JP2022142208A - 自動分析装置 - Google Patents

自動分析装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2022142208A
JP2022142208A JP2021042301A JP2021042301A JP2022142208A JP 2022142208 A JP2022142208 A JP 2022142208A JP 2021042301 A JP2021042301 A JP 2021042301A JP 2021042301 A JP2021042301 A JP 2021042301A JP 2022142208 A JP2022142208 A JP 2022142208A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
probe
liquid level
reagent
sample
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.)
Pending
Application number
JP2021042301A
Other languages
English (en)
Inventor
光男 岡本
Mitsuo Okamoto
尚人 佐藤
Naohito Sato
玲子 丸山
Reiko Maruyama
正明 齋藤
Masaaki Saito
敦 細岡
Atsushi Hosooka
瑶季 本田
Tamaki Honda
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.)
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Canon Medical Systems 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 Canon Medical Systems Corp filed Critical Canon Medical Systems Corp
Priority to JP2021042301A priority Critical patent/JP2022142208A/ja
Priority to US17/654,662 priority patent/US11959932B2/en
Priority to CN202210250650.6A priority patent/CN115078750A/zh
Publication of JP2022142208A publication Critical patent/JP2022142208A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1011Control of the position or alignment of the transfer device
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1079Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices with means for piercing stoppers or septums
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/266Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors measuring circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/44Sample treatment involving radiation, e.g. heat
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1002Reagent dispensers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00346Heating or cooling arrangements
    • G01N2035/00425Heating or cooling means associated with pipettes or the like, e.g. for supplying sample/reagent at given temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N2035/1025Fluid level sensing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

【課題】液面検知の精度を向上すること。【解決手段】実施形態に係る自動分析装置は、プローブと、液面検知手段とを備える。液面検知手段は、プローブと電気的に接続され、プローブと液面との接触を検知する。液面検知手段は、液面に用いる回路のコンデンサの静電容量を調整する調整部を含む。【選択図】 図6

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、自動分析装置に関する。
従来、自動分析装置において、プローブと液面との接触を検知する液面検知回路が知られている。この液面検知回路は、差動入力された信号を用いて液面を検知する。例えば、液面検知回路の差動入力のうちの一方はプローブに接続され、他方は開放される。液面検知は、プローブと液面とが接触した際のインピーダンス変化に伴う信号の振幅および位相の変化を検知することにより行われる。更に、この液面検知回路には、プローブと液面とが接触していない状態における、差動入力された信号をゼロとみなす自動移相回路が設けられている場合がある。この自動移相回路は、プローブと液面とが接触していない状態の出力をゼロにすることができる。
しかし、上述の自動移相回路は、プローブ単体に関するばらつきを吸収できるものの、プローブと共に用いられる器具などについては考慮されていない。これらの器具には、例えば、容器の蓋に穿孔するピアサ針や、プローブ中の試薬を温めるヒータなどが該当する。これらの器具が液面検知回路に接続されると、自動移相回路だけではばらつきを吸収できず液面検知の精度が下がる可能性がある。
特開昭63-259420号公報
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、液面検知の精度を向上することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
実施形態に係る自動分析装置は、プローブと、液面検知手段とを備える。液面検知手段は、プローブと電気的に接続され、プローブと液面との接触を検知する。液面検知手段は、液面に用いる回路のコンデンサの静電容量を調整する調整部を含む。
図1は、第1の実施形態に係る自動分析装置の機能構成を例示する図である。 図2は、図1の分析機構の構成を例示する図である。 図3は、第1の実施形態における、液面検知回路の構成を例示する図である。 図4は、第1の実施形態における、試料分注プローブとピアサ針とを例示する図である。 図5は、図4の試料分注プローブとピアサ針との動作を例示する図である。 図6は、第1の実施形態における、ブリッジ回路と、容量調整回路と、ピアサ針と、試料分注プローブとの接続を例示する図である。 図7は、第2の実施形態における、液面検知回路の構成を例示する図である。 図8は、第2の実施形態における、第1試薬分注プローブとヒータとを例示する図である。 図9は、第2の実施形態における、ブリッジ回路と、容量調整回路と、ヒータシールドと、第1試薬分注プローブとの接続を例示する図である。 図10は、第3の実施形態における、ブリッジ回路と容量調整回路との接続を例示する図である。 図11は、液面検知回路の構成を例示する従来図である。 図12は、ブリッジ回路と試料分注プローブとの接続を例示する従来図である。 図13は、図11の自動移相回路の構成を例示する従来図である。
