JP3200048B2 - Liquid level detector - Google Patents

Liquid level detector

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JP3200048B2
JP3200048B2 JP16274999A JP16274999A JP3200048B2 JP 3200048 B2 JP3200048 B2 JP 3200048B2 JP 16274999 A JP16274999 A JP 16274999A JP 16274999 A JP16274999 A JP 16274999A JP 3200048 B2 JP3200048 B2 JP 3200048B2
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nozzle
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liquid
signal
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信行 馬場
綾子 山城
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株式会社ニチリョー
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、血液等の体液の分
析に用いられる自動分注装置において、キャリーオーバ
(患者又は献血者の血液等の検体又は検査等に用いる血
球試薬が最初の検査時にピペットに付着残留しこれが次
の検査時に測定誤差影響を与えること)の低減を図りつ
つ、効率のよい撹拌を行うために使用される液面検出装
置、特に分注装置における液面検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic dispensing apparatus used for analyzing body fluids such as blood, and a carry-over (a blood cell reagent used for a sample or a test of blood or the like of a patient or a donor) is used at the time of an initial test. The present invention relates to a liquid level detecting apparatus used for efficient stirring while reducing the amount of residual liquid remaining on a pipette, which affects measurement errors at the next inspection, and particularly to a liquid level detecting apparatus in a dispensing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、病院や血液センタにおいては献血
者(又は供血者)から患者(受血者)への輸血の安全を
確保することを目的として、ABO式及びRh式等の血
液型検査、また不規則抗体の同定(存非の確認)を行う
抗体スクリーニング、又は交差適合試験(血液どうしを
混ぜてその凝集結果を見る試験)が実施されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a hospital or a blood center, blood types such as ABO type and Rh type have been examined for the purpose of ensuring the safety of blood transfusion from a donor (or donor) to a patient (recipient). Antibody screening for identifying (confirming the presence or absence of) irregular antibodies, or cross-matching tests (tests in which blood is mixed and the result of agglutination is checked) are being carried out.

【0003】これら検査・試験においては、上記キャリ
オーバの可能性を完全に除去するために、即ち最初の検
査時にピペットに付着残留した検体が次の検査時に測定
誤差影響を与える可能性を除去するために、使い捨て型
のサンプルチップが使用されて使用後は廃棄するように
している。
In these tests and tests, in order to completely eliminate the possibility of the carry-over, that is, to remove the possibility that the sample remaining on the pipette during the first test has a measurement error effect on the next test. In addition, disposable sample chips are used and are discarded after use.

【0004】また、使い捨てのサンプルチップの代わり
に、一つのノズル、或いは測定時間の短縮を目的として
同時に複数箇所で分注を行いうるよう複数のノズルを用
いた装置も提供されている。
In addition, instead of a disposable sample chip, an apparatus using a single nozzle or a plurality of nozzles capable of simultaneously dispensing at a plurality of locations for the purpose of shortening the measurement time is also provided.

【0005】これらの装置においては、検体の吸引又は
試薬容器からの所定量のサンプルの吸引を行うために
は、まずサンプルチップ又はノズル自体がサンプルの液
面に接触した時点のノズル位置を液面検出装置で検出し
ておき、その位置からノズルを更に上記所定量に対応し
た距離だけ下降させた後に所望量の液の吸引を行なうよ
うにしていた。
In these apparatuses, in order to aspirate a sample or a predetermined amount of a sample from a reagent container, first, the nozzle position at the time when the sample chip or the nozzle itself contacts the liquid surface of the sample is determined. A predetermined amount of liquid is suctioned after the nozzle is further lowered from that position by a distance corresponding to the above-mentioned predetermined amount.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において、
使い捨て型サンプルチップは、キャリオーバの可能性を
除去するには有効な手段であるが、検体毎に又は試薬毎
に交換が必要であり、交換のための装置が複雑になるこ
と、またその都度棄てるため運転コストが高くなるとい
う問題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION In the prior art,
The disposable sample chip is an effective means for eliminating the possibility of carryover, but it requires replacement for each specimen or for each reagent, complicating the equipment for replacement, and discarding each time. Therefore, there was a problem that the operating cost was increased.

【0007】又、使い捨て型サンプルチップの代わりに
ノズルを用いる場合には、特に一つのノズルが複数の検
体や試薬に接触する場合においてキャリーオーバが問題
になる。具体的には、検体や試薬等の液体を吸引するた
めに、ノズルを該液体内に挿入する際に、ノズル内部の
みならずノズル外壁にも液体が付着し、その後、そのノ
ズルが次の検体又は試薬に接触した時に、この付着した
液体が次の検体又は試薬内に拡散して、正確な測定を妨
げてしまう。
When a nozzle is used instead of a disposable sample chip, carryover becomes a problem particularly when one nozzle comes in contact with a plurality of specimens or reagents. Specifically, when a nozzle is inserted into the liquid in order to aspirate a liquid such as a sample or a reagent, the liquid adheres not only to the inside of the nozzle but also to the outer wall of the nozzle. Or, when it comes into contact with the reagent, the attached liquid diffuses into the next sample or reagent, which hinders accurate measurement.

【0008】このキャリオーバを避けるために、多くの
自動分注装置では、オーバフロー型の洗浄機構を用い
て、検体や試薬の吸引及び吐出後にノズルの内部及び外
部の洗浄を行うと共に、試験に必要なだけの所望量の検
体或いは試薬を吸引するようノズル位置を決定すること
により、ノズル外壁への付着量を低減させるようにして
いる。
In order to avoid this carry-over, many automatic dispensers use an overflow-type washing mechanism to wash the inside and outside of the nozzle after aspirating and discharging a sample or a reagent, and to perform a test necessary for a test. By determining the nozzle position so as to aspirate only a desired amount of the sample or the reagent, the amount of adhesion to the outer wall of the nozzle is reduced.

【0009】他方、試験管内の検体や試薬については、
分注を行う前に撹拌しておくことが必須である。撹拌の
方法としては、一般的には容器内の検体又は試薬をノズ
ルにより繰り返し吸引及び吐出して撹拌を行う。この撹
拌作業を効率よく行うには、容器内に液が適正量残って
いる必要があり、そのためにも、試験管内の液量を常に
監視するための液面検知作業が不可欠である。
[0009] On the other hand, for the specimens and reagents in the test tubes,
It is essential to stir before dispensing. As a stirring method, generally, a sample or a reagent in a container is repeatedly sucked and discharged by a nozzle to perform stirring. In order to perform this stirring operation efficiently, it is necessary that an appropriate amount of liquid remains in the container, and therefore, a liquid level detection operation for constantly monitoring the amount of liquid in the test tube is indispensable.

【0010】公知の液面検知の方法として、第1に液体
の吸引時に生じる圧力の微小な変化を検知する方法や、
第2にチップ又はノズルの先端と液面との間の静電容量
の変化を検知する方法や、第3に導電性チップを用いて
電気抵抗の変化を検知する方法などが知られている。
As a known liquid level detection method, first, a method of detecting a minute change in pressure generated at the time of suction of a liquid,
Secondly, a method of detecting a change in capacitance between the tip of a chip or a nozzle and a liquid surface and a third method of detecting a change in electric resistance using a conductive chip are known.

【0011】しかしながら、従来の技術においては次に
述べる問題点がある。上記第1の圧力差を利用する方法
においては、比較的安価なポリプロピレンチップを用い
て行うが、特に血液(全血)試料の場合において血液中
に血液特有のクロット(フィブリンともいう)と呼ばれ
る固まりがある場合には、血液吸引途中にクロットがチ
ップ又はノズルの先端穴に詰まると、吸引量に誤差が生
ずると共に運転コストが高くなるという問題点があっ
た。
However, the conventional technique has the following problems. In the first method using a pressure difference, a relatively inexpensive polypropylene chip is used. Particularly, in the case of a blood (whole blood) sample, a lump called a blood-specific clot (also called fibrin) is contained in the blood. In some cases, if the clot is clogged in the tip of the tip or the nozzle during blood suction, there is a problem that an error occurs in the suction amount and the operating cost increases.

