JP2694315B2

JP2694315B2 - 自動電解質分析装置の簡易温度調節方法

Info

Publication number: JP2694315B2
Application number: JP7106693A
Authority: JP
Inventors: 隆章矢田; 純子八里; 知史奥村
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 1993-03-06
Filing date: 1993-03-06
Publication date: 1997-12-24
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JPH06258276A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動電解質分析装置の簡
易温度調節方法に係り、詳しくは測定開始後の装置内部
における温度変化を少なくする簡易な温度調節方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】血液、尿中のＮａ^＋，Ｋ^＋およびＣｌ⁻
３項目を同時に簡便な操作で測定できるイオン電極式の
自動電解質分析装置が医用として普及しつつある。その
測定原理は、ネルンストの式（Ｅ＝Ｅ_０＋２．３０３Ｒ
Ｔ・ｌｏｇＣ_ｉ／Ｚ_ｉＦ）に示されるように、イオン
電極が、溶液中の特定イオンに感応して、比較電極との
間にその測定対象となるイオン濃度の対数に比例した電
位差を生じることによる。

【０００３】従って、高い測定精度を得るためには、イ
オン電極部の温度が安定化されていなければならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、装置内部に
は多くの発熱源があり、装置の作動開始とともに、装置
内の温度が上昇する。

【０００５】そのため、その温度変化を０．２℃程度以
内に抑える必要があり、例えば、サンプルラインとイオ
ン電極部を温度調節器で温調する方法等が採られる。し
かし、コスト高になる上、その温調器設置のためにスペ
ースを要して装置が大型化するという難点もある。

【０００６】あるいは、装置内部の機械的な作動部分を
発熱の少ないニューマチックで動作させるようにするこ
とも考えられるが、別途、空気源を要したり、コンプレ
ッサーを装置内部に設けなければならず、さらに装置が
大型化したりコスト高になったりし実用的でない。

【０００７】ところで、装置内部の発熱源としては、ピ
ンチバルブ、切換バルブ、排液ポンプ、サンプル吸引部
等があり、前述のように、測定開始とともに内部の温度
が上昇するが、とりわけソレノイドで駆動されるピンチ
バルブ等の電磁バルブの温度上昇が大きく、その温度が
一定になるまで時間がかかることと、その部分をサンプ
ル液が流過することとにより、温度影響が最も大きく、
主として、電磁バルブの温度上昇カーブに準じて測定値
が影響を受けることが確認されている。

【０００８】また、校正液は装置外部から導入して電磁
バルブを通さないため、すでに発熱源によって昇温され
たサンプル液との温度差があり、校正直後ではサンプル
液が、その校正液による温度影響を受けることがあっ
た。

【０００９】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
温度調節器を設けることなく、コンパクトで安価な装置
により高精度な測定が可能な自動電解質分析装置の簡易
温度調節方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するための手段を以下のように構成している。すな
わち、サンプル液を導入しこれを別途導入した希釈液で
希釈して希釈サンプル液とするための複数のミックスセ
ルを有するサンプル希釈部と、そのサンプル希釈部から
希釈されたサンプル液を導入してイオン分析をおこなう
ための電極部と、イオン分析後の前記ミックスセルを洗
浄した希釈液を排出するための排液ポンプを具備した排
出路と、その排出路および前記電極部と前記サンプル希
釈部との間に配設され前記各ミックスセルを電極部また
は排出路に切り替え接続するための切換バルブと、その
切換バルブと前記各ミックスセルとの間の経路を開閉す
るため各経路に設けられた電磁バルブと、その電磁バル
ブのまわりに巻回されて前記切換バルブに接続される校
正ラインとを有し、前記各ミックスセル中の希釈サンプ
ル液を前記電極部に導入してイオン分析するようにした
自動電解質分析装置の簡易温度調節方法にあって、測定
待機時に前記電磁バルブを起動させておくことによっ
て、測定開始後の装置内部の温度変化を少なくしたこと
を特徴としている。

