JP2019128319A - 電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法 - Google Patents

電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019128319A
JP2019128319A JP2018011754A JP2018011754A JP2019128319A JP 2019128319 A JP2019128319 A JP 2019128319A JP 2018011754 A JP2018011754 A JP 2018011754A JP 2018011754 A JP2018011754 A JP 2018011754A JP 2019128319 A JP2019128319 A JP 2019128319A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
circuit
unit
signal input
signal processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018011754A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6882213B2 (ja
Inventor
宏章 菅野
Hiroaki Sugano
宏章 菅野
真也 今春
Shinya Komparu
真也 今春
享 滝口
Susumu Takiguchi
享 滝口
水越 誠一
Seiichi Mizukoshi
誠一 水越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A&T Corp
Original Assignee
A&T Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A&T Corp filed Critical A&T Corp
Priority to JP2018011754A priority Critical patent/JP6882213B2/ja
Priority to PCT/JP2019/002589 priority patent/WO2019146772A1/ja
Priority to CN201980010390.1A priority patent/CN111656173A/zh
Publication of JP2019128319A publication Critical patent/JP2019128319A/ja
Priority to US16/938,306 priority patent/US20200355753A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6882213B2 publication Critical patent/JP6882213B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/67Testing the correctness of wire connections in electric apparatus or circuits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/333Ion-selective electrodes or membranes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/12Measuring electrostatic fields or voltage-potential

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

【課題】装置に対する電極部の接続状態の異常を簡単に検知できること。【解決手段】電解質測定装置1は、装置に着脱可能な少なくとも一つ以上のイオン選択性電極及び着脱可能な比較電極から構成される電極部10と、電極部10からの電位を受け入れるための信号入力回路11と、イオン選択性電極と比較電極の出力に対して、差動増幅する差動増幅回路15と、差動増幅回路15の出力信号を用いてイオン濃度計算を行う信号処理回路14と、電極部10にイオン選択性電極の起電力を上回る直流電圧を印加する直流電源と、信号入力回路と信号処理回路間を結ぶ配線部13と、を有する。信号処理回路14は、電極部10の個別の電極それぞれについて、電極部10に直流電圧が印加された後、信号入力回路11の信号を配線部13を介して計測したときの電位に基づき、装置に対する接続状態を判定する。【選択図】図1

