JPH0358660B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ ２つの容器１２および１４を分離する小さな
開口１６を有する種類の粒子検出器１０に対する
塊検出器４０，４２，４４，４６，４８および５
０であつて、前記の粒子検出器では定電流２６が
前記の開口１６を経て流され、液体２０内に懸濁
された粒子１８或いは塊が前記の小さな開口１６
を通過し、これにより前記の開口１６を通過する
各粒子１８或いは塊が前記の開口１６にまたがる
電圧パルス（第３Ａ図）を生じ、前記の開口内或
いはこれに対向して滞留する塊は前記の開口にま
たがつて直流電圧偏移（第３Ａ図）を生ぜしめ、
前記の粒子検出器１０は更に前記の開口１６にま
たがる電圧（第３Ａ図）を検出する検出手段２８
を有しており、更にこの検出手段２８はこの検出
手段２８を前記の開口１６に結合する第１キヤパ
シタンス手段３４を含んでいる塊検出器におい
て、前記の検出手段２８の出力（第３Ｂ図）を積
分する積分手段４０と、この検出手段の出力の積
分結果である前記の積分手段の出力がある遅延時
間後にある値（V_th）を越える場合を決定する決
定手段４２，４４，４６および４８とを具えてい
ることを特徴とする塊検出器。 ２ 粒子１８および塊が前記の開口１６を通過す
ることにより検出された電圧パルス（第３Ａ図）
に対し前記のキヤパシタンス手段３４が前記の検
出手段２８の出力端子に零の平均値電圧（第３Ｂ
図）を生ぜしめるようにした請求項１に記載の塊
検出器において、前記の積分手段４０の出力は、
前記の開口１６を通過する各粒子１８および塊に
対しパルス電圧（第３Ｃ図）となり、前記の開口
１６内に或いはこれに対し滞留している塊に対し
ステツプ電圧となるようになつていることを特徴
とする塊検出器。 ３ 前記のキヤパシタンス手段３４が検出された
各電圧パルス（第３Ａ図）の降下縁で電圧のアン
ダーシユート５２を生ぜしめる請求項１または２
に記載の塊検出器において、前記の積分手段４０
の出力が、前記の開口を通過する各粒子１８およ
び塊に対しパルス電圧（第３Ｃ図）を生じ、前記
の開口１６内に或いはこれに対向して滞留してい
る塊に対しステツプ電圧となるようになつている
ことを特徴とする塊検出器。 ４ 請求項３に記載の塊検出器において、前記の
決定手段４２，４４，４６および４８は、前記の
積分手段４０の出力信号（第３Ｃ図）に応答する
出力信号（第３Ｄ図）がある基準値（V_ref）より
も高くなり、最初にこの基準値（V_ref）よりも高
くなつた後ある遅延時間その状態を保つことがあ
る電圧比較手段を有していることを特徴とする塊
検出器。 ５ 請求項１に記載の塊検出器において、前記の
積分手段４０が前記の検出手段２８の出力電圧
（第３Ｂ図）の積分値に関連してこの積分手段の
出力端子に電圧（第３Ｃ図）を生じ、前記の決定
手段４２，４４，４６および４８は、電圧比較手
段９６を有し、この電圧比較手段の一方の入力端
子（＋）は前記の積分手段４０の出力端子に結合
され、この電圧比較手段の他方の入力端子（−）
は基準電圧源（＋V2）に結合され、この電圧比
較手段の出力端子１５４には前記の積分手段４０
の出力端子における電圧が前記の基準電圧源の基
準電圧（V_ref）を越える場合に通常前縁を有する
電圧パルスが現われるようになつており、前記の
決定手段は更に、前記の比較手段の出力端子１５
４に結合され充電通路４６を有する第２キヤパシ
タンス手段４４を具え、この第２キレパシタンス
手段は前記の積分手段４０の出力端子における電
圧（第３Ｃ図）が前記の基準電圧（V_ref）を越え
てから前記の遅延時間中しきい値（V_th）よりも
高く充電されるようになつており、前記の決定手
段は更に、前記の第２キヤパシタンス手段４４が
前記のしきい値（V_th）を越える値まで充電され
たことを検出し、滞留している塊の検出を表わす
信号（第３Ｅ図）を生じるしきい値検出手段４８
を具えていることを特徴とする塊検出器。 ６ 請求項５に記載の塊検出器において、前記の
第２キヤパシタンス手段４４は前記の比較手段９
６の前記の第１入力端子に供給される前記の電圧
（第３Ｃ図）が前記の基準電圧（V_ref）よりも低
い場合に放電するようになつていることを特徴と
する塊検出器。 ７ 請求項５または６に記載の塊検出器におい
て、前記の第２キヤパシタンス手段４４に対する
前記の充電通路４６は抵抗４６を有し、前記の第
２キヤパシタンス手段４４および前記の抵抗４６
の値は前記のある遅延時間を決定するように選択
してあることを特徴とする塊検出器。 ８ 請求項１または５または６に記載の塊検出器
において、この塊検出器は更に、前記の開口１６
に電流を供給してから一定時間この塊検出器の動
作を禁止する禁止手段５８，６０，６６および７
０を有していることを特徴とする塊検出器。 ９ 請求項８に記載の塊検出器において、前記の