【００１１】

【作用】最も発熱の大きい電磁バルブを、測定待機時に
起動させておくことによって予め昇温させておき、測定
開始後におけるその電磁バルブ自体の温度変化を少なく
し、これにより、測定開始後の装置内部の温度変化を少
なくできる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の方法の実施例を図面を参照し
つつ詳細に説明する。図１は本発明の方法を実施するた
めの自動電解質分析装置の全体構成を示し、まず、その
構成について説明すると、符号１はサンプル希釈部で、
サンプル吸引部１１で吸入したサンプル液を可動式のノ
ズル１１ａから導入し、かつこれを希釈ライン２から導
入した希釈液で希釈して希釈サンプル液とするための１
対のミックスセル１ａ，１ｂを有しており、そのミック
スセル１ａ，１ｂはパイプ（経路）３ａ，３ｂを介して
切換バルブ４と接続され、その各パイプ３ａ，３ｂには
それぞれ電磁式のピンチバルブ（電磁バルブの一例）５
ａ，５ｂが設けられている。

【００１３】上述のサンプル吸引部１１には、回転操作
されるターンテーブル１２が設けられ、そのターンテー
ブル１２にはサンプル液を入れたサンプルカップ１３が
外部から着脱自在にセットできるようになっており、そ
のサンプルカップ１３と各ミックスセル１ａ，１ｂとに
対応できるように移動操作されるサンプル吸引用のノズ
ル１１ａがパイプ１５を介して吸引動作と吐出動作をお
こなうサンプル定注器１６に接続されている。

【００１４】１７は吸引動作と吐出動作をおこなう希釈
定注器で、第１三方電磁弁１８を介してサンプル定注器
１６と接続され、かつその第１三方電磁弁１８および第
２三方電磁弁１９および第３三方電磁弁２０を介して希
釈液を貯留するための希釈液槽２１とも接続されてい
る。

【００１５】他方、６は比較電極Ｒｅｆ、Ｎａ電極、Ｃ
ｌ電極、Ｋ電極およびＬＢセンサを含む電極部で、パイ
プ７を介して切換バルブ４と接続され、その電極部６の
下流側に設けたペリスタポンプ８によって各ミックスセ
ル１ａ，１ｂから希釈サンプル液を交互に導入してイオ
ン分析をおこなう。

【００１６】２７は校正用の血液校正液を流す一点校正
ラインで、その一部が電磁バルブ５ａ，５ｂのまわりに
巻回されて切換バルブ４と接続されており、これによ
り、後述のように、ピンチバルブ５ａ，５ｂをウォーミ
ングアップした際にこの一点校正ライン２７をも予め昇
温させておくことができる。なお、２９は比較電極用内
部液用のＫＣｌを導入するラインである。

【００１７】９は排液ポンプ（ダイヤフラムポンプ）１
０を具備した排出路で、その上流端が切換バルブ４と接
続され、イオン分析終了後に、各ミックスセル１ａ，１
ｂを洗浄した希釈液を系外に排出する。

【００１８】上述の切換バルブ４は３つの接点Ｓ，
Ｗ_１，Ｗ_２を有し、接点Ｓをパイプ３ａ（Ａ），３ｂ
（Ｂ）および一点校正ライン２７のいずれかに択一的に
設定するとそれを電極部６に連通させることができる一
方、接点Ｗ_１をパイプ３ａ（Ａ）に設定すると、そのパ
イプ３ａを排出路９に連通させることができ、また、接
点Ｗ_２をパイプ３ｂ（Ｂ）に設定すると、そのパイプ３
ｂを排出路９に連通させることができるようになってい
る。

【００１９】そして、ミックスセル１ａ，１ｂ内でサン
プル液と希釈液とを効果的にミックスさせるために、ミ
ックスセル１ａ，１ｂに接続されたパイプ３ａ，３ｂか
ら分岐した経路２２ａ，２２ｂにはノーマルクローズの
電磁開閉弁２４ａ，２４ｂが設けられ、その上流側で両
経路２２ａ，２２ｂが大気に開放される経路２３に合流
し、その経路２３にエアポンプ２５とキャピラリ２６と
が設けられている。

