JP2606059B2 - 電解質分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は病院などの医療機関や検
査機関などで試料中のナトリウムイオン、カリウムイオ
ン、塩素イオンなどの各イオン濃度を測定する電解質分
析装置に関し、特に試料と希釈液を配管内で希釈して混
合する配管内希釈混合方式の電解質分析装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】配管内希釈混合方式の電解質分析装置と
しては、試料をプローブアセンブリーで採取してインジ
ェクションセルへ注入し、インジェクションセルに希釈
液を配管から供給して混合して希釈し、基準液は配管か
らプローブアセンブリーを通してインジェクションセル
に供給し、試料と同様に希釈液と混合して希釈するよう
に構成した電解質分析装置が使用されている（「機器・
試薬」誌１４巻４号６１１〜６１８頁（１９９１年）参
照）。

【０００３】引例の電解質分析装置では、プローブアセ
ンブリーで試料を採取してインジェクションセルに注入
し、インジェクションセルで希釈液ポンプから供給され
る希釈液と混合してイオン選択電極を備えたフローセル
電極部へ流し、試料の電解質の濃度に対応した出力電圧
を測定する。引続き、プローブアセンブリーをインジェ
クションセルに挿入したままで配管からの基準液をプロ
ーブアセンブリーを通してインジェクションセルヘ供給
し、希釈液で希釈して基準液による出力電圧を測定し、
試料による出力電圧と基準液による出力電圧との差から
試料の濃度を算出している。試料の測定から基準液の測
定が完了するまでの間はプローブアセンブリーはインジ
ェクションセルに挿入された状態になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の引例の電解質分
析装置では、プローブアセンブリーは試料と基準液につ
いての１回の測定が終了するまではインジェクションセ
ルに挿入されたままであり、移動することができない。
そのため、基準液測定中もプローブアセンブリーは次の
試料のための動作に進めないので、基準液測定中の時間
が無駄となり、処理スピードが落ちることになる。

【０００５】また、試料と希釈液との混合、及び基準液
と希釈液との混合はインジェクションセルで行なわれる
のみであるので、試料や基準液と希釈液との混合が十分
に行なわれない。そのため、フローセル電極部で被測定
溶液に濃淡ができ、イオン選択電極の検出出力が変動す
る問題がある。本発明は処理スピードを高めるととも
に、試料と希釈液との混合及び基準液と希釈液との混合
を十分に行なわせて検出出力の変動を抑えることを目的
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数種のイオ
ン選択電極を備えたフローセル電極部と、少なくとも試
料採取位置、試料注入位置及び洗浄位置間で移動可能に
支持され、試料を採取し注入するサンプルプローブと、
サンプルプローブからの試料を受ける注入口と電解質を
含んだ希釈液を一定流量で供給する希釈液ポンプに開閉
弁を介して配管で接続された希釈液入口とを有し、試料
と希釈液とを混合して供給する希釈ポットと、ミキサー
を有し希釈ポットからの試料と希釈液との混合液を撹拌
してフローセル電極部に導く混合液供給流路と、希釈液
ポンプとフローセル電極部とを開閉弁を介して配管で接
続するとともに、混合液供給流路との間に温度を等しく
する熱平衡器を有し、前記希釈液を基準液としてフロー
セル電極部に導く基準液供給流路とを備えている。

【０００７】

【作用】試料測定時はサンプルプローブにより試料が希
釈ポットに注入され、希釈されて、混合液供給流路でミ
キサーにより混合された後にフローセル電極部に供給さ
れる。試料と希釈液はミキサーで十分に混合される。基
準液測定時は予め希釈液に電解質を溶解させて用意され
た基準液が、サンプルプローブを通さずに基準液供給流
路からフローセル電極部に供給される。基準液測定中は
サンプルプローブは希釈ポットから外すことができるの
で、洗浄や次の試料の採取などの動作を行なうことがで
き、処理能力が向上する。試料と希釈液との混合液がフ
ローセル電極部に供給される流路と基準液がフローセル
電極部に供給される流路とが別流路となるが、熱平衡器
によって両流路の液の温度が等しくなる。