積分手段４０はコンデンサ５４を有し、前記の禁
止手段５８，６０，６６および７０が前記の積分
手段４０のコンデンサ５４を放電させるようにな
つていることを特徴とする塊検出器。 １０ 請求項９に記載の塊検出器において、前記
のキヤパシタンス手段４４に対する前記の充電通
路４６は抵抗４６を有し、前記の第２キヤパシタ
ンス手段４４および前記の抵抗４６の値が前記の
ある遅延時間を決定するように選択されているこ
とを特徴とする塊検出器。 明細書 本発明は、塊検出器に関するものであり、特に
血球カウンタのような粒子カウンタに用いられ、
粒子が通過する開口に対向して或いはこの開口内
に塊（デブリス）が滞留するのを検出し、この際
に警報信号を発生するようにした塊検出器に関す
るものである。 クールター・カウンタ（Ｒ）〔COULTER
COUNTER（Ｒ）〕アナライザとして現在知られ
ている一般的な種類の血球カウンタはウオーレ
ス・ヘンリー・クールターの名前で1953年10月20
日に登録された米国特許第2656508号明細書に最
初に記載された。この米国特許明細書でクールタ
ーにより教えられた原理によれば、希釈された完
全な血液のような、散在（懸濁）された血球を含
む流体は１つの流体収容容器から小さな孔すなわ
ち開口を経て他の流体収容容器に通る。容器の
各々に配置されている電極は電流源に結合されて
おり、一方の容器から開口を経て他方の容器に定
電流が流れる。血球が開口を通過すると、開口内
の電気抵抗値が増大し、これに対応し定電流によ
る開口にまたがる電圧を増大させる。２つの電極
に結合された検出手段は粒子が開口を通過するこ
とによる電圧パルスの増大を検出し、これにより
このような粒子を検出する。適切な計数手段や体
積制御手段を用いることにより、所定の体積以内
にある赤血球のような粒子の数を決定しうる。粒
子が存在することによる開口内の抵抗値の変化は
ほぼ粒子の体積に比例する。従つて、クールタ
ー・カウンタアナライザは測定サンプルの平均粒
子体積は測定サンプルの粒子の個数を決定しう
る。 上述した種類のいかなる血球カウンタに常に存
在している問題の１つは、凝血や検査時に周囲か
ら試料注に混在する他の塵埃のような塊が開口に
対向して或いは開口内に滞留し、これにより開口
を通る血球の自由で自然な流れを阻害するおそれ
があるということである。試料注の他の塊はこれ
が開口を通過し永続的な問題を生ぜしめない程度
に小さな場合がある。このような小さな塊を以後
過渡的な塊と称する。開口を通過する過渡的な塊
の粒子の数は所望の粒子に比べて無視しうるよう
な十分な注意を払うことができる。従つて、過渡
的な塊は粒子として計数された場合でも最終結果
に及ぼす影響を無視しうるものとする。 従来、クールター・カウンタ（Ｒ）型の粒子カ
ウンタの開口がこの開口内に或いはこれに対向し
て滞留する塊によつて詰つたということを指示す
る検出器を提供する多くの試みがなされた。例え
ば、ウオーレス・ヘンリー・クールター等の名前
で出願された米国特許第3259842号には、クール
ター粒子検出装置により検出されたパルスの高さ
および幅を測定する塊検出器が記載されている。
この塊検出器は塊が一般に通常の血球の抵抗値よ
りも大きな抵抗値を有するという事実を用いてい
る。更に、塊粒子ら滞留している塊に対し検出さ
れたパルスの持続時間は一般に通常の血球の持続
時間を越えている。その理由は、血球は小さい為
に血球は塊よりも少ない時間で開口を通過する為
である。 他の種類の塊検出器はウオーレス・ヘンリー・
クールター等の名前で出願された米国特許第
3259891号明細書に開示されており、開口を通過
する通常の粒子にとつて予め知られている低い抵
抗値およびパルス時間に対して塊にとつて同様に
大きい抵抗値およびパルス幅を用いている。米国
特許第3259891号の塊警報検出器では、検出され
た電圧の大きさをまず最初に検出し、あるしきい
値電圧振幅を越えるパルスに対しパルスの持続時
間も測定している。持続時間がある値を越える
と、塊警報音が発生される。この種類の検出器に
対する問題は過渡的な塊や多くの大きな粒子が、
単にこれらの寸法が大きくこれらのパルスの持続
時間が長いという理由で塊として検出されるとい
うことである。 米国特許第3259891号明細書に記載された塊警
報における技術に対し数個の問題が存在する。ま
ず第１に、従来技術の塊警報は開口内に或いはこ
れに対向して滞留する塊と、最終結果に対する影
響を無視しうる、開口を通過する大きな細胞或い
は過渡的な塊との間を容易に区別できない。更
に、従来の装置では塊を検出する場合の波形が臨
界的となる。この点は特に塊が開口内に或いはこ
れに対向して滞留した場合に得られるパルスの立
上り時間に対しそうである。塊パルスの前縁で比
較的ゆつくりした立上り時間を補償する為に、従
来の装置は最も望ましい場合よりも低いしきい値
電圧の設定を用いていた。このようにすると、特