Description

本発明は、イオン選択性電極を用いた測定部に、希釈した試料を供して試料の電解質濃度を測定する電解質測定の技術にかかり、特に、尿や血清等の電解質(Na:ナトリウム、K:カリウム、Cl:塩素など)イオン濃度を測定する電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法に関する。
従来、尿や血清等の電解質イオン濃度を測定する装置として、イオン選択性電極を使用した電解質測定装置が知られている。このような装置としては、イオン選択性電極と比較電極とを用いて、試料を希釈液で希釈することによって生成した試料溶液の起電力を計測し、また、比較用の基準液の起電力を計測する。そして、これら試料溶液と基準液とのそれぞれの計測データを基に、試料溶液に含まれる被測定成分の電解質イオン濃度を測定するようになっている。
図4は、従来の一般的な電解質測定装置の構成を示す図である。電解質測定装置は、測定部であるイオン選択性電極部41、検体試料の前処理と前記電極部への供給を行う検体試料供給部42、希釈用容器43、希釈液供給部44、標準液供給部45、ポンプ部46、そして電極部の起電力を計測する信号入力回路47、差動増幅回路48及び信号処理回路49とから構成される。
電極部41には、例えばナトリウム(Na)、カリウム(K)、塩素(Cl)の各イオン選択性電極及び比較電極(Ref)が配置される。
図5は、電解質測定装置の各イオン選択性電極の構造例を示す図である。イオン選択性電極の支持体52上に貼られたイオン感応膜51は、流路56と支持体52に設けられた空孔(図中の点線部)を通じて検体試料溶液と接触している。支持体52は、筐体部材53、54間に挟持され、内部の空隙には、塩化カリウム水溶液などの内部液が充填されており、また、空隙内に挿入されている銀/塩化銀電極55により、局部電池を形成している。銀/塩化銀電極55の筐体部材の外側の部分は、着脱可能な接続プラグなどを介して電解質測定装置に結線されている(例えば、下記特許文献3参照。)。
これらの各電極に、図4の希釈用容器43にて調製された液を導入して、各電極から発生する電位を計測する。各電極で発生した電位は、信号入力回路47へ導入された後、差動増幅回路48にて比較電極を基準とした電位差に変換され、信号処理回路49に送られ、標準液濃度と比較して、それぞれの検体中のイオン濃度を算出する。
従来の電解質測定装置として、測定電極と構成電極を判別する技術(例えば、下記特許文献1参照。)、電極コネクタの断線や外れ、電極の劣化などの異常を検出する技術(例えば、下記特許文献2参照。)、イオン選択性電極の特性劣化を防ぐ技術(例えば、下記特許文献3参照。)等が開示されている。
特開2002−257782号公報 特開2016−218067号公報 特開2016−180630号公報
従来の技術では、測定に異常がないことを容易に検出することができないという問題があった。
従来、一般的な電解質測定装置では、複数のイオン選択性電極が着脱可能な方法で、電解質測定装置に装着されている。この場合、個別の電極について、電気端子の接続忘れ、接続不良或いは断線などにより、正常な測定ができていない可能性があった。しかし、電極ケーブルや液アースケーブルの接続不良や、断線や外れがあっても、測定値が通常検体の測定と同等のレベルであるため、正しく測定が行われているかどうかを区別することが困難であった。
これらの理由により、上記特許文献1に記載の技術では、別途検出用センサーや電極挿入検知スイッチなどの専用の検出装置を設けて各電極の電気的接続状態を判定している。しかし、この方法では、測定回路内に新たにセンサー検出回路を設けるなど電気的構造を追加する変更が必要となり、装置の煩雑性を増す欠点を有していた。
また、上記特許文献2に記載の技術では、希釈液と標準液を使った実際の手順に従った測定を行わないと異常を検出できないという煩雑さを有している。また、比較電極の電極ケーブルの接続不良や断線や外れは検出できないという技術的な欠点を有していた。
本発明は、上記課題に鑑み、装置に対する電極部の接続状態の異常を簡単に検知できることを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の電解質測定装置は、装置に着脱可能な少なくとも一つ以上のイオン選択性電極及び着脱可能な比較電極から構成される電極部と、前記電極部からの電位を受け入れるための信号入力回路と、前記イオン選択性電極と前記比較電極の出力に対して、差動増幅する差動増幅回路と、前記差動増幅回路の出力信号を用いてイオン濃度計算を行う信号処理回路とからなる電解質測定装置において、前記電極部に前記イオン選択性電極の起電力を上回る直流電圧を印加する直流電源と、前記信号入力回路と前記信号処理回路間を結ぶ配線部と、を有し、前記信号処理回路は、前記電極部の個別の前記電極それぞれについて、前記電極部に前記直流電圧が印加された後、前記信号入力回路の信号を前記配線部を介して計測したときの電位に基づき、装置に対する接続状態を判定することを特徴とする。
上記構成によれば、特に電極部に意図して大きな直流電源を接続して、回路の一部に直流電位を生じさせ、その電位を計測することで、電極部の各電極の接続の異常を簡単に検知することができる。
