CN115280053A - 电磁阀异常检测装置、使用该装置的医用自动分析装置及电磁阀异常检测方法 - Google Patents

电磁阀异常检测装置、使用该装置的医用自动分析装置及电磁阀异常检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明的电磁阀异常检测装置能用基于电磁阀的驱动电流信息的特征量高精度地推定电磁阀的打开状态。电磁阀异常检测装置(30)根据电流传感器(31)检测的电磁阀(10)的伴随电磁阀打开的驱动电流模式来检测电磁阀异常，包括：求出预定检测期间内的电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量的特征量提取部(32)；根据电磁阀的饱和电流值推定电磁阀的电磁阀温度，基于推定的电磁阀温度将由特征量提取部求出的特征量的值校正为基准温度下的值的特征量校正部(33)；以及使用根据电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量推定电磁阀的打开状态的推定模型和由特征量校正部校正后的特征量的值来推定电磁阀的打开状态的打开状态推定部(34)。

Description

电磁阀异常检测装置、使用该装置的医用自动分析装置及电 磁阀异常检测方法
技术领域
本发明涉及一种电磁阀异常检测装置、使用该装置的医用自动分析装置和电磁阀异常检测方法，该电磁阀异常检测装置用于监视医用自动分析装置等的进行流路开关的电磁阀的状态。
背景技术
近年来，随着医疗技术的迅速进步，在医院和检查中心等的临床检查室中，引进了自动测量体液中的特定成分的浓度的各种医用自动分析装置，其中，通过血液和尿中的成分能掌握内脏疾病的医用自动分析装置无论规模大小，都成为医疗设施必不可少的装置。医用自动分析装置的分析部按照试料分注、试剂分注、搅拌、测光、反应单元的清洗、浓度换算等数据处理的顺序实施。在这些一连串的动作中，通过导通/关断驱动电流，使流路内流体停止或流过的电磁阀被大量使用，要求开关动作的高可靠性和通过流体的高精度控制。
电磁阀广泛用于需要控制流体的装置。专利文献1公开了一种不新追加位置传感器或振动传感器等传感器，而是使用电磁阀的驱动电流来推定电磁阀的开关状态的方法。此外，专利文献2中公开了一种基于电磁阀的驱动电流信息推定流路内压力的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011-141019号公报
专利文献2：日本专利特开2014-92068号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
目前的医用自动分析装置中没有搭载检测电磁阀开关异常的传感器和手段，当电磁阀发生异常时，从分析结果到判明装置故障为止，有可能浪费患者的检体。
由于医用自动分析装置中使用很多个电磁阀，因此无法设置对这些电磁阀逐一检测异常的传感器，希望像现有技术文献那样根据电磁阀的驱动电流信息检测异常。另一方面，在以往的方法中，是以流量大、电磁阀的驱动电流也相当大的电磁阀为对象来考虑，因此无法直接应用那些公开的方法。例如，在现有技术文献中推定了完全的开阀或闭阀的状态，但是医用自动分析装置中使用的电磁阀的驱动电流波形较小，且驱动电流波形上叠加了会造成各种影响的因素，使得驱动电流波形的特征并不明显。因此，难以从电磁阀的驱动电流推定电磁阀的状态。
解决技术问题所采用的技术方案
作为本发明的一个实施方式的电磁阀异常检测装置，根据电流传感器所检测到的电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式，检测电磁阀的异常，该电磁阀异常检测装置包括：特征量提取部，该特征量提取部求出在预先确定的检测期间内电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量；特征量校正部，该特征量校正部根据电磁阀的饱和电流值推定电磁阀的电磁阀温度，基于推定的电磁阀温度将由特征量提取部求出的特征量的值校正为在基准温度下的值；以及打开状态推定部，该打开状态推定部使用根据电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量推定电磁阀的打开状态的推定模型和由特征量校正部校正后的特征量的值来推定电磁阀的打开状态。
