JP3891602B2 - 試料分析装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は試料分析装置に関し、さらに詳述すると装置における動作の正常および異常の判断をすることのできる試料分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、試料分析装置、たとえば濁度分析装置における試料液の分析は以下のように行なわれる。
【0003】
前記濁度分析装置101は、図2に示されるように、光源ランプ102と、鏡筒103と、サンプル槽104と、一対の透過窓105a、105bと、積分球106と、透過光受光素子107と、散乱光受光素子111と、プリアンプ108と、洗浄ブラシ109と、モータ110と、モニター(図示されない)とを有する。
【0004】
前記サンプル槽104に試料液を充填し、充填後に前記光源ランプ102から前記鏡筒103内を通してサンプル槽104の周側面に設けられた透過窓105aを通して前記試料液に光が照射される。サンプル槽104内の試料液を通過した光は、透過窓105bおよび積分球106内を通過して前記透過光受光素子107に到達する。この光は前記透過光受光素子107により電気信号に光電変換され、前記プリアンプ108によりこの電気信号が増幅されてからモニター(図示されない)に出力される。
【0005】
測定後、前記サンプル槽104の下端部に設けられた排出口(図示されない)から測定済みの試料液が排出される。排出後、洗浄液が前記サンプル槽104内に注入され、しかも前記モータ110の駆動により、前記サンプル槽104の上方に静置された洗浄ブラシ109がサンプル槽104の内壁を擦りながら下降する。所定時間をかけて洗浄作業を行った後、再度試料液を充填して次の新たな試料液につき測定を行う。
【0006】
しかしながら、図2に示されるように、この濁度分析装置101における光源ランプ102と、鏡筒103と、サンプル槽104と、一対の透過窓105a、105bと、積分球106と、透過光受光素子107と、プリアンプ108と、洗浄ブラシ109と、モータ110とは箱体内部に収納されているので、外部から目視等で内部の作動状態を確認することができない。特に、洗浄ブラシ109が正常に作動してサンプル槽104内で洗浄作業を行っているのか、光源ランプ102および透過光受光素子107のどちらかが故障することなく正常に作動して測定が行われているのか、について確認をするのが困難である。
【0007】
つまり、この装置が故障すると、即座に確認することができないという問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、試料液の測定および測定後の洗浄作業が正常に行われているか、そうでないかを判断すること、具体的には洗浄ブラシの動作につきその正常および異常、および光源ランプと透過光受光素子との動作につきその正常および異常を判断することのできる試料分析装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための請求項1に記載の構成は、所定波長の光を発する光源ランプと、点光源である光源ランプより発する光を平行光線に整える複数の、かつ種類の異なるレンズを組み合わせてなるレンズ系により導かれた光を導入する導入窓およびこの導入窓から入射した光を導出する導出窓を備え、試料液を収容可能な内容積を有する測定槽と、前記導出窓から出射した光を受光してこれを光電変換する光電変換素子と、この光電変換素子から出力される電気信号に基づいて吸光度を算出する演算部とを有する光学測定手段と、
前記測定槽内に配置された回転ブラシと、回転ブラシの回転軸を昇降させて、回転ブラシ全体を昇降させる回転ブラシ昇降手段と、前記回転ブラシを回転させる駆動モータとを有する洗浄手段と、
(1) 光源ランプがON状態であること、 (2) 回転ブラシが光路遮断状態にあること、 (3) 光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、回転ブラシが正常に光路遮断状態にまで下降していないとして洗浄手段が異常であると判断し、 (1) 光源ランプがON状態であること、 (2) 回転ブラシが光路遮断状態にあること、 (3) 光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、回転ブラシが正常に光路遮断状態にまで下降した位置に配置されるとして洗浄手段は正常であると判断し、 (1) 光源ランプがON状態であること、 (2) 回転ブラシが光路非遮断状態にあること、 (3) 光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、光源および光電変換素子を含む測定手段のいずれかが異常であると判断し、 (1) 光源ランプがON状態であること、 (2) 回転ブラシが光路非遮断状態にあること、 (3) 光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、測定手段は正常であると判断する判断手段と
