JP3880057B2 - Sample characteristic measurement device - Google Patents

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本発明は、検体がかけられることで発色する呈色試験紙に光を当て、その反射率に基づいて検体の特性を計測する検体特性計測装置に関する。   The present invention relates to a specimen characteristic measuring apparatus that applies light to a colored test paper that develops color when a specimen is applied, and measures the characteristics of the specimen based on the reflectance.

人や動物の体液、例えばその血液、汗、尿等に含まれる成分、あるいは上下水道、工場廃水、土壌中に含まれる成分等を簡易に分析する手段として、呈色試験紙が用いられる。呈色試験紙とは、リトマス試験紙がその代表的なものとしてよく知られているが、スティック状の紙の先端に、検体をかけることで発色する試薬を含ませた試験片が取り付けられたものであり、発色の色調変化から検体に含まれる成分を分析することができる。   Color test paper is used as a means for easily analyzing components contained in human or animal body fluids, such as blood, sweat, urine, or the like, or components contained in water and sewage, factory wastewater, or soil. Color test paper is well known as litmus paper, but a test piece containing a reagent that develops color when a specimen is applied is attached to the tip of stick-shaped paper. Yes, it is possible to analyze the components contained in the specimen from the change in color tone.

例えば、尿をかけて試験片の色の変化から尿の特性を分析するものとして、ブトウ糖(尿糖)、蛋白質、潜血、尿中ウロブリノーゲン、ケトン体、ビリルビン、亜硝酸塩、白血球等の検出対象毎に異なる試験片または試験紙が市販されている。また、飲料水や工業排水中の金属イオン濃度を検出する試験紙や、食品添加物中の亜硝酸濃度を検出する試験紙、果汁等に含まれるビタミンC濃度を検出する試験紙、化学分析用として亜鉛成分や残留塩素、錫成分、六価クロム成分等を検出する試験紙等が用いられている。   For example, to analyze the characteristics of urine from the color change of the test piece over urine, such as butter sugar (urine sugar), protein, occult blood, urinary urobrinogen, ketone bodies, bilirubin, nitrite, leukocytes, etc. Different test pieces or test papers are commercially available for each detection target. Also, test paper for detecting metal ion concentration in drinking water and industrial wastewater, test paper for detecting nitrous acid concentration in food additives, test paper for detecting vitamin C concentration in fruit juice, etc., for chemical analysis Test papers for detecting zinc components, residual chlorine, tin components, hexavalent chromium components and the like are used.

これら呈色試験紙を用いて検体の特性を分析するものとして、本願発明者は、特許文献1において、検体がかけられることで発色する試験片を有するスティック状の検体成分試験紙を用いる携帯型検体分析装置を提案している。ここでは、発光素子と受光素子とを組合せ、検体成分試験紙に光を当て、返ってくる光の反射強度を検出して検体成分の分析を行っている。   In order to analyze the characteristics of the specimen using these colored test papers, the inventor of the present application uses, in Patent Document 1, a portable type using a stick-like specimen component test paper having a test piece that develops color when the specimen is applied. A sample analyzer is proposed. Here, the light emitting element and the light receiving element are combined, the specimen component test paper is irradiated with light, and the reflection intensity of the returned light is detected to analyze the specimen component.

特開2004−151082号公報JP 2004-151082 A

これら呈色試験紙の発色の仕方は色々である。例えば、尿に含まれる尿糖成分により発色するいわゆる尿糖試験紙では、緑系の発色を呈し、尿糖値が大きくなるにつれ、薄い緑色から濃い緑色に変化する。したがって、この場合には、同じ色調の範囲で、色の濃淡を区別することで尿糖値を検出できる。   There are various ways of coloring these colored test papers. For example, a so-called urine sugar test paper that develops color by a urine sugar component contained in urine exhibits a green color and changes from light green to dark green as the urine sugar value increases. Therefore, in this case, the urine sugar value can be detected by distinguishing the shade of the color within the same color tone range.

これに対し、検体の特性の相違を発色の色調を変えて教える呈色試験紙もある。代表例はpH試験紙で、よく知られるように、酸性の検体がかけられるときはオレンジ系の色に発色し、アルカリ性の検体がかけられるときは青系の色に発色する。したがって、この場合には、単なる色の濃淡の区別ではpHの相違を区別できないことがある。   On the other hand, there is also a colored test paper that teaches the difference in the characteristics of the specimen by changing the color tone of the color. A typical example is a pH test paper. As is well known, when an acidic sample is applied, it develops an orange color, and when an alkaline sample is applied, it develops a blue color. Therefore, in this case, the difference in pH may not be distinguished by simply distinguishing between the shades of colors.

したがって、呈色試験紙によっては、それに光を当て、返ってくる光の反射強度を単に比較するだけでは、検体の分析に不十分な場合がある。   Therefore, depending on the color test paper, it may not be sufficient for analysis of the specimen to simply illuminate the light and simply compare the reflected light intensity.

本発明の目的は、検体の特性の相違により発色の色調が変化する呈色試験紙を用いて、より詳細に検体の特性を計測できる検体特性計測装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a specimen characteristic measuring apparatus capable of measuring specimen characteristics in more detail using a colored test paper whose color tone changes depending on the specimen characteristics.

1.本発明の原理
本発明は、pH試験紙について、検体のpHにより発色がどのように異なるのかを調査実験し、以下のような結果を得たことに基づくものである。図1は、pH試験紙におけるpHの相違による呈色の変化を表わす図であり、この例では、pH5からpH9までの相違に対し、オレンジ系の呈色から青系の呈色に激しく変化することが示されている。したがって、肉眼で定性的に見る分には、酸性かアルカリ性か判別が容易である。しかし、これを反射率の相違で区別するには問題がある。
1. Principle of the Present Invention The present invention is based on an investigation and experiment on how color development differs depending on the pH of a specimen on a pH test paper, and the following results are obtained. FIG. 1 is a diagram showing a change in coloration due to a difference in pH in a pH test paper. In this example, the color change from orange to blue is drastically changed with respect to a difference from pH5 to pH9. It has been shown. Therefore, it is easy to discriminate between acidic and alkaline when viewed qualitatively with the naked eye. However, there is a problem to distinguish this by the difference in reflectance.

図2は、図1のpH試験紙の呈色変化を、横軸に光の波長、縦軸にその波長における反射率をとり、pHの相違による波長特性を実験的に求めたものである。このように、波長特性は、pHの相違により複雑な変化をしていることがわかった。例えば、波長450nmでは、pH9の検体がかけられたときが最も反射率が大きく、pH5の検体がかけられたときが最も反射率が小さい。これに対し、波長650nmでは、pH5の検体がかけられたときが最も反射率が大きく、pH9の検体がかけられたときが最も反射率が小さい。また、波長500nmから550nmの範囲では、pHの大小の変化に対し反射率の大小の変化が一方向ではなく、変化の順序が入り乱れている。   FIG. 2 shows experimentally the wavelength characteristics of the pH test paper of FIG. 1, the horizontal axis representing the wavelength of light and the vertical axis representing the reflectance at that wavelength, and the difference in pH. Thus, it has been found that the wavelength characteristics are complicatedly changed due to the difference in pH. For example, at a wavelength of 450 nm, the reflectance is the highest when a specimen having a pH of 9 is applied, and the reflectance is smallest when a specimen having a pH of 5 is applied. On the other hand, at a wavelength of 650 nm, the reflectance is the highest when a specimen having a pH of 5 is applied, and the reflectance is smallest when a specimen having a pH of 9 is applied. Further, in the wavelength range from 500 nm to 550 nm, the change in reflectance is not unidirectional with respect to the change in pH, and the order of change is disturbed.