发明效果
能使用基于电磁阀的驱动电流信息的特征量高精度地推定电磁阀的打开状态。
上述以外的技术问题、结构以及效果通过以下实施方式的说明来进一步明确。
附图说明
图1是电磁阀控制系统的框图。
图2是非膜片式电磁阀的简要结构的图。
图3是示出电磁阀打开时的电磁阀驱动电流变化的图。
图4是示出每个电磁阀温度T下的电磁阀打开时的电磁阀驱动电流变化的图。
图5是示出电磁阀温度与饱和电流值之间的关系的图。
图6是示出每个异物厚度F下的电磁阀打开时的电磁阀驱动电流变化的图。
图7是示出图6的电流一阶微分(梯度)的图。
图8是说明异物厚度的推定方法的图。
图9A是异常判定流程图。
图9B是示出电磁阀温度和特征量(说明变量)之间的关系的示例的图。
图10是示出每个流路内压力P下的电磁阀打开时的电磁阀驱动电流变化的图。
图11是示出流路内压力与经过时间C3时的电磁阀驱动电流的关系的图。
图12A是异常判定流程图。
图12B是示出流路内压力与特征量(说明变量)的关系的示例的图。
图13是电磁阀控制系统的框图。
图14是电磁阀控制系统的框图。
图15是示出了图14的电磁阀控制系统的电磁阀异常检测装置的图。
图16是医用自动分析装置的示意图。
图17是示出电磁阀控制系统的另一安装示例的图。
具体实施方式
基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。在以下的实施方式中，其结构要素(也包括要素步骤等)除了特别明示的情况以及在原理上明显地被认为是必须的情况等之外，不是必须的。另外，在与各实施例相对应的附图中，对相同结构物赋予相同的标号，省略重复的说明。
图1是电磁阀控制系统101的框图。电磁阀控制系统101中，作为主要结构，包括搭载在医用自动分析装置上的多个电磁阀10、电磁阀驱动装置20、电磁阀异常检测装置30、电流传感器31。此外，电磁阀驱动装置20中，作为主要结构，包括直流电源21、对应于多个电磁阀10设置的多个继电器23、用于打开和关闭继电器23的继电器电路22、以及电磁阀打开关闭控制部24。
响应于继电器23的打开关闭，来自直流电源21的电流被提供到电磁阀10或被切断。连接到电磁阀10的继电器23通过继电器电路22由电磁阀打开关闭控制部24控制，电磁阀10被来自直流电源21的电流驱动。电磁阀打开关闭控制部24包括CPU、DSP、RAM、ROM等作为一般计算机的硬件，并且在ROM中存储由CPU执行的控制程序、由DSP执行的微程序以及各种数据等。
(电磁阀的动作说明)
在医用自动分析装置中安装有膜片式和非膜片式的电磁阀。膜片式电磁阀中存在分为进行流路开关的阀部分和使其动作的驱动部分的膜(隔膜)，适用于分析装置的采样部分和医用器械、或者腐蚀金属的酸、化学药剂等的处理。非膜片式电磁阀是在内部无隔膜的电磁阀，其特征在于内部体积不因开关而发生变化，流路内脉动较小，耐压性优异。图2示出非膜片式电磁阀的结构。当电流流过线圈11(施加电压)时，极片12和柱塞(可动铁芯)13发生磁化，并且柱塞13被彼此的吸引力驱动。这种驱动方法在膜片式电磁阀中也是相同的。当该驱动力大于弹簧14的排斥力时，设置在柱塞13上的橡胶15与阀座16分离，并且流路中的流体流动(电磁阀打开状态)。到电磁阀完全打开为止的移动距离是行程17。另一方面，当电磁阀线圈11上的电流施加被切断时，失去驱动力，由于弹簧14的排斥力，柱塞13和橡胶15返回阀座16，流路被关闭，流路中的流体不再流动(电磁阀关闭状态)。
图3中示出伴随着电磁阀打开的电磁阀驱动电流的变化。从电源提供给电磁阀的驱动电流在电流开始提供后上升，阀开始打开，即设置在堵住阀座的柱塞上的橡胶离开阀座，同时该驱动电流减小。然后，当柱塞碰到极片并被吸附到极片上时，电磁阀的驱动电流经过拐点再次上升，最终稳定在规定电流值(饱和状态)。饱和电流Is是将直流电源21的直流电压E除以线圈电阻R后得到的值。图中，柱塞移动开始期间Da是从开始供给驱动电流到柱塞开始移动为止的期间，柱塞移动期间Db是从柱塞开始移动到移动指定行程并停止为止的期间，吸引期间D是柱塞移动开始期间Da与柱塞移动期间Db之和。
