JPH01199218A - 分析装置用試料温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、分析装置における試料を一定温度に維持する
のに適した温度制御装置に間する。

（従来技術） 例えば、血液中に含まれでいる酸素や二酸化炭素を測定
する血液ガス分析装置においては、試料である血液を体
温に近い３７℃にプラスマイナス０．１ｄｅｑの精度で
維持する必要があるため、通常ヒータを埋め込んだ金属
ブロックに接触させて試料セルを配設するとともに、こ
の測定セルに温度センサを設け、これからの信号に基づ
いてヒータへの電力を制御することが行なわれているが
、金属ブロックの熱容量に起因する応答遅れにより、ウ
オーミングア・シブ時や恒温槽を開けたときにオーバー
シュートを起し、測定セルが所定温度に落着くまでに時
間を要するという問題がある。

このような問題を解消するため、温度センサを金属ブロ
ックに収容して金属プロ・ンク自体の温度を制御するこ
とも行なわれている。この方式によれば、金属ブロック
の熱容量に起因する応答遅れを可及的に小さくしてオー
バーシュートを防止することが可能となるが、セルが外
気温度の影響を受けやすくなって、測定セルの温度と基
準温度との間に一定の温度差、いわゆるオフセットを生
じるという問題がある。

（目的） 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは高い精度で速やかに試料の温
度を基準温度に制御することができる新規な温度制御装
置ヲ提供することにある。

（発明の概要） すなわち、本発明が特徴とするところは、金属ブロック
と測定セルに温度センサ７ｉ！設けるとともに、金属ブ
ロックと測定セルとの温度差が一定値を越えたときには
金属プロ・ンクの温度を、また温度差が一定値以下の場
合には測定セルの温度を制御信号としてヒータへの電力
を制御するようにした点にある。

（実施例） そこで以下１こ本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したものであって、図中
符号１は、内部にヒータ２が埋め込まれた金属ブロック
で、これに接触させて測定セル３を配設し、外周を断熱
材により包囲して恒温槽４として形成するとともに、測
定セル３と金属ブロック１にはそれぞれ第１、第２の温
度センサ５．６が配設されている。

１０は、第１、第２の温度センサ５．６からの信号を受
けてヒータ２への電力を調整する制御回路で、第１、第
２の温度センサ５．６からの信号の差分と温度差設定回
路１１からの信号を比較し、２つのセンサ５．６の差分
が設定された温度差ΔＴより大きいときにはハイレベル
信号を、また小さいときにはローレベル信号を出力する
第１比較回路１２と、この回路１２からのハイレベル信
号により第２の温度センサ６の信号を、またローレベル
信号により第１の温度センサからの信号を選択するセン
サ出力切換回路１３と、センサ出力切換回路１３からの
信号と基準温度設定回路からの設定温度Ｔ。を比較する
第２比較回路１５と、この回路１５からの信号によりヒ
ータ２への電力を調整する電力調整回路１６から構成さ
れている。

次ぎに、このように構成した装百の動作を第２図に示し
た波形図に基づいて説明する。

電源を投入すると、投入時においでは金属ブロック１と
測定セル３が室温状態にあるため、第１と第２の温度セ
ンサ５．６の出力の差分が設定値ΔＴよつ小さいため、
第１比較回路１２はローレベル信号を出力してセンサ出
力切換回路１３により第１の温度センサ５からの出力＠
Ｍ２比較回路１５に入力させる。ヒータ２は、電力の供
給を受けで金属ブロック１を加熱し、これにともなって
金属ブロック１の熱容量により定まる時間差をおいて測
定セル３も徐々に温度上昇するが、初期の段階において
は第１と第２の温度センサ５．６からの出力差分が徐々
に開いていく。センサ出力が基準温度差ΔＴより大きく
なった時点ｔ、で、第１比較回路１２からハイレベル信
号が出力し、第１の温度センサ５に代って第２の温度セ
ンサ６からの出力が第２比較回路１５に入力する。電力
調整回路１６は、金属ブロック１の温度が基準温度Ｔ。