に塊が、開口を通過する過渡的な塊である場合に
検出される塊の多くの間違い警報が生じていた。
更に、従来の装置は大きな細胞或いは塊による大
きなパルス間を多くの場合識別するのが困難であ
り、この場合にも多くの誤つた無効の警報を生ぜ
しめていた。 前述した米国特許明細書に記載された従来の塊
検出器の限界の多くを解決する試みが成された。
例えば、フランクリン・デー・メイナレツの名前
で出願された米国特許第4412175号明細書では、
ウオーレス・ヘンリー・クールター等による前述
した従来技術に基づいて悪いパルスが検出され、
比をとる技術を用いて悪いパルスの数がある所定
の許容できないレベルを越える時を検出する。こ
の米国特許第4412175号明細書におけるような改
善策を用いることにより、従来の検出器の欠点を
幾つかを解決しうる。従来技術の塊警報の他の改
善零はボビー・デー・ジエイムスの名前で出願さ
れた米国特許第4450435号明細書に開示されてい
る。この米国特許明細書では、良好なパルスの数
と悪いパルスの数とを比較し、悪いパルスの数が
ある予定の相対的割合を越える場合に警報を発生
させるのに複雑な比較手段を用いている。これら
の技術を用いた場合でも、検査試料に多くの大き
な細胞が含まれる場合に誤りが生じる。 従来の比をとる技術および群比較技術に頼るよ
りも、塊が粒子カウンタの開口内に滞留した時を
直接表わす塊警報回路自体を用いうるようにする
のが好ましい。このようにすると、厳密な比すな
わち比較を行つた後まで待つ必要があるよりも、
不所望な塊が検出されたときに警報を生じるよう
になる。このような待ちは可成りの数の不適切な
粒子を計数せしめてしまう。更に、塊が最初に滞
留した時にこの塊を検出することにより試粒を節
約でき、操作の停止を直ちに行なえるようにな
る。 本発明の１つの観点によれば、２つの容器を分
離する小さな開口を有する種類の粒子検出器に対
する塊検出器であつて、前記の粒子検出器では定
電流が前記の開口を経て流され、液体内に懸濁さ
れた粒子或いは塊が前記の対しな開口を通過し、
これにより前記の開口を通過する各粒子或いは塊
が前記の開口にまたがる電圧パルスを生じ、前記
の開口内或いはこれに対向して滞留する塊は前記
の開口にまたがつて直流電圧変移を生ぜしめる塊
検出器を提供する。更にこの塊検出器は開口をま
たがる電圧を検出する検出手段を有する。改善点
は、この塊検出器が検出手段を開口に結合するキ
ヤパシタンス手段を有することである。更に、こ
の改善した検出器は積分された検出手段の出力が
ある遅延時間後にある値を越える場合を決定する
手段をも有する。 次に本発明の実施例を添付図面につき説明す
る。この添付図面において、 第１図は、従来のクールター型の粒子検出装置
を表わす線図、 第２図は、第１図に示す装置の開口内に或いは
これに対向して滞留する塊を検出するのに用いる
本発明による装置を示すブロツク線図、 第３図は、第２図に示す装置の一般的に動作を
理解する上で用いる波形を示す線図、 第４図は、ある特別な期間中動作を禁止する為
に第２図に示す装置に加えた論理回路を示す回路
図、 第５図は、第４図に示す回路を更に詳細に示す
回路図、 第６図は、遅延機能の動作に関する第５図に示
す回路のある部分を更に詳細に示す回路図、 第７図は、第６図に示す回路の動作を理解する
為に用いる一連の波形を示す線図である。 第１図を参照するに、従来のクールター型の粒
子検出装置１０を、線図的に代表的に示してあ
る。この粒子検出装置１０は第１流体収容容器１
２と第２流体収容容器１４とを有している。容器
１４には、流体２０に懸濁された粒子１８を容器
１２から容器１４内に通すための小さな孔すなわ
ち開口１６が形成されている。一対の電極２２お
よび２４はそれぞれ容器１２および１４の各々の
液体２０内に配置されており、電流源２６がこれ
ら電極２２および２４間に結合されているため、
定電流が電極２２から開口１６を経て電極２４に
流れる。更にこれら電極２２および２４の各々に
は開口１６を通過する粒子１８の検出、寸法測定
および個数計数を行う従来周知の検出−寸法測定
−計数回路２８が接続されている。この個数計数
は一般に所定量の流体２０が開口１６を通るよう
に制御を行つている際に行われる。 第１の装置は、塊の粒子が開口１６中に或いは
これに対向して滞留した場合を除いて極めて良好
に動作する。この滞留が起こると、少なくとも塊
が開口１６中或いはこれに対し滞留している期間
中粒子１８を、開口１６を通過する際に停止した
り或いは速度を遅くしたりするか或いは粒子を開
口容積中での収縮のために不適切な寸法にしてし
まう。開口１６内に或いはこれに対向して塊が滞
留していることを検出し、計数を停止させるとと
もに、現在行なわれている計数或いは粒子体積は
誤りであるということや、補正操作を行う必要が
あるということを装置１０の操作人に知らせる警
報を発するようにすることが重要である。しか