また、前記電極部は、一端が接地され、他端は前記信号入力回路に接続され、前記信号入力回路の電極部側の一部には、他端が接地されたコンデンサが接続され、前記信号処理回路は、前記直流電源から前記コンデンサに充電完了後、前記コンデンサの残留電位を計測することで、個別の前記電極それぞれの接続状態を判定することを特徴とする。
上記構成によれば、信号入力回路内に設けたコンデンサに直流電源を接続後切断し、コンデンサの残留電荷の減衰量を計測することで簡単に電極部の各電極の接続の異常を検知することができる。
また、前記直流電源は、前記信号入力回路内に配置された演算増幅器用の電源であることを特徴とする。
上記構成によれば、特に新たな構成部品を用いることなく既存の回路構成を用いて簡単に電極部の各電極の接続の異常を検知することができる。
また、前記電極部の一端には、スイッチを介して接地と直流電源が接続選択可能に配置され、前記電極部の他端には、信号入力回路の整流回路部が配置され、前記整流回路部のコンデンサはスイッチを介して接地され、前記コンデンサが接地しない状態で前記直流電源から前記電極部に直流電圧を印加し、前記電極部に誘起される電圧を前記信号処理回路により計測することで、個別の前記電極それぞれの接続状態を判定することを特徴とする。
上記構成によれば、コンデンサが接地しない状態で前記直流電源から前記電極部に直流電圧を印加し、前記電極部に誘起される電圧を前記信号処理回路により計測する簡単な手順で電極部の各電極の接続の異常を検知することができる。
また、前記電極部には、液アース電極が配置されていることを特徴とする。
上記構成によれば、液アース電極を含めて異常接続を検知できる。
また、本発明の電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法は、装置に着脱可能な少なくとも一つ以上のイオン選択性電極及び着脱可能な比較電極から構成される電極部と、前記電極部からの電位を受け入れるための信号入力回路と、前記イオン選択性電極と前記比較電極の出力に対して、差動増幅する差動増幅回路と、前記差動増幅回路の出力信号を用いてイオン濃度計算を行う信号処理回路と、前記電極部に前記イオン選択性電極の起電力を上回る直流電圧を印加する直流電源と、前記信号入力回路と前記信号処理回路間を結ぶ配線部と、を有する電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法において、前記電極部に直流電圧を印加する第1のステップと、前記信号入力回路の信号を前記配線部を介して信号処理回路が計測する第2のステップと、前記信号処理回路により個別の電極の装置に対する接続状態を判定する第3のステップと、を含むことを特徴とする。
上記構成によれば、特に電極部に意図して大きな直流電源を接続して、回路の一部に直流電位を生じさせ、その電位を計測することで、電極部の各電極の接続の異常を簡単に検知することができる。
そして、上記構成の電解質測定装置は、イオン選択性電極、比較電極及び液アース電極のプラグ等の断線や外れといった電極部の接続状態の異常検知を、専用の検出用装置を追加することなく行うことができる。また、イオン濃度が既知の標準液を使った実測定を行うことも不要である。しかも実測定開始前に簡便に確認できるため、その後常に正常な状態で検体計測ができる。
本発明によれば、電解質測定装置は、イオン選択性電極、比較電極及び液アース電極のプラグ等の断線や外れといった電極部の接続状態の異常を簡単に検知できるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる電解質測定装置の回路構成図である。 図2は、実施の形態1の電解質測定装置の信号入力回路の詳細を示す回路図である。 図3は、本発明の実施の形態2にかかる電解質測定装置の回路構成図である。 図4は、従来の一般的な電解質測定装置の構成を示す図である。 図5は、電解質測定装置の各イオン選択性電極の構造例を示す図である。
(実施の形態1)
以下に、本発明の電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法の実施の形態1を詳細に説明する。
(回路説明)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる電解質測定装置の回路構成図である。図1には、電解質測定装置1が有する全体構成のうち、主に、電極部10の接続検出、および判定にかかる構成を記載している。電解質測定装置1が有する他の構成部(図4の検体試料供給部42、希釈用容器43、希釈液供給部44、標準液供給部45、ポンプ部46等)は、図4と同様の構成であり、説明を省略する。
電極部10は、信号入力回路11に接続され、信号入力回路11の出力は、差動増幅部12を介して信号処理回路14に出力される。
電極部10には、ナトリウムイオン選択性電極(Na)、カリウムイオン選択性電極(K)、塩素イオン選択性電極(Cl)と比較電極(Ref)、液アース電極(LG)の各電極が、図5に示す各電極の流路56が直線上になるよう配置されている。電解質測定装置1には、電極部10のイオン選択性電極と比較電極がそれぞれプラグなどで装置本体の配線と着脱可能な状態で実装されている。