【0012】また上記第2の静電容量の変化を検知する
方法においては、静電容量を周波数(パルス数)の変化
として検出するようにしていたため、外部電場等による
外部浮遊容量の影響を受けやすく検出動作が不安定であ
る等の問題点を有していた。
In the second method for detecting a change in capacitance, the capacitance is detected as a change in the frequency (the number of pulses). Therefore, the method is affected by an external stray capacitance due to an external electric field or the like. There is a problem that the detection operation is easily unstable.

【0013】また上記第3の電気抵抗の変化を検知する
方法においては、ノズルの先端に導電性チップを付けて
使用するが該導電性チップのコストが高いという問題点
があった。
In the third method for detecting a change in electric resistance, a conductive tip is attached to the tip of the nozzle, but there is a problem that the cost of the conductive tip is high.

【0014】本発明の目的は、キャリオーバの影響を除
去し、クロットがある場合はその検出を可能とし、更に
は外部浮遊容量の影響を受けず安定に動作し、しかも運
転コストの低減を図り得る、分注装置における液面検出
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the influence of carryover, to enable the detection of clots, if any, to operate stably without being affected by external stray capacitance, and to reduce operating costs. Another object of the present invention is to provide a liquid level detecting device in a dispensing device.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の構成は、分注装置の液体の分注に使用され
るノズル(12)と所定の回路とを少なくとも備え、該
所定回路により、ノズル(12)と液体容器(6、7、
9、10)との間の浮遊容量の変化を測定し、かつノズ
ル先端部が液体の液面位置に至ったことを検出する、分
注装置における液面検出装置において、前記所定回路
が、基準周波数発生回路(24)と、該基準周波数発生
回路(24)からの入力信号の立ち上がり又は立ち下が
りに同期して、基準容量によって規定されるパルス幅の
基準パルス信号(TP1)を出力する基準側ワンショッ
ト回路(25)と、該基準周波数発生回路(24)から
の前記入力信号の立ち上がり又は立ち下がりに同期し
て、前記浮遊容量に比例して変化する時定数によって規
定されるパルス幅の可変パルス幅信号(TP2)を出力
する検出側ワンショット回路(26)と、前記基準パル
ス信号(TP1)及び前記可変パルス信号(TP2)の
差分(TP3)を積分することにより、パルス幅の変化
量を直流電圧(E)の変化量として検出する積分回路
(28)と、前記検出された変化量が所定量以上の場合
に液面検出信号を出力する制御回路(32)とを具備す
る、ことを特徴とする分注装置における液面検出装置で
ある。
According to an embodiment of the present invention, there is provided a dispensing apparatus including at least a nozzle (12) used for dispensing a liquid of a dispensing apparatus, and a predetermined circuit. According to the circuit, the nozzle (12) and the liquid container (6, 7,
9, 10), a liquid level detecting device in a dispensing device for measuring a change in stray capacitance and detecting that the nozzle tip has reached a liquid level position of the liquid. A frequency generation circuit (24) and a reference side for outputting a reference pulse signal (TP1) having a pulse width defined by a reference capacitance in synchronization with a rise or fall of an input signal from the reference frequency generation circuit (24). A one-shot circuit (25) and a variable pulse width defined by a time constant that changes in proportion to the stray capacitance in synchronization with the rise or fall of the input signal from the reference frequency generation circuit (24). A detection-side one-shot circuit (26) that outputs a pulse width signal (TP2), and integrates a difference (TP3) between the reference pulse signal (TP1) and the variable pulse signal (TP2). Thus, an integrating circuit (28) for detecting a change amount of the pulse width as a change amount of the DC voltage (E), and a control circuit for outputting a liquid level detection signal when the detected change amount is a predetermined amount or more. (32) A liquid level detecting device in a dispensing device, comprising:

【0016】これにより、ノズルが液面に接触又は離間
する瞬間の浮遊容量の急激な変化をパルス幅の変化量と
して捕らえこれを積分回路により安定な直流電圧値の変
化量として検出するようにしているので、検出状態が安
定し検出精度を向上しうる。
With this arrangement, a sudden change in the stray capacitance at the moment when the nozzle comes into contact with or separates from the liquid surface is detected as a change in the pulse width, and this is detected as a stable change in the DC voltage value by the integration circuit. Therefore, the detection state can be stabilized and the detection accuracy can be improved.

【0017】又、ノズルが液面に近接して接触したとき
のみならず、液面から離れて上動するときにも液面位置
を検出するようにしているため、ノズルにクロットが詰
まった事実を検出できる。
Further, since the position of the liquid surface is detected not only when the nozzle comes in close contact with the liquid surface but also when the nozzle moves upward away from the liquid surface, the fact that the clot is clogged in the nozzle can be prevented. Can be detected.

【0018】又、1つのノズルを直接使用できるゆえ、
ノズル先端に高価な導電性チップを付けて使用するもの
に比して、運転コストを大幅に低減し得る。また、本発
明になる液面検出装置は、所定のプローブ(12)と所
定の回路とを少なくとも備え、該所定回路により、プロ
ーブ(12)と液体容器(6、7、9、10)との間の
浮遊容量の変化を測定し、かつプローブ先端部が液体の
液面位置に至ったことを検出する、液面検出装置におい
て、前記所定回路が、基準周波数発生回路(24)と、
該基準周波数発生回路(24)からの入力信号の立ち上
がり又は立ち下がりに同期して、基準容量によって規定
されるパルス幅の基準パルス信号(TP1)を出力する
基準側ワンショット回路(25)と、該基準周波数発生
回路(24)からの前記入力信号の立ち上がり又は立ち
下がりに同期して、浮遊容量に比例して変化する時定数
によって規定されるパルス幅の可変パルス幅信号(TP
2)を出力する検出側ワンショット回路(26)と、前
記基準パルス信号(TP1)及び前記可変パルス信号
(TP2)の差分(TP3)を積分することにより、パ
ルス幅の変化量を直流電圧(E)の変化量として検出す
る積分回路(28)と、前記検出された変化量が所定量
以上の場合に液面検出信号を出力する制御回路(32)
とを具備する。
Further, since one nozzle can be used directly,
The operation cost can be greatly reduced as compared with the case where an expensive conductive tip is attached to the tip of the nozzle. Further, the liquid level detecting device according to the present invention includes at least a predetermined probe (12) and a predetermined circuit, and the probe (12) and the liquid container (6, 7, 9, 10) are connected by the predetermined circuit. A liquid level detecting device that measures a change in stray capacitance between the liquid crystal layer and the liquid crystal and detects that the probe tip has reached the liquid level of the liquid.
A reference-side one-shot circuit (25) for outputting a reference pulse signal (TP1) having a pulse width defined by a reference capacitor in synchronization with a rise or fall of an input signal from the reference frequency generation circuit (24); A variable pulse width signal (TP) having a pulse width defined by a time constant that changes in proportion to the stray capacitance in synchronization with the rise or fall of the input signal from the reference frequency generation circuit (24).
2) and the difference (TP3) between the reference pulse signal (TP1) and the variable pulse signal (TP2) by integrating the detection one-shot circuit (26) that outputs the pulse width change amount with the DC voltage ( An integration circuit (28) for detecting the change amount of E), and a control circuit (32) for outputting a liquid level detection signal when the detected change amount is equal to or more than a predetermined amount.
And

【0019】これにより、分注装置に限らず浮遊容量を
利用して液面を検出するセンサ等に応用できる。また好
ましくは、前記ノズル(12)又は該ノズル(12)に
連通するパイプ(15a、15b)の途中に、該パイプ
中を流れる液体に接触するアース電極(23)を配置す
る。
Thus, the present invention can be applied not only to a dispensing apparatus but also to a sensor for detecting a liquid level using a floating capacity. Also preferably, an earth electrode (23) is provided in the middle of the nozzle (12) or the pipes (15a, 15b) communicating with the nozzle (12), in contact with the liquid flowing in the pipe.

【0020】これにより、安定した浮遊容量を得ること
が出来る。また好ましくは、前記制御回路には、測定さ
れるべき浮遊容量と前記パルス幅の変化量の実験データ
から算出された前記所定の変化量が記憶されている。
As a result, a stable floating capacitance can be obtained. Preferably, the control circuit stores the predetermined change amount calculated from experimental data of a stray capacitance to be measured and a change amount of the pulse width.

【0021】これにより、実際のパルス幅の変化量と記
憶された所定変化量との比較が出来て、ノズル等が液面
に対して近接又は離間するときの何れにおいても液面検
出が可能である。
Thus, the actual change amount of the pulse width can be compared with the stored predetermined change amount, and the liquid level can be detected regardless of whether the nozzle or the like approaches or separates from the liquid level. is there.