如图所示，例如，在发生异物夹入电磁阀的情况下，电磁阀打开动作时(上升)的驱动电流变动模式(虚线模式)与正常时的电磁阀打开动作时的驱动电流变动模式(实线模式)不同。此外，当电磁阀因线圈短路等原因产生过热时的饱和电流量(虚线模式)低于正常时的饱和电流量(直线模式)。由此，随着电磁阀打开的电磁阀的驱动电流模式随电磁阀的状态而变化，并且当发生多个异常时，由各个异常引起的驱动电流模式的变动叠加出现。利用这一点，在本实施例中，根据伴随电磁阀打开的电磁阀驱动电流模式的变化来推定与电磁阀相关的状态、具体是指电磁阀温度、流路内压力、电磁阀打开状态，并检测电磁阀的异常。
<电磁阀异常检测装置的结构>
电磁阀异常检测装置30中，作为主要结构，包括特征量提取部32、特征量校正部33、打开状态推定部34、存储电磁阀的异常检测所需的数据的数据存储部35、异常判定部36。下文将描述电磁阀异常检测装置30的各个结构中的动作的说明和处理内容。
<电磁阀温度推定方法>
对根据电磁阀驱动电流模式的变化推定电磁阀温度的方法进行说明。众所周知，电磁阀10的线圈电阻值随电磁阀温度而变动。这里，将规定温度确定为基准温度T0，并将基准温度T0的电阻值等参数设为其“基准值”。当在电磁阀10发生温度上升时，电磁阀线圈的电阻值变大。电磁阀温度T与电磁阀线圈电阻值RT的关系用(式1)表示。
RT＝R0×(1+α0(T-T0))…(式1)
这里，α0为电磁阀线圈铜线在基准温度T0时的电阻温度系数，R0为电磁阀线圈电阻基准值，即在基准温度T0时的电磁阀线圈电阻值。
根据(式1)，例如，当温度相对于基准温度T0上升40℃时，电磁阀线圈电阻值RT为电磁阀线圈电阻基准值R0的大约1.15倍。另外，即使线圈材料是铝线等，也可以应用相同的计算式。
图4是示出随着电磁阀打开，电磁阀驱动电流在每个电磁阀温度T(T0＜T1＜T2)下的变化的图。从图中可以看出，与基准温度T0时的电磁阀驱动电流相比，较高的电磁阀温度T1和T2时的电磁阀驱动电流根据(式1)降低。
在本实施例中，确定检测期间(在本例中，检测期间C1-C2)，并且将伴随电磁阀打开的电磁阀驱动电流模式作为检测期间内的驱动电流的特征量来掌握。作为特征量，可以考虑检测期间内的电流或电流微分的最大值、最小值、平均值、标准偏差、饱和电流值、拐点值等。这样规定检测期间是由于以下的原因。例如，在图4的示例中，在电磁阀驱动电流上升时，由于电磁阀温度导致的电流量差异几乎没有。如果将上述期间的电流值包含在内来计算驱动电流的特征量，则特征有可能被稀释。另外，如果除电磁阀温度以外也发生异常，则与图4那样仅电磁阀温度发生变化的情况不同，由于其他异常的影响也叠加在一起，因此难以确定根据电磁阀驱动电流模式本身计算驱动电流的特征量的期间。因此，对于每个电磁阀，预先确定在伴随电磁阀打开的电磁阀驱动电流模式中电磁阀温度的影响显著表现的期间作为检测期间。另外，在本实施例中，“每个电磁阀”是指随着电磁阀打开的电磁阀驱动电流模式被视为相同的每个电磁阀，例如，只要是相同型号的电磁阀，可以确定相同的检测期间。
对于检测期间的两端即C1、C2，在正常动作时的电磁阀驱动电流模式中，选择表现出电磁阀温度的影响的期间即可，但检测期间C1-C2需要包含拐点(吸引期间D的终点)，希望将起点C1设定为柱塞移动开始期间Da所包含的定时，将终点C2设定为驱动电流量达到饱和电流值的定时。
此外，将检测期间C1-C2的时间测量的起点定义为电磁阀的驱动电流变为触发电流I0的时间点。由此，电磁阀异常检测装置30的优点在于，能够在仅监视电磁阀驱动电流的同时，确定检测期间，并计算检测期间内的驱动电流的特征量。当然，也可以接收由电磁阀打开关闭控制部24产生的继电器电路22的控制信号，以此作为触发。
图5是示出电磁阀温度与电磁阀驱动电流的饱和电流值之间的关系的图。饱和电流值Is＝E/RT，直流电压E恒定，电磁阀线圈电阻值RT具有(式1)的关系，因此，电磁阀驱动电流的饱和电流值Is与电磁阀温度T具有如(式2)所示的成反比(电磁阀温度越高，电磁阀驱动电流的饱和电流值越小)的关系。
Is＝k1T+b1···(式2)
(式2)中，k1为比例系数，b1为常数。
当如图4所示设定检测期间C1-C2时，电磁阀驱动电流的饱和电流值一定是电磁阀驱动电流的最大值。因此，能根据检测期间C1-C2内的电磁阀驱动电流的特征量(在本例中为最大值)来推定电磁阀温度，而无需追加温度传感器。此外，在本实施例中，如下文所述，根据电磁阀驱动电流信息推定除电磁阀温度以外的目标变量(电磁阀打开状态、流路内压力)，然而，通过基于推定的温度校正与该目标变量相关的特征量，能从电磁阀驱动电流信息排除电磁阀温度的影响，从而能更准确地推定目标变量。。