以下、図面を参照しながら、自動分析装置の実施形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る自動分析装置1の機能構成を例示する図である。図1の自動分析装置1は、分析機構2、解析回路3、駆動機構4、入力インタフェース5、出力インタフェース6、通信インタフェース7、記憶回路8、および制御回路9を備える。自動分析装置1は、測定対象の検体と試料との混合液を測定することにより、検体内の成分を測定する。
分析機構2は、標準試料または被検試料(これは検体とも呼ばれる)などの試料と、この試料に設定される各検査項目で用いられる試薬とを混合する。分析機構2は、試料と試薬との混合液を測定し、例えば吸光度で表される標準データおよび被検データを生成する。また、分析機構2は、液面検知回路21(液面検知手段)を有する。尚、液面検知回路21の詳細な説明は後述される。
解析回路3は、分析機構2により生成される標準データおよび被検データを解析することで、検量データおよび分析データなどを生成するプロセッサである。解析回路3は、記憶回路8から解析プログラムを読み出し、読み出した解析プログラムに従って検量データおよび分析データなどを生成する。例えば、解析回路3は、標準データに基づき、標準データと、標準試料について予め設定された標準値との関係を示す検量データを生成する。また、解析回路3は、被検データと、この被検データに対応する検査項目の検量データとに基づき、濃度値および酵素の活性値として表される分析データを生成する。解析回路3は生成した検量データおよび分析データなどを制御回路9へと出力する。
駆動機構4は、制御回路9の制御に従い、分析機構2を駆動させる。駆動機構4は、例えば、ギア、ステッピングモータ、ベルトコンベア、およびリードスクリューなどにより実現される。
入力インタフェース5は、例えば、操作者から、または病院内ネットワークNWを介して、測定を依頼された試料に係る各検査項目の分析パラメータなどの設定を受け付ける。入力インタフェース5は、例えば、マウス、キーボード、および操作面へ触れることで指示が入力されるタッチパッドなどにより実現される。入力インタフェース5は、制御回路9に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を制御回路9へと出力する。
なお、本明細書において、入力インタフェース5は、マウス、キーボード、およびタッチパッドなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、自動分析装置1とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路9へと出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース5の例に含まれる。
出力インタフェース6は、制御回路9に接続され、制御回路9から供給される信号を出力する。出力インタフェース6は、例えば、表示回路、印刷回路、および音声デバイスなどにより実現される。表示回路は、例えば、CRTディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイ、およびプラズマディスプレイなどを含む。また、表示回路には、表示対象を表すデータをビデオ信号に変換し、ビデオ信号を外部へと出力する処理回路が含まれてもよい。印刷回路は、例えば、プリンタなどを含む。また、印刷回路には、印刷対象を表すデータを外部へと出力する出力回路が含まれてもよい。音声デバイスは、例えば、スピーカなどを含む。また、音声デバイスには、音声信号を外部へと出力する出力回路が含まれてもよい。
通信インタフェース7は、例えば、病院内ネットワークNWと接続する。通信インタフェース7は、病院内ネットワークNWを介してHIS(Hospital Information System)とデータ通信を行う。尚、通信インタフェース7は、病院内ネットワークNWと接続する検査部門システム(Laboratory Information System:LIS)を介してHISとデータ通信を行ってもよい。
記憶回路8は、磁気的記録媒体、光学的記録媒体、または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体などを含む。尚、記憶回路8は、必ずしも単一の記憶装置により実現される必要は無い。例えば、記憶回路8は、複数の記憶装置により実現されてもよい。
また、記憶回路8は、解析回路3で実行される解析プログラム、および制御回路9に備わる機能を実現するための制御プログラムを記憶している。記憶回路8は、解析回路3により生成される分析データを検査項目毎に記憶する。記憶回路8は、操作者から入力された検査オーダ、または通信インタフェース7が病院内ネットワークNWを介して受信した検査オーダを記憶する。
制御回路9は、自動分析装置1の中枢として機能するプロセッサである。制御回路9は、記憶回路8に記憶されている制御プログラムを実行することで、実行した制御プログラムに対応する機能を実現する。尚、制御回路9は、記憶回路8で記憶されているデータの少なくとも一部を記憶する記憶領域を備えてもよい。
図2は、図1の分析機構2の構成を例示する図である。図2に示される分析機構2は、反応ディスク201、恒温部202、ラックサンプラ203、第1試薬庫204、および第2試薬庫205を備える。また、分析機構2は、試料分注アーム206、試料分注プローブ207、第1試薬分注アーム208、第1試薬分注プローブ209、第2試薬分注アーム210、第2試薬分注プローブ211、電極ユニット212、測光ユニット213、洗浄ユニット214、および攪拌ユニット215を備える。
以下では、まず、反応ディスク201、恒温部202、ラックサンプラ203、第1試薬庫204、および第2試薬庫205について説明する。
反応ディスク201は、複数の反応容器2011を、環状に配列させて保持する。反応ディスク201は、複数の反応容器2011を所定の経路に沿って搬送する。具体的には、反応ディスク201は、駆動機構4により、既定の時間間隔(以下、1サイクルと称する)、例えば4.5秒、或いは9.0秒で回動と停止とが交互に繰り返される。反応容器2011は、例えば、ガラス、ポリプロピレン(polypropylene:PP)またはアクリルにより形成されている。
恒温部202は、所定の温度に設定された熱媒体を貯留し、貯留する熱媒体に反応容器2011を浸漬させることで、反応容器2011に収容される混合液を昇温する。
ラックサンプラ203は、試料ラック2031を、移動可能に支持する。試料ラック2031は、測定を依頼された試料を収容する複数の試料容器2032を保持することができる。図2に示す例では、5本の試料容器2032を並列して保持可能な試料ラック2031が示されている。
ラックサンプラ203には、試料ラック2031が投入される投入位置から、測定が完了した試料ラック2031を回収する回収位置まで試料ラック2031を搬送する搬送領域が設けられている。搬送領域では、短手方向に整列された複数の試料ラック2031が、駆動機構4により、方向D1へ移動される。