【0022】また好ましくは、前記検出側ワンショット
回路と浮遊容量への接続線には安定化ダイオード(3
0)が接続されている。これにより、周囲の雑音及び容
量による影響を排除している。
Preferably, a stabilizing diode (3) is connected to the connection line between the detection-side one-shot circuit and the stray capacitance.
0) is connected. This eliminates the effects of ambient noise and capacitance.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図1は、輸血検査に使用される自動分
注装置の側面図であり、図2は、上記装置の試薬及び検
体の概略構成配置図である。各図中、一つの実施例とし
て、血液型を検査する場合でかつ検体(血液)が1つの
場合について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an automatic dispensing device used for a blood transfusion test, and FIG. 2 is a schematic configuration layout diagram of reagents and samples of the device. In each drawing, as one embodiment, a case where a blood type is tested and a case where there is one specimen (blood) will be described.

【0024】図1中、自動分注装置1は、固定テーブル
2と、上部可動ユニット3と、該可動ユニット3に取付
けられて上下動及び前後動可能のピペットユニット4
と、分注ユニット5とを大略具備する。
In FIG. 1, an automatic dispensing apparatus 1 includes a fixed table 2, an upper movable unit 3, and a pipette unit 4 attached to the movable unit 3 and capable of moving up and down and back and forth.
And a dispensing unit 5.

【0025】固定テーブル2上には、検体としての遠心
処理後の全血を収容する複数の1列目試験管6、血球浮
遊液作成用の複数の2列目試験管7、血液型の判定を行
うための複数のゲルカセット8(夫々図2中1個のみ示
す)が載置され、更にバッファー希釈液容器9及び1対
の血球試薬容器10(10a、10b)が載置される。
なお、ゲルカセット8は図1に示す如く、第1乃至第6
の合計6個の孔部8a乃至8fを有する。
On the fixed table 2, a plurality of first-row test tubes 6 containing whole blood after centrifugation as a specimen, a plurality of second-row test tubes 7 for preparing a blood cell suspension, blood type determination A plurality of gel cassettes 8 (only one is shown in FIG. 2) for carrying out the above are mounted, and a buffer diluent container 9 and a pair of blood cell reagent containers 10 (10a, 10b) are further mounted.
The gel cassette 8 includes first to sixth gel cassettes as shown in FIG.
Has a total of six holes 8a to 8f.

【0026】ピペットユニット4は、図1に示す如く、
大略、液面検出装置11(後に詳述する)及びノズル1
2からなる。分注ユニット5は、図2及び図3に示す如
く、プランジャ・ピストン機構であるガラスシリンジ1
3と、三方弁14とを有し、この三方弁14にパイプ1
5aを介して洗浄容器21が接続され、且つパイプ15
bを介してノズル12が接続される。なお、図3中、液
面検出装置11の図示を省略する。また図2中、22は
ノズル洗浄槽であり、適宜時期にノズル12がこのノズ
ル洗浄槽22内に浸される。
The pipette unit 4, as shown in FIG.
Generally, the liquid level detection device 11 (to be described in detail later) and the nozzle 1
Consists of two. As shown in FIGS. 2 and 3, the dispensing unit 5 includes a glass syringe 1 that is a plunger / piston mechanism.
3 and a three-way valve 14.
5a is connected to the washing container 21 and the pipe 15
The nozzle 12 is connected via b. In FIG. 3, the illustration of the liquid level detecting device 11 is omitted. In FIG. 2, reference numeral 22 denotes a nozzle cleaning tank, and the nozzle 12 is immersed in the nozzle cleaning tank 22 at an appropriate time.

【0027】23は、パイプ15bの途中に設けたガー
ド電極で、アースされている。上記液面検出装置11
は、図4に示す如く、大略、基準周波数発生回路24、
基準側ワンショット回路25、検出側ワンショット回路
26、比較部27を含む積分回路28及び電源29(図
5参照)を有する。具体的には、図5に示す如く、基準
周波数発生回路24は、3つのNOR回路IC1〜IC
3、抵抗R1及びR2、コンデンサC1を有し、又基準
側ワンショット回路25はワンショット回路素子IC4
及び基準固定容量コンデンサCPおよび可変抵抗Vrを
有し、又検出側ワンショット回路26はワンショット回
路素子IC5を有し、又積分回路28は比較部27とし
てのNAND回路IC6、抵抗R3、コンデンサC2を
有する。基準側ワンショット回路25の可変抵抗Vrは
基準固定容量コンデンサCPと共に、トリガー信号が入
力してからの出力パルスの出力時間、即ちパルス幅を決
定する時定数を与えるもので、可変抵抗Vrを調整する
ことにより出力パルス幅を設定することができる。検出
側ワンショット回路26のワンショット回路素子IC5
のRC端子が抵抗R4及び静電容量検出端子31を介し
てノズル12に接続される。このノズル12とグランド
との間に存在する浮遊容量CSと抵抗R4,R5は検出
側ワンショット回路26の出力パルス幅を決定する時定
数を与える。回路安定化ダイオード30が抵抗R4とR
C端子に接続され、周囲の雑音、容量による影響を排除
している。また、32は、コンピュータへの割り込み信
号を決める制御回路である。
Reference numeral 23 denotes a guard electrode provided in the middle of the pipe 15b, which is grounded. Liquid level detecting device 11
Is, as shown in FIG. 4, roughly the reference frequency generation circuit 24,
It has a reference one-shot circuit 25, a detection-side one-shot circuit 26, an integration circuit 28 including a comparison unit 27, and a power supply 29 (see FIG. 5). Specifically, as shown in FIG. 5, the reference frequency generation circuit 24 includes three NOR circuits IC1 to IC
3, the resistors R1 and R2, and the capacitor C1, and the reference one-shot circuit 25 is a one-shot circuit element IC4.
The detection one-shot circuit 26 has a one-shot circuit element IC5. The integration circuit 28 has a NAND circuit IC6 as a comparison unit 27, a resistor R3, and a capacitor C2. Having. The variable resistor Vr of the reference-side one-shot circuit 25, together with the reference fixed capacitance capacitor CP, provides an output time of an output pulse after a trigger signal is input, that is, a time constant for determining a pulse width, and adjusts the variable resistor Vr. By doing so, the output pulse width can be set. One-shot circuit element IC5 of detection-side one-shot circuit 26
Are connected to the nozzle 12 via the resistor R4 and the capacitance detection terminal 31. The stray capacitance CS and the resistors R4 and R5 existing between the nozzle 12 and the ground provide a time constant for determining the output pulse width of the detection one-shot circuit 26. The circuit stabilizing diode 30 is connected to the resistors R4 and R
It is connected to the C terminal to eliminate the influence of ambient noise and capacitance. A control circuit 32 determines an interrupt signal to the computer.

【0028】次に、上記自動分注装置1の一般的操作に
ついて説明する。最初に、装置の運転開始時や測定方法
変更時において、まずノズル12の内部及び外部を洗浄
し、キャリオーバの低減をはかる。具体的には、ノズル
12を洗浄槽22(図2)の洗浄液内に挿入し、シリン
ジ13及び三方弁14を使用して洗浄容器21内の洗浄
液を一旦シリンジ13内へ吸入した後、再びシリンジ1
3及び三方弁14を使用してその洗浄液をノズル12へ
導いて吐出させ洗浄槽22からオーバーフローさせる。
これにより、ノズル12が洗浄される。
Next, the general operation of the automatic dispensing apparatus 1 will be described. First, at the start of operation of the apparatus or when the measurement method is changed, first, the inside and the outside of the nozzle 12 are washed to reduce carryover. Specifically, the nozzle 12 is inserted into the cleaning liquid in the cleaning tank 22 (FIG. 2), and the cleaning liquid in the cleaning container 21 is once sucked into the syringe 13 using the syringe 13 and the three-way valve 14, and then the syringe is again used. 1
The cleaning liquid is guided to the nozzle 12 by using the three-way and three-way valves 14 to be discharged and overflow from the cleaning tank 22.
Thereby, the nozzle 12 is cleaned.