このように、検出波長帯をどのようにとるかにより、pHの大小の変化に対する反射率の大小の変化についての順序が大きく異なることがわかった。したがって、単なる反射率の大小の比較では、検体のpHを区別することが困難である。   As described above, it was found that the order of the change in reflectance with respect to the change in pH is greatly different depending on how the detection wavelength band is taken. Therefore, it is difficult to distinguish the pH of the specimen by simply comparing the reflectances.

しかし、図2のデータを詳細に検討することで、次のような方法が可能であることがわかる。例えば、尿糖成分の分析に用いられる試験紙は、青系から緑系の波長を用いるのが便利であるが、例えば波長530nmに注目すると、pH6以下についてpHの大小と反射率の大小の順序が入り乱れるが、pH7以上ではpHが大きいほど反射率は低くなる。一方、LED(Light Emission Diode)としてよく用いられるオレンジ系の波長、例えば650nmに注目すると、pH8以上ではpHの相違による反射率の変化が飽和に近いが、pH7以下では、pHが小さくなるほど反射率は大きくなる。   However, by examining the data in FIG. 2 in detail, it can be seen that the following method is possible. For example, it is convenient to use a blue to green wavelength test paper for analysis of urine sugar components. For example, when paying attention to a wavelength of 530 nm, the order of the magnitude of the pH and the order of the reflectance for the pH of 6 or less. However, when the pH is 7 or higher, the reflectivity decreases as the pH increases. On the other hand, when focusing on an orange wavelength, for example, 650 nm, which is often used as an LED (Light Emission Diode), the change in reflectance due to the difference in pH is close to saturation at pH 8 or higher, but the reflectance decreases as pH decreases at pH 7 or lower. Becomes bigger.

換言すれば、pHの小さい酸性の検体がかけられるときはそのpHの相違によりオレンジ系の波長帯において反射率が一方向に変化し、pHの大きいアルカリ性の検体がかけられるときはそのpHの相違により青系の波長帯において反射率が一方向に変化する。それ以外では、pHの相違による反射率の変化は使いにくい。したがって、pHの変化の全域に渡って1つの検出波長帯を用いるのではなく、pHの小さいところで使いやすい検出波長帯と、pHの大きいところで使いやすい検出波長帯を補完して用いるようにすれば、より詳細に検体のpHを検出することができることになる。   In other words, when an acidic sample with a low pH is applied, the reflectance changes in one direction due to the difference in pH, and when an alkaline sample with a high pH is applied, the difference in pH As a result, the reflectance changes in one direction in the blue wavelength band. Otherwise, the change in reflectance due to the difference in pH is difficult to use. Therefore, instead of using one detection wavelength band over the entire range of pH change, a detection wavelength band that is easy to use at a low pH and a detection wavelength band that is easy to use at a high pH are complemented. Thus, the pH of the specimen can be detected in more detail.

呈色試験紙の発色は、時々刻々変化する。したがって、発色が飽和したときの状態を検出して検体の特性を評価することもできるが、飽和まで待つのは時間がかかる上に、飽和の定義も面倒である。そこで、検体がかけられたときからの時間を定めて、呈色の時間変化を比較するほうが迅速でかつ定量的な処理に適する。そこで、pH試験紙に検体がかけられたときからの時間を測定し、そのときの反射率の時間変化を調査した。その結果を定性的に図3、図4に示す。   The color of the colored test paper changes from moment to moment. Therefore, it is possible to detect the state when the color development is saturated and evaluate the characteristics of the specimen. However, it takes time to wait until saturation, and the definition of saturation is troublesome. Therefore, it is more suitable for quick and quantitative processing to determine the time from when the specimen is applied and compare the color change with time. Therefore, the time from when the specimen was put on the pH test paper was measured, and the change in reflectance over time was investigated. The results are qualitatively shown in FIGS.

図3、図4は、横軸に検体がpH試験紙にかけられたときからの時間を取り、縦軸に反射強度を取って反射強度の時間変化を示すものである。時刻Tと時刻Tとの間は約1秒である。反射強度は、広い波長範囲の発光特性を有する発光素子からpH試験紙に光を当て、その反射光を青系の検出波長帯λで受光感度がよいフォトダイオードと、オレンジ系の検出波長帯λで受光感度がよいオレンジ系検出用フォトダイオードとで同時に受け止め、その出力電圧値を規格化して示してある。規格化は、検体をかけないときの反射強度が同じになるようにした。図3は、pHが小さい酸性の検体をpH試験紙にかけた場合、図4は、pHが大きいアルカリ性の検体をpH試験紙にかけた場合の様子を示す。青系の検出波長帯λとしては、例えば530nmを、オレンジ系の検出波長帯λとしては、例えば650nmである。 In FIGS. 3 and 4, the horizontal axis indicates the time from when the specimen is placed on the pH test paper, and the vertical axis indicates the reflection intensity, and shows the time variation of the reflection intensity. Between time T 1 and time T 2, it is about 1 second. The reflection intensity is determined by shining light on a pH test paper from a light emitting element having light emission characteristics in a wide wavelength range, and reflecting the reflected light in a blue detection wavelength band λ 1 and an orange detection wavelength band. received at the same time and the light receiving sensitivity is good orange detecting photodiode lambda 2, it is shown by normalized output voltage value. Standardization was made so that the reflection intensity when the specimen was not applied was the same. FIG. 3 shows a state in which an acidic specimen having a low pH is put on a pH test paper, and FIG. 4 shows a state in which an alkaline specimen having a high pH is put on a pH test paper. The blue detection wavelength band λ 1 is, for example, 530 nm, and the orange detection wavelength band λ 2 is, for example, 650 nm.

図3からは、pHが小さい酸性の検体をpH試験紙にかけた場合、オレンジ系の検出波長帯λにおいてpHの相違により反射率の時間変化の差異がはっきり見られるが、青系の検出波長帯λにおいてはpHの相違による反射率の時間変化がほとんど同じで差異が認めにくい。一方、図4からは、pHが大きいアルカリ性の検体をpH試験紙にかけた場合、青系の検出波長帯λにおいてpHの相違により反射率の時間変化の差異がはっきり見られるが、オレンジ系の検出波長帯λにおいてはpHの相違による反射率の時間変化がほとんど同じで差異が認めにくい。 From FIG. 3, when an acidic specimen having a low pH is placed on a pH test paper, the difference in the temporal change in reflectance due to the difference in pH is clearly seen in the orange detection wavelength band λ 2 , but the blue detection wavelength In the band λ 1 , the temporal change in reflectance due to the difference in pH is almost the same, and the difference is hardly recognized. On the other hand, from FIG. 4, when an alkaline specimen having a large pH is placed on a pH test paper, a difference in reflectance over time is clearly seen due to a difference in pH in the blue detection wavelength band λ 1 . time of the reflectance due to the difference in the pH change is almost the same the difference is hardly observed in the detection wavelength band lambda 2.