また、ラックサンプラ203には、試料ラック2031で保持される試料容器2032を所定の試料吸引位置へ移動させるため、試料ラック2031を搬送領域から引き込む引き込み領域が設けられている。試料吸引位置は、例えば、試料分注プローブ207の回動軌道と、ラックサンプラ203で支持されて試料ラック2031で保持される試料容器2032の開口部の移動軌道とが交差する位置に設けられる。引き込み領域では、搬送されてきた試料ラック2031が、駆動機構4により、方向D2へ移動される。
また、ラックサンプラ203には、試料が吸引された試料容器2032を保持する試料ラック2031を搬送領域へ戻すための戻し領域が設けられている。戻し領域では、試料ラック2031が、駆動機構4により、方向D3へ移動される。
第1試薬庫204は、標準試料および被検試料に含まれる所定の成分と反応する第1試薬を収容する試薬容器100を複数保冷する。図2では図示していないが、第1試薬庫204は、着脱自在な試薬カバーにより覆われている。第1試薬庫204内には、試薬ラックが回転自在に設けられている。試薬ラックは、複数の試薬容器100を円環状に配列して保持する。試薬ラックは、駆動機構4により回動される。
第1試薬庫204上の所定の位置には、第1試薬吸引位置が設定されている。第1試薬吸引位置は、例えば、第1試薬分注プローブ209の回動軌道と、試薬ラックに円環状に配列される試薬容器100の開口部の移動軌道とが交差する位置に設けられる。
第2試薬庫205は、2試薬系の第1試薬と対をなす第2試薬を収容する試薬容器100を複数保冷する。図2では図示していないが、第2試薬庫205は、着脱自在な試薬カバーにより覆われている。第2試薬庫205内には、試薬ラックが回転自在に設けられている。試薬ラックは、複数の試薬容器100を円環状に配列して保持する。なお、第2試薬庫205で保冷される第2試薬は、第1試薬庫204で保冷される第1試薬と同一成分、且つ同一濃度の試薬であってもよい。
第2試薬庫205上の所定の位置には、第2試薬吸引位置が設定されている。第2試薬吸引位置は、例えば、後述される第2試薬分注プローブ211の回動軌道と、試薬ラックに円環状に配列される試薬容器100の開口部の移動軌道とが交差する位置に設けられる。
次に、試料分注アーム206、試料分注プローブ207、第1試薬分注アーム208、第1試薬分注プローブ209、第2試薬分注アーム210、第2試薬分注プローブ211、電極ユニット212、測光ユニット213、洗浄ユニット214、および攪拌ユニット215について説明する。
試料分注アーム206は、反応ディスク201とラックサンプラ203との間に設けられている。試料分注アーム206は、駆動機構4により、鉛直方向に上下動自在、且つ水平方向に回動自在に設けられている。試料分注アーム206は、一端に試料分注プローブ207を保持する。
試料分注プローブ207は、試料分注アーム206の回動に伴い、円弧状の回動軌道に沿って回動する。この回動軌道上には、ラックサンプラ203上の試料ラック2031で保持される試料容器の開口部が位置するようになっている。
また、試料分注プローブ207の回動軌道上には、試料分注プローブ207が吸引した試料を反応容器2011へ吐出するための試料吐出位置が設けられている。試料吐出位置は、試料分注プローブ207の回動軌道と、反応ディスク201に保持されている反応容器2011の移動軌道との交点に相当する。
また、試料分注プローブ207は、駆動機構4によって駆動され、ラックサンプラ203上の試料ラック2031で保持される試料容器の開口部の直上、または試料吐出位置において上下方向に移動する。
また、試料分注プローブ207は、制御回路9の制御に従い、直下に位置する試料容器から試料を吸引する。また、試料分注プローブ207は、制御回路9の制御に従い、吸引した試料を、試料吐出位置の直下に位置する反応容器2011へ吐出する。試料分注プローブ207は、吸引および吐出の一連の分注動作を、例えば、1サイクルの間に1回実施する。
第1試薬分注アーム208は、例えば、反応ディスク201と第1試薬庫204との間に設けられている。第1試薬分注アーム208は、駆動機構4により、鉛直方向に上下動自在、且つ水平方向に回動自在に設けられている。第1試薬分注アーム208は、一端に第1試薬分注プローブ209を保持する。
第1試薬分注プローブ209は、第1試薬分注アーム208の回動に伴い、円弧状の回動軌道に沿って回動する。この回動軌道上には、第1試薬吸引位置が設けられている。また、第1試薬分注プローブ209の回動軌道上には、第1試薬分注プローブ209が吸引した試薬を反応容器2011へ吐出するための第1試薬吐出位置が設定されている。第1試薬吐出位置は、第1試薬分注プローブ209の回動軌道と、反応ディスク201に保持されている反応容器2011の移動軌道との交点に相当する。
第1試薬分注プローブ209は、駆動機構4によって駆動され、回動軌道上の第1試薬吸引位置、または第1試薬吐出位置において上下方向に移動する。また、第1試薬分注プローブ209は、制御回路9の制御に従い、第1試薬吸引位置の直下に位置する試薬容器から第1試薬を吸引する。また、第1試薬分注プローブ209は、制御回路9の制御に従い、吸引した第1試薬を、第1試薬吐出位置の直下に位置する反応容器2011へ吐出する。
第2試薬分注アーム210は、例えば、反応ディスク201と第2試薬庫205との間に設けられている。第2試薬分注アーム210は、駆動機構4により、鉛直方向に上下動自在、且つ水平方向に回動自在に設けられている。第2試薬分注アーム210は、一端に第2試薬分注プローブ211を保持する。
第2試薬分注プローブ211は、第2試薬分注アーム210の回動に伴い、円弧状の回動軌道に沿って回動する。この回動軌道上には、第2試薬吸引位置が設けられている。また、第2試薬分注プローブ211の回動軌道上には、第2試薬分注プローブ211が吸引した試薬を反応容器2011へ吐出するための第2試薬吐出位置が設定されている。第2試薬吐出位置は、第2試薬分注プローブ211の回動軌道と、反応ディスク201に保持されている反応容器2011の移動軌道との交点に相当する。
第2試薬分注プローブ211は、駆動機構4によって駆動され、回動軌道上の第2試薬吸引位置、または第2試薬吐出位置において上下方向に移動する。また、第2試薬分注プローブ211は、制御回路9の制御に従い、第2試薬吸引位置の直下に位置する試薬容器から第2試薬を吸引する。また、第2試薬分注プローブ211は、制御回路9の制御に従い、吸引した第2試薬を、第2試薬吐出位置の直下に位置する反応容器2011へ吐出する。
以上、自動分析装置および分析機構の構成について説明した。次に、分析機構が備える従来の液面検知回路について図11を用いて説明する。
図11は、液面検知回路LDCの構成を例示する従来図である。図11に示される液面検知回路LDCは、発振回路310、ブリッジ回路320、差動増幅回路330、同期検波回路340、積分回路350、増幅回路360、比較回路370、および自動移相回路380を備える。自動移相回路380は、サンプルホールド回路381および参照信号生成回路382を備える。
液面検知回路LDCは、試料分注プローブ207と電気的に接続される。液面検知回路LDCは、試料分注プローブ207と液面との接触を検知し、検知した情報(検知情報)を制御回路9へと出力する。検知情報は、例えば、液面に接触する瞬間の情報および液面に接触している間の情報を含む。また、液面検知回路LDCは、制御回路9から液面検知回路の調整を行うためのトリガとなるゼロ調整信号を受け取る。液面検知回路LDCは、ゼロ調整信号が入力されると、試料分注プローブ207が液面に接触していない状態の出力をゼロとするようにばらつきを自動調整する機能を有する。ここでのばらつきには、例えば、ブリッジ回路320が備える固定コンデンサC0の静電容量に起因するものや、試料分注プローブ207の移動に伴う固有容量の変化に起因するものがある。