<电磁阀打开状态推定>
对根据电磁阀驱动电流模式的变化推定电磁阀打开状态的方法进行说明。在图2所示的电磁阀中，当异物被夹入极片12和柱塞13之间时，若异物厚度较大，则电磁阀开度变小，结果发生流路内流体的流量变小的异常。因此，根据电磁阀驱动电流模式的检测期间内的驱动电流的特征量，推定电磁阀的打开状态即夹入的异物的厚度。
图6是示出针对夹入的异物的每一种厚度F(F0＜F1＜F2)，伴随电磁阀打开的电磁阀驱动电流的变化的图。在任何情况下电磁阀温度都是相同的。图7是示出图6的电磁阀驱动电流的一阶微分(梯度)的图。受到电磁阀的打开状态较大影响的拐点的位置和大小在电磁阀驱动电流的一阶微分上的表现比在电磁阀驱动电流上表现得更明显。随着异物厚度的增大(F0＜F1＜F2)，伴随柱塞移动的驱动电流降低变小，从而电磁阀驱动电流更快地达到饱和。
电磁阀的打开状态(异物厚度)的推定使用针对每个电磁阀基于检测期间内的驱动电流的特征量预先生成的推定模型。具体地说，针对异物厚度F基于检测期间内的驱动电流的特征量，通过多变量分析等方法构建推定模型。这里，推定模型是表示特征量和异物厚度的对应关系的运算式。例如，一般线性模型的推定模型可以表示为(式3)。
Y＝m0+m1V1+m2V2+···+mnVn···(式3)
这里，Y是从推定模型推定的异物厚度(目标变量)，V1～Vn是检测期间内的驱动电流的特征量(说明变量)，m0～mn是常数。对于每个电磁阀，常数m0～mn是不同的值。另外，特征量(说明变量)使用与异物厚度(目标变量)有相关关系的特征量，n的数量也是任意的，但是用尽可能少的种类的说明变量来构建推定模型能减少推定模型的误差。
图8是说明使用了一般线性模型方法的异物厚度的推定方法的图。横轴是异物厚度的测量值，纵轴是根据推定模型推定的异物厚度Y。真正的异物厚度(测量值)分布在精度为100％时(没有推定误差或偏差时)的推定线801附近。实际应用中的异物厚度(与流路开度成反比)的极限值M1由送液精度、送液量等决定。如果不存在推定误差、偏差，则推定异物厚度Y的上限可以设定为对应于M1的推定线801上的Y1，但是，由于实际上无法忽略推定误差或偏差，因此将推定异物厚度的上限设定为Y2。也就是说，当推定异物厚度Y超过上限Y2时，通过电磁阀的流体量低于要求送液精度，有可能发生送液不足。
这里，将一般线性模型方法作为推定模型的构建方法的示例进行了说明，但是，只要是表示异物厚度与从驱动电流中提取的特征量之间的关系的模型构建方法，就可以使用例如使用统计方法的模型等一般线性模型方法以外的模型方法。如上所述，用于推定模型的说明变量V1～Vn使用基于推定温度的校正后的值。由此，能更高精度地推定异物厚度(目标变量)。
实施例1
图9A是由电磁阀异常检测装置30执行的异常判定流程图。在电磁阀进行工作的医用自动分析装置进行动作的期间，每隔一个规定的采样周期执行该异常判定例程。由此，即使在医用自动分析装置的动作过程中电磁阀发生异常的情况下，也能没有延迟地输出警报，将电磁阀异常造成的影响抑制到最小限度。
在图9A中，开始电磁阀异常检测例程(开始)，并执行电磁阀驱动电流测量(步骤S2)。具体地，电磁阀异常检测装置30(参照图1)的特征量提取部32从电流传感器31接收电磁阀驱动电流值I的输入，并且从电流值I变为触发电流I0的时间点开始计时器的计数，获取在预先规定的检测期间C1-C2内的电磁阀驱动电流值I。
特征量提取部32对所获取到的检测期间C1-C2的电磁阀驱动电流值I实施噪声去除、微分处理等处理(步骤S3)，并且计算规定的检测期间内的电流和电流微分的最大值、最小值、平均值、标准偏差、拐点值等特征量(步骤S4)。另外，这里列举的特征量是示例性的，仅计算后续的用于推定电磁阀温度或推定电磁阀的打开状态(异物厚度)的特征量即可。
接下来，特征量校正部33使用与计算出的电磁阀温度相关的特征量、具体是指检测期间C1-C2内的电磁阀驱动电流值I的最大值来推定电磁阀温度(步骤S5)，当推定温度高于设定极限温度时，异常判定部36向外部输出电磁阀加热警报信号(步骤S6)。设定极限温度被存储在数据存储部35中。如果推定的温度在允许范围内，则对用于异物厚度推定的特征量进行温度校正(步骤S7)。