図3、図4の結果をまとめたものを図5に示す。ここでは検体のpHの相違により、反射率の時刻Tと時刻Tとの間の変化率を、検出波長帯ごとに示してある。反射率の時間変化率は、時刻Tにおける反射率を基準として求めてある。図5に示されるように、青系の検出波長帯帯λにおいては、pHの小さいところでは反射率の時間変化に差異がないが、pHが大きくなると、反射率の時間変化に差異がでてくる。一方、オレンジ系の検出波長帯帯λにおいては、pHの大きいところでは反射率の時間変化に差異がないが、pHが小さくなると、反射率の時間変化に差異がでてくる。すなわち、pHの大きい検体については青系の検出波長帯帯λにおける反射率の時間変化を用い、pHの小さい検体についてはオレンジ系の検出波長帯帯λにおける反射率の時間変化を用いることで、pHの相違を容易に検出できるはずである。 A summary of the results of FIGS. 3 and 4 is shown in FIG. Here, the change rate between the time T 1 and the time T 2 due to the difference in pH of the specimen is shown for each detection wavelength band. Time rate of change of reflectivity, are determined based on the reflectance at time T 1. As shown in FIG. 5, in the blue detection wavelength band λ 1 , there is no difference in the temporal change in reflectance at a low pH, but there is a difference in the temporal change in reflectance as the pH increases. Come. On the other hand, in the orange detection wavelength band λ 2 , there is no difference in the temporal change in reflectance where the pH is high, but there is a difference in the temporal change in reflectance as the pH decreases. That is, the change in reflectance in the blue detection wavelength band λ 1 is used for a specimen having a large pH, and the change in reflectance in the orange detection wavelength band λ 2 is used for a specimen having a low pH. Thus, a difference in pH should be easily detectable.

したがって、例えば、pH試験紙に予めわかっているpHの液をかけ、時間とともに変化する反射率について、所定時間の色に対応する色のカラーサンプルを作っておく。そして、2つの検出波長帯を有する反射型光センサを用いて、そのカラーサンプルの反射率を測定し、図5のような標準テーブルを作成する。つぎに同じ反射型光センサを用いて、未知の検体をpH試験紙にかけ、その反射率の時間変化の結果を標準テーブルと比較する構成とすることで、検体のpHを特定する装置とできる。例えば、反射率の時間変化率の実測データが、青系の検出波長帯λで35%、オレンジ系の検出波長帯λで50%とすれば、図5と比較し、検体の特性の相違に対する反射率変化率の大きい方の青系の検出波長帯λのデータを補間して、pH=7.5と特定できる。別の検体について、青系の検出波長帯λで50%、オレンジ系の検出波長帯λで25%とすれば、図5と比較し、検体の特性の相違に対する反射率変化率の大きい方のオレンジ系の検出波長帯λのデータを補間して、pH=4.5と特定できる。 Therefore, for example, a liquid having a known pH is applied to a pH test paper, and a color sample of a color corresponding to a color for a predetermined time is prepared for the reflectance that changes with time. Then, the reflectance of the color sample is measured using a reflection type optical sensor having two detection wavelength bands, and a standard table as shown in FIG. 5 is created. Next, by using the same reflective optical sensor, an unknown specimen is placed on a pH test paper, and the result of the change in reflectance with time is compared with a standard table, whereby the pH of the specimen can be specified. For example, if the measured data of the reflectance change over time is 35% in the blue detection wavelength band λ 1 and 50% in the orange detection wavelength band λ 2 , the characteristic of the specimen is compared with FIG. By interpolating data of the blue detection wavelength band λ 1 having a larger reflectance change rate with respect to the difference, it can be specified that pH = 7.5. For another sample, if the blue detection wavelength band λ 1 is 50% and the orange detection wavelength band λ 2 is 25%, the reflectance change rate with respect to the difference in sample characteristics is large compared to FIG. By interpolating the orange detection wavelength band λ 2 data, it can be specified that pH = 4.5.

以上述べた実験結果に基づき、検体の特性の相違により発色の色調が変化する呈色試験紙を用いるときは、複数の検出波長帯における反射率を検出し、各検出波長帯における反射率の時間変化に基づくことで、より詳細に検体の特性を特定できることがわかった。本発明に係る検体特性計測装置は、この原理に基づいて構成されるものである。   Based on the experimental results described above, when using a colored test paper whose color tone changes due to differences in the characteristics of the specimen, the reflectance in a plurality of detection wavelength bands is detected, and the reflectance time in each detection wavelength band Based on the change, it was found that the characteristics of the specimen can be specified in more detail. The specimen characteristic measuring apparatus according to the present invention is configured based on this principle.

2.課題解決手段
本発明に係る検体特性計測装置は、検体がかけられることで検体の特性の相違に応じて波長帯の異なる色調で発色する呈色試験紙に光を当て、その反射率に基づいて検体の特性を計測する検体特性計測装置であって、発光デバイス又は受光デバイスの少なくとも一方が、異なる波長帯特性を有する複数の素子からなり、光が当てられた呈色試験紙について複数の検出波長帯における反射率を検出する反射型光センサと、検体がかけられた呈色試験紙について検出された各検出波長帯における反射率のデータの中で、検体の特性の相違に対する反射率の時間変化の度合いが大きい検出波長帯の反射率のデータを選択し、選択された反射率データから検体の特性を求める特性計測部と、を備えることを特徴とする。
2. Problem solving means The specimen characteristic measuring apparatus according to the present invention applies light to a colored test paper that develops colors with different color bands in accordance with differences in specimen characteristics when the specimen is applied, and based on the reflectance. A specimen characteristic measuring apparatus for measuring a specimen characteristic, wherein at least one of a light emitting device and a light receiving device is composed of a plurality of elements having different wavelength band characteristics, and a plurality of detection wavelengths for a colored test paper irradiated with light during a reflection type optical sensor for detecting the reflectance at the band, among the data of the reflectance at each detection wavelength band detected for color test paper sample is applied, when the reflectance with respect to differences in the characteristics of the sample And a characteristic measuring unit that selects reflectance data in a detection wavelength band having a large degree of change and obtains characteristics of the specimen from the selected reflectance data .

また、特性計測部は、呈色試験紙に検体がかけられてからの反射率の時間変化データを各検出波長帯ごとに求める手段と、呈色試験紙の呈色変化について、検体の異なる特性ごとに、かつ複数の検出波長帯ごとに、標準となる反射率の時間変化データを保持する手段と、求められた反射率の時間変化データと、標準の反射率の時間変化データとの比較に基づき、検体の特性を特定する比較特定手段と、を有することが好ましい。   In addition, the characteristic measurement unit includes a means for obtaining the time change data of the reflectance after the specimen is applied to the color test paper for each detection wavelength band, and different characteristics of the specimen with respect to the color change of the color test paper. For each of the multiple detection wavelength bands, a means for retaining the standard reflectance time variation data, and for comparing the obtained reflectance time variation data with the standard reflectance time variation data. Based on this, it is preferable to have comparison specifying means for specifying the characteristics of the specimen.