【0029】次に、まず受血者(又は献血者)の血液型
の判定を行うべく、最初に該受血者(又は献血者)の血
球浮遊液を作成する。まずノズル12を図2に示す希釈
液容器9に対して下動させて、後に述べる液面検出方法
により液面位置を検出した後、更に所定距離だけ下動さ
せて所望量(例えば990マイクロリットル)の希釈液
を吸引する。しかる後、ノズル12を引き上げて図2に
示す試験管7まで移動させ、該試験管7内に前記所望量
の希釈液を吐出する。この場合、ノズル12を希釈液容
器9に対して上記所望量の希釈液に相当する距離しか下
動させないので、ノズル12の外壁に付着する希釈液を
最小限度に抑えることができ、キャリーオーバの減少に
寄与することができる。
Next, first, a blood cell suspension of the blood recipient (or blood donor) is prepared in order to determine the blood type of the blood recipient (or blood donor). First, the nozzle 12 is moved downward with respect to the diluent container 9 shown in FIG. 2 to detect the liquid level by a liquid level detection method described later, and then further lowered by a predetermined distance to a desired amount (for example, 990 microliters). A) Aspirate the diluent. Thereafter, the nozzle 12 is pulled up and moved to the test tube 7 shown in FIG. 2, and the desired amount of the diluent is discharged into the test tube 7. In this case, since the nozzle 12 is moved down only by a distance corresponding to the desired amount of the diluent with respect to the diluent container 9, the diluent adhering to the outer wall of the nozzle 12 can be minimized, and carry-over can be prevented. Can contribute to the reduction.

【0030】次に、ノズル12を図1及び2に示す、検
体としての遠心済みの受血者の血液(血球及び血清に分
離している)を収容する1列目試験管6に対して移動し
下降させて、該試験管6底部に沈殿した所望量(例えば
10マイクロリットル)の血球を吸引した後、2列目試
験管7に移動してこれに吐出する。しかる後、ノズル1
2先端部を2列目試験管7の液体中の底部近傍まで下降
させた後、全量の吸引及び吐出を複数回繰り替えすこと
により撹拌を行い、これにより均一状態の所望量(例え
ば10マイクロリットルの血球を含む1000マイクロ
リットル)の血球浮遊液を作成し、ノズル12を一旦引
き上げる。
Next, the nozzle 12 is moved with respect to the first-row test tube 6 shown in FIGS. 1 and 2 and containing the centrifuged recipient blood (separated into blood cells and serum) as a specimen. Then, a desired amount (for example, 10 microliters) of blood cells settled at the bottom of the test tube 6 is aspirated, then moved to the second-row test tube 7 and discharged therefrom. After a while, nozzle 1
(2) After the tip is lowered to the vicinity of the bottom of the liquid in the second row of test tubes 7, stirring is performed by repeating the suction and discharge of the entire amount a plurality of times, whereby a desired amount of a uniform state (for example, 10 microliters) is obtained. (1000 microliters) containing the blood cells is prepared, and the nozzle 12 is once pulled up.

【0031】次に、ノズル12を2列目試験管7に対し
て再び下動させて、液面位置検出後所定距離だけ下動さ
せて、次工程のゲルカセット8への分注量に相当する所
望量(例えば160マイクロリットル)だけ血球浮遊液
を吸引する。
Next, the nozzle 12 is moved down again with respect to the test tube 7 in the second row, and then moved down by a predetermined distance after the liquid surface position is detected, which corresponds to the dispensed amount to the gel cassette 8 in the next step. The blood cell suspension is aspirated by a desired amount (eg, 160 microliters).

【0032】しかる後、ノズル12を血液型検査用のゲ
ルカセット8へ移動させて、上記血球浮遊液を、後述す
るいわゆる血液型判定の表試験及びRh因子判定用とし
て、ゲルカセット8の1番から4番までのゲルカセット
部8a〜8dへ順次所定量(例えば40マイクロリット
ル)ずつ分注する。しかる後、ノズル12を洗浄槽22
において再び洗浄する。なお、ゲルカセット8a及び8
bには夫々抗A血清及び抗B血清が夫々予め血液型判定
用として充填されており、またゲルカセット8cには抗
D血清がRh(D)因子の判定用に充填されている。ま
たゲルカセット8dには、コントロール用にバッファー
液が充填されている。
Thereafter, the nozzle 12 is moved to the gel cassette 8 for blood type test, and the above-mentioned blood cell suspension is used for the so-called blood type determination table test and Rh factor determination to be described later. A predetermined amount (for example, 40 microliters) is sequentially dispensed into the gel cassette units 8a to 8d from No. to No. Thereafter, the nozzle 12 is moved to the cleaning tank 22.
And wash again. Note that the gel cassettes 8a and 8
b is filled with anti-A serum and anti-B serum, respectively, for blood type determination, and the gel cassette 8c is filled with anti-D serum for determination of Rh (D) factor. The gel cassette 8d is filled with a buffer solution for control.

【0033】他方、ノズル12を、1列目試験管6に対
して下動させて、液面位置検出後所定距離だけ下動させ
て、次工程のゲルカセット8への分注量に相当する所望
量(例えば80マイクロリットル)だけ血清を吸引し、
このノズル12をゲルカセット8へ移動させて血清を、
裏試験用として、ゲルカセット8の5番及び6番のゲル
カセット部8e及び8fへ順次所定量(例えば40マイ
クロリットル)ずつ分注する。しかる後、ノズル12を
洗浄槽22において再び洗浄する。
On the other hand, the nozzle 12 is moved downward with respect to the first row of test tubes 6 and is moved downward by a predetermined distance after detecting the liquid surface position, which corresponds to the dispensed amount to the gel cassette 8 in the next step. Aspirate the desired amount of serum (eg, 80 microliters),
The nozzle 12 is moved to the gel cassette 8, and the serum is
For a back test, a predetermined amount (for example, 40 microliters) is sequentially dispensed into the fifth and sixth gel cassette portions 8e and 8f of the gel cassette 8. Thereafter, the nozzle 12 is cleaned again in the cleaning tank 22.

【0034】かくして、ゲルカセット8のゲルカセット
部8a〜8dには夫々表試験用の所望量の血球浮遊液が
存在し、且つ他のゲルカセット部8e及び8fには夫々
裏試験用の所望量の血清が存在する。次に、血液型検査
について説明する。
Thus, a desired amount of a blood cell suspension for the front test is present in each of the gel cassette portions 8a to 8d of the gel cassette 8, and a desired amount of the blood cell suspension for the other test is present in the other gel cassette portions 8e and 8f. Of serum is present. Next, a blood type test will be described.

【0035】ノズル12により、血球試薬容器10a
(図2)内の血球試薬Aを液面位置検出巣、試薬残量を
計算し、効果的撹拌を実施した後再び、液面位置検出後
所望量吸引した後、これをゲルカセット部8eへ分注し
て血清と混合せしめる。その後、ノズル12を上記と同
様に洗浄する。
The blood cell reagent container 10a is
(FIG. 2) The blood cell reagent A in the liquid level position is detected, the remaining amount of the reagent is calculated, the effective agitation is carried out, and after the liquid level is detected again, a desired amount is sucked and then transferred to the gel cassette section 8e. Dispense and mix with serum. Thereafter, the nozzle 12 is cleaned in the same manner as described above.

【0036】次に、ノズル12により、血球試薬容器1
0bに用意した血球試薬Bを同様に撹拌、吸引してゲル
カセット部8fへ分注して血清と混合せしめる。その
後、ノズル12を上記と同様に洗浄する。
Next, the blood cell reagent container 1 is
The blood cell reagent B prepared at 0b is similarly stirred and sucked, dispensed into the gel cassette section 8f, and mixed with serum. Thereafter, the nozzle 12 is cleaned in the same manner as described above.

【0037】しかる後、ゲルカセット8をインキュベー
ション装置を用いて、一定温度(例えば37度C)反応
させた後、更に遠心分離器にかけた後、所定の読み取り
機(リーダ)により読み取って表試験と裏試験の結果を
もとに血液型の判定とRh因子の判定を行う。
Thereafter, the gel cassette 8 was reacted at a constant temperature (for example, 37 ° C.) using an incubation device, and further subjected to a centrifugal separator. Based on the results of the back test, blood type determination and Rh factor determination are performed.