数据存储部35中预先针对每个电磁阀、每个特征量(说明变量)Vi存储取决于电磁阀温度的特征量(说明变量)Vi的变化量的信息。例如，如图9B所示，取决于电磁阀温度的特征量(说明变量)Vi的变化量作为(式4)的关系被存储。
Vi＝k2T+b2···(式4)
(式4)中，k2为比例系数，b2为常数。
此时，若电磁阀温度的推定值设为Te，特征量(说明变量)Vi的测量值设为Vie，则根据(式5)计算校正为基准温度T0相应值的特征量(说明变量)Vi即Vic。
Vic＝Vie+k2(Te－T0)···(式5)
以上是一个示例，并不限定校正方法。预先针对每个电磁阀在正常动作的状态下改变电磁阀温度，通过实测或仿真求出规定的检测区间内的电磁阀驱动电流的特征量的变化，将电磁阀温度与电磁阀驱动电流的特征量之间的关系作为关系式或表存储在数据存储部35中，并通过与关系式或表相对应的方法进行温度校正。
接下来，打开状态推定部34基于上述的推定模型，使用从特征量提取部32获取到的已进行温度校正的电磁阀驱动电流的特征量和推定模型的常数，执行(式3)的运算，计算出异物厚度(步骤S8)。推定模型存储在数据存储部35中。
接下来，异常判定部36将由推定模型推定出的异物厚度与存储在数据存储部35中的基准值数据进行比较。在判定为推定异物厚度Y大于作为基准值数据的上限值Y2的情况下(步骤S8为是)，异常判定部36向外部输出表示电磁阀中夹入了超过允许范围的异物的异物夹入警报信号(步骤S9)。
在没有判定为异常的情况下(步骤S6或步骤S8为否)，结束该例程的处理(结束)。
<实施例1的效果>
如上所述，使用基于电磁阀的驱动电流值的特征量来推定电磁阀温度，能高精度地推定电磁阀的打开状态。此外，通过可视化与电磁阀相关的状态，能实现故障电磁阀的确定和电磁阀维护的省力化。即使是同种类电磁阀混合存在的结构，由于每个电磁阀都存储了异常判断所需的信息，因此能正确地进行判定。
所述电磁阀异常检测装置可以搭载在电磁阀驱动装置20的板上，也可以构成为电磁阀驱动装置20的外带装置。另外，对于检测期间的特征量运算，可以根据需要调整采样频率或运算量。由此，根据目标变量大幅度削减数据量，分析、诊断作业也变得容易。此外，还能对存储的数据导入机器学习等，提高异物厚度推定模型的精度。
实施例2
在实施例2中，除了电磁阀温度之外，还根据电磁阀驱动电流计算配置有电磁阀的流路的流路内压力，使用根据计算出的流路内压力校正后的规定的检测期间中的电磁阀驱动电流值的特征量来推定电磁阀的打开状态。在以下的说明中，对与上述的实施例1相当的部分标注相同的标号，省略其详细说明，以不同的内容为中心进行说明。
图10是示出针对每个流路内压力(P-1＜P0＜P1)下伴随电磁阀打开的电磁阀驱动电流的变化的图。在任何情况下电磁阀温度都是相同的。这里，着眼于电磁阀驱动电流从拐点(吸引期间D的终点)到达到饱和电流值之前的某个经过时间C3处的驱动电流量。虽然取决于流路内压力，在拐点(吸引期间D的终点)附近电磁阀驱动电流模式发生较大变化，但从拐点到收敛至相同的饱和电流值为止的期间内，到达拐点的时间点偏差的影响逐渐减小，驱动电流的差异中由流路内压力的差异占主导地位。
图11是示出流路内压力与图10所示的经过时间C3的电磁阀驱动电流之间的关系的图。如图所示，经过时间C3的电磁阀驱动电流IC3具有如(式6)所示的与流路内压力P成反比(流路内压力越高，经过时间C3的电磁阀驱动电流越小)的关系。
IC3＝k3P+b3···(式6)
(式6)中，k3为比例系数，b3为常数。在实施例2中，将经过时间C3的电磁阀驱动电流IC3提取作为在检测区间C1-C2的电磁阀驱动电流值的特征量。然后，在推定电磁阀打开状态时，将用于推定模型的特征量的值设为针对流路内压力将其校正为基准压力P0下的值。由此，能排除流路内压力的影响，更高精度地推定与电磁阀相关的状态。
图12A是由电磁阀异常检测装置30执行的异常判定流程图。在电磁阀进行工作的医用自动分析装置进行动作的期间，每隔一个规定的采样周期执行该异常判定例程。
在图12A中，从异常判定例程开始到温度校正(步骤S7)与图9A的流程相同。然而，特征量提取(步骤S4)中包括提取推定流路内压力所需的特征量、具体是在经过时间C3的电磁阀驱动电流IC3，温度校正(步骤S7)还包括基于推定温度校正电磁阀驱动电流IC3。