し、検出された塊が開口１６を通過する大きな細
胞或いは過渡的な塊ではなく滞留する塊であると
いうことを確かめ、これにより開口１６を通過す
る多数の粒子１８を排除しないように注意を払う
必要がある。開口１６を通過する瞬時的な一片の
塊により生じる唯一の害は粒子の計数値が１だけ
増加するか平均の粒子体積がわずかに変化するか
或いはこれらの双方が生じることである。しか
し、装置１０の他の部分によつて生じる誤差量
が、瞬時的に通過する塊があたかも粒子であるか
のように検出される場合に総計の計数値或いは平
均粒子体積に含まれる誤差よりも大きい。このこ
とは、塊が最小となるように検出すべき粒子１８
を含めた溶液を容器１２に入れる準備に通常の注
意を払つた結果であること勿論である。 第２図を参照するに、開口１６を一対の直列結
合抵抗３０および３２として線図的に示してあ
る。抵抗３０は常規開口１６内に位置する電解液
２０による開口１６内の常規の抵抗値であり、抵
抗３２は粒子１８が開口１６を通過する際に入つ
たり出たりする時の過渡抵抗値を表わす。抵抗３
０および３２と直列に電流源２６を結合すると、
これら抵抗３０および３２の両端間の電圧は、粒
子１８が開口１６内に存在し、これにより抵抗３
２の抵抗値を対応して増大させる為に増大する。 電流源２６と抵抗３０との間の接続点は結合コ
ンデンサ３４を経て演算増幅器３６の入力端子に
結合されている。この増幅器３６は帰還抵抗３８
や、利得を大きくする演算増幅器と通常関連する
他の抵抗（図示せず）と相俟つて第１図に示す回
路２８の検出部分の前置増幅器の第１段を表わ
す。この前置増幅器の追加の段や後置増幅器は一
般に回路２８の一部として含まれているも、これ
らは本発明の一部を構成しない為に第２図に示さ
ない。増幅器３６、すなわち前置増幅器の第１段
の出力は積分回路４０に入力として供給される。
この積分回路４０はその入力端子に供給される電
圧の数学的な積分値である電圧をその出力端子に
生ぜしめる。この積分回路４０には帰還コンデン
サを有する演算増幅器を含めることができ、これ
を後に説明する第５図に詳細に示してある。積分
回路４０の出力は比較回路４２の第１入力端子に
データ入力として与えられる。またこの比較回路
４２の第２入力端子には基準電圧V_refが与えられ
る。この比較回路の出力は、積分回路４０の第１
入力端子、すなわちデータ入力端子に与えられる
電圧が基準電圧V_refの値を越える時はいつでも通
常正電圧である。しかし、比較回路４２の出力端
子はコンデンサ４４の一端と抵抗４６の一端との
相互接続点に結合され、抵抗４６の他端は正電圧
源＋Ｖに結合され、コンデンサ４４の他端は大地
に結合されている。積分回路４０からのデータ信
号がV_refよりも低い為に比較回路４２の出力が低
いと、比較回路４２内に含まれている出力トラン
ジスタ（図示せず）が導通して接地され、コンデ
ンサ４４がこの出力トランジスタを経て放電す
る。しかし、積分回路４０から比較回路４２に与
えられる電圧がV_refを越えると、コンデンサ４４
が抵抗４６およびコンデンサ４４の値によつて決
まる時定数を以て充電を開始する。 抵抗４６とコンデンサ４４との接続点はシユミ
ツトトリガ回路のようなしきい値回路４８に１入
力として結合されている。コンデンサ４４に蓄積
された電圧の値がしきい値回路４８のしきい値、
例えば1.6ボトルとすることのできるしきい値を
越えると、しきい値回路４８の出力はその状態を
変える。しきい値回路４８の出力はフリツプフロ
ツプ回路５０のクロツク入力端子Ｃに与えられ、
しきい値回路４８のパルスの前縁はフリツプフロ
ツプ回路５０の出力を低い値に、すなわちその
データ入力端子Ｄに供給される信号の論理値とは
逆の論理値にする。これによりフリツプフロツプ
回路５０の出力端子に正から負に変化する電圧
が現われる。この信号を用いて塊検出可視およ
び／または可聴警報装置（図示せず）をトリガ
し、これにより適切な操作を行うことをオペレー
タ（操作人）に知らせる。 第３図を参照するにこの第３図に一連の波形Ａ
〜Ｅを示す。これらの波形Ａ〜Ｅが存在する回路
部分を示す為に対応する文字Ａ〜Ｅを第２図に示
してある。波形Ａは開口１６を通過する粒子１８
が存在するかしないかにより過渡抵抗３２が存在
するかしないかに応じた電圧変化を検出すること
により得られた電圧パルスである。これから明ら
かなように、第１電圧パルスは比較的低い信号で
あり、開口１６を通過する通常の血球を表わす。
波形Ａ中の第２パルスは大きな血球が過渡的な塊
を表わし、これらのいずれも高い抵抗価を有し、
高い電圧を生ぜしめる。しかし、大きな血球或い
は過渡的な塊が開口１６を通過する為、パルスは
通常のパルス幅よりもわずかに広くなるだけであ
る。波形Ａの第３部分は開口１６内に或いはこれ
に対向して滞留しこれにより開口をふさいでいる
一片の塊を表わす。これにより長い時間の間高電
圧が検出されるようになる。実際にはその結果は
