JPH0625753U - イオン選択性電極を用いた電解質分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定した出力電位を得るとともに、分析装置
を大型にせず、温度が安定するまでの無駄な時間を長く
しない。 【構成】 試料注入部４からイオン選択性電極２への試
料導入流路６に接触して試料導入ブロック８が設けられ
ており、試料導入ブロック８にはその温度を測定する測
温素子１０と試料導入ブロック８を加熱したり冷却した
りするための加熱・冷却素子１２が設けられている。イ
オン選択性電極２には測温素子１６が設けられている。
両測温素子１０と１６の温度差を検出するために温度測
定回路１８が設けられており、温度測定回路１８からは
両測温素子１０，１６の温度差に基づく信号が制御回路
２０へ出力される。制御回路２０は両測温素子１０，１
６の温度差がなくなるように加熱・冷却素子１２への通
電を制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はイオン選択性電極に試料を導入してその試料中の電解質濃度を測定す る電解質分析装置に関するものである。このような電解質分析装置は、病院施設 や検査センターなどにおいて、血液や尿などの生体試料中の特定電解質成分を定 量するのに利用されている。

【０００２】

【従来の技術】

イオン選択性電極にはナトリウムイオン濃度を検出するナトリウム用電極、カ リウムイオン濃度を検出するカリウム用電極、及び塩素イオン濃度を検出する塩 素用電極が設けられている。試料がイオン選択性電極に送られ、試料中のナトリ ウム濃度、カリウム濃度、塩素濃度がそれぞれのイオン選択性電極と比較電極と の電位差として検出される。

【０００３】 イオン選択性電極での応答は、 Ｅ＝Ｅ₀＋（ＲＴ／ｎＦ）lnａ で表わされる。ここで、Ｅはイオン選択性電極の電位、Ｅ₀は不斉電位、ｎは反 応に関与するイオン価数、Ｆはファラデー定数、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度、 ａはイオン活量である。 試料とイオン選択性電極に温度差があるとき、試料をイオン選択性電極に導入 するとイオン選択性電極のイオン選択膜に温度勾配を生じ、検出電位Ｅに雑音成 分が重畳して安定した電位を得るのを妨げ、高速処理を困難にする。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は試料温度とイオン選択性電極温度との差をなくすことによって安定し た出力電位を得ることができるようにするとともに、分析装置を大型にせず、か つ温度が安定するまでの無駄な時間を長くしないことを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案では、イオン選択性電極の試料導入側で試料導入流路と接触した良熱伝 導材質の試料導入ブロック及びこの試料導入ブロックを加熱及び冷却する加熱・ 冷却素子を有する加熱・冷却手段と、試料導入ブロックの温度及びイオン選択性 電極の温度を測定する測温手段と、この測温手段からの温度信号を入力し、試料 導入ブロックの温度がイオン選択性電極の温度と等しくなるように加熱・冷却素 子への通電を制御する温度制御回路と、を備えている。

【０００６】

【作用】

測温手段により試料導入ブロックの温度とイオン選択性電極の温度が測定され 、それらの温度が等しくなるように温度制御回路により加熱・冷却素子への通電 が制御される。試料を試料導入ブロックを経て導入するとイオン選択性電極に試 料が導入される時点では試料温度がイオン選択性電極の温度と等しくなっている 。その結果、イオン選択性電極のイオン選択膜に温度勾配が生じることがなくな る。 仮に、イオン選択性電極全体と試料導入部とをともに収納して等しい温度にす るための温度制御手段を設けるとすれば、その温度制御手段のために分析装置の 形状が大きくなり、またコスト高になる。また、イオン選択性電極全体と試料導 入部の温度をともに制御して一定温度に保とうとすると、熱容量が大きくなり、 イオン選択性電極の温度が一定になるまでに長い時間がかかり、温度が安定する までの時間は試料の分析を行なうことのできない無駄な時間となる。