【0038】次に、上記ノズル12による液面位置検出
の方法について説明する。図4及び図5に示す如く、ノ
ズル12とノズル12が吸引する液体を貯留する容器
(試験管6、7又は希釈液容器9)との間に浮遊容量C
Sが存在するとする。
Next, a method of detecting the liquid level by the nozzle 12 will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the stray capacitance C is set between the nozzle 12 and a container (test tubes 6, 7 or a diluent container 9) for storing the liquid sucked by the nozzle 12.
Suppose that S exists.

【0039】基準周波数発生回路24において所定の周
波数のトリガーパルス(図示せず)が発生されて基準側
及び検出側のワンショット回路25及び26に入力され
る。すると、トリガパルスの正の立上がりに同期して基
準側ワンショット回路25では、図6(a)に示す如
く、基準固定容量CPにより規定される時定数に対応し
たパルス幅を有する2値論理の正のパルス信号TP1を
出力する。この基準側パルス信号TP1のパルス幅は基
準容量CPが一定(可変容量Vrも一定に保持されてい
る)であるため常時一定である。同時に、検出側ワンシ
ョット回路26では、図5(b)に示す如く、変化する
浮遊容量CSにより規定される時定数に対応したパルス
幅を有する2値論理の負のパルス信号TP2(負への立
上がり)を出力する。この検出側パルス信号TP2のパ
ルス幅は、浮遊容量CSが小さいときは周波数が高くな
るのでパルス幅は小さくなり、一方浮遊容量CSが大き
くなるときは周波数が低くなるのでパルス幅は大きくな
る。
A trigger pulse (not shown) having a predetermined frequency is generated in the reference frequency generation circuit 24 and is input to the one-shot circuits 25 and 26 on the reference side and the detection side. Then, in synchronization with the positive rise of the trigger pulse, the reference-side one-shot circuit 25 has a binary logic having a pulse width corresponding to the time constant defined by the reference fixed capacitance CP, as shown in FIG. It outputs a positive pulse signal TP1. The pulse width of the reference side pulse signal TP1 is always constant because the reference capacitance CP is constant (the variable capacitance Vr is also held constant). At the same time, in the detection-side one-shot circuit 26, as shown in FIG. 5B, a binary logic negative pulse signal TP2 (to a negative value) having a pulse width corresponding to the time constant defined by the changing stray capacitance CS. Output). The pulse width of the detection-side pulse signal TP2 is small when the stray capacitance CS is small, because the frequency is high, so that the pulse width is small. On the other hand, when the stray capacitance CS is large, the frequency is small, so that the pulse width is large.

【0040】比較部27としてのNAND回路IC6
は、上記基準側パルス信号TP1及び検出側パルス信号
TP2の各反転パルスを入力し、基準側パルス信号TP
1および検出側パルス信号TP2が負の場合のみ、図6
(c)及び(d)に示す如く、両信号TP1及びTP2
の差分パルス信号TP3(TP3−1又はTP3−2)
を出力する。この例では、差分パルス信号TP3は基準
側パルス信号TP1の立ち下がりに同期して立ち上がり
かつ検出側パルス信号TP2の立ち下がりに同期して立
ち下がることになる。
NAND circuit IC6 as comparison section 27
Receives the inverted pulses of the reference side pulse signal TP1 and the detection side pulse signal TP2, and outputs the reference side pulse signal TP1.
1 and only when the detection-side pulse signal TP2 is negative, FIG.
As shown in (c) and (d), both signals TP1 and TP2
Difference pulse signal TP3 (TP3-1 or TP3-2)
Is output. In this example, the differential pulse signal TP3 rises in synchronization with the fall of the reference side pulse signal TP1 and falls in synchronization with the fall of the detection side pulse signal TP2.

【0041】従って、図7中のノズル12の符号12a
及び12bで示す如く、未だノズル12及び液面間の距
離が比較的大きいときは、浮遊容量CSが比較的小さい
ので周波数が高くなり、検出側パルス信号TP2のパル
ス幅は小さくなる。即ち、検出側パルス信号TP2は、
図6(b)中基準側パルス信号TP1が立ち下がりかつ
差分パルス信号TP3が立ち上がった時刻t1から比較
的短い時間T1のみ経過した時刻t2において立ち下が
る。従って、差分パルス信号TP3は、図6(c)に示
す如く比較的小さいパルス幅の差分パルス信号TP3−
1として上記時刻t2において立ち下がる。従って、積
分回路28において、図6(e)に示す如く、この差分
パルス信号TP3−1の比較的小さいパルス幅が積分さ
れて、そのパルス幅に比例する比較的小さい直流電圧値
E1を示す直流電圧信号TP4−1に変換される。この
信号TP4−1は制御回路32(図4)に出力され、こ
こで所定の電圧変化値と比較されるが、未だ該所定電圧
変化値より小さいので、液面検出は行われていないと判
断される。なお、制御回路32には予め実験により求め
られた浮遊容量CSの変化に対する直流電圧信号TP4
の変化のデータが記憶されており、電圧信号TP4の急
激な電圧変化を監視し、前回の電圧信号TP4と今回の
電圧信号TP4の電圧変化が所定電圧変化値以上の場合
は液面接触信号または液面離間信号を出力するように構
成(プログラム)されている。上記基準パルス信号TP
1の出力の都度上記動作が行われるが、図7中、直線P
で示す如く、ノズル12が液面に近接するに伴って、上
記浮遊容量CSは徐々に大きくなっていくから、上記時
間T1即ち直流電圧E1も徐々に大きくなっていくこと
が解る。
Accordingly, reference numeral 12a of the nozzle 12 in FIG.
As shown by (b) and (b), when the distance between the nozzle 12 and the liquid surface is still relatively large, the frequency becomes high because the stray capacitance CS is relatively small, and the pulse width of the detection-side pulse signal TP2 becomes small. That is, the detection-side pulse signal TP2 is
In FIG. 6B, the signal falls at a time t2 when a relatively short time T1 has elapsed from the time t1 when the reference pulse signal TP1 falls and the differential pulse signal TP3 rises. Accordingly, the differential pulse signal TP3 has a relatively small pulse width as shown in FIG.
It falls as 1 at the time t2. Accordingly, in the integration circuit 28, as shown in FIG. 6E, a relatively small pulse width of the differential pulse signal TP3-1 is integrated, and a DC voltage indicating a relatively small DC voltage value E1 proportional to the pulse width is obtained. It is converted to a voltage signal TP4-1. This signal TP4-1 is output to the control circuit 32 (FIG. 4), where it is compared with a predetermined voltage change value. Since it is still smaller than the predetermined voltage change value, it is determined that the liquid level detection has not been performed. Is done. The control circuit 32 supplies a DC voltage signal TP4 with respect to a change in the stray capacitance CS obtained by an experiment in advance.
Of the voltage signal TP4, and monitors a sudden voltage change of the voltage signal TP4. If the voltage change between the previous voltage signal TP4 and the current voltage signal TP4 is equal to or greater than a predetermined voltage change value, the liquid level contact signal or It is configured (programmed) to output a liquid level separation signal. The reference pulse signal TP
1, the above operation is performed.
As can be seen from the graph, as the nozzle 12 approaches the liquid surface, the floating capacitance CS gradually increases, so that the time T1, that is, the DC voltage E1, gradually increases.

【0042】次に、図7中、ノズル符号12cで示す如
く、ノズル12が液面に近接して接触したときは、浮遊
容量CSが急激に大きくなるので周波数が急激に低くな
り、検出側パルス信号TP2は急激に、図6(b)中時
刻t1から比較的長い時間T2経過した時刻t3で立ち
下がるよう変化する。従って、差分パルス信号TP3
は、図6(d)に示す如く大きなパルス幅の差分パルス
信号TP3−2として上記時刻t3において立ち下が
る。従って、積分回路28では、図6(f)に示す如
く、この差分パルス信号TP3−2の比較的大きいパル
ス幅を積分して、大きな直流電圧値E2を有する直流電
圧信号TP4−2として出力する。図7中、垂直方向直
線Qが液面接触状態を示す。制御回路32は、上記直流
電圧信号TP4−2が入力されると、制御回路32は、
所定の電圧変化値より大きいと判断し、液面検出信号を
出力する。かくして、ノズル12の下降が一旦停止した
後、次に所望量の液体の吸引動作が開始する。
Next, as shown by the nozzle symbol 12c in FIG. 7, when the nozzle 12 comes in close contact with the liquid surface, the stray capacitance CS rapidly increases, so that the frequency sharply decreases, and the pulse on the detection side is reduced. The signal TP2 suddenly changes so as to fall at time t3 after a relatively long time T2 has elapsed from time t1 in FIG. 6B. Therefore, the difference pulse signal TP3
Falls at the time t3 as the differential pulse signal TP3-2 having a large pulse width as shown in FIG. 6D. Accordingly, as shown in FIG. 6F, the integration circuit 28 integrates a relatively large pulse width of the difference pulse signal TP3-2 and outputs the result as a DC voltage signal TP4-2 having a large DC voltage value E2. . In FIG. 7, a vertical straight line Q indicates a liquid surface contact state. When the DC voltage signal TP4-2 is input, the control circuit 32
It is determined that it is larger than a predetermined voltage change value, and a liquid level detection signal is output. Thus, after the descent of the nozzle 12 is once stopped, next, the suction operation of the desired amount of liquid is started.

