JPH095141A - 血液分注ラインの液面センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 血液分注ラインの液面検知装置において、被
測定側の容器に接地用のコードを接続することなく液面
検知を行うことができるようにする。 【構成】 試料の液面位を検出するために超音波変位セ
ンサ７を備えるとともに、試料容器３を載置するラック
２５をベルト１の回動にて測定位置に搬送するラック送
り装置３０を設け、さらに、搬送された試料容器３に対
してベルト９の回動にて超音波変位センサ７を試料容器
３の位置に移動させるセンサ送り装置４０を設けて液面
検知をするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動分析装置等に用いら
れる分注機構に係り、特に試料の液面に対する分注ノズ
ルの停止位置を決める必要がある場合での液面検知装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】医療分野にて分析・検査用に広範囲に利
用されている検体分注装置において、吸引すべき試料の
液面を知ることは精度の良い分注・分取をするための必
要条件である。従って、この条件を満たすべく従来の液
面検出においては、プローブ及び金属棒の２本で電極を
構成し、その電極を試料容器内に挿入したときの電極間
の導電性、または静電容量の変化を検出する液面センサ
が用いられている。

【０００３】図４に前記従来の液面センサの構成を、図
５にその斜視図を示す。この装置において、試料容器で
あるチューブ１００の上面はシール材であるフィルム１
０２で覆われており、その底部が接地電極である金属板
１０１を介して接地されている。このチューブ１００内
の試料に対して、他端が接地されたプローブ電極１０３
を挿入し、両電極間に生じる静電容量値を静電容量検出
回路１０４にて検出し、さらに液面位検出判定回路１０
５にて試料の液面位を算出するように構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では被測定側のチューブ１００の底部にコードを接
続して接地する必要があることや、液面検出センサの移
動が単純でその範囲が限定されている等により生産ライ
ンには不向きであるという問題がある。よって本発明は
前記問題点に鑑みてなされたものであり、被測定側にコ
ードを接続することなく、しかも液面検出センサ及び試
料容器の双方を測定位置に移動させて高精度に測定する
ことを可能にすることにより、生産ラインに適合できる
血液分注ラインの液面センサの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、請求項１に係る手段として、被測定物で
ある試料の液面位を検出するために超音波変位センサを
備えるとともに、超音波変位センサを試料の位置に移動
させるセンサ送り装置と、試料容器を載置したラックを
測定位置に移動させるラック送り装置を設けた。請求項
２に係る手段として、超音波変位センサに、超音波を試
料の液面に集中させる超音波誘導機構を設けた。請求項
３に係る手段として、センサ送り装置に、試料容器を超
音波変位センサの軸心に一致させるための試料容器芯出
し装置を設けた。

【０００６】

【作用】本発明によれば、請求項１に係る作用として、
試料の液面位を検知する手段として超音波を用いること
により、従来の検知手段のように試料容器に接地用のコ
ードを接続する必要がなくなる。また試料の液面検出に
際しては、一つのラックに複数個の試料容器を載置して
ラック送り装置にて測定位置に移動させた後、複数個の
試料容器のそれぞれに対してセンサをセンサ送り装置に
て移動させつつ順次に液面位の検知を行うことができ
る。この操作を繰り返すことにより自動ラインで連続的
に液面検知を行うことが可能になる。請求項２に係る作
用として、超音波誘導機構を構成する超音波放射筒を超
音波変位センサに取り付けて超音波変位センサから放射
する超音波を拡散させずに試料液面に集中させることが
できる。請求項３に係る作用として、試料容器芯出し装
置にて試料容器を超音波変位センサの軸心に一致させる
ことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面とともに具体的
に説明する。なお各実施例において共通の要旨は共通の
符号を付して対応させることにより重複する説明を省略
する。

【０００８】

【実施例１】図１は本発明の実施例１を示す液面検知装
置の斜視図である。この装置のラック送り装置３０は、
モータ２と、モータ２の駆動により複数個のチューブ
（試料容器）３を載置したラック２５を矢印Ａ方向に搬
送するベルト１と、モータ５とモータ５の駆動によりカ
ム６を介して矢印Ｂ方向に往復動し、ベルト１上に移動
して閉止状態になった場合はラック２５を当接させて矢
印Ａ方向の移動を一時停止させ、上方に持ち上がって開
放状態になった場合はラック２５をさらに矢印Ａ方向に
搬送するストッパー４とから成る。なお、この装置３０
は不図示の制御装置により作動が制御される構成となっ
ている。

【０００９】一方、センサ送り装置４０は、ラック送り
装置３０の上方に位置し、センサ取り付け台１１の面に
固設されたモータ１０及びその駆動により回動するベル
ト９とから成る。超音波変位センサ７は、このベルト９
の面に固定部材８を介して下方に向かって超音波を放射
することができるように取り付けられており、ベルト９
の回動により測定するチューブ３の真上に移動すること
ができるように構成している。