【０００７】

【実施例】

図１は一実施例を概略的に表わしたものである。 イオン選択性電極２にはナトリウムイオン濃度を検出するナトリウム用電極、 カリウムイオン濃度を検出するカリウム用電極、及び塩素イオン濃度を検出する 塩素用電極が設けられており、イオン選択性電極２に導かれた試料はペリスター ポンプなどの吸引ポンプで吸引されて排出される。イオン選択性電極２に試料を 導入するために、ノズルなどの機構を備えた試料注入部４が設けられており、試 料注入部４からイオン選択性電極２への試料導入流路６に接触して試料導入ブロ ック８が設けられている。試料は試料注入部４から試料導入ブロック８で温度制 御された試料導入流路６を通ってイオン選択性電極２に導かれる。試料導入ブロ ック８はアルミニウムなどの良熱伝導性金属からなり、試料導入ブロック８には その温度を測定する測温素子１０と試料導入ブロック８を加熱したり冷却するた めのペルチェ素子などの加熱・冷却素子１２が設けられている。

【０００８】 比較電極１４には他のペリスターポンプなどのポンプによって比較電極液が供 給され、比較電極１４を経た比較電極液はイオン選択性電極２と共通の吸引ポン プにより排出される。イオン選択性電極２の各イオン用電極の検出電位と比較電 極１４の検出電位との差が測定される。 イオン選択性電極２の温度を測定するために、イオン選択性電極２には測温素 子１６が設けられている。両測温素子１０と１６の温度差を検出するために温度 測定回路１８が設けられており、両測温素子１０と１６は温度測定回路１８に接 続され、温度測定回路１８からは両測温素子１０，１６の温度差に基づく信号が 制御回路２０へ出力される。制御回路２０は温度測定回路１８から出力される両 測温素子の温度差信号に基づいて加熱・冷却素子１２への通電を制御する回路で あり、その温度差がなくなるように加熱・冷却素子１２への通電を制御する。 図１の実施例で、加熱導入ブロック８と加熱・冷却素子１２が加熱・冷却手段 を構成し、温度測定回路１８と制御回路２０が温度制御回路を構成している。

【０００９】 次に、図１の実施例の動作について説明する。 加熱・冷却素子１２により試料導入ブロック８中の試料が加熱又は冷却され、 試料注入部４に導入された時点では試料温度がイオン選択性電極２の温度と異な っていた場合でも、試料が試料導入ブロック８を経てイオン選択性電極２に導か れる時点ではイオン選択性電極２の温度と等しくなっている。これにより、試料 を導入することによってはイオン選択性電極２のイオン選択膜に温度勾配が生じ ることがなくなり、イオン選択性電極２の出力電位に温度勾配に起因する雑音成 分が重畳することがなくなり、安定した出力電位を得ることができるようになる 。その結果、高速処理も可能になる。

【００１０】

【考案の効果】

本考案では、測温手段により試料導入ブロックの温度とイオン選択性電極の温 度を測定し、それらの温度が等しくなるように温度制御回路により加熱・冷却素 子への通電を制御するので、試料が試料導入ブロックを経てイオン選択性電極に 到達する時点では試料温度がイオン選択性電極の温度と等しくなっている。その 結果、イオン選択性電極のイオン選択膜に温度勾配が生じることがなくなり、安 定した出力電位を得ることができるようになり、高速処理も可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

２ イオン選択性電極 ４ 試料注入部 ６ 試料導入路 ８ 試料導入ブロック １０，１６ 測温素子 １２ 加熱・冷却素子 １８ 温度測定回路 ２０ 制御回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオン選択性電極に試料を導入してその
   試料中の電解質濃度を測定する電解質分析装置におい
   て、前記イオン選択性電極の試料導入側で試料導入流路
   と接触した良熱伝導材質の試料導入ブロック及びこの試
   料導入ブロックを加熱及び冷却する加熱・冷却素子を有
   する加熱・冷却手段と、前記試料導入ブロックの温度及
   び前記イオン選択性電極の温度を測定する測温手段と、
   この測温手段からの温度信号を入力し、前記試料導入ブ
   ロックの温度がイオン選択性電極の温度と等しくなるよ
   うに前記加熱・冷却素子への通電を制御する温度制御回
   路と、を備えたことを特徴とする電解質分析装置。