特征量校正部33使用所提取的与流路内压力相关的特征量、具体是进行了温度修正后的在经过时间C3的电磁阀驱动电流IC3来推定流路内压力(步骤S10)，当推定流路内压力高于或低于设定极限压力时，异常判定部36向外部输出流路内压力警报信号(步骤S12)。设定流路内压力被存储在数据存储部35中。如果推定的流路内压力在允许范围内，则将用于推定异物厚度的特征量(已完成温度校正)压力校正为基准压力P0下的值(步骤S11)。
数据存储部35中预先针对每个电磁阀、每个特征量(说明变量)Vi存储取决于流路内压力的特征量(说明变量)Vi的变化量的信息。例如，如图12B所示，取决于流路内压力的特征量(说明变量)Vi的变化量作为(式7)的关系被存储。另外，该相关性是在电磁阀温度在基准温度T0下求出的。
Vi＝k4P+b4···(式7)
(式7)中，k4为比例系数，b4为常数。
此时，若流路内压力的推定值设为Pe，特征量(说明变量)Vi的测量值设为Vie，则根据(式8)计算校正为基准流路内压力P0相应值的特征量(说明变量)Vi即Vic。
Vic＝Vie+k4(Pe－P0)···(式8)
以上是一个示例，并不限定校正方法。预先针对每个电磁阀在基准温度T0下正常动作的状态下改变流路内压力，通过实测或仿真求出规定的检测区间内的电磁阀驱动电流的特征量的变化，将流路内压力与电磁阀驱动电流的特征量之间的关系作为关系式或表存储在数据存储部35中，并通过与关系式或表相对应的方法进行压力校正。
以下，从异物厚度的计算(步骤S8)到异常判定例程的结束与图9A的流程相同。然而，在异物厚度的计算中(步骤S8)，使用从特征量提取部32获取到的进行了温度校正和压力校正后的电磁阀驱动电流的特征量。
<实施例2的效果>
如上所述，在实施例2中，使用基于电磁阀的驱动电流值的特征量来推定流路内压力，能进一步高精度地推定电磁阀的打开状态。
在下文中，对作为实施例1或实施例2示出的电磁阀控制系统的变形例进行说明。
在图13中所示的电磁阀控制系统102中，电磁阀异常检测装置30将警报信号提供给电磁阀打开关闭控制部24。根据提供的警报信号，电磁阀打开关闭控制部24对相应的电磁阀执行恢复动作。例如，当接收到电磁阀过热警报时，能通过推迟下一次工作为止的时间来防止电磁阀过热故障。此外，当接收到异物夹入警报时，通过重复实施电磁阀打开关闭，能使暂时被夹住的异物流入流路内。由此，为了防止由于电磁阀故障而导致分析装置停止，电磁阀控制系统102自动执行用于消除检测到的电磁阀故障的动作。
在图14所示的电磁阀控制系统103中，对每个电磁阀设置电流传感器31。也就是说，电流传感器31-i检测流过电磁阀10-i(i＝1～N)的电流值Ii。另一方面，如图15所示，电磁阀异常检测装置301构成为能够针对每个电磁阀基于驱动电流Ii检测异常，通过在实施例1或实施例2中说明的异常检测方法检测电磁阀i的异常。利用该结构，即使在同时打开和关闭多个电磁阀的情况下，也能通过各个电磁阀驱动电流信息推定电磁阀的异常。
图16示出了本实施例的组装有电磁阀控制系统的医用自动分析装置的示意图。医用自动分析装置110组装有电磁阀控制系统，该电磁阀控制系统能够检测组装到送液单元111中的电磁阀的异常，该送液单元111包括流路和配置在流路中的电磁阀。电磁阀控制系统在这里示出了实施例1或实施例2的结构，但可以是变形例或实施例与变形例的组合。
根据来自电磁阀异常检测装置30的警报信号，在自动分析装置110的控制操作画面(面板)上显示警报或警告消息。基于医用自动分析装置的电磁阀的电流信息，推定电磁阀的异常状态，从而能更有效地实现电磁阀各自的更换时期的最优化和维护的省力化。
用图17说明本实施例的电磁阀控制系统的另一安装示例。工业用控制器130与通过网络耦合的医用自动分析装置120协作，从而实现对各个装置的控制和来自各种传感器的数据的收集、以及与上位的信息系统150的无缝垂直集成。另外，将工业用计算机的功能和PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)的开放集成开发环境集中在一台上。除了单独控制医用自动分析装置120外，还通过收集和分析来自各个装置的信息来优化利用多个医用自动分析装置120来实施检查的整个临床检查室。