発振回路310は、所定の周波数の発振信号を発生する。発振回路310は、発振信号をブリッジ回路320および自動移相回路380へと出力する。
ブリッジ回路320は、発振回路310から発振信号を入力する。また、ブリッジ回路320は、試料分注プローブ207と電気的に接続されている。ブリッジ回路320は、回路中の2つの接続点の間の電位差の電圧を差動増幅回路330へと出力する。以下では、ブリッジ回路320の具体的な構成について図12を用いて説明する。
図12は、ブリッジ回路320と試料分注プローブ207との接続を例示する従来図である。ブリッジ回路320は、4つの抵抗R1からR4までと、固定コンデンサC0とを備える。4つの抵抗R1からR4までは、それぞれ同一の抵抗値を有する。固定コンデンサC0は、試料分注プローブ207の通常状態と平衡する静電容量を有する。通常状態とは、試料分注プローブ207と液面とが接触していない状態である。即ち、ブリッジ回路320は、通常状態の試料分注プローブ207に関して発生する静電容量を、固定コンデンサC0で相殺することによって、差動増幅回路330への入力を平衡に保っている。固定コンデンサC0の静電容量は、例えば3.3pFである。尚、以降では、説明の便宜上、素子同士などが接続される点を接続点と呼ぶ。また、ブリッジ回路320は、4つの接続点P1からP4までを有する。
接続点P1には、発振回路310の一端と、抵抗R1の一端と、抵抗R4の一端とが接続される。発振回路310の他端は接地される。抵抗R1の他端は接続点P2に接続される。抵抗R4の他端は接続点P4に接続される。
接続点P2には、抵抗R1の他端と、抵抗R2の一端と、固定コンデンサC0の一端とが接続される。抵抗R2の他端および固定コンデンサC0の他端は接続点P3に接続される。即ち、抵抗R2と固定コンデンサC0とは並列に接続されている。また、接続点P2は、差動増幅回路330の第1の入力に接続される。
接続点P3には、抵抗R2の他端と、固定コンデンサC0の他端と、抵抗R3の他端とが接続され、接地される。
接続点P4には、抵抗R3の一端と、抵抗R4の他端と、試料分注プローブ207とが接続される。また、接続点P4は、差動増幅回路330の第2の入力に接続される。
以上のように構成されたブリッジ回路320は、試料分注プローブ207と液面との接触の有無を、接続点P2および接続点P4の間の電位差の電圧によって検出することができる。固定コンデンサC0の静電容量は、試料分注プローブ207が通常状態の場合、電位差の電圧がゼロになるように設定されている。
差動増幅回路330は、ブリッジ回路320から接続点P2および接続点P4の間の電位差の電圧信号を入力する。差動増幅回路330は、入力された電圧信号を差動増幅することによって発生した差動増幅信号を同期検波回路340へと出力する。
同期検波回路340は、差動増幅回路330から差動増幅信号を入力し、自動移相回路380から参照信号を入力する。同期検波回路340は、参照信号と同一の周波数成分を有する差動増幅信号だけを選択的に取り出すように動作する。具体的には、同期検波回路340は、差動増幅信号と同期した参照信号の極性に従って両波整流を行うことによって発生した同期検波信号を積分回路350へと出力する。
試料分注プローブ207と液面とが接触していない場合、差動増幅信号と参照信号との位相差が90度に設定されているため、同期検波回路340が出力する同期検波信号はゼロを示す。また、差動増幅信号に多少のばらつきが生じた場合でも、自動移相回路380により参照信号の位相が調整されるため、同期検波回路340が出力する同期検波信号はゼロを示す。
積分回路350は、同期検波回路340から同期検波信号を入力する。積分回路350は、同期検波信号の所定周波数以上の周波数成分を遮断し、その他の周波数成分を通過させることによって発生した低域通過信号を増幅回路360へと出力する。
増幅回路360は、積分回路350から低域通過信号を入力する。増幅回路360は、低域通過信号を増幅することによって発生した出力信号を比較回路370および自動移相回路380へと出力する。
比較回路370は、増幅回路360から出力信号を入力する。比較回路370は、出力信号と、予め設定された検知レベルとを比較することによって検知情報を生成する。例えば、検知情報に含まれる液面に接触する瞬間の情報は、出力信号を微分回路(図示せず)に入力し、微分回路からの出力をコンパレータ(図示せず)に入力することによって取得される。また例えば、検知情報に含まれる液面に接触している間の情報は、出力信号をコンパレータ(図示せず)に入力することによって取得される。比較回路370は、検知情報を制御回路9へと出力する。
自動移相回路380は、発振回路310から発振信号を入力し、増幅回路360から出力信号を入力し、制御回路9からゼロ調整信号を入力する。自動移相回路380は、ゼロ調整信号の入力を契機として、発振信号と入力信号とに基づき、参照信号を生成する。自動移相回路380は、参照信号を同期検波回路340へと出力する。
サンプルホールド回路381は、ゼロ調整信号が入力されると、出力信号を誤差増幅回路(図示せず)によって増幅させ、発生した増幅信号を保持する。サンプルホールド回路381は、保持した増幅信号を参照信号生成回路382へと出力する。
参照信号生成回路382は、サンプルホールド回路381から増幅信号が入力されると、発振信号と増幅信号とに基づき、参照信号を生成する。このとき、参照信号は、発振信号との位相差が90度となっている。以下では、自動移相回路380のより具体的な構成について図13を用いて説明する。
図13は、図11の自動移相回路380の構成を例示する従来図である。自動移相回路380は、サンプルホールド回路381と、参照信号生成回路382とを備える。参照信号生成回路382は、乗算回路3821と、位相遅回路3822と、位相進回路3823と、加算回路3824とを備える。
位相遅回路3822は、発振信号に所定の位相遅れを与えることによって位相遅信号を発生する。位相遅回路3822は、位相遅信号を乗算回路3821へと出力する。
乗算回路3821は、増幅信号と位相遅信号とを乗算することによって乗算信号を発生する。乗算回路3821は、乗算信号を加算回路3824へと出力する。
位相進回路3823は、発振信号に所定の位相進みを与えることによって位相進信号を発生する。位相進回路3823は、位相進信号を加算回路3824へと出力する。
加算回路3824は、乗算回路3821から乗算信号を入力し、位相進回路3823から位相進信号を入力する。加算回路3824は、乗算信号と位相進信号とを加算することによって参照信号を発生する。加算回路3824は、参照信号を同期検波回路340へと出力する。
以上のように、従来の液面検知回路LDCは、自動移相回路380によって、試料分注プローブ207が液面に接触していない状態の出力におけるばらつきをある程度吸収することができる。例えば、液面検知回路LDCは、ブリッジ回路320に搭載される固定コンデンサC0の静電容量が3.3pFからずれていたとしても、±4pFまでの変化を吸収することができる。また例えば、液面検知回路LDCは、試料分注プローブ207の移動に伴う固有容量の変化についても同様に、変化を吸収することができる。
換言すると、従来の液面検知回路LDCは、プローブと液面とが接触した際のインピーダンス変化に伴う信号の振幅および位相の変化を検出し、プローブと液面とが非接触の場合に、上記信号に基づく電圧値を所定の値に調整することができる。