【0043】即ち、図7中、ノズル符号12dで示す如
く、ノズル12は上記液面検出位置から所定距離だけ下
降した後所望量の液体吸引を行う。この間図7中直線R
で示す如く、浮遊容量CSは徐々に増大する。しかし、
直線Rの期間は、例え直流電圧信号TP4はTP4−2
より大きくなってもその電圧変化は所定の電圧変化値に
達しないから制御回路32からの信号の出力はない。
That is, as shown by a nozzle symbol 12d in FIG. 7, the nozzle 12 descends by a predetermined distance from the above-mentioned liquid level detection position and sucks a desired amount of liquid. Meanwhile, the straight line R in FIG.
As shown by, the stray capacitance CS gradually increases. But,
During the period of the straight line R, for example, the DC voltage signal TP4 is TP4-2.
Even if it becomes larger, the voltage change does not reach the predetermined voltage change value, so that no signal is output from the control circuit 32.

【0044】次に、液体の吸引が完了して所定量だけ液
面位置が下がり、図7中、ノズル符号12eで示す如
く、ノズル12が上動して液面から離れるとき今度は浮
遊容量CSは急激に小さくなるので、周波数が急激に高
くなり、上記と逆の同様の原理で、検出側パルス信号T
P2は急激に短くなった時間T1経過後に立ち下がり、
これと同時に小さなパルス幅の差分パルス信号TP3−
1が出力される。これにより、小さなパルス幅が積分さ
れて小さな直流電圧信号TP4−1が出力される。制御
回路32は、急激に電圧値が低下するのでその電圧変化
値は所定の電圧変化値より大きくなったと判断し、液面
離間検出信号を出力する。図7中、垂直方向直線Sがこ
の状態を示す。更にノズル符号12f及び12gで示す
如く、ノズル12が更に上動すると直線Uで示す如く浮
遊容量CSは徐々に小さくなる。
Next, when the suction of the liquid is completed, the liquid level is lowered by a predetermined amount, and as shown by the nozzle symbol 12e in FIG. Rapidly decreases, the frequency rapidly increases, and the detection side pulse signal T
P2 falls after a lapse of time T1, which has been sharply shortened,
At the same time, the difference pulse signal TP3-
1 is output. As a result, a small pulse width is integrated and a small DC voltage signal TP4-1 is output. The control circuit 32 determines that the voltage change value has become larger than the predetermined voltage change value because the voltage value sharply decreases, and outputs a liquid level separation detection signal. In FIG. 7, a vertical straight line S indicates this state. Further, as shown by the nozzle symbols 12f and 12g, when the nozzle 12 further moves upward, the stray capacitance CS gradually decreases as shown by the straight line U.

【0045】ここで、上記の如く、ノズル12が液面位
置から離れて上動することにより検出された液面位置
が、予め計算された吸引完了後の計算液面位置と一致し
ない場合は、ノズル12の先端にクロットが吸引されて
詰まったと判断し、作業を中止して試料の交換等を行
う。1つの具体例としては、吸引完了後のノズル12が
液面から2〜3mm離れても、上記差分パルス信号TP
3−1の立ち下がりが生じない場合を、クロットを吸引
したと判断させるようにしている。
Here, as described above, when the liquid level detected by moving the nozzle 12 away from the liquid level does not coincide with the calculated liquid level calculated after the completion of the suction operation, It is determined that the clot is sucked and clogged at the tip of the nozzle 12, the operation is stopped, and the sample is replaced. As one specific example, even if the nozzle 12 after suction is separated from the liquid surface by 2 to 3 mm, the difference pulse signal TP
When the falling edge of 3-1 does not occur, it is determined that the clot has been sucked.

【0046】次に、図3において、アース電位のガード
電極23の機能について説明する。一般の体液(実施例
では血液試料)測定に用いられる洗浄容器21内の洗浄
液は、電気伝導度が数百マイクロジーメンス以上の緩衝
液(例えば、塩化ナトリウム9gを1リットルの蒸留水
で溶解した生理食塩等)である。緩衝液は電気抵抗が低
く電流を流す導体であり、パイプ15a及び15bは、
その内部に緩衝液が充填されているときパイプ長さに応
じた抵抗値を有し、所定の電気回路を構成する。かかる
条件下で、アース電位のガード電極23が設けられてい
ないと仮定すると、図8に示す流路系統図から明らかな
ように、互いに接続されたパイプ15a及び15bの一
端はノズル12に接続され且つ他端は洗浄容器21に浸
されているのみであるから、電気的には洗浄容器21も
試験管6、7(又は希釈液容器9)もアースされていな
い。このように流路系統にアースのない状態では、電気
抵抗値が変化して回路定数も変化し易く、これにより周
囲の環境、例えば装置に手を近づける等の外部電場の変
化により、空間容量が変化して検出側ワンショット回路
26の入力電位が変化するため、安定な動作を行えず、
浮遊容量の正確な測定ができない。
Next, the function of the guard electrode 23 at the ground potential will be described with reference to FIG. The washing solution in the washing container 21 used for the measurement of a general body fluid (blood sample in the example) is a buffer solution having a conductivity of several hundred microsiemens or more (for example, a physiological solution obtained by dissolving 9 g of sodium chloride in 1 liter of distilled water). Salt). The buffer is a conductor having a low electric resistance and a current flowing therethrough. The pipes 15a and 15b
When the buffer is filled therein, it has a resistance value corresponding to the length of the pipe and forms a predetermined electric circuit. Under these conditions, assuming that the guard electrode 23 of the ground potential is not provided, one end of the pipes 15a and 15b connected to each other is connected to the nozzle 12 as is clear from the flow path diagram shown in FIG. Further, since the other end is only immersed in the washing container 21, neither the washing container 21 nor the test tubes 6, 7 (or the diluent container 9) are electrically grounded. As described above, in a state where the flow path system is not grounded, the electric resistance value changes and the circuit constant easily changes, whereby the space capacity is changed due to changes in the surrounding environment, for example, an external electric field such as bringing a hand closer to the device. And the input potential of the detection-side one-shot circuit 26 changes, so that stable operation cannot be performed.
Accurate measurement of stray capacitance is not possible.

【0047】しかるに、上記の如く、パイプ途中にアー
ス電位のガード電極23を設けた場合は、この電気回路
の一端が必ずアースされることになるから、パイプ内の
緩衝液による電気抵抗値も一定となり回路定数の変化が
起き難くなり、これにより周囲環境の変化、すなわち外
部電場の影響を受けない液面検出装置が可能となる。
However, when the guard electrode 23 having the ground potential is provided in the middle of the pipe as described above, one end of this electric circuit is always grounded, so that the electric resistance value of the buffer solution in the pipe is constant. Thus, a change in the circuit constant is unlikely to occur, thereby making it possible to provide a liquid level detecting device which is not affected by a change in the surrounding environment, that is, an external electric field.

【0048】なお、図3中、ガード電極23はノズル側
パイプ15bの途中に設けられているが、これに限らず
洗浄容器側パイプ15a途中に設けてもよい。また、場
合によっては、ガード電極を設けることなく、洗浄容器
21、又は試験管6、7(又は希釈液容器9、試薬容器
10a、10b)をアースするようにしてもよく、同様
の効果を得ることができる。
Although the guard electrode 23 is provided in the middle of the nozzle-side pipe 15b in FIG. 3, the guard electrode 23 is not limited to this and may be provided in the middle of the cleaning vessel-side pipe 15a. In some cases, the washing container 21 or the test tubes 6 and 7 (or the diluent container 9 and the reagent containers 10a and 10b) may be grounded without providing a guard electrode, and the same effect is obtained. be able to.

