JPH0147744B2 - - Google Patents

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JPH0147744B2
JPH0147744B2 JP55158664A JP15866480A JPH0147744B2 JP H0147744 B2 JPH0147744 B2 JP H0147744B2 JP 55158664 A JP55158664 A JP 55158664A JP 15866480 A JP15866480 A JP 15866480A JP H0147744 B2 JPH0147744 B2 JP H0147744B2
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Hiroshi Umetsu
Hirotaka Sato
Yoshio Matsuoka
Takashi Kida
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動分析装置に係り、特に反応容器の
列へ複数の分析項目に対応する試薬を分配して試
料の分析を実行し得る自動分析装置に関する。
多数の分析項目を検査するためには多数の試薬
液を必要とするが、それらの試薬液を専用のシリ
ンジ機構によつて供給したのでは構成が複雑とな
る。この問題を解決するため特開昭54−5790は、
試薬液槽の列から反応容器列へ試薬液を分析項目
に応じて選択的に供給し得る試薬ピペツテイング
機構を設けることによつて、試薬供給機構の簡略
化および小型化を達成した。
しかしながら、多項目分析装置では多くの試薬
を準備しなければならず、オペレータによる各試
薬液の残量の目視確認作業は煩雑であつた。
多数の試薬液の管理のための各試薬液が無くな
つたことを検知しようとする試案は、西独国特許
出願第2804881号の公開公報明細書に示されてい
る。この先行技術では、各試薬液槽をそれぞれ対
応するシーソー上に載置し、試薬液が消耗されて
重量が軽くなつたときにシーソーがホトカプラー
の光束を遮断する構成となつている。しかし、こ
のような構成では、試薬液が無くなつてしまつた
後でしかオペレータは試薬液不足を認識できな
い。オペレータは、自動分析装置内に各試薬液が
現在どれ位残つているかを知りたいのであるが、
この先行技術ではそれができない。また、この先
行技術は、多数の試薬液槽のそれぞれにシーソー
を設けなければならないので、構成が複雑となり
実用的ではない。
本発明の目的は、分析項目に応じた試薬分注動
作に伴つて試薬液の残量をオペレータに知らせる
ことができ、オペレータの試薬管理作業を軽減す
ることができる自動分析装置を提供することにあ
る。
本発明は、試薬供給装置の試薬分注用プローブ
が試薬液内に侵入したことを検知する手段を設
け、この試薬液の検知に基づいてプローブの下降
運動を停止させ、その試薬液を吸入せしめる手段
と、プローブが下降停止したときの位置情報と試
薬液槽底面の位置情報に基づいて該当する試薬液
槽内の試薬液の残量を求める手段を設け、求めら
れた試薬液の残量を表示する手段を設けたことを
特徴とする。
以下本発明に基づく実施例を説明する。
第１図において、サンプラー１０は試料テーブ
ル１１と、イオン分析槽１５と、これらを回転さ
せる駆動部を備えている。試料テーブル１１に
は、外周側の複数の孔に分析すべき試料を装填し
た普通試料容器列１２と、内周側の複数の孔に緊
急検査用試料や標準試料を装填配列した特殊試料
容器列１３が形成されており、これらの試料容器
は必要に応じて試料吸入位置４４および４４′に
回転移送される。試料テーブル１１の内側には回
転可能なイオン分析槽１５があり、内部にナトリ
ウムイオン用、カリウムイオン用、塩素イオン用
等の複数のイオン選択電極１６と、比較電極１７
とが延在されている。これらの電極は図示しない
サンプリング機構によつて、試料容器列からサン
プリングされた試料が分析槽１５内に導入され、
希釈液によつて希釈されたときに、その液に浸漬
される状態になるように調節される。
反応部２０は、ドーナツ状の恒温通路２３とそ
