JPH0915024A - 液面検知装置 - Google Patents
液面検知装置Info
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- JPH0915024A JPH0915024A JP18846495A JP18846495A JPH0915024A JP H0915024 A JPH0915024 A JP H0915024A JP 18846495 A JP18846495 A JP 18846495A JP 18846495 A JP18846495 A JP 18846495A JP H0915024 A JPH0915024 A JP H0915024A
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Abstract
高精度に検知することのできる液面検知装置を提供す
る。 【構成】容器2内の液体の液面レベルを検知する装置1
であって、発振器3と、発振器3に接続した発信電極4
と、発信電極4より誘導される信号を受信する受信電極
5と、受信電極5からの信号を増幅し、その増幅された
信号電圧を基準電圧と比較して出力信号を得る検知回路
6とを備え、前記発信電極4及び受信電極5のうち、一
方が液面に対して往復動可能で、他方が容器2外で鉛直
方向に固定された面状をなしていることを特徴とする。
Description
る。この液面検知装置は、採血管、採尿管等の検液容器
内の液面を検知し、その液面から分析に必要な所定量の
検液を採取する場合に好適に利用される。
は、液体を定量的に採取する必要がある。その一般的な
採取方法は、検液の入った試験管に吸引ノズルを浸漬
し、吸引ポンプで吸引するというものである。この際、
ノズルが液面よりあまり深く浸漬すると、ノズルの外周
面に付着した液体の量が許容誤差を超え、分析精度の低
下を招くこととなる。従って、上記化学分析を自動的且
つ高精度に行うには、液面を自動的に検知してノズルの
移動距離及び速度を制御するシステムが不可欠である。
ノズルを兼ねる信号電極及び接地電極からなる一対の検
知針を検液容器内に挿入し、検液の導電性による接液時
の検知針間の導通をもって液面検知情報とする二本針方
式がよく知られている。また、発振器に接続された発信
電極を検液容器の下部に配置し、吸引ノズルを兼ねる受
信電極を検液容器内に挿入し、発信電極より誘導される
信号を受信して、その信号電圧をコンパレータの基準電
圧と比較し、信号電圧が基準電圧を超えたときに検知信
号を出力する一本針方式も提案されている。
器に挿入する前に、試験管に詰められたゴム栓等のキャ
ップを検査技術者が予め手で開けた後、搬送ラックにセ
ットするという工程を経るので、キャップを開ける際に
感染の危険性のある検体が飛び散って、医療従事者が感
染するという事故を非常に多く誘発していた。かといっ
て、二本針では、キャップを付けたまま、それを突き刺
して検知針を容器内に挿入することは不可能である。こ
れに対して、一本針方式は、ゴム栓等のキャップを突き
刺して検知針を容器内に挿入する(通称、「キャップピ
アス」という。)ので、医療従事者が検液に触れること
がなく、感染の危険性から守られるという重要な点で非
常に優れている。
パレータの基準電圧と比較する1本針方式においても、
他の物体の存在、検液容器と発信電極との距離等の周囲
の状況の変化によって液面接触時の信号電圧が異なる。
従って、基準電圧を一定とすれば、液面接触の時期と検
知信号の出力時期とが一致しないことがあり、ノズルの
移動及び吸引を制御する制御回路に誤信号が伝達される
こととなる。
−174531号公報において、増幅された信号を時定
数の異なる2つの回路を介してコンパレータに接続し、
時定数が大の回路には所定のバイアス電圧をかけてバイ
アス分だけ時定数が小の回路よりも出力を高めておき、
ノズルの液面接触に伴って、2つの回路の出力の大小関
係が入れ替わるようにし、これを検知情報とする技術が
提案された。すなわち、同公報記載の技術は、時定数が
大の回路の出力を時定数が小の回路の出力に対して基準
電圧として機能させるものであるが、液面接触時まで
は、バイアス分の差を除いて両回路がほぼ同じ出力値を
示すので、あたかも基準電圧が周囲の状況に応じて自動
的に変化するように作用する。
−174531号公報に記載の技術は、回路が複雑であ
るので、実装部品点数が多くて信頼性が低下し、また装
置全体が大型化する。また、現実には信号出力に影響す
る周囲の状況は、限られている。それ故、この発明の目
的は、より簡単な機械的構成及び電気回路で、液面を高
精度に検知することのできる液面検知装置を提供するこ
とにある。
に、この発明の液面検知装置は、容器内の液体の液面レ
ベルを検知する装置であって、発振器と、発振器に接続
した発信電極と、発信電極より誘導される信号を受信す
る受信電極と、受信電極からの信号を増幅し、その増幅