【０００８】

【実施例】図１は一実施例を示す流路図である。フロー
セル電極部２にはイオン選択電極４と比較電極６が設け
られている。イオン選択電極４にはナトリウムイオン電
極、カリウムイオン電極、塩素イオン電極が備えられて
いる。サンプルラック１０の試料１２を採取して希釈ポ
ット１４に注入するためにサンプルプローブ８が設けら
れている。サンプルプローブ８はサンプルラック１０の
試料容器１２から試料を採取する位置、較正液ポット５
４の較正液を採取する位置、希釈ポット１４に試料又は
較正液を注入する位置、及び洗浄ポット４４で洗浄する
位置の間で移動可能に支持されている。サンプルプロー
ブ８は電磁弁式の切換え弁１７を介してサンプルポンプ
１８に接続され、サンプルポンプ１８からさらに電磁弁
式の切換え弁２０を介して洗浄液ポンプ２２に接続され
ている。サンプルポンプ１８は切換え弁１７を介して脱
気水の流路に接続され、洗浄液ポンプ２２は切換え弁２
０を介して脱気水の流路に接続されている。

【０００９】希釈ポット１４はサンプルプローブ８から
試料や較正液の注入を受ける注入口と、希釈液ポンプ２
４からピンチ弁２６を介して配管で希釈液が供給される
希釈液入口とを備え、試料や較正液を希釈液と混合す
る。希釈ポット１４の出口流路ａは、基準液供給流路ｂ
との間の温度差をなくすための熱平衡器３４に形成され
たミキサー１５を経てイオン選択電極４へ接続されてい
る。希釈液ポンプ２４はまた開閉弁２８及び電磁弁式の
切換え弁３０を介して希釈液瓶３２に接続されていると
ともに、切換え弁３０から熱平衡器３４を経てイオン選
択電極４へ接続されている。希釈液は基準液としても利
用するために電解質が溶解している。

【００１０】３６は比較電極液ポンプであり、比較電極
液容器３８からの比較電極液を開閉弁４０を介して取り
込み、ピンチ弁４２を介して比較電極６へ供給する。比
較電極液はイオン電極４を流れた試料や基準液の溶液と
ともに洗浄ポット４４を経てドレインへ排出される。サ
ンプルプローブ８を洗浄するために、サンプルプローブ
８の外側を洗浄する洗浄ポット４４には開閉弁４６を介
して純水が供給され、サンプルプローブ８内を洗浄する
ために、切換え弁１７と２０を介して洗浄液ポンプ２２
から脱気された純水が供給される。

【００１１】この分析装置を較正するために較正液５０
が開閉弁５２を介して較正液ポット５４に供給される。
較正時にはサンプルプローブ８が較正液ポット５４から
較正液を採取し、試料と同様に希釈液ポット１４へ注入
して較正が行なわれる。希釈液や比較電極液の気泡をと
るために希釈液と比較電極液の流路には脱気装置５５が
設けられている。

【００１２】サンプルポンプ１８、希釈液ポンプ２４及
び比較電極液ポンプ３６は３連シリンジであり、モータ
５６によって同じ位相で駆動される。これらのポンプは
シリンジの直径によって吐出流量が設定されている。例
えばサンプルポンプ１８のシリンジの直径は１．６ｍ
ｍ、希釈液ポンプ２４のシリンジの直径は７．２０ｍ
ｍ、比較電極液ポンプ３６のシリンジの直径は５．０５
ｍｍというように設定されている。洗浄液ポンプ２２も
シリンジポンプであり、モータ５８により駆動される。
洗浄液ポンプ２２のシリンジの直径は５．０５ｍｍであ
る。

【００１３】図２はミキサー１５を兼ねる熱平衡器３４
の一例を示したものである。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＡ−Ａ’位置での断面図である。試料の混合液
流路ａと基準液流路ｂはアクリル板６０の裏面に蛇行し
た溝が掘られて互いに独立した流路として形成されてい
る。流路ａの蛇行した流路はミキサーとなるため、少な
くともその流路は狭い流路と広い流路が交互に繰り返さ
れることによって撹拌が行なわれるように形成されてい
る。アクリル板６０の裏面側には絶縁シート６２を介し
て銅板６４が押し当てられており、流路ａとｂの間で銅
板６４を介して熱平衡が図られている。

【００１４】次に、図１に戻ってこの実施例の動作につ
いて説明する。洗浄ポット４４に純水が供給され、サン
プルプローブ８が洗浄ポット４４に入れられて洗浄され
る。その後、ピンチ弁２６，４２が閉じられ、切換え弁
２０が破線側に切り換えられる。次に切換え弁１７が破
線側に切り換えられ、開閉弁２８，４０があけられた
後、サンプルポンプ１８、希釈液ポンプ２４及び比較電
極液ポンプ３６の３連シリンジが下降し、それぞれに脱
気水、希釈液、比較電極液が吸引される。サンプルプロ
ーブ８が引き上げられ、切換え弁１７が実線側に切り換
えられ、３連シリンジがさらに下降して、それぞれに空
気、希釈液、比較電極液が吸引される。次にサンプルプ
ローブ８がサンプルラック１０の試料容器へ移動し、３
連シリンジがさらに下降し、それぞれに試料、希釈液、
比較電極液が吸引される。