の上に装設された反応テーブル２１を備えてお
り、反応テーブル２１の高さ位置は、試料テーブ
ル１１とほぼ同じである。恒温通路２３は恒温浴
槽からなり、恒温水供給部２９から恒温液を循環
される。反応テーブル２１には多数の孔があり、
それらの孔に角形透明セルからなる反応容器２２
が装填され、反応容器列を形成する。反応容器の
下部は恒温液に浸される。
図示しない駆動機構によつて連続的および間欠
的に回転される反応テーブル２１の内側には光源
２５があり、光源２５からの光束２６は恒温通路
２３内の反応容器２２を通過して光度計２７に導
かれ、光度計２７内で回折格子によつて光分散さ
れた後、特定の波長光が光検知器を介して取り出
される。反応容器２２内の内容物は撹拌機２８に
よつて撹拌される。
反応容器列上には純水吐出管および液体吸出管
をそれぞれ複数備えた洗浄機２４があり、反応テ
ーブル２１の停止時にこれらの管が反応容器内に
挿入されて洗浄操作が行なわれる。
サンプリング機構４０は、試料吸排管４１を保
持した回転腕と、この回転腕の上下機構と、サン
プル用ピペツタ４２を備えており、試料吸排管４
１を試料吸入位置４４および４４′と、試料吐出
位置４５の間に移動し得、各位置において試料吸
排管を上下動し得る。
試薬液槽配列部の一形態である試薬液貯留部３
０は、反応部２０と近接して配置され、試薬液槽
３１，３１′の高さ位置は反応テーブル２１とほ
ぼ同じにされる。貯留部３０は冷蔵庫から成り、
内部に直方体形状の試薬液槽３１，３１′が直列
に２列並べられている。各試薬液槽３１は分析項
目に応じて準備される。各試薬液槽３１，３１′
には開口３２，３２′があるが、これらの開口は、
反応容器２２の列との関係で、特定位置に向かつ
て直列に並べられている。
試薬用ピペツタ３５は、図示しないレール上を
移送される試薬ピペツテイング部３６，３７を備
えており、これらのピペツテイング部３６，３７
には試薬吸排管３８，３９が取り付けられてい
る。これらの試薬吸排管３８と３９は、それぞれ
独立に往復移動される。試薬吸排管３８は開口３
２の列に沿つて移動され、試薬吐出位置４６まで
移動される。試薬吸排管３９は開口３２′の列に
沿つて移動され試薬吐出位置４７まで移動され
る。試薬液槽３１の列と３１′の列は平行に配列
され、開口３２と３２′の列も平行に配列されて
いる。試薬液槽３１，３１′は直方体であるので、
極めて密に隣接して多数並べることができる。試
薬吸排管３８，３９は分析項目に応じて適切な試
薬液槽３１，３１′の開口上に停止され、下降し
て試薬液を吸入保持し、上昇後、保持した試薬液
槽を反応管２２内に吐出し得る。この動作制御は
マイクロコンピユータ５１により行なう。ピペツ
タ３５は周知のシリンジ機構を備えている。
分析すべき試料を載置した試料テーブル１１を
サンプラー１０に設置して、操作パネル５２のス
タートボタンを押すと、分析装置の動作が開始さ
れる。サンプリング機構４０の試料吸排管４１
が、試料吸入位置４４または４４′から試料を吸
入保持し、試料吐出位置４５に保持試料を吐出す
ると、反応容器２２の列は光束２６を横切るよう
に移送され、反応テーブル２１が１回転と１ステ
ツプして試料を受入れた反応容器の次の反応容器
が試料吐出位置４５に位置づけられる。このサン
プリング動作は連続的にくり返される。反応テー
ブル２１が停止している間に、撹拌機２８の撹拌
棒や洗浄機２４の各管等が、反応テーブル上のそ
れぞれ所定位置の反応容器内に挿入され、必要な
動作がなされる。
反応テーブル２１が停止している間に、試薬吐
出位置４６および４７の位置で反応容器に分析項
目に対応する試薬が添加され、呈色反応が開始さ
れる。反応のための試薬が１種類で済む分析項目
に対しては、試薬ピペツテイング部３７だけによ
つて吐出位置４７の反応容器に試薬を添加する。
反応テーブル２１上には種々の分析項目用の試料
を並べることができる。１つのやり方は、１つの
試料を分析項目の数だけ反応容器に分配したあ
と、次の試料も同様にして複数の反応容器例えば
20個の反応容器に分配し、各分析項目に対応した
試薬を試薬ピペツテイング部３６，３７によつて