また、反射型光センサは、1つの発光素子を有する発光デバイスと、波長帯により受光特性が互いに異なる複数の受光素子を有する受光デバイスとを組み合わせ、あるいは、波長帯により発光特性が互いに異なる複数の発光素子を有する発光デバイスと、1つの受光素子を有する受光デバイスとを組み合わせて構成されることが好ましい。
In addition, the reflective optical sensor combines a light emitting device having one light emitting element and a light receiving device having a plurality of light receiving elements having different light receiving characteristics depending on the wavelength band, or a plurality of light emitting characteristics different from each other depending on the wavelength band. A light emitting device having a light emitting element and a light receiving device having one light receiving element are preferably combined.

また、呈色試験紙は、検体の特性の相違により異なる発色を呈し、検体の特性の相違によって呈色の波長特性が異なる呈色試験紙であることが好ましい。また、呈色試験紙は、検体のpHの相違により異なる発色を呈し、検体のpHの相違によって呈色の波長特性が異なるpH試験紙であることが好ましい。   In addition, the color test paper is preferably a color test paper that exhibits different color development depending on the difference in the characteristics of the specimen and has different wavelength characteristics of the color depending on the difference in the characteristics of the specimen. In addition, the color test paper is preferably a pH test paper that exhibits different color development depending on the difference in pH of the specimen and has different color characteristics of the color depending on the difference in pH of the specimen.

上記のように、本発明に係る検体特性計測装置によれば、検体の特性の相違により発色の色調が変化する呈色試験紙を用いて、より詳細に検体の特性を計測することができる。   As described above, according to the specimen characteristic measuring apparatus according to the present invention, the specimen characteristics can be measured in more detail using the color test paper whose color tone changes depending on the specimen characteristics.

以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下において、検体が尿である場合のpH計測を行う携帯型の装置について説明するが、携帯型以外のタイプ、例えば据え置き型の検体特性計測装置であってもよい。また、尿のpH計測でなくても、検体特性の相違を色調変化で教える呈色試験紙を用いるものであってもよい。例えば、図6に示すように、赤紫から青紫の色調変化で尿糖値の変化を示す尿糖成分試験紙を用いるもの等であってもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, a portable device that performs pH measurement when the sample is urine will be described. However, a type other than the portable type, for example, a stationary sample characteristic measuring device may be used. Further, instead of measuring urine pH, it is possible to use a colored test paper that teaches a difference in specimen characteristics by color change. For example, as shown in FIG. 6, it may be one using a urine sugar component test paper that shows a change in urine sugar value due to a color tone change from red purple to blue purple.

また、pH計測の対象検体は尿でなくても、飲料水、工業排水、果汁その他の測定対象液体であってもよい。また、検体特性を色調変化で教えるものであれば、pH試験紙でなくてもよい。例えば半定量イオン試験紙、分析用試験紙、簡易水質検査試験紙等を対象とすることができる。半定量イオン試験紙には、食品添加物中の亜硝酸濃度を検出する亜硝酸イオン用試験紙、土壌中の硝酸態窒素濃度を検出する硝酸イオン用試験紙、飲料水や工業排水中の金属イオン濃度を検出するアルミニウムイオン用試験紙、銅イオン用試験紙、ニッケルイオン用試験紙等の金属イオン用試験紙、果汁等に含まれるビタミンC濃度を検出するアスコルビン酸イオン試験紙等を含む。分析用試験紙には、亜鉛成分を分析する亜鉛用試験紙、残留塩素を分析する塩素用試験紙、錫成分を分析する錫用試験紙、六価クロム成分を分析する六価クロム用試験紙等を含む。   Further, the target sample for pH measurement may not be urine, but may be drinking water, industrial waste water, fruit juice, or other measurement target liquid. In addition, it is not necessary to use pH test paper as long as it teaches the specimen characteristics by color change. For example, semi-quantitative ion test paper, analytical test paper, simple water quality test paper, and the like can be targeted. Semi-quantitative ion test paper includes nitrite ion test paper for detecting nitrite concentration in food additives, nitrate ion test paper for detecting nitrate nitrogen concentration in soil, metals in drinking water and industrial wastewater. It includes a test paper for aluminum ions for detecting ion concentration, a test paper for copper ions, a test paper for metal ions such as a test paper for nickel ions, an ascorbate test paper for detecting vitamin C concentration contained in fruit juice and the like. The test paper for analysis includes zinc test paper for analyzing zinc components, chlorine test paper for analyzing residual chlorine, tin test paper for analyzing tin components, and hexavalent chromium test paper for analyzing hexavalent chromium components. Etc.

呈色試験紙にかけられる検体としては、例えば工場廃水等の液体についてはそのまま検体として用いることができる。また、例えば土壌中の成分を対象とするときは、検査対象の土壌を乾燥させて精製水を加えて十分に攪拌し、その土壌溶液を適当なろ紙等でろ過し、これを検体とすることができる。   As a sample to be applied to the color test paper, for example, a liquid such as factory waste water can be used as it is as a sample. Also, for example, when targeting soil components, dry the soil to be inspected, add purified water and stir well, filter the soil solution with a suitable filter paper, etc., and use this as the sample. Can do.

呈色試験紙に検体をかけるには、文字通り検体を呈色試験紙に注ぐようにしてかける他、例えば容器に工業排水等の検体を採取し、その容器中の検体に呈色試験紙を取り付けた検体特性計測装置を浸すことでもよい。   To put a sample on a color test paper, literally pour the sample onto the color test paper, and for example, collect a sample such as industrial wastewater in a container and attach the color test paper to the sample in the container. Alternatively, the specimen characteristic measuring device may be immersed.

図7は、呈色試験紙100と、携帯型の検体特性計測装置110の構成を示す図で、図7(a)は、検体特性計測装置110の平面図及びそれに取り付けられる呈色試験紙100を示す図で、図7(b)は呈色試験紙100が取り付けられた検体特性計測装置110に検体である尿104がかけられたときの断面図、図7(c)は検体特性計測装置110を裏面から見た図である。   FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the color test paper 100 and the portable sample characteristic measuring apparatus 110. FIG. 7A is a plan view of the sample characteristic measuring apparatus 110 and the color test paper 100 attached thereto. FIG. 7B is a cross-sectional view when the urine 104 as the specimen is put on the specimen characteristic measuring apparatus 110 to which the color test paper 100 is attached, and FIG. 7C is a specimen characteristic measuring apparatus. It is the figure which looked at 110 from the back.