【００１０】この構成の液面検知装置の作用としては、
まず、複数のチューブ３を載置したラック２５を不図示
の供給装置からラック送り装置３０のベルト１上に供給
し、モータ２の駆動にて矢印Ａ方向に搬送する。このと
きストッパー４をモータ５の駆動によりベルト１上に移
動させ閉止状態にして、ストッパー４にラック２５を当
接させ、ラック２５を所定の位置に一時停止させる。

【００１１】つぎに、センサ送り装置４０のモータ１０
を駆動して超音波変位センサ７を、停止したチューブ３
の内、先方の１個の真上に移動させ、超音波変位センサ
７からの超音波を試料の液面に放射して液面位の検知を
する。１個目の検出が終わったところでモータ１０を再
度駆動させ、超音波変位センサ７を２個目のチューブ３
の真上にピッチ送りし、前記と同様に液面の検出を行
う。この動作を繰り返してラック２５上に載置されたチ
ューブ３の全数について順次に液面検出を終わらせる。

【００１２】つぎに、モータ５の駆動によりストッパー
４を上方に開かせ、ラック２５をさらにＡ方向に搬送し
て液面検知装置から送り出す。ラック２５がストッパー
の位置を完全に通過したところで再度ストッパー４を閉
止状態にし、次のラックを前記と同様にベルト１にて測
定位置に搬入して一時停止させ、一連の液面検知動作を
繰り返す。

【００１３】本実施例によれば、従来の液面検知方法の
ようにチューブ３に接地用のコードが接続されていない
ため、チューブ３を測定位置に搬入及び搬出することが
容易であり、複数のチューブ３を載置したラック２５を
搬送途中で所定の位置に停止させ、停止したチューブ３
のそれぞれに対して超音波変位センサ７を一定のピッチ
にて移動させるだけで供給されたチューブ３の全数につ
いて容易に液面の検出を行うことができる。

【００１４】

【実施例２】図２及び図３は本発明の実施例２を示し、
図２は超音波誘導機構の斜視図、図３は超音波誘導機構
の断面図である。本実施例では、前記実施例１における
液面検知装置のベルト９の面に対して超音波変位センサ
７を固定する際に用いた固定部材８に替えて、図３の断
面図に示すように超音波変位センサ７を内蔵可能にした
大径穴１２ａを有するとともにその下方に小径穴１２ｂ
を開口した円筒部１２ｃを連設した超音波誘導機構、即
ち、しぼり１２に超音波変位センサ７を内蔵させた状態
でしぼり１２を介してベルト９に固定したことを異にす
るものであり、その他の構成は前記実施例１と同様であ
る。

【００１５】本実施例の作用としては、超音波変位セン
サ７が放射する超音波を小径穴１２ｂに通し、超音波を
一定方向に限定して四方に拡散させないようにすること
により、超音波を液面に対して集中して放射することが
可能になる。

【００１６】本実施例によれば、しぼり１２を用いない
場合に超音波が拡散されて液面以外の対象物に当たって
反射する場合があったことに比べて、本実施例ではしぼ
り１２の小径穴１２ｂを通すことにより超音波が放射状
に拡散することを制限することができる。これにより、
超音波を集中してチューブ３の管の中まで誘導すること
ができ、正確な液面検知が可能となる。

【００１７】

【実施例３】図４は本発明の実施例３を示す液面検知装
置の斜視図である。本実施例では、前記実施例１におけ
る液面検知装置の超音波変位センサ７下方にチューブ芯
出し装置５０を設けたことを異にするものである。チュ
ーブ芯出し装置５０は、ベルト９の面に対して取り付け
板２４を固定し、取り付け板２４の面に固定部材８を介
して超音波変位センサ７を取り付け、超音波変位センサ
７の下方における取り付け板２４の面に対して、板状部
材を適宜に曲げて形成したチャック１３及び１４を矢印
Ｃ方向に平行移動可能に取り付けてある。

【００１８】このチャック１３と取り付け板２４との間
にはバネ２１が、チャック１４と取り付け板２４との間
にはバネ２２が、チャック１３及び１４を互いに矢印Ｃ
方向に直線運動で引き寄せる方向に弾着されている。ま
た、このチャック１３及び１４は、軸心２３を中心にし
て揺動可能に設けられた動力伝達部材１８を介してそれ
ぞれ相反する方向にかつ移動量が等しくなるようにして
あるので、チューブ３をチャッキングした際にチューブ
３の中心を超音波変位センサ７の軸心に自動的に一致さ
せることができるように構成している。