ここで、電極部10の液アース電極(LG)は、流路に導入される液体の電位を接地する目的で設けられ、測定系のノイズを低減する機能を有している。各イオン選択性電極の銀/塩化銀電極55の端子部と接地間の抵抗は、イオン選択性電極の内部液と流路56に溶液が充填された状態で、数百キロオーム(kΩ)程度である。
本発明の電解質測定装置1においては、実際の検体の測定操作前に、以下に詳述する個別の各電極(ナトリウムイオン選択性電極(Na)、カリウムイオン選択性電極(K)、塩素イオン選択性電極(Cl)と比較電極(Ref)、液アース電極(LG))の接続状態の判定動作を行う。電極部10のそれぞれの電極からの電位は、それぞれの銀/塩化銀電極55(図5参照)から、プラグ等のコネクタを経由して、信号入力回路11に導入される。
図2は、実施の形態1の電解質測定装置の信号入力回路の詳細を示す回路図である。電極部10の複数の電極にそれぞれ設けられる回路を示す。以下の説明では、回路構成は各イオン選択性電極で共通するため、比較電極と一つのイオン選択性電極の構成について、本発明の原理を詳細に説明する。
信号入力回路11は、整流回路部21と受信部24とによって構成される。整流回路部21は、信号に直列接続された抵抗22と、一端が接地された並列接続のコンデンサ23からなる。例えば、整流回路部21には、抵抗22として1メガオーム(MΩ)の金属皮膜素子を用い、コンデンサ23として0.01マイクロファラド(μF)のフィルムコンデンサを用いる。各電極からの信号は、整流回路部21に導入されてノイズ等が除去された後、受信部24に送られる。受信部24では、演算増幅器25で信号を増幅して次の差動増幅部12に出力する。
受信部24は、演算増幅器25、正の直流電源26、負の直流電源29、高抵抗素子27、スイッチ28からなる。受信部24の演算増幅器25には、正の直流電源26と、スイッチ28を介して負の直流電源29が接続され、それぞれ5ボルトの正負の直流電圧が印加される。高抵抗素子27は、正負の直流電源間の電気的ショートを防止するのが目的で、10キロオーム(kΩ)程度の抵抗素子を用いている。
演算増幅器25の出力は2つに分岐されている(図1参照)。演算増幅器25の出力の一方は、配線部13を通じて信号処理回路14にも送られ、本発明のプラグ等の接続異常判定のための信号として利用される。演算増幅器25の出力の他方は、差動増幅部12の差動増幅回路15に送られ、差動増幅回路15は、各イオン選択性電極からの信号と比較電極(Ref)からの信号の差分信号を増幅し、信号処理回路14に導入する。信号処理回路14では、濃度既知の標準液と、濃度未知の検体希釈溶液の前記差分信号の大きさにより、電解質イオン濃度を演算する。
(測定順序の説明)
次に、上述した電解質測定装置による測定順序を説明する。この説明では、特に、電極部10の接続異常を検出する処理について説明する。先ず、電極部10に希釈液を送り、流路56を満たす。
その後、電極部10の接続異常の検出(接続検出モード)のために、信号入力回路11内の受信部24のスイッチ28をオフ(遮断)にし、演算増幅器25に印加されている負の直流電源を切り離す。
これにより、演算増幅器25の正の直流電源と、整流回路部21及び電極部の流路56を通じて接地される回路が形成され、コンデンサ23には正電圧(+5ボルト)が充電される。この電圧は、電極部で各イオン選択性電極が誘起する電位、例えばNaイオン選択性電極の最大起電力に比べて、はるかに高い電位である。この回路条件では、スイッチ28のオフ時間がコンデンサの充電時間になる。コンデンサ23の充電完了時間は 約0.5秒程度でよく、この後、スイッチ28は再びショートされ、コンデンサ23への充電は終了し、電解質測定装置は通常計測モードに戻る。
この状態で、電極部のプラグ等が正常に接続されている場合、コンデンサ23の残留電荷は電極部10を介して放電される。このときのコンデンサ23の放電時定数は、概ね抵抗22と前記電極部10の各イオン選択性電極の銀/塩化銀電極55の端子部と接地間の抵抗とコンデンサ23の容量で決まる。
ここで、実際に、電極部10のプラグ等が正常に接続されている場合は、上記の放電時定数によって放電される。しかし、電極部10の接続が切れている等の異常の場合には、コンデンサ23の電荷は演算増幅器25の内部抵抗などにより放電されるため、その残留電位の減衰速度は、正常接続時に比べて格段に遅くなる。
よって、スイッチ28をオンに戻して演算増幅器25へ負の直流電圧を印加し、電解質測定装置を通常測定状態に戻した状態で、信号入力回路11に現れる電位を、配線部13を介して信号処理回路14にて計測する。このときに計測される電位は、前記コンデンサ23に充電されている残留電荷による電位である。それぞれのイオン選択性電極が正常に接続されている場合、ほぼゼロボルトを示すことになる。
しかし、プラグ抜け等の異常がある場合、この電位が上記の正電圧(+5ボルト)に対応するスレッショルドとして予め定めた規定値(例えば3ボルト)より高い値を示すなら、コンデンサ23から電極部10を介して電荷が放電されなかったと判断でき、よって電極部10の接続に異常があると判定することができる。
この際、信号処理回路14は、外部に異常通知を出力することで、ユーザ等に表示や音声で電極部10の接続の異常を通知することができる。
また、複数のイオン選択性電極の信号が一斉に高い値を示す場合、液アース(LG)ケーブルの接続異常や断線を疑うことができ、信号処理回路14は、液アース(LG)ケーブルの接続異常の旨を通知してもよい。