呈色試験紙100は、尿がかけられることでそのpHに従って発色する試薬を含む試験片102を先端部分に有するスティック状の試験紙である。pHと呈色の関係は、図1に説明したように、pHに応じて色調が変化するものである。   The colored test paper 100 is a stick-shaped test paper having a test piece 102 containing a reagent that develops color according to its pH when urine is applied. As described with reference to FIG. 1, the relationship between pH and coloration is such that the color tone changes according to pH.

携帯型の検体特性計測装置110は、片手で把持できるハウジング112を備え、その長手方向に沿って呈色試験紙を挿入して保持する案内溝114を有する。また、先端部に近いところに、検体である尿を注いで保持するためのくぼみ116を備える。ハウジング112は防水構造となっており、その内部には、反射型光センサ10と、検体特性を特定して計測する制御IC120が回路基板に取り付けられて収納される。反射型光センサ10は後述するように、広い波長範囲の発光特性を有する発光素子と、検出波長帯が互いに異なる2つの受光素子からなる受光素子を有する。反射型光センサ10が配置されるところには、防水構造の検出窓が設けられ、この検出窓の位置に対応するところに呈色試験紙100の試験片102が来るように設定される。ハウジング112の裏面側には操作ボタンとともに、検体特性の計測結果を表示する小型ディスプレイ118が設けられる。   The portable specimen property measuring apparatus 110 includes a housing 112 that can be grasped with one hand, and has a guide groove 114 that inserts and holds a colored test paper along its longitudinal direction. In addition, a recess 116 for pouring and holding urine as a specimen is provided near the tip. The housing 112 has a waterproof structure, and a reflection type optical sensor 10 and a control IC 120 for specifying and measuring the specimen characteristic are attached to and stored in the circuit board. As will be described later, the reflection type optical sensor 10 includes a light emitting element having light emission characteristics in a wide wavelength range and a light receiving element including two light receiving elements having different detection wavelength bands. Where the reflection type optical sensor 10 is disposed, a detection window having a waterproof structure is provided, and the test piece 102 of the colored test paper 100 is set so as to come to a position corresponding to the position of the detection window. On the back side of the housing 112, a small display 118 for displaying the measurement result of the specimen characteristic is provided together with the operation buttons.

かかる構成の作用を説明する。呈色試験紙100は、試験片102が反射型光センサ10のための検出窓に向かい合うようにして案内溝114に挿入され位置決めされる。そして、検体特性計測装置110の使用者は、ハウジング112を片手で把持し、尿104をくぼみ116に向けて注ぐ。くぼみ116に注がれた尿104は、案内溝114と呈色試験紙100の間の隙間を通り、試験片102に達し、試験片102を発色させる。反射型光センサ10は、検出窓を通して光を発色した試験片102に当て、戻される光を受け止めて、2つの検出波長帯における反射率を検出し、そのデータを制御IC120に出力する。制御IC120は、図5で説明した標準テーブルを備え、これと反射型光センサ10からのデータとに基づき、尿のpHを特定計測し、その結果を小型ディスプレイ118に出力する。   The operation of this configuration will be described. The colored test paper 100 is inserted into the guide groove 114 and positioned so that the test piece 102 faces the detection window for the reflective optical sensor 10. Then, the user of the specimen characteristic measuring apparatus 110 holds the housing 112 with one hand and pours the urine 104 toward the recess 116. The urine 104 poured into the depression 116 passes through the gap between the guide groove 114 and the colored test paper 100, reaches the test piece 102, and causes the test piece 102 to develop color. The reflective optical sensor 10 applies light to the test piece 102 that has developed color through the detection window, receives the returned light, detects the reflectance in the two detection wavelength bands, and outputs the data to the control IC 120. The control IC 120 includes the standard table described with reference to FIG. 5 and specifically measures the pH of urine based on this and the data from the reflective optical sensor 10, and outputs the result to the small display 118.

図8は、検体特性計測装置110の検体特性計測に関する部分のブロック図である。反射型光センサ10は、発光素子20と、発光素子20から放射される光を外部に導く導光体30と、導光体30から放射され呈色試験紙100の試験片102に当たって戻される光を受取る受光素子50a,50bを含んで構成される。発光素子20は、広い波長範囲の発光特性を有する素子で、例えばLEDで構成することができる。導光体30は、例えば透明樹脂を所定の形状に成形し、その底部から発光素子20の光を受取り、上部の光放射口までの間光を外に漏らさないように必要な外表面を金属被膜でコーティングしたものを用いることができる。2つの受光素子50a,50bは、波長帯により受光特性が互いに異なるフォトダイオード等を用いることができる。例えば、一方の受光素子50aを青色系の検出波長帯λを有するフォトダイオードとし、他方の受光素子50bをオレンジ系の検出波長帯λを有するフォトダイオードとして用いる。フォトダイオードに代えてフォトトランジスタを用いることもできる。 FIG. 8 is a block diagram of a portion relating to the specimen characteristic measurement of the specimen characteristic measuring apparatus 110. The reflective optical sensor 10 includes a light emitting element 20, a light guide 30 that guides light emitted from the light emitting element 20 to the outside, and light that is emitted from the light guide 30 and strikes the test piece 102 of the colored test paper 100. Light receiving elements 50a and 50b. The light emitting element 20 is an element having light emission characteristics in a wide wavelength range, and can be constituted by an LED, for example. The light guide 30 is formed of, for example, a transparent resin in a predetermined shape, receives light from the light emitting element 20 from the bottom, and has a metal outer surface necessary to prevent light from leaking to the upper light emission port. What was coated with the film can be used. As the two light receiving elements 50a and 50b, photodiodes having different light receiving characteristics depending on the wavelength band can be used. For example, one of the light receiving element 50a and a photodiode having a detection wavelength band lambda 1 for blue, using other light receiving element 50b as a photodiode having a detection wavelength band lambda 2 of orange. A phototransistor can be used instead of the photodiode.

制御IC120は、CPU122と、発光素子20とのインターフェース回路である発光I/F124と、検出波長帯λの受光素子50aとの間のインターフェース回路であるλI/F126と、検出波長帯λの受光素子50bとの間のインターフェース回路であるλI/F128と、小型ディスプレイ118とのインターフェース回路である表示I/F130と、図5で説明した内容の標準テーブルを記憶する記憶部132とを含んで構成される。これらの各要素は、内部バスで接続される。 Control IC120 includes a CPU 122, a light emitting I / F 124 is an interface circuit between the light emitting element 20, and λ 1 I / F126 is an interface circuit between the light receiving element 50a of the detection wavelength band lambda 1, detection wavelength band lambda Λ 2 I / F 128 that is an interface circuit between the two light receiving elements 50b, a display I / F 130 that is an interface circuit with the small display 118, and a storage unit 132 that stores a standard table having the contents described in FIG. It is comprised including. Each of these elements is connected by an internal bus.

制御IC120のCPU122は、標準テーブルを予め作成するためのティーチング部140の機能と、標準テーブルと比較して検体の特性を特定する特性計測部142の機能を含んで構成される。これらの機能はソフトウエアによって実現することができ、具体的には対応する検体特性計測プログラムを実行することで実現できる。また、各機能の一部をハードウエアで実現するように構成してもよい。   The CPU 122 of the control IC 120 includes a function of the teaching unit 140 for creating a standard table in advance, and a function of a characteristic measuring unit 142 for specifying the characteristics of the specimen in comparison with the standard table. These functions can be realized by software, specifically, by executing a corresponding specimen characteristic measurement program. Moreover, you may comprise so that a part of each function may be implement | achieved by hardware.