検出された電圧に対する直流電圧偏移となる。 第３図の波形Ｂは前述したように第１図に示す
回路２８の前置増幅器の第１段である演算増幅器
３６の出力を示す。波形Ｂは開口１６と前置増幅
器の第１段との間に設けたコンデンサ３４の効果
を示す、これから明らかなように、波形Ｂ中の第
１パルスは波形Ａの対応するパルスよりも遅い速
度で増大する。その理由は、コンデンサ３４が充
電され、その電圧を波形Ａのパルスから減じる為
である。コンデンサの両端間の電圧は瞬時的に変
化せないことは周知である。従つて、第１パルス
の後縁が生じると、増幅器３６の出力端子から得
られる電圧中に負のアンダーシユート５２が得ら
れる。この負のアンダーシユートの振幅は、パル
スの立上り縁がコンデンサ３４の充電により抑圧
された量にほぼ等しい。波形Ｂ中の第２パルス
は、大きなパルスが検出される為にその大きさが
大きくなるということを除いて波形Ｂの第１パル
スの形状にほぼ等しい。しかし、この場合も波形
Ｂ中の第２パルス中にアンダーシユート５２が存
在する。 コンデンサ３４の値がいかなる値でも、波形Ｂ
の第１および第２パルスのアンダーシユート５２
の上の面積は正に向かう部分５３の下の面積に等
しい。従つて、増幅器３６を通過する平均電圧は
波形Ｂ中に示す第１および第２パルスの場合零で
ある。 前述したように波形Ａの場合、第３パルスは定
常の直流電圧まで上昇し、開口１６内に或いはこ
れに対向して滞留している塊の為にこの直流電圧
値に維持される。しかし、波形Ｂの第３パルスは
いかなるアンダーシユート５３も存在しないこと
によりこの定電圧から戻る。従つて、この第３パ
ルスに対する演算増幅器３６の出力の値はピーク
値まで上昇し、その後このピーク値から零に減衰
する。従つて、この第３パルスの場合増幅器３６
を通る電圧の平均値はもはや零とならない。 次に第３図の波形Ｃを参照するに、第１および
第２パルスは同様な形状をしており、振幅におい
てのみ異なる。波形Ｂのこれら第１および第２パ
ルスの双方共これらパルスの正の部分５３および
アンダーシユート部分５２の積分の為に上昇しそ
して零まで降下する。しかし、波形Ｃの第３部分
はある値まで増大し、一般にこの値に維持され
る。その理由は、この場合も、波形Ｂ中の第３パ
ルスの積分に、その積分値を零まで戻すいかなる
アンダーシユートをも含んでいない為である。 この波形Ｃは、第２図に示すように、比較回路
４２の一方の入力端子に供給され、この比較回路
の他方の入力端子には電圧V_refが供給される。電
圧V_refは波形Ｃ中に破線として示してあり、波形
Ｃの第１パルスよりも上にあり第２および第３パ
ルス中にある。 第３図の波形Ｄを参照することから明らかなよ
うに、波形Ｃの第１パルスはしきい値V_refよりも
低かつた為波形Ｄには対応する第１パルスがな
い。しかし、波形Ｃの第２パルスに対応する波形
Ｄのパルスは波形Ｃの第２パルスがしきい値V_ref
よりも上にあつた期間の間存在する。しかし、こ
のパルスの持続時間は波形Ａで検出された第２パ
ルスの持続時間が短い為に比較的短い。波形Ｄの
パルスはコンデンサ４４に蓄積された電圧を表わ
す為、波形Ｄのパルスは波形Ｃのパルスが比較回
路のしきい値電圧V_refを越える場合のみ増大し始
め、コンデンサ４４が充電される。その後、この
コンデンサ４４は比較回路４２の接地出力端子を
経て放電する。従つて、波形Ｄには波形Ｃの第１
パルスに対応するパルスが存在せず、波形Ｃの第
２パルスに対応するパルスは決してしきい値電圧
V_thを越えない。しかし、波形Ｃの第３パルスは
V_ref値よりも上にある為、コンデンサ４４はしき
い値回路４８のしきい値V_thを越えるまで充電し
続ける。このしきい値V_thを波Ｄ中に破線で示し
てある。 次に第３図の波形Ｅを参照するに、波Ｄの最終
パルスがV_th値を越えると直ちにしきい値回路４
８から出力が現れ、この出力によりフリツプ−フ
ロツプ５０をトリガし、電圧Ｅの状態を変化せし
める。この変化がある回路（図示せず）により検
出され、可聴および／または可視警報を生ぜし
め、装置１０のオペレータに塊による開口の妨害
が検出されたことを知らせる。 次に第４図を参照するに、この第４図に本発明
による装置の更に改善した実施例を示す。この第
４図の回路には、装置１０の開始の臨界時間中或
いは容器に入れる流体２０の充填の検出中動作を
禁止する手段が設けられている。この容器（図示
せず）は血液サンプル中のヘモグロビンを決定す
る為に用いるものとすることができる。ヘモグロ
ビンはクールター原理に依存しない技術によつて
測定される。ヘモグロビンを測定する容器に流体
を充填すると、化学的に処理された液体サンプル
が混合された流体２０が、当該流体が充填時に到
達する位置に配置された第１電極に当たる。この
容器の底部には第２電極がある。流体レベル検出
電極（第１電極）に触れると、回路（図示せず）