を有することを特徴とする試料分析装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】
この発明の試料分析装置は、測定手段と、洗浄手段と、判断手段とを有する。
前記測定手段は、試料液を測定可能に形成されてなる。
【0011】
前記測定手段は、試料液の特性を測定ないし分析する手段である。この明細書においては「分析」なる概念中に「測定」を含めることにする。分析の例として、たとえば比色分析、吸光度分析、蛍光・燐光分析、赤外線分光分析、旋光度測定等の光学的分析ないし光学的測定、超音波を使用する音響的測定、温度測定等の熱的測定、質量分析、あるいは電位差分析等の電気化学的測定等を挙げることができる。この発明においては、測定結果を電気信号として出力することのできる限り、測定手段は前記各種の分析のいずれかを行う手段である。この発明において好適な測定手段は、光源および光源から発する光を集光するレンズ系を有する光源系と、試料液を収容することができ、しかも前記光源系から出射する光を入射する入射口および試料液を透過した光を出射する出射口を有する測定槽(場合により測定容器あるいは測定セル等とも称される。)と、前記出射口から出射する光を光電変換する光電変換素子を有する検出系とを有する光学的測定手段である。
【0012】
前記洗浄手段は、測定手段を洗浄する機能を有する。さらに詳しくは、測定手段における試料液の収容される測定槽内を洗浄する機能を有する。この発明において好適な洗浄手段は、前記光学的測定手段における測定槽内を洗浄する手段であり、たとえば回転ブラシとこの回転ブラシを回転させる回転手段とこの回転ブラシ自体を昇降させる昇降手段とを備えるブラシ洗浄手段である。
【0013】
前記判断手段は、前記測定手段および洗浄手段のいずれかの動作が正常または異常であることを判断することのできるように形成されてなる。好適な判断手段は、前記測定手段である光学的測定手段中の光源および光電変換素子の少なくともいずれかが異常であること、および光学的測定手段は正常であるが洗浄手段における特に昇降手段が異常であることのいずれかまたは両方を判断することのできる機能を有する手段である。
【0014】
より具体的には、前記判断手段は、(1) 前記ブラシ洗浄手段が前記測定槽中の光通過経路中を遮断する作動状態となるように前記洗浄手段を動作させた場合に、前記光電変換素子からの出力があったときには前記洗浄手段は異常な動作をしていると決定し、(2) 前記ブラシ洗浄手段が前記測定槽中の光通過経路中を遮断する作動状態となるように前記洗浄手段を動作させた場合に、前記光電変換素子からの出力がないときには、前記光学的測定手段が正常であると決定し、(3) 前記ブラシ洗浄手段が前記測定槽中の光通過経路中を遮断しない作動状態となるように前記洗浄手段を動作状態に置いた場合に、前記光電変換素子からの出力がないときには、前記光学的測定手段が異常であると決定し、(4) 前記ブラシ洗浄手段が前記測定槽中の光通過経路中を遮断しない作動状態となるように前記洗浄手段を動作させた場合に、前記光電変換素子が受光したときには、前記光学的測定手段が正常であると決定するように形成される。
【0015】
この判断手段は、コンピュータなどを使用して形成することができる。
【0016】
なお、前記判断手段による判断結果は、表示手段たとえばCRT等に表示される。
【0017】
この発明の試料分析装置は、たとえば以下のようにして形成される。たとえば、洗浄手段は測定手段における試料液の収容される部位を洗浄可能に測定手段に結合され、判断手段は、前記洗浄手段の動作状態および測定手段の動作状態を電気的に確認可能に前記洗浄手段および測定手段と結合される。
【0018】
特に測定手段が前記光学的測定手段であり、前記洗浄手段が前記ブラシ洗浄手段であるときには、この試料分析装置は、回転ブラシを測定槽内に配置し、回転ブラシが回転しつつ測定槽内を昇降可能に回転手段および昇降手段を設け、前記測定槽内に光を照射可能に光源系を設け、また、測定槽内の被測定液を透過した光を光電変換可能に検出系を設けてなる。
【0019】