かかる構成の作用、特にCPU122の各機能の内容に付き、図9、図10のフローチャートを用いて説明する。図9は、標準テーブルを作成するティーチングの手順のフローチャートであり、CPU122のティーチング部における処理手順の内容を示すものである。図10は、特性計測の手順のフローチャートであり、CPU122の特性計測部における処理手順の内容を示すものである。   The operation of such a configuration, particularly the contents of each function of the CPU 122, will be described with reference to the flowcharts of FIGS. FIG. 9 is a flowchart of the teaching procedure for creating the standard table, and shows the contents of the processing procedure in the teaching unit of the CPU 122. FIG. 10 is a flowchart of the characteristic measurement procedure, and shows the contents of the processing procedure in the characteristic measurement unit of the CPU 122.

標準テーブルは、2つの検出波長帯を有する反射型光センサを用い、予めpHの分かっている検体をpH試験紙にかけてその反射率の時間変化を測定することで作成することもできる。しかし、ティーチングは必要に応じ行い、反射型光センサの経時変化等を常に較正できることが好ましい。そこで、ティーチングのたびに検体をpH試験紙にかけるのに代え、予め、各pHにおいて、反射率の時間変化率と等しい値となるカラーサンプルを用意し、このカラーサンプルを2つの検出波長帯を有する反射型光センサで測定してティーチングを行う。カラーサンプルを用意するには、最初にpH試験紙に予めpHのわかっている検体をかけ、検体をかけたときからの経過時刻Tにおける発色を標準として計測し、それと同じ色になるようにTカラーサンプルを用意し、同様に、検体をかけたときからの経過時刻Tにおける発色を標準として計測し、それと同じ色になるようにTカラーサンプルを用意する。すなわち、カラーサンプルは、各pHごとに、TカラーサンプルとTカラーサンプルとを1組として用意される。時刻TとTは、試験片102の発色が急に変化する期間内に設定するのが好ましい。例えば、Tについて検体をかけてから1秒後、TをTから1秒後、すなわち検体をかけてから2秒後と設定することができる。以下では、このカラーサンプルを用いるティーチングの手順について説明する。 The standard table can also be created by using a reflection type optical sensor having two detection wavelength bands and measuring a change in reflectance with time by placing a specimen having a known pH on a pH test paper. However, it is preferable that teaching is performed as necessary, and that the change with time of the reflective optical sensor can be calibrated at all times. Therefore, instead of applying the specimen to the pH test paper every time teaching is performed, a color sample having a value equal to the rate of change in reflectance with time at each pH is prepared in advance, and this color sample is divided into two detection wavelength bands. Teaching is performed by measuring with a reflective optical sensor. To prepare a color sample, first place a specimen whose pH is known in advance on a pH test paper, measure the color development at the time T 1 from when the specimen was placed as a standard, and make it the same color as that. A T 1 color sample is prepared, and similarly, the color development at the time T 2 elapsed from when the specimen is applied is measured as a standard, and the T 2 color sample is prepared so as to have the same color. That is, the color sample, for each pH, is prepared and T 1 color samples and T 2 color samples as a set. The times T 1 and T 2 are preferably set within a period in which the color of the test piece 102 changes suddenly. For example, T 1 can be set 1 second after applying the sample, and T 2 can be set 1 second after T 1 , that is, 2 seconds after applying the sample. Hereinafter, a teaching procedure using this color sample will be described.

ティーチング処理においては、まず新しく呈色試験紙を用意する(S10)。具体的には、呈色試験紙100であるpH試験紙を検体特性計測装置110にセットする。また、ここで検体特性計測装置110の初期設定を行う。初期設定には、2つの受光素子50a,50bの感度調整が含まれる。具体的には、検体がかけられていない呈色試験紙100を用いて、発光素子20より光を当て、そのときの2つの受光素子50a,50bの反射率出力値を規格化する感度調整が行われる。これにより、反射率の変化率の算出が規格化されたものとなる。初期設定が終わると、カラーサンプルについての検出波長帯λ及び検出波長帯λでの反射率の測定が行われる。カラーサンプルは、上記のように、各pHごとにTカラーサンプルと、Tカラーサンプルの2つが用いられる。ここではpHの異なるカラーサンプルを順次用いるので、順番iで区別する。最初にi=1のカラーサンプルを用意するものとする(S12)。具体的には、pH=4,5,6,7,8,9に対応して、それぞれTカラーサンプルと、Tカラーサンプルを1組として備えるものとし、この順序に用いるとすれば、まずpH4のカラーサンプルの1組をi=1として用意する。 In the teaching process, first, a new color test paper is prepared (S10). Specifically, a pH test paper that is the color test paper 100 is set in the specimen property measuring apparatus 110. Here, initial setting of the specimen characteristic measuring apparatus 110 is performed. The initial setting includes sensitivity adjustment of the two light receiving elements 50a and 50b. Specifically, sensitivity adjustment is performed to normalize the reflectance output values of the two light receiving elements 50a and 50b by applying light from the light emitting element 20 using the color test paper 100 on which no specimen is applied. Done. As a result, the calculation of the reflectance change rate is standardized. When the initial setting is completed, the reflectance of the color sample in the detection wavelength band λ 1 and the detection wavelength band λ 2 is measured. Color samples, as described above, and T 1 color samples for each pH, two of T 2 color samples used. Here, since color samples having different pH values are used sequentially, they are distinguished by order i. First, a color sample of i = 1 is prepared (S12). Specifically, in response to pH = 4,5,6,7,8,9, and T 1 color samples respectively, T 2 and intended to comprise color samples as one set, if used in this order, First, one set of pH 4 color samples is prepared with i = 1.

そして、Tカラーサンプルを検体特性計測装置110にセットし、検出波長帯λ及び検出波長帯λでの反射率をそれぞれ計測する(S14)。具体的には、制御部120が発光I/F124を介して発光素子20に発光指示を出して、検出窓を通し、Tカラーサンプルに光を当て、戻ってくる光の反射率をλI/F126及びλI/F128を介して取得する。次に同様にして、Tカラーサンプルを検体特性計測装置110にセットし、検出波長帯λ及び検出波長帯λでの反射率をそれぞれ計測する(S16)。 Then, the T 1 color sample is set in the specimen characteristic measuring apparatus 110, and the reflectances in the detection wavelength band λ 1 and the detection wavelength band λ 2 are measured (S14). Specifically, the control unit 120 issues a light emission instruction to the light emitting element 20 via the light emission I / F 124, shines light on the T 1 color sample through the detection window, and sets the reflectance of the returning light to λ 1. Obtained via I / F 126 and λ 2 I / F 128. Next, similarly, the T 2 color sample is set in the specimen characteristic measuring apparatus 110, and the reflectances in the detection wavelength band λ 1 and the detection wavelength band λ 2 are measured (S16).

