大小，从连接到高电压生成部904的分注取样器602排出除电离子202，以使电荷Q810减少，之后，切换为液面检测部902，使分注取样器602下降，检测标本的液面，从而能够不受静电影响地实现分注功能。如此，静电消除装置优选为根据带电量测量单元所测定得到的带电量来调整要吹送的除电离子的量。并且，优选为在使用所述取样器对标本容器中所存放的标本进行液面检测前，利用带电量测量单元测定标本容器所携带的电荷量，以及利用除电离子送风机构向所述标本容器吹送。该控制由除电控制单元等控制单元实施。

图10是本发明中与带电量相对应的除电流程的实施例。通过组合操作，可考虑得到多个除电流程，可以针对对应高速操作等各个用途选择流程。

在流程A1101中，将取样器移动到分注位置1102之后，进行除电操作1103，然后进行带电量测定1104，如果带电量充分减少则进行分注操作1105，若未减少则再次进行除电操作1103。

在流程B1106中，将取样器移动到分注位置1102之后，进行带电量测定1104，之后根据带电量开展相应的除电操作1103，然后进行分注操作1105。

在流程C1107中，将取样器移动到分注位置1102之后，进行带电量测定1104，之后根据带电量开展相应的除电操作1103，再次进行带电量测定1104，如果带电量充分减少则进行分注操作1105。

流程A1101可以用于除电操作1103中的除电强度固定、无法控制的系统。流程B1106可以用于能够控制除电操作1103中的除电强度的系统，如果已知通过除电操作1103会使带电量充分减少，就不需要再次测定带电量，因此，是能够最快速地进行操作的流程。流程C1107是无论除电强度固定还是可以控制，在任何方法中都可以应用的流程，并且，如果一开始带电量就足够低，则也可以设为不进行除电操作的路径，有助于实现分注操作前的除电作业的高速化。

这些流程的使用分类也可以由用户自由设定。可以采用如下使用方式，例如要在湿度高的环境下使用时，由于原本就很难带静电，因此，可以使用流程C1107，提高处理能力。也就是说，可以对这些流程区分使用，因此，优选为具备显示部，使得用户能够在取样器所具备的液面检测功能、电荷量测定功能、静电消除功能中选择要使用的功能或功能组合。

本实施例在实施例3的基础上进行说明，但除电离子送风机构也可以采用实施例1或2的构成。

以上对实施例进行了说明，在实施例中标本容器的传送采用了支架，但在使用标本盘的情况下，本发明所涉及的静电消除装置仍然有效。

标号说明

101…传送线、102…回转器、103…试剂盘、104…反应盘、105…分注机构、106…搅拌机构、107…分光器、110…标本容器、111、标本架、112…反应容器、113…试剂容器、114…屏蔽部、115…控制部、201…支臂、202…除电离子、203…放电针、204…送风扇、205…除电控制单元、206…分注位置、207…静电、208…分注位置、401…空气喷嘴、402…压缩空气发生部、403…空气管、404…空气泵、405…压缩空气罐、406…电磁阀、601…支臂、602…带除电功能的分注取样器、603…内筒、604…间隙、605…外筒、606…内筒前端、607…液面检测控制部、608…高电压生成器、609…接地极、610…外筒前端、801…带电量测量单元、802…模拟开关、803…液面检测电路、804…带电量测量电路、805…控制部、806…微小电压、807…放大器、808…A/D转换器、809…标本容器高度检测器、810…电荷Q、811…距离d、812…介电常数ε的空气、813…剖面积S、814…静电电容C、901…综合除电单元、902…液面检测部、903…带电量测量部、904…高电压生成部、1101…流程A、1102…移动到分注位置、1103…除电操作、1104…带电量测定、1105…分注操作、1106…流程B、1107…流程C。

Claims (10)

1.一种自动分析装置，其特征在于，具备：

分光器；

存放标本的标本容器；

反应容器，该反应容器存放所述标本和试剂的混合液；

分注机构，该分注机构具备对抽吸所述标本并将所述标本排出到反应容器的取样器进行保持的支臂；

静电消除装置，该静电消除装置设置于所述分注机构，具有除电离子的发生源和用于将所述发生源所产生的除电离子吹送到所述标本容器和/或所述反应容器的除电离子送风机构；以及

控制部，该控制部与所述分光器和所述分注机构相连接，

所述控制部

控制所述分注机构，在抽吸标本的分注位置处从所述标本容器抽吸所述标本，并在排出所述标本的分注位置处将所述标本排出到所述反应容器，并且

控制所述静电消除装置，产生除电离子并且在所述分注机构抽吸所述标本之前在抽吸所述标本的分注位置处喷吹所述产生的除电离子以对所述标本容器进行静电消除，进一步地在排出所述标本的分注位置处喷吹所述产生的除电离子以对所述反应容器进行静电消除。

2.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

还具备：除电控制单元，该除电控制单元控制所述发生源和所述除电离子送风机构，

所述控制部控制所述分注机构的上升下降动作和水平动作，

所述除电控制单元在所述分注机构进行下降动作之前，对存放所述标本的容器进行静电消除，在所述分注机构进行下降动作期间，至少使所述除电离子送风机构停止工作，在使所述除电离子送风机构停止工作的状态下控制所述取样器以抽吸所述标本。

3.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述除电离子送风机构是送风扇或用于吹送压缩空气发生部所产生的压缩空气的空气管。

4.如权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于，

所述发生源连接到所述取样器，使所述取样器产生除电离子。

5.如权利要求4所述的自动分析装置，其特征在于，

所述取样器具有用于抽吸所述标本的内筒和包围所述内筒的外筒，

所述除电离子送风机构是吹送压缩空气发生部所产生的压缩空气的外筒，

所述压缩空气发生部所产生的压缩空气经由所述外筒，将所述取样器所产生的除电离子吹送到目标物。

6.如权利要求4所述的自动分析装置，其特征在于，

所述分注机构还具备带电量测量单元，该带电量测量单元使用所述取样器，以非接触的方式测定所述标本容器所携带的电荷量。

7.如权利要求6所述的自动分析装置，其特征在于，

所述取样器具备液面检测功能。

8.如权利要求6所述的自动分析装置，其特征在于，

所述控制部根据所述带电量测量单元测定得到的带电量，调整吹送的除电离子的量。

9.如权利要求7所述的自动分析装置，其特征在于，

所述除电控制单元在使用所述取样器对所述标本容器中所存放的标本进行液面检测前，利用所述除电离子送风机构向所述标本容器进行吹送。

10.如权利要求9所述的自动分析装置，其特征在于，

具备显示部，用户能够从所述取样器所具备的液面检测功能、电荷量测定功能、静电消除功能中选择要使用的功能或功能组合。