しかし、極端にばらつきが大きくなった場合、従来の液面検知回路LDCは、出力のばらつきを吸収することができなくなる。例えば、サンプルホールド回路381の出力が第1の電圧値(例えば、+15V)以上、或いは第2の電圧値(例えば、-15V)以下である場合、液面検知回路LDCは、自動移相による参照信号の調整が困難となり、ばらつきを吸収することができない。このことは、例えば、試料分注プローブ207と、試料分注プローブ207と共に用いられる器具(例えば、ピアサ針)とが電気的に接続されることによって発生することがある。即ち、プローブ側の容量が極端に大きくなることによって、差動入力の平衡が固定コンデンサC0だけでは維持できなくなることに起因するものである。
以上、分析機構が備える従来の液面検知回路について図11から図13を用いて説明した。尚、以上の説明では、試料分注プローブを例としたが、他のプローブ(例えば、試薬分注プローブ)の場合も同様である。
次に、第1の実施形態における、液面検知回路について図3を用いて説明する。第1の実施形態の液面検知回路は、試料分注プローブと液面との接触を検知するものとする。また、第1の実施形態に係る試料分注プローブは、ピアサ針と共に使用されるものとする。
図3は、第1の実施形態における、液面検知回路21の構成を例示する図である。図3に示される液面検知回路21は、発振回路310、ブリッジ回路320、差動増幅回路330、同期検波回路340、積分回路350、増幅回路360、比較回路370、自動移相回路380、および容量調整回路390(調整部)を備える。自動移相回路380は、サンプルホールド回路381および参照信号生成回路382を備える。
液面検知回路21は、容量調整回路390が追加されている点において、図11の液面検知回路LDCと異なる。液面検知回路21は、試料分注プローブ207と電気的に接続される。また、液面検知回路21は、ピアサ針2071とも電気的に接続される。以下では、ピアサ針2071に関して図4および図5を用いて説明する。
図4は、第1の実施形態における、試料分注プローブ207とピアサ針2071とを例示する図である。図4(a)にはピアサ針2071の中に収められた試料分注プローブ207が示されており、図4(b)にはその断面が示されている。ピアサ針2071は、上下方向に長い円筒形の管で形成され、試料分注プローブ207が侵入可能となっている。ピアサ針2071の上端は、開口部を有し、下端は、針状となっている。ピアサ針2071は、試料容器2032の蓋20321を穿孔させるために用いられる。
図5は、図4の試料分注プローブ207とピアサ針2071との動作を例示する図である。図5(a)に示すように、ピアサ針2071は、駆動機構4により、試料容器2032の直上から方向D11へ移動される。ピアサ針2071が方向D11へ移動することによって試料容器2032を封止している蓋20321を穿孔した後、図5(b)に示すように、試料分注プローブ207は、ピアサ針2071の内部へ侵入するように方向D12へ移動される。その後、図5(c)に示すように、試料分注プローブ207は、ピアサ針2071を介して試料容器2032に貯留された試料を吸引する。
自動移相回路380は、更に、参照信号を発生させる際に用いた増幅信号を容量調整回路390へと出力する。具体的には、自動移相回路380のサンプルホールド回路381は、制御回路9からのゼロ調整信号の入力を契機として、増幅信号を容量調整回路390へと出力する。
容量調整回路390は、ブリッジ回路320と電気的に接続されている。容量調整回路390は、自動移相回路380から増幅信号を入力する。容量調整回路390は、増幅信号の電圧値に応じてブリッジ回路320に接続する容量を変更する。換言すると、容量調整回路390は、液面検知に用いる回路のコンデンサの静電容量を調整する。以下では、容量調整回路390の具体的な構成について図6を用いて説明する。
図6は、第1の実施形態における、ブリッジ回路320と、容量調整回路390と、ピアサ針2071と、試料分注プローブ207との接続を例示する図である。以下では、図12との差分について説明する。
容量調整回路390は、判定回路391と、スイッチ制御回路392と、複数のスイッチSWs1からSWsNまでと、複数のコンデンサCs1からCsNまでとを備える。尚、Nは、設計値であり、任意の数でよい。
判定回路391は、増幅信号の値を閾値と比較する。具体的には、閾値をゼロとした場合、判定回路391は、増幅信号の値がゼロか否かを判定する。判定回路391は、増幅信号の値がゼロではない場合に、増幅信号の値に対応した判定信号を生成する。そして、判定回路391は、生成した判定信号をスイッチ制御回路392へと出力する。
スイッチ制御回路392は、判定回路391から判定信号を入力する。スイッチ制御回路392は、判定信号に基づいて、複数のスイッチSWs1からSWsNまでをそれぞれ制御する制御信号を生成する。スイッチ制御回路392は、制御信号を複数のスイッチSWs1からSWsNまでのそれぞれへと出力する。
複数のスイッチSWs1からSWsNまでは、それぞれの一端が接続点P2に接続され、それぞれの他端が複数のコンデンサCs1からCsNまでのそれぞれの一端に接続される。複数のスイッチSWs1からSWsNまでは、スイッチ制御回路392からそれぞれ制御信号を入力する。そして、複数のスイッチSWs1からSWsNまでは、制御信号に従ってそれぞれオン状態とオフ状態とを切り替える。
複数のコンデンサCs1からCsNまでは、それぞれの一端が複数のスイッチSWs1からSWsNまでのそれぞれの他端に接続され、それぞれの他端が接地される。複数のコンデンサCs1からCsNまでは、それぞれ異なる容量を有してもよいし、少なくとも2つが同じ容量を有してもよい。
ブリッジ回路320の接続点P2には、更に、複数のスイッチSWs1からSWsNまでのそれぞれの一端が接続される。また、ブリッジ回路320の接続点P4には、更に、ピアサ針2071が接続される。接続点P4にピアサ針2071が接続されることによってピアサ針2071に関して発生する静電容量が増えるため、容量調整回路390は、試料分注プローブ207およびピアサ針2071の静電容量と平衡するように複数のスイッチを制御し、固定コンデンサC0の容量を仮想的に調整する。
例えば、ピアサ針2071が接続されることによって接続点P4側の容量が10pF相当になった場合、接続点P2側の固定コンデンサC0の容量(例えば、3.3pF)だけではブリッジ回路320における2出力の平衡が保たれない。そのため、第1の実施形態では、容量調整回路390を用いることによって、接続点P2側の容量を増やし、ブリッジ回路320の2出力が平衡するようにしている。
以上説明したように、第1の実施形態に係る自動分析装置は、試料分注プローブと電気的に接続され、試料分注プローブと液面との接触を検知し、液面検知に用いる回路のコンデンサの静電容量を調整する。従って、第1の実施形態に係る自動分析装置は、液面検知の精度を向上することができるため、従来よりも信頼性の高い検査をおこなうことができる。また、この自動分析装置は、ピアサ針などの経年劣化によるばらつきも吸収することができる。
なお、第1の実施形態に係る自動分析装置は、試料分注プローブと液面との接触を検知していたが、これに限らない。例えば、ピアサ針を用いて液面を検知してもよい。これにより、試料分注プローブの径を細くすることができる。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、ブリッジ回路に搭載される固定コンデンサC0の見かけ上の静電容量が増やせるように容量調整回路を接続することについて説明した。他方、第2の実施形態では、ブリッジ回路に接続されるプローブに関して発生する静電容量が増やせるように容量調整回路を接続することについて説明する。