上記計測後は、電極部10に過大な外部電圧を加えるリスクを最小にするため、速やかにスイッチ28を元の状態に戻し、通常計測モードに戻すことが望ましい。
また、電解質測定装置1に設けられる不図示の制御部等がスイッチ28等の切り替え制御を行い、通常計測モードの開始前に電極部10の接続検出モードに切り替え、所定時間を有して接続検出モードを自動実行する構成としてもよい。
(実施の形態2)
以下に、本発明の電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法の実施の形態2を詳細に説明する。
(回路説明)
図3は、本発明の実施の形態2にかかる電解質測定装置の回路構成図である。図3に示す電解質測定装置1において、実施の形態1(図1、図2)と同じ構成には同じ符号を付与している。また、実施の形態2においても、実際の検体の測定操作前に、以下に詳述する個別の電極の接続状態を判定する動作は、実施の形態1と同様である。
回路上において、実施の形態1と異なる点は、電極部10と接地との間に、スイッチ33、34を設けて、正の直流電源35と接地を切り替えられるように構成している。また、実施の形態1(図2)の受信部24のスイッチ28を削除し、代わって整流回路部21のコンデンサ23と接地との間にスイッチ32を配置している。また、正の直流電源35には、それぞれのイオン選択性電極の起電力よりもはるかに高い正電位(+4ボルト)を用いている。
図3に示す例では、電極部10の液アース電極(LG)と接地との間に、並列及び直列接続されたスイッチ33,34を設けている。スイッチ33は正の直流電源35を介して接地されている。
(測定順序の説明)
先ず電極部に希釈液を送り、電極部10の流路56を満たす。その後、信号入力回路31内のスイッチ32をオフし、コンデンサ23と接地を切り離す。また同時に電極部10に連結されたスイッチ34をオフし、接地との接続を遮断する。その後スイッチ33をオンすることで、正の直流電源35との接続を行う。
この回路状態で、直流電源35の電圧(+4ボルト)は、電極部10付近の抵抗と抵抗22により抵抗分割され、実施の形態2の条件では、大部分抵抗22に印加される。よって各電極部に印加された正の直流電源35の電圧は、電極部10を通じて信号入力回路31に到達し、演算増幅器25の出力として配線部13を経由して信号処理回路14にて計測される。
よって信号処理回路14での計測結果が、直流電源35の電圧(+4ボルト)に対応するスレッショルドとして予め定めた規定値(例えば+3ボルト程度)以上であれば、電極部10の接続は正常であると判定可能である。反対に、信号処理回路14での計測結果が規定値未満であれば、正の直流電源35から信号処理回路14への回路が形成されてないと判断でき、電極部10の接続状態は異常と判断することが可能である。
上記計測後は、電極部10に過大な外部電圧を加えるリスクを最小にするため、速やかに各スイッチ32、33、34を元の状態に戻し、通常計測モードに戻すことが望ましい。尚、前記スイッチ32をオフにしてコンデンサ23を接地から切り離すことは、直流電源35の電圧(+4ボルト)印加により電極部10に流れる電流を抑制するために行っている操作である。
以上説明した各実施の形態によれば、電解質測定装置は、イオン選択性電極、比較電極及び液アース電極のプラグ等の断線や外れといった電極部の各電極の接続状態の異常検知を、専用の検出用装置を追加することなく行うことができる。
また、イオン濃度が既知の標準液を使った実測定を行うことも不要である。しかも、電解質測定装置による実測定開始前に簡便に接続状態を確認できるため、接続状態の確認後は、常に正常な状態で検体計測ができるようになる。
また、電極部のそれぞれの電極の残留電位を検出するため、イオン選択性電極ばかりではなく、比較電極についても有効に接続状態を判定できるものであり、この点は従来技術では得られない特徴を有する。また、実施の形態1,2によれば、イオン濃度が既知の標準液などを使う必要がなく、簡便に行えるという特徴も有する。
そして、上記各実施の形態によれば、イオン選択性電極、比較電極の電極ケーブルや液アースケーブルの断線や外れ等の電極部の接続状態の異常を、専用の検出用装置を追加することなく、また、測定層との状態に依存せずに検出することができる。また、イオン濃度が既知の標準液を使った実測定を行うことも不要である。しかも実測定開始前に簡便に確認できるため、その後常に正常な状態で検体計測ができるようになる。
また、上記各実施の形態によれば、電極の接続状態を監視するための余分なセンサー等を必要としないため、既存の電解質測定装置に後付けが容易に可能であり、低コストに装置の性能向上を図ることができる。
本発明は、血液や尿等の生体液中に溶解している電解質イオン濃度の測定を目的としたイオン選択性電極を用いる医療用の分析装置に用いるのに好適である。
1 電解質測定装置
10 電極部
11,31 信号入力回路
12 差動増幅部
13 配線部
14 信号処理回路
15 差動増幅回路
21 整流回路部
22 抵抗
23 コンデンサ
24 受信部
25 演算増幅器
26,35 正の直流電源
27 高抵抗素子
28,32,33,34 スイッチ
29 負の直流電源