この発明の試料分析装置は、以下のように動作する。すなわち洗浄手段を動作させた状態にして測定手段を動作状態におく。洗浄手段が動作している状態においては測定手段は測定不可能な状態になっている。ところが、測定手段から測定信号が出力されたときには、判断手段は洗浄手段が異常であると決定する。また、洗浄手段を作動している状態において測定手段から測定信号が出力されないときには、判断手段は洗浄手段が正常であると決定する。洗浄手段が動作していない場合に、前記測定手段を動作させたときに、測定手段から出力信号がないときには、この測定手段が異常であると判断手段が決定する。洗浄手段が作動していない場合に、前記測定手段を動作させたとき、測定手段から出力信号が出力されたときには、その測定手段は正常であると判断手段が決定する。
【0020】
この発明の試料分析装置が、光源および光源から発する光を集光するレンズ系を有する光源系と、試料液を収容することができ、しかも前記光源系から出射する光を入射する入射口および試料液を透過した光を出射する出射口を有する測定槽と、前記出射口から出射する光を光電変換する光電変換素子を有する検出系とを有する光学的測定手段、前記測定槽内を洗浄する回転ブラシと、この回転ブラシを回転させる回転手段と、この回転ブラシ自体を昇降させる昇降手段とを備えるブラシ洗浄手段、および、前記測定手段および洗浄手段のいずれかの動作が正常または異常であることを判断する判断手段を備えてなるときには、以下のように作用する。
【0021】
すなわち、(1) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を回転ブラシが遮断するような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力があったときには前記洗浄手段は異常な動作をしていると判断手段が決定する。(2) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を回転ブラシが遮断するような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力がないときには、前記光学的測定手段が正常であると判断手段が決定する。(3) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を遮断しないような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力がないときには、前記光学的測定手段が異常であると判断手段が決定する。(4) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を回転ブラシが遮断しないような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力があるときには、前記光学的測定手段が正常であると判断手段が決定する。
【0022】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
【0023】
なお、この発明が以下の実施例に限定されるものでないことは、言うまでもない。
【0024】
図1は、この発明の一実施例である試料分析装置を示す概略図である。
【0025】
図1に示されるように、この発明の一実施例である試料分析装置1は、測定手段2と、洗浄手段3と、判断手段4、操作卓5と、電源6とを有する。
【0026】
この測定手段2は、所定波長の光を発する光源ランプ7と、点光源である光源ランプ7より発する光を平行光線に整える複数の、かつ種類の異なるレンズを組み合わせてなるレンズ系を内蔵する鏡筒8と、前記鏡筒8により導かれた光を導入する導入窓9およびこの導入窓から入射した光を導出する導出窓10を備え、試料液を収容可能な内容積を有する測定槽11と、前記導出窓10から出射した光を受光してこれを光電変換する光電変換素子12と、この光電変換素子12から出力される電気信号を増幅するプリアンプ13と、このプリアンプ13より出力される電気信号に基づいて吸光度を算出する演算部14とを有する。
【0027】
上記光源ランプ7、鏡筒8、測定槽11、光電変換素子12等は、筐体内に収容されていて、外部からその内部構造が看取することができない。この測定手段2の動作は、図示しない制御部により制御される。
【0028】
洗浄手段3は、前記測定槽11内に配置された回転ブラシ15と、回転ブラシ15の回転軸を昇降させて、回転ブラシ15全体を昇降させる回転ブラシ昇降手段(図示せず。)と、前記回転ブラシ15の回転軸に設けられた歯車に噛合する歯車を軸支する回転軸を備えた駆動モータ16とを有する。この洗浄手段3は、図示しない制御手段によりその動作が制御される。また、この回転ブラシ15は、水平に配置された円盤の周側面にブラシが植設される。前記回転軸の回転により回転ブラシ15が回転し、しかも図示しない回転ブラシ昇降手段により測定槽11内を昇降してブラシが測定槽11の内壁を摺擦するようになっている。なお、この回転ブラシ15が動作しているときには、測定槽11内に洗浄液が供給されるようになっている。