以下では、第2の実施形態における、液面検知回路について図7を用いて説明する。第2の実施形態の液面検知回路は、試薬分注プローブと液面との接触を検知するものとする。また、第2の実施形態に係る試薬分注プローブは、ヒータと共に使用されるものとする。
図7は、第2の実施形態における、液面検知回路21Aの構成を例示する図である。図7に示される液面検知回路21Aは、発振回路310A、ブリッジ回路320A、差動増幅回路330A、同期検波回路340A、積分回路350A、増幅回路360A、比較回路370A、自動移相回路380A、および容量調整回路390Aを備える。自動移相回路380Aは、サンプルホールド回路381Aおよび参照信号生成回路382Aを備える。
なお、発振回路310A、差動増幅回路330A、同期検波回路340A、積分回路350A、増幅回路360A、比較回路370A、および自動移相回路380Aは、それぞれ発振回路310、差動増幅回路330、同期検波回路340、積分回路350、増幅回路360、比較回路370、および自動移相回路380と略同様であり、説明を省略する。
液面検知回路21Aは、第1試薬分注プローブ209と液面との接触を検知する点において、図3の液面検知回路21と異なる。液面検知回路21Aは、第1試薬分注プローブ209と電気的に接続される。また、液面検知回路21Aは、ヒータが備えるヒータシールド2091とも電気的に接続される。
図8は、第2の実施形態における、第1試薬分注プローブ209とヒータ2092とを例示する図である。図8(a)には、ヒータ2092が巻かれたヒータシールド2091の中に収められた第1試薬分注プローブ209が示されており、図8(b)にはその断面が示されている。ヒータシールド2091は、上下方向に長い円筒形の管で形成される導電性の部材である。また、ヒータシールド2091は、第1試薬分注プローブ209が侵入可能となっている。ヒータ2092およびヒータシールド2091は、第1試薬分注プローブ209に保持された第1試薬を温めるために用いられる。
図9は、第2の実施形態における、ブリッジ回路320Aと、容量調整回路390Aと、ヒータシールド2091と、第1試薬分注プローブ209との接続を例示する図である。以下では、図6との違い、および図12との差分について説明する。
ブリッジ回路320Aは、発振回路310Aから発振信号を入力する。また、ブリッジ回路320Aは、第1試薬分注プローブ209およびヒータシールド2091と電気的に接続されている。ブリッジ回路320Aは、回路中の2つの接続点の間の電位差の電圧を差動増幅回路330へと出力する。尚、第1試薬分注プローブ209およびヒータシールド2091は、互いに導通していないものとする。
具体的には、ブリッジ回路320Aは、4つの抵抗R1AからR4Aまでと、固定コンデンサC0Aとを備える。4つの抵抗R1AからR4Aまでは、それぞれ同一の抵抗値を有する。固定コンデンサC0Aは、第1試薬分注プローブ209の通常状態と平衡する静電容量を有する。通常状態とは、第1試薬分注プローブ209と液面とが接触していない状態である。また、ブリッジ回路320Aは、4つの接続点P1AからP4Aまでを有する。
接続点P1Aには、発振回路310Aの一端と、抵抗R1Aの一端と、抵抗R4Aの一端とが接続される。発振回路310Aの他端は接地される。抵抗R1Aの他端は接続点P2Aに接続される。抵抗R4Aの他端は接続点P4Aに接続される。
接続点P2Aには、抵抗R1Aの他端と、抵抗R2Aの一端と、固定コンデンサC0Aの一端とが接続される。抵抗R2Aの他端および固定コンデンサC0Aの他端は接続点P3Aに接続される。即ち、抵抗R2Aと固定コンデンサC0Aとは並列に接続されている。また、接続点P2Aは、差動増幅回路330Aの第1の入力に接続される。
接続点P3Aには、抵抗R2Aの他端と、固定コンデンサC0Aの他端と、抵抗R3Aの他端とが接続され、接地される。
接続点P4Aには、抵抗R3Aの一端と、抵抗R4Aの他端とが接続される。また、接続点P4Aは、差動増幅回路330Aの第2の入力に接続される。
以上のように構成されたブリッジ回路320Aは、第1試薬分注プローブ209と液面との接触の有無を、接続点P2Aおよび接続点P4Aの間の電位差の電圧によって検出することができる。固定コンデンサC0Aの静電容量は、第1試薬分注プローブ209のみを考慮した場合、電位差の電圧がゼロになるように設定されている。
容量調整回路390Aは、判定回路391Aと、スイッチ制御回路392Aと、複数のスイッチSWp1からSWpMまでと、複数のコンデンサCp1からCpMまでとを備える。尚、Mは、設計値であり、任意の数でよい。
判定回路391Aは、増幅信号の値を閾値と比較する。具体的には、閾値をゼロとした場合、判定回路391Aは、増幅信号の値がゼロか否かを判定する。判定回路391Aは、増幅信号の値がゼロではない場合に、増幅信号の値に対応した判定信号を生成する。そして、判定回路391Aは、生成した判定信号をスイッチ制御回路392Aへと出力する。
スイッチ制御回路392Aは、判定回路391Aから判定信号を入力する。スイッチ制御回路392Aは、判定信号に基づいて、複数のスイッチSWp1からSWpMまでをそれぞれ制御する制御信号を生成する。スイッチ制御回路392Aは、制御信号を複数のスイッチSWp1からSWpMまでのそれぞれへと出力する。
複数のスイッチSWp1からSWpMまでは、それぞれの一端が接続点P4Aに接続され、それぞれの他端が複数のコンデンサCp1からCpMまでのそれぞれの一端に接続される。複数のスイッチSWp1からSWpMまでは、スイッチ制御回路392Aからそれぞれ制御信号を入力する。そして、複数のスイッチSWp1からSWpMまでは、制御信号に従ってそれぞれオン状態とオフ状態とを切り替える。
複数のコンデンサCp1からCpMまでは、それぞれの一端が複数のスイッチSWp1からSWpMまでのそれぞれの他端に接続され、それぞれの他端が接地される。複数のスイッチSWp1からSWpMまでは、それぞれ異なる容量を有してもよいし、少なくとも2つが同じ容量を有してもよい。
ブリッジ回路320Aの接続点P2Aには、更に、ヒータシールド2091が接続される。また、ブリッジ回路320Aの接続点P4Aには、更に、複数のスイッチSWp1からSWpMまでのそれぞれの一端が接続される。接続点P2Aにヒータシールド2091が接続されることによってヒータシールド2091に関して発生する静電容量が増えるため、容量調整回路390Aは、ヒータシールド2091の静電容量と平衡するように複数のスイッチを制御し、第1試薬分注プローブ209に関して発生する静電容量を仮想的に調整する。
例えば、ヒータシールド2091が接続されることによって、接続点P2A側の容量が190pF相当になった場合、第1試薬分注プローブ209に関して発生する静電容量(例えば、3.3pF相当)だけではブリッジ回路320Aにおける2出力の平衡が保たれない。そのため、第2の実施形態では、容量調整回路390Aを用いることによって、接続点P4A側の容量を増やし、ブリッジ回路320Aの2出力が平衡しているようにしている。
以上説明したように、第2の実施形態に係る自動分析装置は、第1試薬分注プローブと電気的に接続され、第1試薬分注プローブと液面との接触を検知し、液面検知に用いる回路のコンデンサの静電容量を調整する。従って、第2の実施形態に係る自動分析装置は、液面検知の精度を向上することができるため、従来よりも信頼性の高い検査をおこなうことができる。また、第2の実施形態に係る自動分析装置は、ヒータの性能に合わせて容量調整回路を設計することが可能であるため、従来は使用することが困難であった温度上昇性能の高いヒータを使用することができる。また、この自動分析装置は、ヒータなどの経年劣化によるばらつきも吸収することができる。