Claims (6)

  1. 装置に着脱可能な少なくとも一つ以上のイオン選択性電極及び着脱可能な比較電極から構成される電極部と、
    前記電極部からの電位を受け入れるための信号入力回路と、
    前記イオン選択性電極と前記比較電極の出力に対して、差動増幅する差動増幅回路と、
    前記差動増幅回路の出力信号を用いてイオン濃度計算を行う信号処理回路とからなる電解質測定装置において、
    前記電極部に前記イオン選択性電極の起電力を上回る直流電圧を印加する直流電源と、
    前記信号入力回路と前記信号処理回路間を結ぶ配線部と、を有し、
    前記信号処理回路は、前記電極部の個別の前記電極それぞれについて、前記電極部に前記直流電圧が印加された後、前記信号入力回路の信号を前記配線部を介して計測したときの電位に基づき、装置に対する接続状態を判定することを特徴とする電解質測定装置。
  2. 前記電極部は、一端が接地され、他端は前記信号入力回路に接続され、
    前記信号入力回路の電極部側の一部には、他端が接地されたコンデンサが接続され、
    前記信号処理回路は、前記直流電源から前記コンデンサに充電完了後、前記コンデンサの残留電位を計測することで、個別の前記電極それぞれの接続状態を判定することを特徴とする請求項1に記載の電解質測定装置。
  3. 前記直流電源は、前記信号入力回路内に配置された演算増幅器用の電源であることを特徴とする請求項2に記載の電解質測定装置。
  4. 前記電極部の一端には、スイッチを介して接地と直流電源が接続選択可能に配置され、
    前記電極部の他端には、信号入力回路の整流回路部が配置され、前記整流回路部のコンデンサはスイッチを介して接地され、
    前記コンデンサが接地しない状態で前記直流電源から前記電極部に直流電圧を印加し、前記電極部に誘起される電圧を前記信号処理回路により計測することで、個別の前記電極それぞれの接続状態を判定することを特徴とする請求項1に記載の電解質測定装置。
  5. 前記電極部には、液アース電極が配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の電解質測定装置。
  6. 装置に着脱可能な少なくとも一つ以上のイオン選択性電極及び着脱可能な比較電極から構成される電極部と、前記電極部からの電位を受け入れるための信号入力回路と、前記イオン選択性電極と前記比較電極の出力に対して、差動増幅する差動増幅回路と、前記差動増幅回路の出力信号を用いてイオン濃度計算を行う信号処理回路と、前記電極部に前記イオン選択性電極の起電力を上回る直流電圧を印加する直流電源と、前記信号入力回路と前記信号処理回路間を結ぶ配線部と、を有する電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法において、
    前記電極部に直流電圧を印加する第1のステップと、
    前記信号入力回路の信号を前記配線部を介して信号処理回路が計測する第2のステップと、
    前記信号処理回路により個別の電極の装置に対する接続状態を判定する第3のステップと、
    を含むことを特徴とする電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法。
JP2018011754A 2018-01-26 2018-01-26 電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法 Active JP6882213B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018011754A JP6882213B2 (ja) 2018-01-26 2018-01-26 電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法
PCT/JP2019/002589 WO2019146772A1 (ja) 2018-01-26 2019-01-25 電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法
CN201980010390.1A CN111656173A (zh) 2018-01-26 2019-01-25 电解质测定装置以及电解质测定装置的电极部的连接状态的判定方法
US16/938,306 US20200355753A1 (en) 2018-01-26 2020-07-24 Electrolyte measuring device and method of discriminating connection state of electrode unit of electrolyte measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018011754A JP6882213B2 (ja) 2018-01-26 2018-01-26 電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019128319A true JP2019128319A (ja) 2019-08-01
JP6882213B2 JP6882213B2 (ja) 2021-06-02

