JPH09127132A

JPH09127132A - 液面検出装置

Info

Publication number: JPH09127132A
Application number: JP7282858A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tanaka; 一啓田中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】自動分析装置の試料液や試薬を吸引して、フロ
ーセル等の他の部位にその試料液や試薬を送る機能を持
った吸引ノズルで、静電容量方式の液面検出機能を実現
する。【解決手段】自動分析装置は、静電容量方式の一方の電
極である吸引ノズルをＧＮＤにし、他方の電極である液
体容器収容体を検出電極とし、この容器収容体の外壁を
シールドした電極を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は容器内に収容された
液体の液面検出装置に係り、特に、自動分析装置におけ
る試料容器内の試料液の液面、または試薬容器内の試薬
の液面を検出する液面検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】試料液の分析を自動的に行う自動分析装
置で測定の前処理として、試料液と試薬を分析装置内に
採取し、試料と試薬と反応させるという過程がある。こ
の採取作業が正確に行われることは、測定を正確に行う
ための必要条件である。

【０００３】試料液や試薬の採取は、試料液や試薬に吸
引ノズルを浸し、シリンジなどの吸引手段によってノズ
ル内に吸引する。そして、試料液や試薬を吸引したノズ
ルが、反応液中に浸されシリンジなどにより、ノズル内
の試料液や試薬が反応液中に吐き出される。

【０００４】このとき、試料液や試薬へノズルを浸す深
さは最小限としなければならない。それは、ノズルが試
料液や試薬に浸されるとノズルの外表面に試料液や試薬
が付着するのでこれを洗浄しなければならないが、ノズ
ルが必要以上に試料液や試薬に浸された場合、ノズルの
外壁を洗浄しきれず、この付着物が反応液中や他の試料
液や試薬に混入してしまうことになり、正確な測定の妨
げとなるからである。試料液や試薬の液面を検知して、
試料液や試薬の中へのノズルの浸す深さを最小限にしな
ければならない。また、大量のノズル外壁用の洗浄水が
必要となり、経済性も悪くなる。これらの理由から、試
料液や試薬の吸引では、試料液や試薬中への吸引ノズル
の浸す深さを必要最小限とするために液面に到達したこ
とを検出する機能が要求される。

【０００５】この液面を検出する方法としては種々の方
法があるが、その中で特開平1−178826号公報の静電容
量方式がある。この方法では、試料液や試薬の容器の収
容体と吸引ノズルがそれぞれ導電性の材料で形成され、
これらが一対の電極となっている。そして、この場合、
吸引ノズル側の電極を検出電極とし、容器収容体側の電
極を接地にしている。この電極間の静電容量を変換回路
を使ってその静電容量に関係した電気信号に変える。吸
引ノズルが液面に接触する前と吸引ノズルが液面に接触
したときの電極間の静電容量は変化がある。この変化を
検出し、液面に到達したと判断し、ノズルの下降を止め
る。

【０００６】しかし、この吸引ノズルで吸引した試料液
や試薬を、流路を通じて、シリンジ等によりそのまま、
フローセル等の他の部位に送るような構成となっている
自動分析装置がある。

【０００７】試料液や試薬は通常導電性があり、また、
フローセル等には一つの測定毎にフローセル内洗浄のた
めの洗浄液が必要であるが、洗浄液は通常導電性があ
る。このような導電性液体を吸引ノズルとフローセルの
間の流路に流し込むと、流路も吸引ノズルと同電位とな
る。

【０００８】このような場合、吸引ノズルを検出電極と
する従来の電極構成のままでは、流路全体も検出電極と
なり、流路の変形や試料液や試薬の流れが変わる等で、
装置上の容器収容体以外のＧＮＤ（例えばフレームＧＮ
Ｄ等）との間の静電容量の変化も検出してしまい、液面
に接したときの静電容量変化だけを検出することができ
なくなり、従来の電極構成では静電容量方式の液面検出
装置は実現できない。従って、従来、フローセル等につ
ながる吸引ノズルでは液面検出を行うことができず、ノ
ズル外壁への付着物は大量の洗浄水を使って、洗浄して
いた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、自動
分析装置で、試料液や試薬を吸引して、フローセル等の
他の部位にその試料液や試薬を送る機能を持った吸引ノ
ズルで、静電容量方式の液面検出機能を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の自動分析装置で
は、一方の電極である前記吸引ノズルを接地(ＧＮＤ)に
し、他方の電極である前記液体容器収容体を検出電極と
し、この容器収容体の外壁をシールドした、電極構成を
持つことで、静電容量方式を用いた液面検出機能を実現
する。