必要な反応容器に添加するものである。
試薬ピペツテイング部３６，３７はそれぞれレ
ールに垂下されており、レールに沿つて移動する
が、これらは、レールとともに上下動することが
できる。試薬吸排管３８，３９は各試薬液槽の開
口３２，３２′の位置に必要に応じて停止し得る。
ピペツテイング部３６，３７の駆動部の動作はマ
イクロコンピユータ５１によつて制御される。吐
出位置４６，４７に来た試料の分析項目に対応す
る試薬は試薬ピペツテイング部３６，３７によつ
て選択され、対応する試薬液槽３１，３１′の上
で吸排管３８，３９が一旦停止する。続いてピペ
ツテイング部３６，３７が下降して試薬用ピペツ
タ３５の動作により、吸排管３８，３９内に所定
量の試薬液を吸入保持した後ピペツテイング部３
６，３７を上昇し、吸排管３８，３９を試薬吐出
位置４６，４７まで水平移動して、対応する反応
容器内へ吸排管内に保持していた試薬液を吐出す
る。
反応容器内の試料は、反応テーブル２１がサン
プリング動作の都度回転されるから、サンプリン
グ動作にともなつて光束２６を横切り、呈色状態
を観測できる。つまり、反応容器が洗浄機２４の
位置に達するまでの間複数回にわたつて同じ試料
について光学的特性が観測される。
光度計２７の光電検出器によつて受光された光
は、図示しない波長選択回路により分析項目に応
じた必要な波長が選択され、透過光強度に応じた
大きさの信号が対数変換器５３に導かれる。アナ
ログ信号はその後Ａ／Ｄ変換器５４によつてデイ
ジタル信号に変換され、インターフエース５０を
介してマイクロコンピユータ５１に導かれ、必要
な演算が行なわれ、結果がメモリに記憶される。
特定分析項目についての複数回にわたる測光動作
のすべてが終了したとき、複数回の測光データが
比較され、必要な演算がなされて、当該分析項目
の濃度値がプリンタ５５に印字される。CRT５
６は、分析結果や統計データを表示できる。
第１図の装置では、比色法による分析および反
応速度法による分析を行なえる。図示していない
が、試料テーブル１１および試薬液貯留部３０の
付近には吸排管洗浄部が配置されている。反応容
器の移送路となる恒温槽２３は、25〜37℃の一定
温度に維持される。この分析装置では分析動作条
件がカセツトテープに記憶され、このカセツトテ
ープを読ませて試薬液槽を交換すれば分析項目を
変更できる。試薬交換時に流路系の洗浄をする必
要がなくなる。CRTと項目キー、プロフアイル
キーおよびテンキーにより、分析項目および項目
別分析条件の入力を行なうことができる。
次に試薬の残量表示について説明する。第２図
は吸排管３８，３９の先端の構造を示す。試薬液
を吸入し得るプローブ６０は、試薬液の吸排口と
なる開口端を有し、耐薬品性のある金属細管から
できている。電極６１はプローブ６０と共に試薬
の液面を検知するためのものであり、耐薬品性の
ある金属線からなり、電気的絶縁性のある外皮６
２につつまれている。電極６１の先端はプローブ
６０より少し（２mm）短くしてある。プローブ６
０と、電極６１は、さらに外筒６３につつまれ固
定されている。
吸排管３８，３９の先端が上記のような構造に
なつているのは、試薬ピペツテイング部３６，３
７が、下降して吸排管３８，３９が試薬液槽３
１，３１′内に挿入されたとき、電圧のかかつた
電極６１とプローブ６０が試薬液面に入つて、両
者間に電気的導通があつたことをマイクロコンピ
ユータ５１に知らせて、マイクロコンピユータ５
１が試薬ピペツテイング部３６，３７の下降を停
止させ、プローブ６０が試薬液面より少し入つた
状態で試薬液の吸入を行なうためである。試薬ピ
ペツテイング部３６，３７の上下動作はそれぞれ
独立にパルスモータによつて駆動される。
第３図に試薬ピペツテイング部３６，３７の上
下動作、および試薬分取の部分のプログラム・フ
ローチヤートを示す。第４図は液面検知信号が入
つたときのプログラム・フローチヤートである。
メインプログラムのプログラム制御により、試薬
ピペツテイングの制御プログラムは0.1秒毎に動
作する。
第３図、第４図により試薬ピペツテイング部３
６，３７の上下動作の制御方法を説明する。最初
のタイミングチエツクのプログラムは、現在の時