に一致するようにヒータ２への電力を調整する。このよ
うにして温度上昇を続けると、測定セル３は、金属ブロ
ック１からの熱を受けて徐々に金属ブロック１と同一の
温度に近づく。金属ブロック１と測定セル３の温度差が
基準温度差ΔＴ以下になると、第１比較回路１２からロ
ーレベル信号が出力するため、電力調整回路１６は第１
の温度センサ５からの信号に基づいてヒータ２への電力
が調整する。このようにして、測定セル１が基準温度Ｔ
０に到達した時点ｔ３で、ヒータ２への電力が断たれる
。これにより、測定セル３は、外気温度に関わりなく基
準温度Ｔ。に調整されることになる。なおヒータ２への
電力を断ったとしても金属ブロック１の熱容量に基づく
応答遅れに起因して、測定セルの温度は更に上昇するが
、オーバーシュート量が小さいので実用上十分な精度を
維持することができる。

このようにして定常状態に到達すると、測定セル３と金
属ブロック１の温度差は、設定差分ΔＴ以下に維持され
るから、第１の温度センサ５、つまり測定セル３の温度
に基づいてヒータ２への電力が制御されることになり、
測定セル３の温度が基準温度に維持される。

一方、点検等により恒温槽４が開けられたような場合に
は、測定セル３は、金属ブロック１に比較して熱容量が
小さいため、外気温度の影響を受けて急速に温度が低下
し、このため、第１の温度センサ５と第２の温度センサ
６との間における温度差が設定差分ΔＴ％上回ることに
なるから（ｔ４）　、第１比較回路１２はハイレベル信
号を出力して第２の温度センサ６からの信号を第２比較
回路１５に出力させる。これにより電力調整回路１６は
、金属ブロック１の温度を基準温度Ｔ０に維持するよう
に電力を調整し、特異な状態の下における測定セル１の
温度低下に関わりなく、金属ブロック１の温度を可及的
に正常に近い状態に維持するように電力を供給し、金属
ブロックの過熱や冷却を防止する。

点検が終了して恒温槽が閉じられると、測定セル３は、
外気温度の影１！！！を断たれて金属ブロック１からの
熱を受けて温度を上昇する。このようにしで第１の温度
センサ５と第２の温度センサ６との差分が基準温度差Δ
Ｔ内に収まった時点ｔ５で、第１比較回路１２は第１の
温度センサ５からの信号を第２比較回路１５に出力し、
前述したように測定セル３が基準温度Ｔ０に到達するま
でヒータ１に電力を供給させる。これにより、測定セル
３は、過度なオーバーシュートを生じることなく速やか
に基準温度Ｔ。に到達し、以後、前述した定常状態での
制御を受けることになる。

なお、この実施例においでは、血液ガス測定装冨に例を
採って説明したが、イオン濃度測定装冨等の他の分析製
雪に適用しても同様の作用を奏することは明らかである
。

（効果） 以上、説明したように本発明によれば、金属ブロックと
測定セルに温度センサを設けるとともに、金属ブロック
と測定セルとの温度差が一定値を越えたときには金属ブ
ロックの温度を、また温度差が一定値以下の場合には測
定セルの温度を制御信号としてヒータへの電力を制御す
るようにしたので、測定セル温度と基準温度の間にオフ
セットを招くことなく、しかも可及的に少ないオーバー
シュートでもっで速やかに測定セル温度を基準温度に立
上げることができるばかりでなく、恒温槽が開けられた
ような異常時にあっても金属ブロックの加熱を防止しつ
つ正常状態に復されたときには測定セルの温度を可及的
に小ざいオーバーシュートでもって基準温度に復帰させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す装冨の構成図、及び
第２図は、同上製雪の動作を示す説明図である。 １・・・・金属ブロック　　　　２・・・・ヒータ３・
・・・測定セル　　　　　　４・・・・恒温槽５・・・
・第１の温度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ヒータを内蔵した金属ブロックを介して測定セルを加
   熱する恒温装置において、前記測定セルに第１の温度セ
   ンサを、また金属ブロックに第２の温度センサを設ける
   とともに、第１と第２の温度センサの温度差が一定値以
   上であるときには、第２の温度センサからの信号により
   、また前記２つのセンサの温度差が一定値以下の場合に
   は第１の温度センサからの信号に基づいてヒータへの電
   力を調整することを特徴とする分析装置用試料温度制御
   装置。