なお、第2の実施形態では、第1試薬分注プローブ209およびヒータシールド2091が互いに導通していないものとしたが、これに限らない。第1試薬分注プローブ209およびヒータシールド2091が互いに導通している場合、接続点P4Aにはヒータシールド2091を接続し、接続点P2Aには容量調整回路390Aを接続すればよい。
また、以上の説明では、第1試薬分注プローブ209に対してヒータが用いられるものとして説明したが、これに限らない。例えば、第2試薬分注プローブ211に対してヒータが用いられてもよい。
(第3の実施形態)
第1の実施形態および第2の実施形態では、固定コンデンサが接続されている側、またはプローブが接続されている側のいずれかに容量調整回路を接続することについて説明した。他方、第3の実施形態では、それら両方に容量調整回路を接続することについて説明する。
図10は、第3の実施形態における、ブリッジ回路320Bと容量調整回路390Bとの接続を例示する図である。尚、図10では、プローブおよびプローブと共に用いられる器具(例えば、ピアサ針およびヒータ)の図示を省略している。
ブリッジ回路320Bは、図6のブリッジ回路320および図9のブリッジ回路320Aと略同様の構成を備える。具体的には、ブリッジ回路320Bは、4つの抵抗R1BからR4Bまでと、固定コンデンサC0Bとを備える。4つの抵抗R1BからR4Bまでは、それぞれ同一の抵抗値を有する。固定コンデンサC0Bは、図示していないプローブの通常状態と平衡する静電容量を有する。通常状態とは、プローブと液面とが接触していない状態である。また、ブリッジ回路320Bは、4つの接続点P1BからP4Bまでを有する。尚、4つの抵抗R1BからR4Bまでと、固定コンデンサC0Bとの接続関係は、4つの抵抗R1AからR4Aまでと、固定コンデンサC0Aとの接続関係と同様であるため、説明を省略する。
容量調整回路390Bは、判定回路391Bと、スイッチ制御回路392Bと、複数のスイッチSWs1からSWsNまでと、複数のコンデンサCs1からCsNまでと、複数のスイッチSWp1からSWpMまでと、複数のコンデンサCp1からCpMまでとを備える。尚、NおよびMは、どちらも設計値であり、任意の数でよい。
判定回路391Bは、増幅信号の値を閾値と比較する。具体的には、閾値をゼロとした場合、判定回路391Bは、増幅信号の値がゼロか否かを判定する。判定回路391Bは、増幅信号の値がゼロではない場合に、増幅信号の値に対応した判定信号を生成する。そして、判定回路391Bは、生成した判定信号をスイッチ制御回路392Bへと出力する。
スイッチ制御回路392Bは、判定回路391Bから判定信号を入力する。スイッチ制御回路392Bは、判定信号に基づいて、複数のスイッチSWs1からSWsNまで、および複数のスイッチSWp1からSWpMまでの少なくとも一方を制御する制御信号を生成する。スイッチ制御回路392Bは、制御信号を複数のスイッチSWs1からSWsNまで、および複数のスイッチSWp1からSWpMまでの少なくとも一方へと出力する。
複数のスイッチSWs1からSWsNまでは、それぞれの一端が接続点P2Bに接続され、それぞれの他端が複数のコンデンサCs1からCsNまでのそれぞれの一端に接続される。尚、複数のコンデンサCs1からCsNまでは、第1の実施形態と同様のため、説明を省略する。
複数のスイッチSWp1からSWpMまでは、それぞれの一端が接続点P4Bに接続され、それぞれの他端が複数のコンデンサCp1からCpMまでのそれぞれの一端に接続される。尚、複数のコンデンサCp1からCpMまでは、第2の実施形態と同様のため、説明を省略する。
以上のような構成によれば、第3の実施形態に係る自動分析装置は、ピアサ針またはヒータシールドをブリッジ回路320Bに接続する際に、接続点P2Bおよび接続点P4Bのいずれに接続しても、ブリッジ回路320Bの2出力が平衡するようにできる。また、第3の実施形態に係る自動分析装置は、複数のスイッチSWs1からSWsNまで、および複数のスイッチSWp1からSWpMまでを組み合わせて制御することにより、第1の実施形態および第2の実施形態よりも精度の高い制御をすることができる。
(他の実施形態)
第1の実施形態から第3の実施形態に係る自動分析装置では、ブリッジ回路に固定コンデンサを搭載させ、プローブとのバランスを取っていたが、これに限らない。これらの実施形態に係る自動分析装置は、固定コンデンサを搭載させずに、容量調整回路でプローブとのバランスを取ってもよい。
また、第1の実施形態から第3の実施形態に係る自動分析装置では、判定回路での比較において、閾値をゼロとしたが、これに限らない。これらの実施形態に係る自動分析装置は、液面検知が行われた際の、サンプルホールド回路の出力と、ブリッジ回路の出力との関係から、ブリッジ回路の出力が最大となるサンプルホールド回路の出力に合わせて閾値が設定されてもよい。例えば、閾値は0.4V程度でもよい。
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、液面検知の精度を向上することができる。
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1 自動分析装置
2 分析機構
3 解析回路
4 駆動機構
5 入力インタフェース
6 出力インタフェース
7 通信インタフェース
8 記憶回路
9 制御回路
21,21A,LDC 液面検知回路
100 試薬容器
201 反応ディスク
2011 反応容器
202 恒温部
203 ラックサンプラ
2031 試料ラック
2032 試料容器
20321 蓋
204 第1試薬庫
205 第2試薬庫
206 試料分注アーム
207 試料分注プローブ
2071 ピアサ針
208 第1試薬分注アーム
209 第1試薬分注プローブ
2091 ヒータシールド
2092 ヒータ
210 第2試薬分注アーム
211 第2試薬分注プローブ
212 電極ユニット
213 測光ユニット
214 洗浄ユニット
215 攪拌ユニット
330,330A 差動増幅回路
360,360A 増幅回路

Claims (7)

  1. プローブと、
    前記プローブと電気的に接続され、前記プローブと液面との接触を検知する液面検知手段と、
    を具備し、
    前記液面検知手段は、液面検知に用いる回路のコンデンサの静電容量を調整する調整部を含む、自動分析装置。
  2. 前記調整部は、前記液面検知に用いる回路に接続されるコンデンサを切り替えることによって静電容量を調整する、
    請求項1に記載の自動分析装置。
  3. 前記液面検知に用いる回路は、ブリッジ回路であり、
    前記調整部は、前記ブリッジ回路に接続されるコンデンサを切り替えることによって静電容量を調整する、
    請求項1または請求項2に記載の自動分析装置。
  4. 試料容器の蓋を穿孔し、内部に前記プローブが侵入可能に構成されたピアサ針と、
    前記ピアサ針を駆動する駆動機構と
    を更に具備し、
    前記調整部は、前記ピアサ針に起因する静電容量のばらつきを調整する、
    請求項1から請求項3までのうちのいずれか一項に記載の自動分析装置。
  5. 前記プローブ内の液体を加熱するヒータと、
    前記ヒータと前記プローブとの間に設けられた導電性の部材と
    を更に具備し、
    前記調整部は、前記部材に起因する静電容量のばらつきを調整する、