が検出電極と底部電極（第２電極）との間の導電
を検出することにより流体レベルを検出する。こ
の導電検出はこれる電極間に電流が流れることに
より達成される。この電流の流れは、塊が開口１
６に対向して或いは開口内に滞留しているのに類
似する妨害を開口１６に生ぜしめる。装置の開始
および容器への流体の充填の双方はコンデンサ３
４の入力側に、従つて増幅器３６に過渡電圧を与
え、この過渡電圧は塊による永久的な妨害として
現れるおそれがあるも、実際には電力を装置１０
に与えるか容器に入れる流体の充填を検出する電
流が流れることから生じる非永久的な過渡電圧に
よるものである。 第４図では、第２図につき説明したのと同様な
素子に第２図と同じ符号を付し、その動作は第２
図につき説明した動作に類似する。第２図に示す
素子のうち積分回路４０のみ帰還コンデンサ５
４、演算増幅器５５および入力抵抗５６を含むも
のとして詳細に示してある。この積分回路は周知
のように通常の集積回路である。 第４図に加えた追加の回路はレベル検出器５７
と始動検出器５８とを有している。これらの双方
は周知であり、第４図にはブロツクの形態でのみ
示してある。レベル検出器５７はヘモグロビン容
器内の流体２０のレベルが規定のレベルに達した
時にはいつでも電圧を生じる。流体がこの容器
（図示せず）内の規定のレベルに達すると、この
レベルは流体がレベル検出電圧に達した際に生じ
る継続性によつて生じる電流によつて検出され
る。この電流は開口阻止塊の結果としての同様な
直流レベル偏移と必ずしも区別できない直流レベ
ル偏移として検出されるおそれがある。一方始動
検出器５８は電圧が装置１０に最初に印加される
時をモニタする。この電圧の印加も開口１６内の
直流電圧偏移を生ぜしめる滞留塊として検出され
るおそれもある、開口１６を通る大きな直流電圧
偏移となる。レベル検出器５７の出力電圧は約
100ミリ秒の持続時間のパルスであり、始動検出
器５８の出力電圧は約１秒の持続時間のパルスで
あり、このパルスにより後に説明するように検出
回路の動作を禁止させる。 レベル検出器５７の出力および始動検出器５８
の出力は双方共NANDゲート６０に２つの入力
として供給される。このNANDゲート６０の出
力は駆動回路６４の非反転入力端子と駆動回路６
６の反転入力端子とに与えられる。駆動回路６４
の反転入力端子および駆動回路６６の非反転入力
端子は正電圧源（＋Ｖ）に結合されている。駆動
回路６４の出力端子は電解降下トランジスタ
（FET）のゲートに結合されている。トランジス
タ６８のチヤネル電極は演算増幅器３６と入力抵
抗５６を介する積分回路４０内の演算増幅器５５
への入力端子との間に結合されている。 駆動回路６６の出力端子FET７０のゲート電
極に結合されており、このFET７０と一方のチ
ヤネル電極は抵抗５６と演算増幅器５５への入力
端子との間の接続点に結合され、他方のチヤネル
電極はダイオード７２の陽極に結合されており、
このダイオードの陰極は接地結合されている。更
にFET７０の前記の他方のチヤネル電極は演算
増幅器５５の出力端子とダイード７４の陰極とに
接続され、このダイオード７４の陽極接地結合さ
れている。 コンデンサ５４は演算増幅器５５の入力端子お
よび出力端子間に結合され従つて、トランジスタ
７０のチヤネル電極と同様に結合されている。レ
ベル検出器５７或いは始動検出器５８がそれぞれ
レベル変化或いは電圧印加を検出するといつで
も、信号がNANDゲート６０および駆動回路６
４を経てFET６８を非導通とし、FET７０を導
通させる。これはレベル検出器５７に続く約100
ミリ秒の期間或いは臨界的な状態の１つを検出す
る始動検出器５８に続く１秒の期間の間生じる。
この期間中コンデンサ５４が現在導通している
FET７０を経て放電される。これと同時には非
導通のFET６８により積分器４０の入力端子に
電圧が供給されない。検出器５７および５８の一
方により生ぜしめられるパルスの100ミリ秒或い
は１秒の後に、トランジスタ６８が導通しており
トランジスタ７０が非導通となつている通常の状
態に戻り、動作が前述したように進行する。 更に検出器５７および５８の出力はNANDゲ
ート６２を通りNANDゲート７６がこれにしき
値回路４８から供給されるいかなる信号も通さな
いようにしうる。NANDゲート７６が設けられ
ている為に、フリツプフロツプ５０のクロツク入
力端子Ｃにパルスを与えることによりこのフリツ
プフロツプをトリガする適切な極性を得るのにイ
ンバータ７８を設ける必要がある。 第５図を参照するに、この第５図には第４図に
示す回路のより詳細な線図を示している。第４お
よび第５図に示す回路について同様な個所を示す
個所には同一符号を付してある。素子２６〜３８
（偶数番号のみ）およびFET６８は第４図につき
前述した通りに接続されている。トランジスタ６
８の基板電極は15ボトルの直流としうる電圧源
（＋V2）に結合されている。前述した電圧（＋