刻が上下動作制御の必要なタイミングかどうかを
調べ、不要ならばメインプログラムにリターン
し、必要ならば、そのタイミングの制御プログラ
ムにジヤンプする。T1，T2，T3，T4はそれぞれ
制御タイミングを示す。時刻T1の下降制御プロ
グラムは、パルスモータ制御回路（公知技術で図
示せず）のダウンカウンタに最大下降ストローク
に必要なパルス数をプリセツトして、試薬ピペツ
テイング部３６，３７の下降を開始させる。
下降が進み、吸排管３８，３９の先端からの液
面検知信号がマイクロコンピユータに入ると、割
込要因解析が行なわれ、第４図に示すごとく、割
込信号が液面検知信号であることがわかると、パ
ルスモータ制御回路のダウンカウンタの残パルス
数を読み取り記憶してから、パルスモータを止
め、上下動作を停止させる。もし、試薬が空にな
つている場合は、プローブ６０が試薬液槽３１，
３１′の底面まで下つて停止する。この動作は第
３図における時刻T1とT2の間に行なわれる。ま
た、試薬ピペツテイング部３６，３７の上下動作
はまつたく独立に行なわれ、制御も別々に行なわ
れる。
ダウンカウンタを用いる場合には、分注すべき
試薬液がなくなつたときの高さ位置となる試薬液
槽底面の位置まで試薬吸排用プローブが下降した
ときに残パルス数がゼロになるので、プローブは
その後に下降動作できない。従つて、プローブが
試薬液槽の底部を突き破ることを防止でき、また
試薬液槽の底部との衝突によりプローブ自体が損
傷することも防止できる。
第３図における時刻T2は試薬分取可能性のチ
エツクタイミングである。マイクロコンピユータ
は電極６１とプローブ６０の状態を調べ、両者間
に電気的導通があるかどうかを調べ、導通がなけ
れば、試薬液槽３１，３１′が空になつているこ
とを意味し、警報（例えばブザー音）を発生さ
せ、CRT５６に試薬不足の旨を表示する。また、
この旨を記憶しておき、このタイミングで試薬を
分注すべきであつた試料が測定されて結果がプリ
ントアウトされる時試薬不足であつたことをデー
タに添えて印字できるようにする。電極６１とプ
ローブ６０間に電気的導通があつた場合は、既に
記憶してあるパルスモータ制御回路の残パルス数
より、試薬液槽３１，３１′の試薬残量を次式に
より算出し、CRT５６に表示する。
Ｎ＝Ｓ×Ｋ（P1−P2）／Ｖ ただし、 Ｎ；試薬残量（残分取回数） Ｓ；試薬液槽の水平断面積（mm2） Ｋ；パルスモータ１ステツプ当りのストローク
（mm） P1；ダウンカウンタのプリセツトパルス数 P2；ダウンカウンタの液面検知時までにカウン
トされたパルス数 Ｖ；１回当りの試薬分取量（mm3）、分析項目によ
り異なり、分析項目毎に記憶されている。
第５図はCRT５６の試薬残量表示例を示す。
図中、Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ第１反応用試薬液、
第２反応用試薬液を意味し、それぞれ、試薬ピペ
ツテイング部３７，３６で分注される試薬に相当
する。第５図の例では分析項目が16種類であり、
1CH（チヤネル）から16CHまでのＲ１およびＲ
２の試薬残量を残り分取回数で表示している。残
量表示単位としてはこの他に、残容量、あるい
は、試薬液面高さ等が考えられるが、残り分取回
数が、オペレータにとつて最も解りやすい。
第３図における時刻T3では、これから分注す
る試薬の必要量を試薬用ピペツタ３５の動作によ
り分取する。試薬ピペツタ３５も、試薬ピペツテ
イング部３６，３７に対しそれぞれ独立に作用
し、パルスモータにより駆動され、マイクロコン
ピユータより制御される。時刻T4は時刻T1とは
逆に試薬ピペツテイング部３６，３７を上昇させ
る。ただし、このときのパルスモータ停止は液面
検知信号ではなく、試薬ピペツテイング部３６，
３７の上死点を検知する上死点検知信号による。
本発明の実施例における可動プローブは、試薬
液槽上における試薬吸入位置と反応容器列上にお
ける試薬吐出位置との間を移動でき、かつ試薬吸
入位置において上下動できる。可動プローブの試
薬吸入口がどのような高さ位置にあるかを測定す
るには、本実施例のようなパルスモータの制御パ