【００２０】このような構成の自動電解質分析装置にお
いて、測定待機時（例えば室温２０℃では３０分前）か
らピンチバルブ５ａ，５ｂを起動させてウォーミングア
ップをおこない、そのピンチバルブ５ａ，５ｂを予め昇
温させておくようにし、これにより測定開始後の装置内
部の温度変化を少なくし、安定した精度の高い測定が可
能となる。

【００２１】そのウォーミングアップが終了した後に
は、まず、各ミックスセル１ａ，１ｂを洗浄するが、そ
のためには、希釈定注器１７によって希釈液槽２１から
各ミックスセル１ａ，１ｂ内に希釈液を注入する。な
お、希釈定注器１７の吸引動作時には第１、第２、第３
三方電磁弁１８，１９，２０をオフ、吐出動作には第
２、第３三方電磁弁１９，２０をオンとする。

【００２２】そして、まず、切換バルブ４の接点Ｓを一
点校正ライン２７に設定し、一点校正をおこなった後、
いずれかのミックスセル１ａ，１ｂにサンプル液を導入
してイオン分析をおこなう。一方のミックスセル１ａ側
にサンプル液を導入する場合、まず、切換バルブ４の接
点Ｗ_１をＡに設定してそのミックスセル１ａと排出路９
とを連通させ、ピンチバルブ５ａを開とし、かつ排液ポ
ンプ１０を起動させ、洗浄後の希釈液を系外に排出す
る。

【００２３】次いで、ノズル１１ａをターンテーブル１
２にセットされているサンプルカップ１３に入れ、第
１、第２、第３三方電磁弁１８，１９，２０をオフとし
て、サンプル定注器１６にて所定量（３０μｌ）吸入す
ると同時に、希釈定注器１７にて希釈液を所定量（０．
９ｍｌ）吸入する。

【００２４】ノズル１１ａをミックスセル１ａに移動さ
せ、かつピンチバルブ５ａを閉とし、かつ同時に排液ポ
ンプ１０を停止させ、両定注器１６，１７の吐出動作で
サンプル液３０μｌと希釈液０．９ｍｌとをミックスセ
ル１ａ内に注入する。そのピンチバルブ５ａの閉と同時
に排液ポンプ１０を停止させることにより、その排液ポ
ンプ１０の慣性で切換バルブ４内が若干負圧となり引圧
状態が形成され、これにより後述のように、残留希釈液
を希釈サンプル液で置換させることができる。

【００２５】上述の希釈サンプル液注入時における第
１、第２、第３三方電磁弁１８，１９，２０の動作につ
いて説明すると、ミックスセル１ａの場合、まず、第２
三方電磁弁１９をオンとして両定注器１６，１７を吐出
動作させると、サンプル液はノズル１１ａから、また希
釈液はミックスセル１ａの側部の希釈ライン２から導入
されるが、その途中で第１三方電磁弁１８をオンとする
ことにより、ノズル１１ａからサンプル液を押し出すよ
うにして希釈液が排出され、これにより、ノズル１１ａ
が洗浄される。なお、注入完了時には、電磁開閉弁２４
ａを開とし、かつエアポンプ２５を起動させ、サンプル
液と希釈液を撹拌させる。

【００２６】その後、つまり希釈サンプル液が調製され
た時点で所定の微小時間（０．３ｓｅｃ）だけピンチバ
ルブ５ａを開くことにより、切換バルブ４内に形成され
た引圧状態を利用して、パイプ３ａおよびその切換バル
ブ４内に残っていた希釈液を希釈サンプル液で置換し、
次回のイオン分析（ミックスセル１ａの）前に予め切換
バルブ４内に希釈サンプル液を充填させておく。なお、
このピンチバルブ５ａの開動作時には切換バルブ４の接
点Ｓはパイプ３ｂ（Ｂ）に設定されている。

【００２７】よって、ミックスセル１ｂに希釈サンプル
液が調製されているときには、ピンチバルブ５ｂを開と
して、ペリスタポンプ８を起動させることにより、前述
のように、予め切換バルブ４内に充填されている希釈サ
ンプル液を初頭に電極部６に到達させてイオン分析をお
こなうことができ、これにより良好な応答特性が得られ
る。