在这种垂直集成的环境中，工业用控制器130包括信息收集部131和电磁阀异常检测部132。医用自动分析装置120分别包括电磁阀10-1～N。工业用控制器130的信息收集部131从各个自动分析装置120的电磁阀驱动装置20收集电磁阀驱动电流值I。工业用控制器130的电磁阀异常检测部132具有与作为实施例或变形例说明的电磁阀异常检测装置同样的结构，并且检测电磁阀的异常。
由此，对于连接到网络的多个医用自动分析装置，由于能在工业用控制器中推定各个医用自动分析装置所具有的多个电磁阀各自的异常状态，因此能更有效地实现各个医用分析装置的各个电磁阀的更换时期的最优化和维护的省力化。
本发明不限于上述的实施例、变形例，能够进行各种变形。上述实施例或变形例是为了易于理解地说明本发明而举例示出的，并且不限于具有所说明的全部结构。
此外，能够将某实施例的结构的一部分替换成其他实施例的结构，此外也能将其他实施例的结构添加至某实施例的结构上。另外，可以对各实施例的结构的一部分，进行删除或者追加/替换其他结构。
另外，图中所示的控制线和信息线表示在说明上认为是必要的，并不限于示出产品上所有必要的控制线和信息线。实际上，可以认为几乎所有结构都相互连接。
标号说明
10：电磁阀，11：线圈，12：极片，13：柱塞(可动铁芯)，14：弹簧，15：橡胶，16：阀座，17：行程，20：电磁阀驱动装置，21：直流电源，22：继电器电路，23：继电器，24：电磁阀开关控制部，30：电磁阀异常检测装置，31：电流传感器，32：特征量提取部，33：特征量校正部，34：打开状态推定部，35：数据存储部，36：异常判定部，101～103：电磁阀控制系统，110、120：医用自动分析装置，111：送液单元，130：工业用控制器，131：信息收集部，132：电磁阀异常检测部，150：云上位系统，301：电磁阀异常检测装置。

Claims (15)

1.一种电磁阀异常检测装置，根据电流传感器所检测到的电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式，检测所述电磁阀的异常，该电磁阀异常检测装置的特征在于，包括：
特征量提取部，该特征量提取部求出在预先确定的检测期间内所述电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量；
特征量校正部，该特征量校正部根据所述电磁阀的饱和电流值推定所述电磁阀的电磁阀温度，基于推定的所述电磁阀温度将由所述特征量提取部求出的特征量的值校正为在基准温度下的值；以及
打开状态推定部，该打开状态推定部使用根据所述电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量推定所述电磁阀的打开状态的推定模型、和由所述特征量校正部校正后的所述特征量的值，来推定所述电磁阀的打开状态。
2.如权利要求1所述的电磁阀异常检测装置，其特征在于，
所述特征量提取部提取所述检测期间内的规定的经过时间的电流值作为所述电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量之一，
所述特征量校正部根据已校正为在所述基准温度下的值的所述规定的检测时间的电流值，推定配置有所述电磁阀的流路的流路内压力，并基于推定的所述流路内压力将已校正为在所述基准温度下的值的所述特征量的值校正为基准压力下的值。
3.如权利要求2所述的电磁阀异常检测装置，其特征在于，
设定所述规定的经过时间，使其作为在所述电磁阀的柱塞停止移动之后到所述电磁阀的驱动电流达到饱和电流值为止的时间。
4.如权利要求1所述的电磁阀异常检测装置，其特征在于，
所述检测期间是由所述电流传感器检测的电流值变为规定值的定时来定义的。
5.如权利要求1所述的电磁阀异常检测装置，其特征在于，
具有数据存储部，该数据存储部存储用于推定所述电磁阀的电磁阀温度的所述电磁阀温度与所述电磁阀的驱动电流的饱和电流值之间的关系、以及用于将由所述特征量提取部求出的特征量的值校正为在所述基准温度下的值的所述电磁阀温度与所述特征量之间的关系。
6.如权利要求2所述的电磁阀异常检测装置，其特征在于，