【0029】
前記操作卓5は、この試料分析装置1の各部を動作させるための各種起動スイッチ、各部の動作を指示するためのキイボードを備える。
【0030】
電源6は、この試料分析装置1を動作させる電力を各部に供給する。図1においては、電源6は操作卓5における測定手段2を起動するための起動スイッチがONとなることにより、電源6から光源ランプ7に通電され、また洗浄手段3を起動するための起動スイッチがONとなることにより洗浄手段3に通電されるようになっている。
【0031】
判断手段4は、前記起動スイッチがON、OFFのいずれかの状態であるかを判別する信号を入力し、また前記光電変換素子12からの出力信号を入力し、これらの信号に基づいて、測定手段2および洗浄手段3の正常および異常を判断ないし決定する。
【0032】
図1において、17で示されるのは、判断手段4で判断ないし決定された事項を表示する表示手段であるCRTである。
【0033】
この試料分析装置1は次のように動作する。
【0034】
先ず、光源ランプ7が点灯状態になるように、また、測定槽11内の導入窓9から導出窓10へと抜ける光路上に回転ブラシ15が位置するように、操作卓5上の起動スイッチおよびキイボードを操作する。操作卓5における起動スイッチをONにすることにより、判断手段4に、光源ランプ7が動作状態であること、および回転ブラシ15が下降して光路上に位置していることを示す情報が入力されている。この情報は、操作卓5から判断手段4に直接に入力されるようになっていても良いし、また操作卓5からの指示信号あるいは起動信号を入力する電源6がどの部分に通電しているかの状態を把握して判断手段4が判断するようにしても良い。このとき、起動スイッチをONにしたからといっても、光源ランプ7が点灯しているか否か、および回転ブラシ15が測定槽11内の導入窓9から導出窓10へと抜ける光路上に正しく位置しているかは、これらが筐体(ケース)内に収容されているので、目視により確認することができない。
【0035】
この状態で、判断手段4に演算部14を経由して(場合によってはこの演算部14を経由しなくても良いのであるが)、光電変換素子12からの光検知出力信号が入力すると、判断手段4は、▲1▼光源ランプ7がON状態であること、▲2▼回転ブラシが光路遮断状態にあること、▲3▼光電変換素子12から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、回転ブラシ15が正常に光路遮断状態にまで下降した位置にいず、したがって洗浄手段3が異常であると判断する。この洗浄手段3が異常であるとの判断を示す信号がCRT17に出力され、CRT17にてたとえば「洗浄ブラシ異常」あるいは「洗浄手段異常」の表示がなされる。
【0036】
また、前記状態で、判断手段4に演算部14を経由して光電変換素子12からの光検知出力信号が入力しないときには、判断手段4は、▲1▼光源ランプ7がON状態であること、▲2▼回転ブラシが光路遮断状態にあること、▲3▼光電変換素子12から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、回転ブラシ15が正常に光路遮断状態にまで下降した位置に配置され、したがって洗浄手段3は正常であると判断する。この洗浄手段3が正常であるとの判断を示す信号がCRT17に出力され、CRT17にてたとえば「洗浄ブラシ正常」あるいは「洗浄手段正常」の表示がなされる。
【0037】
光源ランプ7が点灯状態になるように、また、測定槽11内の導入窓9から導出窓10へと抜ける光路上に回転ブラシ15が位置しないように、操作卓5上の起動スイッチおよびキイボードを操作する。操作卓5における起動スイッチをONにすることにより、判断手段4に、光源ランプ7が動作状態であること、および回転ブラシ15が光路を遮断する位置には配置されていないことを示す情報が入力されている。回転ブラシ15が光路を遮断しない位置に配置されることを示す情報としては、この洗浄手段3に起動信号が出力されていないこと(洗浄手段3を起動する信号がOFFであること)、あるいは洗浄手段3を起動する信号がONであっても、回転ブラシ15が光路を遮断するには不十分な距離しか下降していないことを示す信号たとえばモータの回転数等の情報を挙げることができる。
【0038】