【００２８】測定終了後は、一旦切換バルブ４の接点Ｓ
を一点校正ライン２７に設定し、電極電位を血液校正液
に応答させた後、接点Ｓをパイプ３ａ（Ａ）に設定して
ミックスセル１ｂを洗浄する一方、ミックスセル１ａの
希釈サンプル液のイオン分析をおこなう。以上のシーケ
ンスのくり返しによって両ミックスセル１ａ，１ｂ内で
調製された希釈サンプル液を交互に精度よく安定に測定
することができる。

【００２９】上述の測定シーケンスのくり返しによって
数十検体を測定したときの電極部６の応答出力とその電
極部６におけるサンプル液の温度（液温）との対応につ
き、ピンチバルブ５ａ，５ｂのウォーミングアップをお
こなわない従来の測定法と比較すると、本方法による場
合、図２（Ａ）に示すように、ウォーミングアップ効果
によって液温は終始安定した横這い状態を呈し、校正レ
ベルに対して応答レベルも安定した値を示している。

【００３０】一方、ピンチバルブ５ａ，５ｂのウォーミ
ングアップをおこなわない場合には、図２（Ｂ）に示す
ように、外部から導入される一点校正液と、内部で発熱
源からの熱影響によって昇温したサンプル液の液温の漸
増によって校正レベル自体も変化し、かつその校正レベ
ルに対する応答レベルも変化し、測定精度の信頼性が低
い。

【００３１】なお、本装置には温度調節器を設けていな
いが、主として医用として病院内で本装置が使用される
ため、比較的室温の変化が少なく、また、１テーブル毎
に、あるいは１テーブル内においても任意に校正をおこ
なうことができるため、一定温度での測定時間が比較的
短くてよく、本方法によるウォーミングアップ効果で測
定精度の向上を確実に図りうることが確認されている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、校正ラインの一部を、切換バルブとミックスセル
との間の経路に設けた電磁バルブに巻回させ、かつその
電磁バルブを測定待機時に起動させておくので、温度調
節器を用いることなく、測定開始後の装置内部の温度変
化を少なくすることができ、コンパクトかつ安価な装置
で高い測定精度を安定よく得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を適用する自動電解質分析装置の
一例を示す全体構成図である。

【図２】（Ａ）は本発明の方法による校正レベルと応答
レベルを示すグラフ、（Ｂ）は従来の方法による校正レ
ベルと応答レベルの変化状態を示すグラフである。

【符号の説明】

１…サンプル希釈部、１ａ，１ｂ…ミックスセル、３
ａ，３ｂ…経路、４…切換バルブ、５ａ，５ｂ…電磁バ
ルブ、６…電極部、９…排出路、１０…排液ポンプ、１
１…サンプル吸引部、２７…校正ライン。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】サンプル液を導入しこれを別途導入した
希釈液で希釈して希釈サンプル液とするための複数のミ
ックスセルを有するサンプル希釈部と、そのサンプル希
釈部から希釈されたサンプル液を導入してイオン分析を
おこなうための電極部と、イオン分析後の前記ミックス
セルを洗浄した希釈液を排出するための排液ポンプを具
備した排出路と、その排出路および前記電極部と前記サ
ンプル希釈部との間に配設され前記各ミックスセルを電
極部または排出路に切り替え接続するための切換バルブ
と、その切換バルブと前記各ミックスセルとの間の経路
を開閉するため各経路に設けられた電磁バルブと、その
電磁バルブのまわりに巻回されて前記切換バルブに接続
される校正ラインとを有し、前記各ミックスセル中の希
釈サンプル液を前記電極部に導入してイオン分析するよ
うにした自動電解質分析装置の簡易温度調節方法であっ
て、測定待機時に前記電磁バルブを起動させておくこと
によって、測定開始後の装置内部の温度変化を少なくし
たことを特徴とする自動電解質分析装置の簡易温度調節
方法。