具有数据存储部，该数据存储部存储用于推定所述电磁阀的电磁阀温度的所述电磁阀温度与所述电磁阀的驱动电流的饱和电流值之间的关系、用于推定配置有所述电磁阀的流路的流路内压力的所述流路内压力与在所述基准温度下的所述规定的经过时间的电流值之间的关系、用于将由所述特征量提取部求出的特征量的值校正为在所述基准温度下的值的所述电磁阀温度与所述特征量之间的关系、以及用于将在所述基准温度下的特征量的值校正为在所述基准压力下的值的所述流路内压力与所述特征量之间的关系。
7.如权利要求1或2所述的电磁阀异常检测装置，其特征在于，
具有异常判定部，该异常判定部基于由所述特征量校正部和所述打开状态推定部推定的与所述电磁阀相关的状态来输出警报信号。
8.一种医用自动分析装置，具有送液单元，该送液单元包括流路和配置在所述流路中的所述电磁阀，该医用自动分析装置的特征在于，包括：
用于驱动所述电磁阀的电磁阀驱动电路；以及
如权利要求7所述的电磁阀异常检测装置，
当所述电磁阀异常检测装置输出所述警报信号时，在操作画面上显示警报或警告消息。
9.如权利要求8所述的医用自动分析装置，其特征在于，
所述电磁阀驱动电路接收来自所述电磁阀异常检测装置的所述警报信号并执行所述电磁阀的恢复动作。
10.如权利要求9所述的医用自动分析装置，其特征在于，
所述恢复动作随着与输出所述警报信号的所述电磁阀相关的状态不同而不同。
11.如权利要求8所述的医用自动分析装置，其特征在于，
所述送液单元包括多个所述电磁阀，
所述电磁阀驱动电路包括：直流电源；多个继电器，该多个继电器与多个所述电磁阀相对应地设置，并对从所述直流电源向所述电磁阀的驱动电流供给进行控制；以及继电器电路，该继电器电路用于打开和关闭所述多个继电器。
12.如权利要求11所述的医用自动分析装置，其特征在于，
所述电流传感器检测在所述直流电源和所述多个继电器之间流过的电流值。
13.如权利要求11所述的医用自动分析装置，其特征在于，
所述电流传感器检测在所述多个继电器中的任一个继电器和连接到该继电器的电磁阀之间流过的电流值。
14.一种电磁阀异常检测方法，用于检测医用自动分析装置中的电磁阀的异常，该医用自动分析装置具有送液单元，该送液单元包括流路和配置在所述流路中的所述电磁阀，所述电磁阀异常检测方法的特征在于，
求出在预先确定的检测期间内的所述电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量，
根据所述电磁阀的饱和电流值推定所述电磁阀的电磁阀温度，并基于推定的所述电磁阀温度将所述特征量的值校正为在基准温度下的值，
用根据所述电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量来推定所述电磁阀的打开状态的推定模型、和已校正为在所述基准温度下的值的所述特征量的值，来推定所述电磁阀的打开状态，
在基于推定的所述电磁阀的电磁阀温度或所述电磁阀的打开状态判定为异常时，输出警报信号。
15.一种电磁阀异常检测方法，检测医用自动分析装置中的电磁阀的异常，该医用自动分析装置具有送液单元，该送液单元包括流路和配置在所述流路中的所述电磁阀，所述电磁阀异常检测方法的特征在于，
求出在预先确定的检测期间内的所述电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量，
提取所述检测期间内的规定的经过时间的电流值，作为所述电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量之一，
根据所述电磁阀的饱和电流值推定所述电磁阀的电磁阀温度，并基于推定的所述电磁阀温度将所述特征量的值校正为在基准温度下的值，
根据已校正为在所述基准温度下的值的所述规定的经过时间的电流值推定配置有所述电磁阀的流路的流路内压力，并基于推定的所述流路内压力将已校正为在所述基准温度下的值的特征量的值校正为在基准压力下的值，
用根据所述电磁阀的伴随电磁阀打开的驱动电流模式的特征量来推定所述电磁阀的打开状态的推定模型、和已校正为在所述基准温度以及所述基准压力下的值的所述特征量的值，来推定所述电磁阀的打开状态，
在基于推定的所述电磁阀的电磁阀温度、所述流路内压力或所述电磁阀的打开状态判定为异常时，输出警报信号。
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