【0049】なお、前記実施の形態では自動分注装置に
液面検出装置を適用した構成としたが、本実施形態に限
ることなく、ノズル12の替わりに所定のプローブを使
用して、浮遊容量を利用して血液型判定に関する液体又
はこれにに限らず種々の液体の液面を検出するセンサと
しても利用できる。勿論、ノズル12を使用する場合
も、血液型判定に関する液体以外の種々の液体の分注に
適用しうる。
In the above embodiment, the liquid level detecting device is applied to the automatic dispensing device. However, the present invention is not limited to this embodiment. The present invention can also be used as a sensor for detecting the liquid surface of a liquid related to blood type determination or various liquids without being limited thereto. Of course, when the nozzle 12 is used, the present invention can be applied to dispensing various liquids other than the liquid related to blood type determination.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、次に示す効果がある。 ノズルと液体容器との間の浮遊容量を、基準側ワン
ショット回路25からの基準パルス信号TP1と検出側
ワンショット回路26からの可変パルス幅信号TP2と
の差分信号TP3を積分して前記パルス幅の変化量を直
流電圧(E)の変化量として検出するようにしているの
で、ノズルが液面に接触又は離間する瞬間の浮遊容量の
急激な変化を上記直流電圧(E)の急激な変化として検
出しているため、即ち従来例の浮遊容量検出の方法の如
く周波数(パルス数)の変化としてでなく、パルス幅の
変化量として捕らえこれを積分回路により安定な直流電
圧値の変化量として検出しこの変化量が所定の変化量以
上になったときノズルが液面位置に至ったと判定検出す
るようにしているので、検出状態が安定し検出精度を向
上しうる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. The stray capacitance between the nozzle and the liquid container is determined by integrating the difference signal TP3 between the reference pulse signal TP1 from the reference one-shot circuit 25 and the variable pulse width signal TP2 from the detection-side one-shot circuit 26 to obtain the pulse width. Is detected as a change in the DC voltage (E), so that a sudden change in the stray capacitance at the moment when the nozzle contacts or separates from the liquid surface is regarded as a sudden change in the DC voltage (E). Because it is detected, that is, not as a change in frequency (number of pulses) as in the conventional method of detecting stray capacitance, but as a change in pulse width, this is detected as a stable change in DC voltage value by an integration circuit. When the amount of change is equal to or greater than a predetermined amount of change, it is determined that the nozzle has reached the liquid level, so that the detection state can be stabilized and the detection accuracy can be improved.

【0051】上記の如く直流電圧値の変化量として検
出するようにしているので、ノズルが液面に近接して接
触したときのみならず、液面から離れて上動するときに
も液面位置を検出し得、従来例の圧力検出法の如く液面
に近接接触したときのみしか液面検出できないものに比
して、ノズルにクロットが詰まった事実を検出でき、誤
検出を防止して、一層検出精度を向上し得る。
As described above, since the detection is made as the amount of change in the DC voltage value, not only when the nozzle comes in close contact with the liquid surface but also when the nozzle moves upward away from the liquid surface, the liquid surface position is detected. Can detect the fact that the clot is clogged in the nozzle, preventing erroneous detection, compared to the conventional pressure detection method that can only detect the liquid level when it comes into close contact with the liquid surface, Detection accuracy can be further improved.

【0052】1つのノズルを繰り返し使用ができるの
で、従来例の電気抵抗法の如くノズルの先端に液体の種
類に応じて取り替えの必要ある高価な導電性チップを使
用するものに比して、運転コストを大幅に低減し得る。
Since one nozzle can be used repeatedly, the operation is more difficult than the one using an expensive conductive tip which needs to be replaced according to the type of liquid at the tip of the nozzle as in the conventional electric resistance method. Costs can be significantly reduced.

【0053】又、本発明液面検出装置は分注装置に限
らず、例えば浮遊容量を利用して液面を検出するセンサ
としても利用でき、応用範囲が広い。 ノズル又は該ノズルに接続したパイプの途中にアース
電位の電極を設けたので、安定した浮遊容量を得ること
が出来、一層検出精度を向上しうる。
The liquid level detecting device of the present invention is not limited to a dispensing device, but can be used as a sensor for detecting a liquid level using, for example, a floating capacity, and has a wide range of applications. Since the ground potential electrode is provided in the middle of the nozzle or the pipe connected to the nozzle, a stable floating capacitance can be obtained, and the detection accuracy can be further improved.

【0054】また前記制御回路には、測定されるべき
浮遊容量と前記パルス幅の変化量の実験データから算出
された前記所定の変化量が記憶されているので、上記の
如く変化量の比較によりノズル等が液面へ近接及び離間
するときの何れにおいても液面検出が可能である。
Since the control circuit stores the predetermined change amount calculated from the experimental data of the stray capacitance to be measured and the change amount of the pulse width, the control circuit stores the predetermined change amount as described above. The liquid level can be detected both when the nozzle or the like approaches or separates from the liquid level.

【0055】また検出側ワンショット回路から浮遊容
量への接続線には安定化ダイオードが設けられているの
で、周囲の雑音及び容量による影響を排除できる。
Further, since a stabilizing diode is provided on the connection line from the one-shot circuit on the detection side to the stray capacitance, the influence of ambient noise and capacitance can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】輸血検査に使用される自動分注装置の側面図で
ある。
FIG. 1 is a side view of an automatic dispensing device used for a blood transfusion test.

【図2】上記装置の試薬及び検体の概略構成配置図であ
る。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a reagent and a sample of the apparatus.

【図3】上記装置の分注ユニット、洗浄容器及びノズル
部分の流路構成を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a channel configuration of a dispensing unit, a washing container, and a nozzle portion of the apparatus.

【図4】上記装置に適応される回路の概略構成図であ
る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a circuit applied to the device.

【図5】図4に示す回路の詳細を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing details of the circuit shown in FIG. 4;

【図6】上記回路の信号波形を示す図であるり、図6
(a)は基準側ワンショット回路の出力パルス信号を示
し、図6(b)は検出側ワンショット回路の出力パルス
信号を示し、図6(c)は浮遊容量CSが小さいときの
比較回路からの出力パルス信号を示し、図6(d)はノ
ズルが液面に接触して浮遊容量CSが急激に大きくなっ
たときの比較回路からの出力パルス信号を示し、図6
(e)及び(f)は夫々上記図6(c)及び(d)に対
応して積分回路から出力される直流電圧信号を示す。
FIG. 6 is a diagram showing signal waveforms of the circuit,
FIG. 6A shows an output pulse signal of the reference one-shot circuit, FIG. 6B shows an output pulse signal of the detection one-shot circuit, and FIG. 6C shows a comparison circuit when the stray capacitance CS is small. FIG. 6D shows an output pulse signal from the comparison circuit when the stray capacitance CS suddenly increases due to the nozzle contacting the liquid surface.
(E) and (f) show DC voltage signals output from the integrating circuit corresponding to FIGS. 6 (c) and (d), respectively.