【００１１】本発明の自動分析装置では、一方の電極で
ある吸引ノズルをＧＮＤにし、他方の電極である液体容
器収容体を検出電極とし、この容器収容体の外壁をシー
ルドした、電極構成を持つことで、導電性試薬を流路に
流しても、吸引ノズルが液面に接したときの静電容量変
化だけを捕らえることができるので、フローセル等の他
の部位にその試料液や試薬を送る機能を持った吸引ノズ
ルで、静電容量方式を用いた液面検出機能を実現できる
ようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の具体的実施例に
ついて説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例である、液面検出
装置のブロック図である。

【００１４】図１の吸引ノズル１０１はチューブ１０２
を介して、フローセル１０３につながれている。吸引ノ
ズル１０１で吸引された試料液や試薬等はシリンジ１０
４によりフローセル内に送り込まれる。吸引ノズル１０
１は導電性の材料で作られ、一方の電極を兼ね、かつＧ
ＮＤにつながれている。また、コンピュータ１０５によ
り、モータ１０６により、ノズル上下動機構１０７を制
御して、吸引ノズル１０１を上下動可能としている。試
料液や試薬等が入った容器１０８は、次に述べる容器収
容体に納められている。容器収容体は三重構造となって
いて、内側には導電性材料で作られた検出電極１０８，
導電性の高い金属材料により外側にはシールド１１０、
そして検出電極１０８とシールド１１０の間は、絶縁体
１０９で絶縁されている。

【００１５】検出電極１０８及び吸引ノズル１０１は静
電容量方式の二つの電極として静電容量測定部１１１に
つながれ、静電容量測定部１１１の出力信号は液面検出
部１１２に送られる。さらに液面検出部１１２はコンピ
ュータ１０５に液面検出信号を送り、液面検出信号がコ
ンピュータ１０５に受け取られると、コンピュータ１０
５はモータ１０６を停止させ、吸引ノズル１０１の下降
を停止させることができる。

【００１６】次に、図２は本発明の液面検出装置が適用
される自動分析装置の説明図である。

【００１７】図２で試料容器２０１は、モータにより回
転動作可能な試料ディスク２０２上に複数個配列されて
いる。同様に、試薬容器２０４は、モータにより回転動
作可能な試薬ディスク２０５上に複数個配列されてい
る。反応位置２０８には反応容器２０７が納められてい
る。ピペッタ２１１は試料吸引位置２０３の上部から反
応位置２０８の上部及び試薬吸引位置２０６の上部から
反応位置２０８の上部までをモータにより移動でき、ま
た、それぞれの位置で上下移動も可能となっている。シ
ッパ２１２は反応位置２０８の上部や、緩衝液吸引位置
２１５の上部、フローセル内部用洗浄液吸引位置２１６
の上部の間をモータにより自由に移動できる。また、そ
れぞれの位置で上下動も可能である。

【００１８】また、シッパは流路２１３を通じてフロー
セル２１４まで、反応液を送る機能を持っている。

【００１９】シッパ２１２には本発明の液面検出装置が
付されていて、反応容器収容体217,緩衝液容器収容体２
１８及びフローセル内部用洗浄液容器収容体２１９が、
前述のような検出電極１０８，絶縁体１０９及びシール
ド１１０の三重構造で作られている。また、静電容量測
定部１１１は、反応容器収容体２１７，緩衝液容器収容
体２１８及びフローセル内部用洗浄液容器収容体２１９
のそれぞれに対応したものが、用意されている。そし
て、液面判定部１１２はワンチップマイコンを使用し
て、反応容器収容体２１７，緩衝液容器収容体２１８及
びフローセル内部用洗浄液容器収容体２１９で共通とし
ている。また、シッパ２１２の吸引ノズルは反応容器収
容体２１７，緩衝液容器収容体２１８及びフローセル内
部用洗浄液容器収容体２１９の共通のＧＮＤとなってい
る。