Ｖ）は５ボルトの直流としうる。トランジスタ６
８の他方のチヤネル電極は抵抗５６を経て演算増
幅器５５の反転入力端子に結合されている。トラ
ンジスタ７０の一方のチヤネル電極は演算増幅器
５５の反転入力端子に接続され、このトランジス
タの他方のチヤネル電極は演算増幅器７０の他方
のチヤネル電極に接続されている。トランジスタ
７０の基板電極は電圧源（＋V2）に接続されて
いる。この演算増幅器５５の出力端子および反転
入力端子間にはコンデンサ５４が結合されてい
る。このコンデンサ５４には抵抗８２が並列に結
合されており、この抵抗８２は塊警報音が発生さ
れた後にコンデンサ５４を放電させ、且つ塊警報
が塊によつて生じない開口１６における極めてゆ
つくりした変化の直流レベル偏移に応答しないよ
うにする作用する。演算増幅器５５の出力端子に
はダイオード７２の陽極が接続され、このタイー
ド７２の陰極は接地されている。また演算増幅器
５５の出力端子にはダイオード７４の陰極が接続
され、このダイオード７４の陽極は接地されてい
る。これらダイオード７２および７４はこのよう
に接続することにより演算増幅器５５の出力の電
圧の広がりを制限する。 増幅器５５の非反転入力端子５５は接地結合さ
れている。第５図に示すえ幾つかの素子の接続数
は使用する特定素子のピン数である。使用する素
子のリストを後に示す。増幅器５５のオフセツト
電圧制御入力端子、すなわちピン１はポテンシヨ
メータ８４を経て増幅器５５のオフセツト電圧制
御入力端子、すなわちピン５に結合されている。
このポテンシヨメータ８４は演算増幅器５５のオ
フセツト電圧を設定するのに用いられる。演算増
幅器５５の負直流電力供給入力端子、すなわちピ
ン４は抵抗８６を経て−15ボルトとしうる−V2
ボルトの点に接続され、且つコンデンサ８８を経
て接地され、且つコンデンサ９０を経て正直流電
力供給入力端子、すなわちピン７に接続されてい
る。コンデンサ９０と正直流電力供給入力端子、
すなわちピン７との間の接続点は抵抗９２を経て
電圧＋V2の点に結合されている。抵抗８６およ
び９２とコンデンサ８８および９０は増幅器５５
の直流電源供給の側路の為に設けられている。 増幅器５５の出力端子は抵抗９４を経て比較器
９６の非反転入力端子に結合されている。この比
較器は第２および４図に示す比較回路４２の主素
子を構成する。比較器９６の反転入力端子には基
準電圧が印加され、この基準電圧はこの反転入力
端子を抵抗９８を経て電圧＋V2の点に結合する
とともに抵抗１００を経て接地することにより得
られる。比較器９６の負直流電力供給入力端子、
すなわちピン４は抵抗１０２を経て電圧（−V2）
の点に結合され且つコンデンサ１０４を経て大地
に結合されている。負直流電力供給入力端子、す
なわちピン４とコンデンサ１０４との間の接続点
はコンデンサ１０６を経て正直流電力供給入力端
子、すなわちピン８にも結合されている。また正
直流電力供給入力端子、すなわちピン８は抵抗１
０８を経て電圧＋V2の点にも結合されている。
抵抗１０２および１０８とコンデンサ１０４およ
び１０６とは比較器９６に対する直流電力供給側
路の為に設けられている。比較器９６の出力端子
は抵抗１１０を経てこの比較器の入力端子に結合
されている。この抵抗１１０は比較器９６に対し
ヒステリシス特性を与え、従つて非反転電圧が基
準電圧付近にある場合にこの比較器の動作を安定
化させる。比較回路４２はこのように接続するこ
とにより、非反転入力端子における電圧がしきい
値電圧、例えば0.36ボルトを越えるといつでも出
力端子に正電圧を生じる。従つて、積分器４０か
ら抵抗９４を経て供給される電圧が0.36ボルトよ
りも高い時はいつでも比較器９６の出力が正電圧
となる。 比較器９６の出力端子から生じる電圧は抵抗１
１２を経て抵抗４６とコンデンサ４４との間の接
続点に与えられる。前述したようにこの接続点は
しきい値回路４８に結合されており、このしきい
値回路は２つのシユミツトトリガ回路１１４およ
び１１６を以て構成されており、これら双方の回
路はこれらに供給される信号を反転させる。 レベル検出器５７は、流体２０を収容する容器
に液体２０が充填されたことを検出し、トリガ信
号（Level）を単安定マルチバイブレータ１１８
に与える手段（図示せず）を有している。同様
に、装置１０に電力を与えることを検出する手段
がトリガ信号（Start）を単安定マルチバイブレ
ータ１２０に与える。これら双方の単安定マルチ
バイブレータ１１８および１２０は関連の時定数
設定素子（図示せず）を有し、これらの素子は信
号Level或いはStartのいずれか一方が供給された
際に100ミリ秒或いは１秒の定電圧パルスのいず
れかをこれらマルチバイブレータの出力端子に生
ぜしめる。 NANDゲート６０の出力端子は抵抗１２２を
経て比較器である駆動増幅器１２４の非反戦入力
端子に結合されている。増幅器１２４の反転入力