この状態で、判断手段4に演算部14を経由して(場合によってはこの演算部14を経由しなくても良いのであるが)、光電変換素子12からの光検知出力信号が入力しないときには、判断手段4は、▲1▼光源ランプ7がON状態であること、▲2▼回転ブラシ15が光路非遮断状態にあること、▲3▼光電変換素子12から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、光源7および光電変換素子12を含む測定手段2のどこかが異常であると判断する。この測定手段2が異常であるとの判断を示す信号がCRT17に出力され、CRT17にてたとえば「測定手段異常」の表示がなされる。
【0039】
また、この状態で、判断手段4に演算部14を経由して、光電変換素子12からの光検知信号が出力するときには、判断手段4は、▲1▼光源ランプ7がON状態であること、▲2▼回転ブラシ15が光路非遮断状態にあること、▲3▼光電変換素子12から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、測定手段2は正常であると判断する。この測定手段2が正常であるとの判断を示す信号がCRT17に出力され、CRT17にてたとえば「測定手段正常」の表示がなされる。
【0040】
(4) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を回転ブラシが遮断しないような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力があるときには、前記光学的測定手段が正常であると判断手段が決定する。
【0041】
【発明の効果】
この発明によると、洗浄手段および測定手段の正常および異常を簡単な操作で自己診断することのできる試料分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の一実施例である試料分析装置を示す概略説明図である。
【図2】図2は、従来の試料分析装置を示す概略説明図である。
【符号の説明】
1・・・試料分析装置、2・・・測定手段、3・・・洗浄手段、4・・・判断手段、5・・・操作卓、6・・・電源、7・・・光源ランプ、8・・・鏡筒、9・・・入射窓、10・・・出射窓、11・・・測定槽、12・・・光電変換素子、13・・・プリアンプ、14・・・演算部、15・・・回転ブラシ、16・・・モータ、17・・・CRT。
Claims (1)
- 所定波長の光を発する光源ランプと、点光源である光源ランプより発する光を平行光線に整える複数の、かつ種類の異なるレンズを組み合わせてなるレンズ系により導かれた光を導入する導入窓およびこの導入窓から入射した光を導出する導出窓を備え、試料液を収容可能な内容積を有する測定槽と、前記導出窓から出射した光を受光してこれを光電変換する光電変換素子と、この光電変換素子から出力される電気信号に基づいて吸光度を算出する演算部とを有する光学測定手段と、
前記測定槽内に配置された回転ブラシと、回転ブラシの回転軸を昇降させて、回転ブラシ全体を昇降させる回転ブラシ昇降手段と、前記回転ブラシを回転させる駆動モータとを有する洗浄手段と、
(1) 光源ランプがON状態であること、 (2) 回転ブラシが光路遮断状態にあること、 (3) 光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、回転ブラシが正常に光路遮断状態にまで下降していないとして洗浄手段が異常であると判断し、 (1) 光源ランプがON状態であること、 (2) 回転ブラシが光路遮断状態にあること、 (3) 光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、回転ブラシが正常に光路遮断状態にまで下降した位置に配置されるとして洗浄手段は正常であると判断し、 (1) 光源ランプがON状態であること、 (2) 回転ブラシが光路非遮断状態にあること、 (3) 光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、光源および光電変換素子を含む測定手段のいずれかが異常であると判断し、 (1) 光源ランプがON状態であること、 (2) 回転ブラシが光路非遮断状態にあること、 (3) 光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、測定手段は正常であると判断する判断手段と
を有することを特徴とする試料分析装置。
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JP34373395A JP3891602B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 試料分析装置 |
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