【００２０】また、ピペッタ２１１には従来原理の液面
検出装置が付されている。

【００２１】そして、ピペッタ２１１及びシッパ２１２
は、それぞれの洗浄位置２１０及び２０９でノズル外壁
を洗浄できる。

【００２２】なお、各ユニットはコンピュータにより時
間管理され、動作できるようになっている。

【００２３】自動分析装置は以上のような構成からなる
が、以下に本発明の液面検出装置を適用した処理の流れ
を説明する。

【００２４】まず、試料ディスクは、分析したい試料の
入った試料容器２０１が試料吸引位置２０３にくるよう
に回転する。同時にピペッタ２１１は、試料吸引位置２
０３の上部へ移動する。ピペッタ２１１が下降し、試料
液の液面までくると液面検出装置が働き、モータが停止
する。この位置でピペッタ２１１は、試料を吸引する。
そして、ピペッタ２１１は上昇し、次に反応位置２０８
の上部までくる。そして、ピペッタ２１１は下降して、
適当な位置で停止し、試料を反応容器２０７内に吐き出
す。吐き出した後、ピペッタ２１１は上昇してさらに洗
浄位置２１０までくる。洗浄位置２１０までピペッタ２
１１が来ると水が吹き出し、ピペッタ２１１のノズルの
先端部を洗浄する。

【００２５】次に、同様な作業を行い、ピペッタ２１１
は試薬ディスク２０５の試薬吸引位置２０６から試薬を
反応容器２０７に入れる。

【００２６】反応のための適当な時間が経過した後、シ
ッパ２１２は緩衝液吸引位置２１５の上部に移動する。
シッパ２１２が下降し、緩衝液の液面までくると、本発
明の液面検出装置が働き、モータが停止する。そして、
緩衝液を吸引する。その後、シッパ２１２の先端部を洗
浄位置２０９で洗浄する。

【００２７】次に、シッパ２１２は反応位置２０８で、
同様な動作で反応液を吸引する。そして、緩衝液と反応
液は一緒にチューブ２１３を通じてフローセル２１４ま
で送られ、測定が行われる。

【００２８】さらに、シッパはフローセル内部用洗浄液
吸引位置２０８で、同様な動作でフローセル内部用洗浄
液を吸引し、チューブ２１３を通じてフローセル内部を
洗浄する。

【００２９】次に、その作用について説明する。これま
で、静電容量式液面検出はフローセル等につながる吸引
ノズルでは実現できなかったが、本発明の電極構成を用
いれば、フローセル等につながる吸引ノズルにも適用で
きるようになり、ひいてはフローセル等での測定が正確
となる。

【００３０】

【発明の効果】本発明により従来フローセル等につなが
る吸引ノズルでは行うことのできなかった液面検出が実
現できるので測定が正確となり、また、吸引ノズル外壁
用の洗浄水の量も減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液面検出装置のブロック図。

【図２】本発明の液面検出装置が適用される自動分析装
置の説明図。

【符号の説明】

１０１…ノズル、１０２…チューブ、１０３…フローセ
ル、１０４…シリンジ、１０５…コンピュータ、１０６
…モータ、１０７…上下動機構、１０８…検出電極、１
０９…絶縁体、１１０…シールド、１１１…静電容量測
定部、１１２…液面判定部、１１３…容器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体容器内の液体を採取する液体採取手段
が、液体の液面に接触したことを検出する液面検出手段
として、前記液体容器内の液体に対して、相対的に上下
動する吸引ノズルが電極の一方を兼ね、前記液体容器の
収容体が他方の電極を兼ねる静電容量方式を用いた液面
検出装置において、一方の電極である前記吸引ノズルを接地し、他方の電極
である前記液体容器の収容体を検出電極とし、前記容器
収容体の外壁をシールドした電極を持つことを特徴とす
る液面検出装置。