【００１５】その後、サンプルプローブ８が希釈ポット
１４の位置に移動し、開閉弁２８，４０が閉じられ、ピ
ンチ弁１６，２６，４２があけられる。３連シリンジが
上げられて吐出過程に入り、サンプルプローブ８からは
所定量の試料が希釈ポット１４に供給され、希釈液ポン
プ２４からは一定流量の希釈液が希釈ポット１４に配管
を通して供給され、試料と希釈液が所定の比率で希釈ポ
ット１４内に注入され、希釈ポット１４からミキサー３
４を経て試料と希釈液が撹拌されて混合され、イオン電
極４に供給される。試料溶液は洗浄ポット４４からドレ
インへ排出される。このとき、比較電極液ポンプ３６か
ら比較電極液が同時に比較電極６に供給される。イオン
電極４と比較電極６との間で試料濃度に応じた出力電圧
が測定されて記憶される。切換え弁１７が破線側に切り
換えられることによってサンプルプローブ８からの試料
の吐出が停止される。

【００１６】次に、サンプルポンプ１８、希釈液ポンプ
２４及び比較電極液ポンプ３６の吐出過程の後半では、
混合液供給流路ａのピンチ弁１６と希釈液供給流路のピ
ンチ弁２６が閉じられ、切換え弁３０が破線の方向に切
り換えられて、希釈液が希釈ポット１４を通さずに熱平
衡器３４を経てイオン電極４に基準液として供給され
る。このとき、基準液（希釈液）の濃度に応じた出力電
圧が比較電極６との電位差として測定され、先に測定さ
れた試料の出力電圧との差から試料濃度が算出され、そ
の結果が表示される。

【００１７】この吐出過程の後半では、ピンチ弁１６，
２６が閉じられると同時にサンプルプローブ８は希釈ポ
ット１４を出て洗浄ポット８へ移動して洗浄され、その
後、サンプルラック１０上に移動して次の試料を吸引
し、希釈ポット１４へ戻ってくる。この間、前回の試料
の測定が終了しているので、直ちに次の試料の測定に移
ることができる。

【００１８】この実施例により処理能力は向上するが、
試料混合液の流れる流路ａと吐出過程の後半で基準液が
流れる流路ｂとが異なることによる両流路の温度差に起
因して測定結果に誤差を生じるのを防ぐために、熱平衡
器３４では流路ａとｂを流れる液の温度が同一になるよ
うにされている。

【００１９】

【発明の効果】本発明では基準液として希釈液に電解質
を溶解したものを用い、その基準液は希釈ポットを通さ
ずに直接イオン選択電極に供給するようにしたので、基
準液測定時にサンプルプローブは次の試料の採取を行な
うことができるようになり、処理能力が向上する。また
試料と希釈液の混合液が流れる流路にはミキサーを設け
たので、試料溶液の混合が十分に行なわれるようにな
り、基準液は予め希釈液に電解質を溶解したものである
ので均一に混合されている。その結果、被測定液の濃度
変動に起因する測定結果の変動が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を示す流路図である。

【図２】同実施例におけるミキサーを兼ねる熱平衡器を
示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−
Ａ’線位置での断面図である。

【符号の説明】

２ フローセル電極部 ４ イオン選択電極 ６ 比較電極 ８ サンプルプローブ １０ サンプルラック １４ 希釈ポット １５ ミキサー １８ サンプルポンプ ２２ 洗浄液ポンプ ２４ 希釈液ポンプ ３４ 熱平衡器 ３６ 比較電極液ポンプ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種のイオン選択電極を備えたフロー
   セル電極部と、少なくとも試料採取位置、試料注入位置
   及び洗浄位置間で移動可能に支持され、試料を採取し注
   入するサンプルプローブと、サンプルプローブからの試
   料を受ける注入口と電解質を含んだ希釈液を一定流量で
   供給する希釈液ポンプに開閉弁を介して配管で接続され
   た希釈液入口とを有し、試料と希釈液とを混合して供給
   する希釈ポットと、ミキサーを有し希釈ポットからの試
   料と希釈液との混合液を撹拌してフローセル電極部に導
   く混合液供給流路と、希釈液ポンプとフローセル電極部
   とを開閉弁を介して配管で接続するとともに、混合液供
   給流路との間に温度を等しくする熱平衡器を有し、前記
   希釈液を基準液としてフローセル電極部に導く基準液供
   給流路とを備えたことを特徴とする電解質分析装置。