Family

ID=67396053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018011754A Active JP6882213B2 (ja) 2018-01-26 2018-01-26 電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200355753A1 (ja)
JP (1) JP6882213B2 (ja)
CN (1) CN111656173A (ja)
WO (1) WO2019146772A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111551610A (zh) * 2020-04-07 2020-08-18 上海电气集团股份有限公司 一种钒电解液浓度测试方法、微型钒电池及钒电解液浓度测试装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4189367A (en) * 1978-10-19 1980-02-19 Leeds & Northrup Company Method for testing ion selective electrodes in continuous measuring systems
JPS6196363U (ja) * 1984-11-30 1986-06-20
JP2016218067A (ja) * 2015-05-21 2016-12-22 日本電子株式会社 電解質測定装置及び電解質測定方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61173150A (ja) * 1985-01-28 1986-08-04 Shimadzu Corp フロ−スル形イオンメ−タ
EP0241601B1 (en) * 1986-04-15 1990-02-07 Yokogawa Europe B.V. Device for testing the integrity of an electrode in a potentiometric measuring electrode system
US4822456A (en) * 1987-06-05 1989-04-18 Bryan Avron I Ion measuring apparatus and monitoring system
JP3263446B2 (ja) * 1992-09-07 2002-03-04 東亜ディーケーケー株式会社 電極式イオン濃度計
JPH08220052A (ja) * 1995-02-20 1996-08-30 Toshiba Corp イオン濃度測定方法および同測定装置ならびにこの装置を用いた自動化学分析装置
JP3424611B2 (ja) * 1999-08-27 2003-07-07 日本電気株式会社 電気化学センサ装置及びこれを用いた測定方法
EP1936367A1 (de) * 2006-12-22 2008-06-25 Mettler-Toledo AG Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung und/oder zur Bestimmung des Zustandes einer Messsonde

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4189367A (en) * 1978-10-19 1980-02-19 Leeds & Northrup Company Method for testing ion selective electrodes in continuous measuring systems
JPS6196363U (ja) * 1984-11-30 1986-06-20
JP2016218067A (ja) * 2015-05-21 2016-12-22 日本電子株式会社 電解質測定装置及び電解質測定方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111551610A (zh) * 2020-04-07 2020-08-18 上海电气集团股份有限公司 一种钒电解液浓度测试方法、微型钒电池及钒电解液浓度测试装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6882213B2 (ja) 2021-06-02
CN111656173A (zh) 2020-09-11
WO2019146772A1 (ja) 2019-08-01
US20200355753A1 (en) 2020-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9322871B2 (en) Current measurement circuit and method of diagnosing faults in same
JPH0529263B2 (ja)
EP3301466B1 (en) Battery system and method for determining open circuit defect state of battery module
RU2014117180A (ru) Цифровое обнаружение образца в измерителе аналита
JP2007068249A (ja) 電気自動車用リーク検出装置
US5416470A (en) Contact judging circuit and contact judging method for impedance measuring apparatus
EP3279656B1 (en) Apparatus and methods for reducing electrical shock hazard from biosensor meters
WO2019146772A1 (ja) 電解質測定装置及び電解質測定装置の電極部の接続状態の判定方法
US11709147B2 (en) Electrolyte measuring device
AU2015367488A1 (en) Hand-held test meter with test strip electrode to ground-reference switch circuit block
CN210109191U (zh) 断路器的直流电流测量电路及断路器
JP5518657B2 (ja) 接地抵抗計
US9121741B2 (en) Electromagnetic flow meter
CN216748022U (zh) 用于隔离电源的隔离检测电路
JP2003329720A (ja) センサ出力信号の異常検出装置
JPS6240660B2 (ja)
JP2015031632A (ja) 四端子抵抗測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210427

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210506

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6882213

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250