された信号電圧を基準電圧と比較して出力信号を得る検
知回路とを備え、前記発信電極及び受信電極のうち、一
方が液面に対して往復動可能で、他方が容器外で鉛直方
向に固定された面状をなしていることを特徴とし、上記
従来の一本針方式において固定電極が容器の下部に位置
するのと構造的に相違する。
を検知する場合、例えば搬送ラックに配列された容器
は、次々と搬送される間に電極と対向する位置で一時停
止して液面が検知されるとともに、その中の液体が一定
量採取される。一方、容器は、採血管である場合とサン
プルカップである場合とで、大きさが変わることがある
が、直径はほぼ一定である。
うち、いずれかを容器外で鉛直方向に固定された面状と
することにより、その面状電極と容器の外周面との距離
はほぼ一定となり、容器の大きさが変わっても信号に及
ぼす影響は変化しない。信号に影響する周囲の状況の中
で、最も大きく影響するのは、検液容器の大きさに基づ
く容器と固定電極との距離であるから、上記構成によ
り、検出精度が格段に向上する。また、容器を搬送する
手段は通常容器の下部に存在するが、固定電極が鉛直方
向に固定されているので、搬送の妨げとならない。
体を採取するノズルを兼ねた受信電極とすると、ノズル
と受信電極とを合わせて1本のプローブとなるので、測
定前に容器のキャップを取り外すことなく、ゴム栓等の
キャップを付けたまま、そのプローブでキャップを突き
刺して検液を一定量採取することが可能となる。
ら、容器が深い割に容器内の液量が少ない場合、往復動
可能な電極(通常は受信電極)が液面に到達する以前に
受信電極が誘導信号を受信する可能性もあるが、固定電
極を、鉛直方向に複数個配列した発信電極とし、容器の
大小に応じて発信部位を鉛直方向に切り換え可能として
おくと良い。こうすることにより、容器の底部に対応す
る発信部位を適宜選択することができる。従って、容器
の種類に関わらず、受信電極が液面に到達した時のみ信
号を受信することとなり、誤信号の伝達が防止される。
もに説明する。図1は、実施例の液面検知装置を示す構
成図である。
れられた液体の液面レベルを検知するとともに、その液
面から定量的に少量の液体を採取して分析に供するもの
で、発振器3と、発振器3に接続した発信電極4と、液
体を採取するノズルを兼ねる受信電極5と、検知回路6
とを備えている。
れた採血管で、図面の前後方向に多数本配列して搬送ラ
ック22に収納されて、コンベア23を稼動させること
により、搬送ラック22とともに1本ずつ間欠的に前後
方向に移動する。
近くに鉛直方向に固定されている。そして、発振器3の
作動により、容器2内の液体に到達する程度の低い周波
数の電波が発信電極4から発信されるようになってい
る。
り、図略の駆動手段により液面に対して往復動可能に装
置本体に固定されており、その内部に液体が流れる通路
(図略)を有する。この通路は、サンプリング用チュー
ブ51を介してサンプリングポンプ52に連結され、サ
ンプリングポンプ52の駆動によって、受信電極5の先
端から液体を吸入若しくは吐出できるようになってい
る。また、この通路は、途中で分岐して洗浄用チューブ
53とも連結している。
し、受信電極5からの信号を増幅するアンプ61、増幅
された信号のうち発振周波数と近似する周波数範囲の波
形のみ帯域制限して通過させるバンドパスフィルタ6
2、それを通過した信号を整流するダイオード63、そ
の整流された信号電圧を増幅するDCアンプ66、増幅
された信号電圧を一定の基準電圧と比較し、信号電圧が
基準電圧より大きいときのみ検知信号として図略の制御
系に伝達するコンパレータ64からなる。アンプ61の
入力端子は、固定コンデンサ65を介して接地されてい
る。この固定コンデンサ65の容量は、洗浄用チューブ
53によって変動する分布容量よりもはるかに大きい。
にして設定される。先ず、発振器3より発信された信号
を発信電極4に送信しておく。容器2を液無し状態で搬
送ラック22に固定し、そこに受信電極5を容器2の底
に当たる直前まで降下させる。そのときのコンパレータ
64への入力レベル、すなわちオフセットレベルを適当
な値にアンプ66のボリュームで調整する。そして、基
準電圧をそのオフセットレベルよりも若干高い値に設定
する。このように設定することにより、受信電極5が液
体と接触していないときは、コンパレータ64への入力
レベルは基準電圧よりも低いので、コンパレータ64は
検知情報を伝達せず、他方、受信電極5が液体と接触し
た瞬間にコンパレータ64への入力レベルが基準電圧を
超えるので、コンパレータ64の出力が反転して検知情
報を制御系に伝達する。
の液面を検知する場合、搬送ラック22に配列された容
器2は、次々と搬送される間に発信電極4と対向する位
置で一時停止する。そして、受信電極5が下降してゴム
製キャップ21を突き刺して容器2の中に入り、受信電
極5が液面と接触した瞬間に、発信電極4より誘導され
る信号を受信電極5が受信する。信号は、アンプ61、