【図7】ノズルの液面に対する位置の変化に対応して浮
遊容量CSが変化する状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which the stray capacitance CS changes in accordance with a change in the position of the nozzle with respect to the liquid level.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…自動分注装置 2…固定テーブル 3…可動ユニット 4…ピペットユニッ
ト 5…分注ユニット 6、7…試験管 8…ゲルカセット 9…希釈液容器 10…血球試薬容器 11…液面検出装置 12…ノズル 13…シリンジ 14…三方弁 15a、15b…パ
イプ 21…洗浄容器 22…ノズル洗浄槽 23…ガード電極 24…基準周波数発
生回路 25…基準側ワンショット回路 26…検出側ワンシ
ョット回路 27…比較部 28…積分回路 29…電源 30…回路安定化ダ
イオード 31…静電容量検出端子 32…制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Automatic dispensing apparatus 2 ... Fixed table 3 ... Moving unit 4 ... Pipette unit 5 ... Dispensing unit 6, 7 ... Test tube 8 ... Gel cassette 9 ... Diluent container 10 ... Blood cell reagent container 11 ... Liquid level detecting device 12 ... Nozzle 13 ... Syringe 14 ... Three-way valve 15a, 15b ... Pipe 21 ... Cleaning container 22 ... Nozzle cleaning tank 23 ... Guard electrode 24 ... Reference frequency generation circuit 25 ... Reference-side one-shot circuit 26 ... Detection-side one-shot circuit 27 ... Comparison Part 28 ... integration circuit 29 ... power supply 30 ... circuit stabilizing diode 31 ... capacitance detection terminal 32 ... control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−197539(JP,A) 特開 平8−122338(JP,A) 特開 平5−175425(JP,A) 特開 昭52−90075(JP,A) 特開 平8−220161(JP,A) 特開 平8−271556(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 35/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-10-197539 (JP, A) JP-A-8-122338 (JP, A) JP-A-5-175425 (JP, A) JP-A 52-1982 90075 (JP, A) JP-A-8-220161 (JP, A) JP-A-8-271556 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 35/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 分注装置の分注に使用されるノズル(1
2)と所定の回路とを少なくとも備え、該所定回路によ
り、ノズル(12)と液体容器(6、7、9、10)の
間の浮遊容量の変化を測定し、かつノズル先端部が液体
の液面位置に至ったことを検出する、液面検出装置にお
いて、前記所定回路が、 基準周波数発生回路(24)と、 該基準周波数発生回路(24)からの入力信号の立ち上
がり又は立ち下りに同期して、基準容量によって規定さ
れるパルス幅の基準パルス信号(TP1)を出力する基
準側ワンショット回路と、 該基準周波数発生回路(24)からの入力信号の立ち上
がり又は立ち下りに同期して、前記浮遊容量に比例して
変化する時定数によって規定されるパルス幅の可変パル
ス幅信号(TP2)を出力する検出側ワンショット回路
と、 前記基準パルス信号(TP1)及び前記可変パルス信号
(TP2)の差分(TP3)を積分することにより、パ
ルス幅の変化量を直流電圧(E)の変化量として検出す
る積分回路(28)と、前記検出された変化量の増加が所定の電圧変化値以上の
場合に液面検出信号を、前記検出された変化量の減少が
所定の電圧変化値以上の場合に液面離間検出信号を 出力
する制御回路(32)と、前記ノズルまたはノズルに連通するパイプ(15a、1
5b)の途中に、該パイプ中を流れる液体に接触するア
ース電極(23)と、 を備えたことを特徴とする液面検出装置。
A nozzle (1) used for dispensing of a dispensing device.
2) and at least a predetermined circuit, the predetermined circuit is used to measure a change in the stray capacitance between the nozzle (12) and the liquid container (6, 7, 9, 10), and that the tip of the nozzle is a liquid. In the liquid level detecting device for detecting that the liquid level has been reached, the predetermined circuit is synchronized with a reference frequency generation circuit (24) and a rise or fall of an input signal from the reference frequency generation circuit (24). A reference-side one-shot circuit that outputs a reference pulse signal (TP1) having a pulse width defined by a reference capacitance; and a rising or falling edge of an input signal from the reference frequency generation circuit (24). A detection-side one-shot circuit that outputs a variable pulse width signal (TP2) having a pulse width defined by a time constant that changes in proportion to the stray capacitance; An integration circuit (28) for detecting a change amount of the pulse width as a change amount of the DC voltage (E) by integrating a difference (TP3) of the variable pulse signal (TP2); and increasing the detected change amount. Is greater than or equal to a predetermined voltage change value.
In the case where the liquid level detection signal is
A control circuit (32) for outputting a liquid level separation detection signal when the voltage change value is equal to or more than a predetermined voltage change value; and a nozzle (15a, 1
In the course of step 5b), the contact with the liquid flowing through the pipe
And a ground electrode (23) .
【請求項2】 所定のプローブ(12)と所定の回路と
を少なくとも備え、該所定回路により、プローブ(1
2)と液体容器(6、7、9、10)の間の浮遊容量の
変化を測定し、かつノズル先端部が液体の液面位置に至
ったことを検出する、液面検出装置において、前記所定
回路が、 基準周波数発生回路(24)と、 該基準周波数発生回路(24)からの入力信号の立ち上
がり又は立ち下りに同期して、基準容量によって規定さ
れるパルス幅の基準パルス信号(TP1)を出力する基
準側ワンショット回路と、 該基準周波数発生回路(24)からの入力信号の立ち上
がり又は立ち下りに同期して、前記浮遊容量に比例して
変化する時定数によって規定されるパルス幅の可変パル
ス幅信号(TP2)を出力する検出側ワンショット回路
と、 前記基準パルス信号(TP1)及び前記可変パルス信号
(TP2)の差分(TP3)を積分することにより、パ
ルス幅の変化量を直流電圧(E)の変化量として検出す
る積分回路(28)と、前記検出された変化量の増加が所定の電圧変化値以上の
場合に液面検出信号を、前記検出された変化量の減少が
所定の電圧変化値以上の場合に液面離間検出信号を 出力
する制御回路(32)と、前記プローブまたはプローブに連通するパイプ(15
a、15b)の途中に、該パイプ中を流れる液体に接触
するアース電極(23)と 、 を備えたことを特徴とする液面検出装置。
2. At least a predetermined probe (12) and a predetermined circuit are provided, and the probe (1) is provided by the predetermined circuit.
2) A liquid level detecting device for measuring a change in a floating capacity between a liquid container and a liquid container (6, 7, 9, 10) and detecting that a nozzle tip has reached a liquid level position of the liquid. A predetermined circuit comprises: a reference frequency generation circuit (24); and a reference pulse signal (TP1) having a pulse width defined by a reference capacitance in synchronization with a rise or fall of an input signal from the reference frequency generation circuit (24). And a pulse width defined by a time constant that varies in proportion to the stray capacitance in synchronization with the rise or fall of the input signal from the reference frequency generation circuit (24). By integrating a detection one-shot circuit that outputs a variable pulse width signal (TP2) and a difference (TP3) between the reference pulse signal (TP1) and the variable pulse signal (TP2), An integrating circuit (28) for detecting a change amount of the pulse width as a change amount of the DC voltage (E), wherein an increase of the detected change amount is equal to or more than a predetermined voltage change value;
In the case where the liquid level detection signal is
Given a control circuit for outputting a liquid surface spaced detection signal (32) in the case of more than the voltage change value, a pipe communicating with the probe or probes (15
a, contact with the liquid flowing in the pipe in the middle of 15b)
And a ground electrode (23) .
【請求項3】 請求項1に記載の液面検出装置におい
て、 前記制御回路は、前記ノズルの液面位置を計算し、前記
ノズルが計算液面位置から所定距離以上離れて上動して
も前記離間検出信号が出力されない場合は異常状態を知
らせる、ことを特徴とする液面検出装置
3. The liquid level detecting device according to claim 1,
The control circuit calculates a liquid level position of the nozzle,
The nozzle moves upward at least a predetermined distance from the calculated liquid level.
If the separation detection signal is not output, the
A liquid level detecting device .
【請求項4】 請求項1乃至3の何れかに記載の液面検
出装置において、 前記制御回路には、測定されるべき浮遊容量と前記パル
ス幅の変化量の実験データから算出された前記所定の変
化量が記憶されている、ことを特徴とする液面検出装
置。
4. The liquid level detecting device according to claim 1, wherein the control circuit includes a predetermined capacitance calculated from experimental data of a stray capacitance to be measured and a change amount of the pulse width. A liquid level detecting device, wherein the amount of change of the liquid level is stored.
【請求項5】 請求項1乃至4の何れかに記載の液面検
出装置において、 前記検出側ワンショット回路(26)から浮遊容量への
接続線には安定化ダイオード(30)が接続されている
ことを特徴とする液面検出装置。
5. The liquid level detecting device according to claim 1, wherein a stabilizing diode (30) is connected to a connection line from the detection-side one-shot circuit (26) to the stray capacitance. A liquid level detecting device.
【請求項6】 請求項1乃至5の何れかに記載の液面検
出装置において、 前記液体は、血液、バッファー希釈駅、血球試薬、血球
浮遊液の何れかであることを特徴とする液面検出装置。
6. The liquid level detecting device according to claim 1, wherein the liquid is any one of blood, a buffer dilution station, a blood cell reagent, and a blood cell suspension. Detection device.
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