    請求項1から請求項3までのうちのいずれか一項に記載の自動分析装置。
  6. 前記液面検知手段は、前記プローブと前記液面とが接触した際のインピーダンス変化に伴う信号の振幅および位相の変化を検出し、前記プローブと前記液面とが非接触の場合に、前記信号に基づく電圧値を所定の値に調整する、
    請求項1から請求項5までのうちのいずれか一項に記載の自動分析装置。
  7. 前記調整部は、複数のスイッチと、複数のコンデンサと、スイッチ制御部と、判定部とを具備し、
    前記複数のスイッチは、前記複数のコンデンサのそれぞれと、前記液面検知に用いる回路とに電気的に接続され、
    前記スイッチ制御部は、前記判定部からの入力に基づいて、前記複数のスイッチのオンオフを制御する、
    請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の自動分析装置。
JP2021042301A 2021-03-16 2021-03-16 自動分析装置 Pending JP2022142208A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021042301A JP2022142208A (ja) 2021-03-16 2021-03-16 自動分析装置
US17/654,662 US11959932B2 (en) 2021-03-16 2022-03-14 Automatic analyzing apparatus
CN202210250650.6A CN115078750A (zh) 2021-03-16 2022-03-15 自动分析装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021042301A JP2022142208A (ja) 2021-03-16 2021-03-16 自動分析装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022142208A true JP2022142208A (ja) 2022-09-30

Family

ID=83247574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021042301A Pending JP2022142208A (ja) 2021-03-16 2021-03-16 自動分析装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11959932B2 (ja)
JP (1) JP2022142208A (ja)
CN (1) CN115078750A (ja)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2566951B2 (ja) 1987-04-17 1996-12-25 株式会社東芝 自動化学分析装置
US5451940A (en) * 1989-12-20 1995-09-19 Endress U. Hauser Gmbh U. Co. Capacitive sensor signal processing arrangement using switch capacitor structures
US5493922A (en) * 1993-07-09 1996-02-27 Akzo N.V. Liquid level sensing probe and control circuit
US5463377A (en) * 1993-10-08 1995-10-31 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus for detecting the presence of a liquid
US8547114B2 (en) * 2006-11-14 2013-10-01 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance to code converter with sigma-delta modulator
CN101858770B (zh) * 2009-04-09 2013-04-24 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 液面检测装置及加样系统
JP6137073B2 (ja) * 2014-06-27 2017-05-31 株式会社デンソー 電圧監視装置
JP6682031B1 (ja) * 2019-07-17 2020-04-15 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
CN115078750A (zh) 2022-09-20
US20220299540A1 (en) 2022-09-22
US11959932B2 (en) 2024-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4326851A (en) Level sensor apparatus and method
JP6280777B2 (ja) 分析装置、及び分析装置における液面検出方法
EP2720045B1 (en) Autoanalyzer
JP2007303937A (ja) 自動分析装置
CN107290558B (zh) 自动分析装置和分析方法
JP4786469B2 (ja) 自動分析装置
EP2075587A2 (en) Automatic analyzer and dispensing method thereof
US20100233794A1 (en) Suction device and analysis device
JP2001108506A (ja) 層境界面検出装置
JP2022142208A (ja) 自動分析装置
JPWO2018163744A1 (ja) 自動分析装置
JP5993652B2 (ja) 自動分析装置
JP2007170925A (ja) 自動分析装置及びその検出方法
JP3200048B2 (ja) 液面検出装置
JP2014157073A (ja) 自動分析装置
US20230067196A1 (en) Automatic analyzing apparatus and control method for automatic analyzing apparatus
JP6462301B2 (ja) 自動分析装置
JP2015049063A (ja) 検体分析装置
JP6462224B2 (ja) 自動分析装置
JP7309467B2 (ja) 自動分析装置
US20230069747A1 (en) Automatic analyzing apparatus
WO2022064730A1 (ja) 自動分析装置
WO2016158139A1 (ja) 電気的特性測定装置、電気的特性測定方法、血液状態解析システム、及び該方法をコンピューターに実現させるための電気的特性測定用プログラム
JP2003254983A (ja) 液面検知装置及びこれを用いた自動分析装置
US20240061000A1 (en) Automatic analyzing apparatus and automatic analyzing method

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20230106

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240201