端子は抵抗１２６を経て接地結合されているとと
もに、抵抗１２８を経て電圧＋Ｖの点にも結合さ
れている。これら抵抗１２６および１２８と電圧
＋Ｖとが駆動増幅器（或いは比較器）１２４に対
し基準電圧を与える。駆動増幅器１２４の出力端
子は抵抗１３０を経てその非反転入力端子に結合
されている。この抵抗１３０は駆動増幅器１２４
に対しヒステリシス特性を与え、その非反転入力
端子における電圧がそのしきい値電圧付近にある
場合に駆動増幅器１２４を安定化させる。駆動増
幅器１２４の出力端子は抵抗１３２を経て電圧＋
V2の点に且つトランジスタ６８のゲート電極に
も結合されている。抵抗１３２は駆動増幅器１２
４の出力に対するプルアツプ抵抗である。 NANDゲート６０の出力端子は抵抗１３４を
経て駆動増幅器１３６の反転入力端子に結合す
る。増幅器１３６の非反転入力端子は抵抗１３８
を経て接地結合され、抵抗１４０を経て電圧＋Ｖ
の端子に結合され、抵抗１４２を経て増幅器１３
６の出力端子に結合されている。抵抗１３８およ
び１４０は（電圧＋Ｖと相俟つて）増幅器（或い
は比較器）１３６に対するしきい値電圧を形成
し、抵抗１４２は増幅器１３６に対してヒステリ
シス特性を与える。増幅器１３６の正直流電力供
給入力端子、すなわちピン１３は抵抗１４３を経
て電圧＋V2の点に結合され、且つコンデンサ１
４４を経て負直流電力供給入力端子、すなわちピ
ン１２に結合されている。負直流電力供給入力端
子、すなわちピン１２は抵抗１４６を経て電圧−
V2の点に結合され且つコンデンサ１４８を経て
接地結合されてもいる。抵抗１４３および１４６
とコンデンサ１４４および１４８とは増幅器１３
６に対する直流電力供給側路を形成する。ここに
説明した特定の構造では、増幅器１２４および１
３６が同じ集積回路に含まれており、従つて同じ
電力供給入力端子を用いている。増幅器１３６の
出力端子は抵抗１５０を経て電圧＋V2の点に結
合され且つトランジスタ７０のゲート電極に直接
結合されている。抵抗１５０は増幅器１３６の出
力に対するプルアツプ抵抗である。 第５図に示す回路に加えるものには更に
NANDゲート６２の出力端子とNANDゲート７
６の入力端子との間のインバータ１５２である。
このインバータ１５２はNANDゲート６２を
ANDゲートに変換する。更にフリツプフロツプ
５０のデータ入力端子Ｄに印加される正電圧は抵
抗１５５を経て供給されるものであり、そのプリ
セツト入力端子にも供給される。装置１０のオペ
レータパネル上のオペレータ制御スイツチから得
られるリセツト信号R_esetはフリツプフロツプ５
０のリセツト入力端子に与えられる。 第２および４図につき前述したように動作させ
る為に以下の回路素子に以下の値を割当てた。

【表】

【表】 第６図を参照するに、増幅器９６の出力および
シユミツトトリガ回路１１４と関連する抵抗４６
およびコンデンサ４４の動作を説明する。第６図
に示す回路の動作の理解を助ける為に第７図の波
形をも参照する。比較器９６は出力トランジスタ
１５４を有し、このトランジスタは、非反転入力
端子における電圧が反転入力端子における電圧よ
りも小さい場合にこのトランジスタのベースに供
給される正電圧信号により導通せしめられる。こ
れにより抵抗１２２および導通しているトランジ
スタ１５４を経てコンデンサ４４を放電させる
為、コンデンサ４４には電圧が保持されない。こ
の状態の下ではシユツトトリガ回路１１４が論理
的に高レベルの出力を生じる。 増幅器９６の非反転入力端子に供給される積分
器４０から生じる信号が抵抗９８および１００に
よつて決定される非反転入力端子における基準電
圧を一旦越えると、トランジスタ１５４のベース
に与えられる信号が低い値に降下し、これにより
トランジスタ１５４を非導通とする。このことを
第７図の波形Ｆに示してある。第７図の波形Ｃは
第３図に示す信号Ｃと同じである。トランジスタ
１５４が高い値から低い値に向う信号Ｆにより一
旦非導通となると、コンデンサ４４は抵抗４６の
他方の側に印加される電圧により決定される値に
充電し始める。この電圧は５ボルトとすることが
できる。コンデンサ４４が完全な電圧値まで充電
されるのに必要とする時間は抵抗４６およびコン
デンサ４４より成る時定数により決定される。こ
れらの値は抵抗４６の反対側に印加される電圧と
相俟つて決定する必要があり、コンデンサをシユ
ミツトトリガ回路１１４のしきい値電圧である
1.6ボルトまで充電させるのに必要とする時間は
約3.86ミリ秒である。この時間は大きな粒子や塊
を開口１６を通過させるのに十分であるが、開口
１６内の或いはこれに対向する実際の開口阻止塊
を検出するには充分な時間ではない。コンデンサ
４４が1.6ボルト或いはそれ以上に充電されるこ
とによりシユミツトトリガ回路１１４が一旦トリ
ガされると、第７図の波形Ｇであるこのシユミツ
トトリガ回路の出力は低い値となり、これにより
前述したように塊警報を生ぜしめる。