ルス数を読み取る方法が簡便である。
本発明の実施例によれば試薬液槽がいくらか増
えても液面検知器は第１反応用試薬液系列と第２
反応用試薬液系列にそれぞれ１個ずつ必要なだけ
であり、かつ、試薬不足の検知だけでなく試薬残
量まで検出し、表示することができる。
本発明の実施例によれば、同じプローブを用い
て複数試薬液の分注動作を行うのに伴つて複数の
試薬液槽内の試薬液残量を自動的に表示すること
ができるので、オペレータの試薬管理作業を軽減
できる。しかも、各試薬液槽毎に専用の液量検知
手段を設けずに済むから、複数の試薬液の残存量
を求める構成が比較的簡単なもので実現できる。
また、本発明の実施例によれば分析途中で試薬
液を注ぎ足しても、その都度、パルスモータ制御
回路の残パルス数より算出するため試薬液量の入
力操作なしで試薬残量が表示できる。オペレータ
が試薬液量が不足状態となつた試薬液槽に試薬液
を注ぎ足した場合であつても、今まで残つていた
量と注ぎ足し量との合量の試薬液残量を自動的に
計測できるので、オペレータの作業が軽減され
る。すなわち、オペレータは、注ぎ足す試薬液量
を正確に計量したり分析装置に入力する作業をせ
ずに済む。また、本発明の実施例によれば、プロ
ーブ６０の先端が少ししか試薬液内に入らないた
め、試薬によるプローブ６０の先端の汚染が少な
く、簡単な蒸留水洗浄により、１本のプローブ６
０で多種類の試薬分注が実現できる。
以上説明したように、本発明によれば試薬分注
用プローブが試薬液を分注する動作に際してその
試薬液の残量を計測できその結果を表示できるの
で、複数項目分析に関わるオペレータの試薬管理
作業を軽減することができるという効果が奏せら
れる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す
図、第２図は吸排管の先端を示す図、第３図およ
び第４図は試薬ピペツテイング部の動作フローチ
ヤート、第５図は試薬の残量表示の一例を示す図
である。 １０……サンプラー、１１……試料テーブル、
２０……反応部、２１……反応テーブル、２２…
…反応容器、２４……光度計、３０……試薬液貯
留部、３１，３１′……試薬液槽、３６，３７…
…試薬ピペツテイング部、４０……サンプリング
機構、５５……プリンタ、６０……試薬液吸排用
プローブ、６１……電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の反応容器が配列された反応容器列と、
    複数の分析項目のために用いられる複数の試薬液
    槽が配列された試薬液槽配列部と、上記反応容器
    列上の試薬添加位置に位置づけられる反応容器の
    分析項目に対応する試薬液槽内に侵入し試薬液を
    該当する反応容器へ分注する可動プローブを有す
    る試薬供給装置とを備えた自動分析装置におい
    て、上記可動プローブが試薬液内に侵入したこと
    を検知する手段と、この検知に基づいて上記可動
    プローブの下降運動を停止させ、その試薬液を上
    記可動プローブ内へ吸入せしめる手段と、上記可
    動プローブの下降停止位置の高さ位置情報と試薬
    液槽底面に応じた高さ位置情報に基づいて該当す
    る試薬液槽内の試薬液の残量を求める手段と、求
    められた試薬液の残量を表示する手段とを設けた
    ことを特徴とする自動分析装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の自動分析装置に
    おいて、上記試薬液の残量を求める手段は、上記
    可動プローブの最大下降ストロークに相当するパ
    ルス数がプリセツトされるダウンカウンタを備え
    ていることを特徴とする自動分析装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の自動分析装置に
    おいて、上記表示手段は、試薬液残量を使用可能
    回数として表示することを特徴とする自動分析装
    置。
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