バンドパスフィルタ62、ダイオード63及びDCアン
プ66を経てコンパレータ64に入力される。同時にコ
ンパレータ64が検知信号を出力して制御系に伝達す
る。制御系からの指示によって、受信電極5は下降を停
止するとともに、サンプリングポンプ52が駆動し、所
定量の液体を吸い上げる。その後、受信電極5は上昇
し、図略の分析装置に向かって移動する。並行して搬送
ラック22が移動し、液面検知装置1は、次の容器内の
液体を採取する作業を開始する。
電極4が面状であって、鉛直方向に固定されているの
で、容器2が採血管であろうと(図2(a))サンプルカ
ップであろうと(図2(b))、発信電極4と容器2の外
周面との距離は、ほぼ一定である。厳密にいえば、サン
プルカップの直径の方が採血管の直径よりも小さく、そ
の分だけ発信電極との距離が遠くなるものの、受信電極
5が液体と接触したときの信号電圧は、サンプルカップ
の場合であってもオフセットレベルに比べて充分大き
い。従って、オフセットレベルの最大値を一定にしてお
き、コンパレータ64の基準電圧をそれより若干高く設
定することで、容器2の種類を変更しても、コンパレー
タ64の基準電圧を変える必要がない。よって、容器の
大小に関わらず、液面を検知し、同時に検液を採取する
ことができる。
のである。すなわち、実施例1のように、発信電極4を
1つにすると、容器2が深い割に液量が少ない場合、図
3に示すように受信電極5が液面に到達する以前に誘導
信号を受信する可能性もある。
極4を鉛直方向に2個配列し、発信部位をスイッチ(図
示省略)で上下に切り換え可能としておく。そして、搬
送ラック22の底に向けて、その位置の容器の有無を検
知する光センサ7を取り付け、前記スイッチがこの光セ
ンサ7と連動するように配線しておく。例えば、受信電
極5の下に搬送されてきた容器2が採血管であるとき
は、光センサ7が採血管の存在を検知して、その情報を
スイッチに伝達し、上位の発信電極41をOFF、下位
の発信電極42をONとする(図4(a))。従って、受
信電極5が液面に到達する以前に誘導信号を受信するこ
とはない。
器2がサンプルカップであるときは、スイッチが切り替
わり、上位の発信電極41がON、下位の発信電極42
がOFFに戻る(図4(b))。既述の通り、コンパレー
タ64の基準電圧を変更することなく、そのまま液面を
検知することができる。このように容器2の底部に対応
して発信部位を適宜選択するので、容器2内の液量の多
少に関わらず、受信電極5が液面に到達した時のみ信号
を受信することとなり、誤信号の伝達が防止される。
よれば、固定電極を鉛直方向の面状にするという簡単な
機械的構成及び電気回路で、容器の大小及び容器内の液
量に関わらず液面を高精度に検知することができる。ま
た、往復動可能な電極をノズルと兼ねることで、プロー
ブが1本化し、キャップピアスが可能となる。
に起こる望ましくない作用を説明する図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 容器内の液体の液面レベルを検知する装
置であって、発振器と、発振器に接続した発信電極と、
発信電極より誘導される信号を受信する受信電極と、受
信電極からの信号を増幅し、その増幅された信号電圧を
基準電圧と比較して出力信号を得る検知回路とを備え、
前記発信電極及び受信電極のうち、一方が液面に対して
往復動可能で、他方が容器外で鉛直方向に固定された面
状をなしていることを特徴とする液面検知装置。 - 【請求項2】 往復動可能な電極が、液面から所定量の
液体を採取するノズルを兼ねた受信電極である請求項1
に記載の液面検知装置。 - 【請求項3】 固定された電極が、鉛直方向に複数個配
列した発信電極であって、発信部位を鉛直方向に切り換
え可能となっている請求項1に記載の液面検知装置。 - 【請求項4】 発信部位の切り換えが、容器の大小に応
じて可能となっている請求項3に記載の液面検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18846495A JP3619860B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 液面検知装置 |
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JPH0915024A true JPH0915024A (ja) | 1997-01-17 |
JP3619860B2 JP3619860B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-06-30 JP JP18846495A patent/JP3619860B2/ja not_active Expired - Fee Related
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