及びTにおいて、それぞれ検出波長帯λ及び検出波長帯λでの反射率が検出され取得されると、これらから検出波長帯λ及び検出波長帯λにおける反射率の変化率を算出する(S18)。反射率の変化率は、{(Tにおける反射率)−(Tにおける反射率)}/(Tにおける反射率)を絶対値の%で表わしたものを用いることができる。算出された結果は記録される(S20)。具体的には、記憶部132に記憶される標準テーブルの内容として記録される。 When the reflectance in the detection wavelength band λ 1 and the detection wavelength band λ 2 is detected and acquired at T 1 and T 2 , respectively, the change rate of the reflectance in the detection wavelength band λ 1 and the detection wavelength band λ 2 is obtained from these. Is calculated (S18). As the change rate of the reflectivity, {(reflectance at T 2 ) − (reflectance at T 1 )} / (reflectance at T 1 ) expressed in% of absolute value can be used. The calculated result is recorded (S20). Specifically, it is recorded as the contents of a standard table stored in the storage unit 132.

そして、特性i=1のカラーサンプル、すなわちpH4のカラーサンプルについて上記の処理が終われば、i=2として、次のカラーサンプル、すなわちpH5のカラーサンプルの1組を改めて用意し、上記の処理を行い記録する。これを繰り返し(S24)、すべての特性についての記録が完了か否か判断し(S22)、すべての記録が完了すればティーチング処理は終了する。これにより、図5で説明した標準テーブルが完成し、記憶部132に記憶される。   When the above processing is completed for the color sample having the characteristic i = 1, that is, the pH 4 color sample, the next color sample, that is, one set of the pH 5 color sample is prepared again as i = 2, and the above processing is performed. And record. This is repeated (S24), and it is determined whether or not the recording for all the characteristics is completed (S22). When all the recording is completed, the teaching process ends. As a result, the standard table described with reference to FIG. 5 is completed and stored in the storage unit 132.

次に特性計測の処理手順につき説明する。最初に新しい呈色試験紙100が用意され、検体特性計測装置110の初期設定が行われる。この工程は図9のS10と同じである。初期設定が終わると、測定対象の検体、すなわちpHが未知の検体が検体特性計測装置110のくぼみ116に注がれ、これによりpHが未知の検体が呈色試験紙100の試験片102に注がれることになる(S30)。   Next, a characteristic measurement processing procedure will be described. First, a new color test paper 100 is prepared, and an initial setting of the specimen characteristic measuring apparatus 110 is performed. This step is the same as S10 in FIG. When the initial setting is completed, a sample to be measured, that is, a sample whose pH is unknown is poured into the indent 116 of the sample characteristic measuring apparatus 110, whereby a sample whose pH is unknown is poured into the test piece 102 of the color test paper 100. (S30).

そして、図3、図4で説明したように、検体をかけてからの経過時刻Tにおいて検出波長帯λ及び検出波長帯λでの反射率をそれぞれ計測する(S32)。具体的には、制御部120が発光I/F124を介して発光素子20に発光指示を出して、検出窓を通し、検体がかけられた試験片102に光を当て、戻ってくる光の反射率をλI/F126及びλI/F128を介して取得する。同様に、検体をかけてからの経過時刻Tにおいて検出波長帯λ及び検出波長帯λでの反射率をそれぞれ計測する(S34)。時刻TとTは、カラーサンプルを用意するときに定めたものと同じにする。例えば、Tについて検体をかけてから1秒後、TをTから1秒後、すなわち検体をかけてから2秒後と設定することができる。 Then, as described with reference to FIGS. 3 and 4, the reflectance in the detection wavelength band λ 1 and the detection wavelength band λ 2 is measured at an elapsed time T 1 after applying the specimen (S32). Specifically, the control unit 120 issues a light emission instruction to the light emitting element 20 via the light emission I / F 124, passes light through the detection window, shines light on the test piece 102 on which the specimen is applied, and reflects the returned light. The rate is obtained via λ 1 I / F 126 and λ 2 I / F 128. Similarly, the reflectance in the detection wavelength band λ 1 and the detection wavelength band λ 2 is measured at an elapsed time T 2 after applying the specimen (S 34). Time T 1 and T 2 is the same as that defined when preparing a color sample. For example, T 1 can be set 1 second after applying the sample, and T 2 can be set 1 second after T 1 , that is, 2 seconds after applying the sample.

次に、図9で説明したS18と同様に、測定対象の検体につき、検出波長帯λ及び検出波長帯λにおける反射率の変化率が算出され(S36)、標準テーブルと比較される(S38)。具体的には記憶部132から標準テーブルが読み出され、測定対象の検体についてのデータと比較される。そして、比較の結果に基づき、測定対象の検体の特性が特定される(S40)。上記で説明した例で、検出波長帯λにおける反射率変化率が35%、検出波長帯λにおける反射率変化率が50%とすれば、図5の標準テーブルと比較し、検体の特性の相違に対する反射率変化率の大きい方の検出波長帯λのデータを補間して、pH=7.5と特定する。特定された検体の特性、すなわちpH値は、表示I/F130を介して小型ディスプレイ118に出力される。 Then, similarly to S18 described in FIG. 9, sample to be measured per the change rate of the reflectance at the detection wavelength band lambda 1 and the detection wavelength band lambda 2 is calculated (S36), and compared with the standard table ( S38). Specifically, a standard table is read from the storage unit 132 and compared with data on the sample to be measured. Based on the comparison result, the characteristics of the sample to be measured are specified (S40). In the example described above, if the reflectance change rate in the detection wavelength band λ 1 is 35% and the reflectance change rate in the detection wavelength band λ 2 is 50%, the characteristics of the specimen are compared with the standard table of FIG. The data of the detection wavelength band λ 2 having the larger reflectance change rate with respect to the difference is interpolated to specify pH = 7.5. The characteristic of the specified specimen, that is, the pH value is output to the small display 118 via the display I / F 130.

このように、検体の特性の相違により発色の色調が変化するpH試験紙のような呈色試験紙を用いるときに、複数の検出波長帯における反射率を検出し、各検出波長帯における反射率の時間変化に基づくことで、より詳細に検体の特性を特定できる。   In this way, when using a color test paper such as a pH test paper whose color tone changes depending on the characteristics of the specimen, the reflectance in a plurality of detection wavelength bands is detected, and the reflectance in each detection wavelength band is detected. Based on this time change, it is possible to specify the characteristics of the specimen in more detail.

上記において、反射型光センサは、広い波長範囲の発光特性を有する発光素子と、波長帯により受光特性が互いに異なる複数の受光素子を組合せて用いるものとして説明したが、波長帯により発光特性が互いに異なる複数の発光素子と、広い波長範囲の受光特性を有する受光素子とを組合せてもよい。また、発光素子から呈色試験紙に光が当てられ、その反射光を受光素子で受け止められ、その効率が所望範囲であれば、導光体を省略してもよい。   In the above description, the reflective optical sensor has been described as a combination of a light emitting element having light emission characteristics in a wide wavelength range and a plurality of light receiving elements having different light reception characteristics depending on the wavelength band. A plurality of different light emitting elements may be combined with a light receiving element having light receiving characteristics in a wide wavelength range. Further, the light guide may be omitted if light is applied from the light emitting element to the color test paper and the reflected light is received by the light receiving element, and the efficiency is within a desired range.

pH試験紙におけるpHの相違による呈色の変化を表わす図である。It is a figure showing the change of the coloration by the difference in pH in pH test paper. pHの相違によるpH試験紙の呈色変化の波長特性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength characteristic of the color change of pH test paper by the difference in pH. pHが小さい酸性の検体をpH試験紙にかけた場合における反射率の時間変化の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of the time change of a reflectance when an acidic sample with small pH is put on pH test paper. pHが大きいアルカリ性の検体をpH試験紙にかけた場合における反射率の時間変化の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of the time change of a reflectance when an alkaline sample with large pH is put on pH test paper. 本発明に係る実施の形態における標準テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the standard table in embodiment which concerns on this invention. 赤紫から青紫の色調変化で尿糖値の変化を示す尿糖成分試験紙を説明する図である。It is a figure explaining the urine sugar component test paper which shows the change of a urine sugar value by the color tone change from red purple to blue purple. 本発明に係る実施の形態における携帯型の検体特性計測装置の平面図、断面図及び裏面図である。1 is a plan view, a cross-sectional view, and a rear view of a portable specimen characteristic measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明に係る実施の形態における検体特性計測装置のブロック図である。It is a block diagram of the specimen characteristic measuring apparatus in the embodiment according to the present invention. 本発明に係る実施の形態におけるティーチングの手順のフローチャートである。It is a flowchart of the procedure of teaching in embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態における特性計測の手順のフローチャートである。It is a flowchart of the procedure of the characteristic measurement in embodiment which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 反射型光センサ、20 発光素子、30 導光体、50a,50b 受光素子、100 呈色試験紙、102 試験片、104 尿、110 検体特性計測装置、112 ハウジング、114 案内溝、116 くぼみ、118 小型ディスプレイ、120 制御IC、122 CPU、124 発光I/F、126 λI/F、128 λI/F、130 表示I/F、132 記憶部、140 ティーチング部、142 特性計測部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Reflective type optical sensor, 20 Light emitting element, 30 Light guide, 50a, 50b Light receiving element, 100 Color test paper, 102 Test piece, 104 Urine, 110 Specimen characteristic measuring device, 112 Housing, 114 Guide groove, 116 Indentation, 118 small display, 120 control IC, 122 CPU, 124 light emission I / F, 126 λ 1 I / F, 128 λ 2 I / F, 130 display I / F, 132 storage unit, 140 teaching unit, 142 characteristic measurement unit.

Claims (5)

検体がかけられることで検体の特性の相違に応じて波長帯の異なる色調で発色する呈色試験紙に光を当て、その反射率に基づいて検体の特性を計測する検体特性計測装置であって、
発光デバイス又は受光デバイスの少なくとも一方が、異なる波長帯特性を有する複数の素子からなり、光が当てられた呈色試験紙について複数の検出波長帯における反射率を検出する反射型光センサと、
検体がかけられた呈色試験紙について検出された各検出波長帯における反射率のデータの中で、検体の特性の相違に対する反射率の時間変化の度合いが大きい検出波長帯の反射率のデータを選択し、選択された反射率データから検体の特性を求める特性計測部と、
を備えることを特徴とする検体特性計測装置。
A specimen property measuring apparatus that illuminates a colored test paper that develops colors with different tones according to differences in specimen characteristics when the specimen is applied, and measures the specimen characteristics based on the reflectance. ,
A reflection type optical sensor, wherein at least one of the light emitting device or the light receiving device is composed of a plurality of elements having different wavelength band characteristics, and detects reflectance in a plurality of detection wavelength bands with respect to the colored test paper to which light is applied,
Among the data of the reflectance at each detection wavelength band detected for color test paper sample is applied, the reflectance of the detection wavelength band degree between a large change when the reflectance to differences in the characteristics of the sample data A characteristic measuring unit for obtaining the characteristics of the specimen from the selected reflectance data ;
A specimen characteristic measuring apparatus comprising:
請求項1に記載の検体特性計測装置において、
特性計測部は、
呈色試験紙に検体がかけられてからの反射率の時間変化データを各検出波長帯ごとに求める手段と、
呈色試験紙の呈色変化について、検体の異なる特性ごとに、かつ複数の検出波長帯ごとに、標準となる反射率の時間変化データを保持する手段と、
求められた反射率の時間変化データと、標準の反射率の時間変化データとの比較に基づき、検体の特性を特定する比較特定手段と、
を有することを特徴とする検体特性計測装置。
In the specimen characteristic measuring device according to claim 1,
The characteristic measurement unit
Means for obtaining, for each detection wavelength band, reflectance change over time after the specimen is placed on the color test paper;
For color change of the color test paper, means for holding time-dependent data of reflectance that becomes a standard for each different characteristic of the specimen and for each of a plurality of detection wavelength bands;
Based on a comparison between the obtained reflectance change over time and standard reflectance change over time, a comparison and identification means for identifying the characteristics of the specimen,
A specimen characteristic measuring apparatus characterized by comprising:
請求項1に記載の検体特性計測装置において、In the specimen characteristic measuring device according to claim 1,
反射型光センサは、Reflective light sensor
1つの発光素子を有する発光デバイスと、波長帯により受光特性が互いに異なる複数の受光素子を有する受光デバイスとを組み合わせ、あるいは、波長帯により発光特性が互いに異なる複数の発光素子を有する発光デバイスと、1つの受光素子を有する受光デバイスとを組み合わせて構成されることを特徴とする検体特性計測装置。A light emitting device having one light emitting element and a light receiving device having a plurality of light receiving elements having different light receiving characteristics depending on the wavelength band, or a light emitting device having a plurality of light emitting elements having different light emitting characteristics depending on the wavelength band; A specimen characteristic measuring apparatus comprising a light receiving device having a single light receiving element.
請求項1に記載の検体特性計測装置において、In the specimen characteristic measuring device according to claim 1,
呈色試験紙は、検体の特性の相違により異なる発色を呈し、検体の特性の相違によって呈色の波長特性が異なる呈色試験紙であることを特徴とする検体特性計測装置。2. A specimen characteristic measuring apparatus, wherein the colored test paper is a colored test paper that exhibits a different color development due to a difference in characteristics of the specimen and has a different wavelength characteristic of coloration due to a difference in characteristics of the specimen.
請求項4に記載の検体特性計測装置において、In the specimen characteristic measuring device according to claim 4,
呈色試験紙は、検体のpHの相違により異なる発色を呈し、検体のpHの相違によって呈色の波長特性が異なるpH試験紙であることを特徴とする検体特性計測装置。The specimen characteristic measuring apparatus, wherein the color test paper is a pH test paper that exhibits different color development depending on a difference in pH of the specimen, and has a different wavelength characteristic of coloration due to a difference in pH of the specimen.
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