【００１９】また、チャック１３には動力伝達部材１５
を固設してあり、チャック１３はモータ１６の駆動によ
るカム１７の作用にて動力伝達部材１５を介して矢印Ｃ
方向に直線運動をさせるとともに、動力伝達部材１８を
介してチャック１４にも動力が伝えられ、チャック１３
と１４を相反する方向、即ち、チューブ３をチャッキン
グから開放する方向に移動させるように構成している。

【００２０】また、チャッキングを開放させるカム１７
のからの動力がチャック１３及び１４に伝達されていな
いとき、即ち、バネ２１及び２２の弾性力によりチュー
ブ３をチャッキングしている間は、カム１７と動力伝達
部材１５との相互間に隙間が生じるように構成している
ので、この隙間にてモータ１６の動力を逃がし、動力が
バネ２１及び２２の弾性力に影響しないようにしてい
る。

【００２１】それから、チャック１３にはドグ１９を固
設していて、チャック１３及び１４が作動したときにド
グ１９がセンサ２０を通過することによりチャック１３
及び１４の動作を検知することができるように構成して
いる。その他の構成は前記実施例１と同様である。

【００２２】この構成の液面検知装置の作用としては、
前記実施例１と同様にベルト１によりチューブ３を搬送
して液面検知装置の所定の位置に一時停止させた後、ベ
ルト９の作動により超音波変位センサ７を測定すべきチ
ューブ３の真上に移動させる。この時にチューブ芯出し
装置５０に設けられたチャック１３及び１４は開放され
ており、超音波変位センサ７がチューブ３の真上にきた
時点でモータ１６が駆動してカム１７を回転して動力伝
達部材１５とカム１７との間に隙間を生じさせる。これ
によりチャック１３及び１４はバネ２１及び２２の収縮
力にて互いに接近する方向に平行移動し、チューブ３を
チャッキングする。

【００２３】このチャッキングによりチューブ３は超音
波変位センサ７の軸心に一致させられ、この状態を保ち
つつ液面の検知が行われる。このときドグ１９はセンサ
２０を通過する。検知が終了すると再びモータ１６が駆
動してカム１７の作用により動力伝達部材１５及び１８
を介してチャック１３及び１４を開放する。その後モー
タ１０の駆動でベルト９を回動させ、超音波変位センサ
７を芯出し装置とともにつぎのチューブ３上にピッチ送
りして、前記と同様にしてチューブ３をチャッキングす
ることによりチューブ３の芯出をし、液面の検知を行
う。

【００２４】本実施例によれば、チューブ芯出し装置５
０のチャック１３及び１４にてチューブ３をチャッキン
グすることにより、チューブ３の中心を超音波変位セン
サ７の軸心に一致させることができるので試料の液面検
知が正確に行われる。即ち、従来のようにチューブ３の
傾きにより液面検知が不能になったり、チューブ３の位
置ずれにより管口端を検出してしまったりすることがな
い。また、チャッキングの時点でドグ１９の位置関係を
適宜に調節しておくことにより、チューブ３の径あるい
はチューブ３の有無を知ることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１に係る効果と
して、超音波変位センサを用いることにより被測定側に
接地用のコードを接続せずに液面検出をすることが可能
となる。さらにセンサ送り装置及びラック送り装置を設
けたことにより血液分注ラインにおける液面検出が可能
となる。請求項２に係る効果として、超音波を拡散する
ことなく試料に対して集中するように誘導することによ
り、さらに正確な液面検知が可能となる。請求項３に係
る効果として、試料を正しい位置に調整することにより
高精度な液面検知が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す液面検知装置の斜視
図。

【図２】本発明の実施例２を示す超音波誘導機構の斜視
図。

【図３】超音波誘導機構の断面図。

【図４】本発明の実施例３を示す液面検知装置の斜視
図。

【図５】従来の液面検知装置の説明図。

【図６】液面検知部の斜視図。

【符号の説明】

１，９ ベルト ２，５，１０，１６ モータ ３ チューブ ４ ストッパー ６，１７ カム ７ 超音波変位センサ ８ 固定部材 １１ センサ取り付け台 １２ しぼり １３，１４ チャック １５，１８ 動力伝達部材 １９ ドグ ２０ センサ ２１，２２ バネ ２４ 取り付け板 ２５ ラック ３０ ラック送り装置 ４０ センサ送り装置 ５０ チューブ芯出し装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 血液分注装置の分注ラインにおいて、被
   測定物である試料の液面を検出する超音波変位センサ
   と、前記超音波変位センサを測定位置に移動させるセン
   サ送り装置と、前記試料をラックに載置して測定位置に
   移動させるラック送り装置とを備えたことを特徴とする
   特徴とする血液分注ラインの液面センサ。
2. 【請求項２】 前記超音波変位センサから放射される超
   音波を前記試料の液面に集中させる超音波誘導機構を前
   記超音波変位センサに設けたことを特徴とする請求項１
   記載の血液分注ラインの液面センサ。
3. 【請求項３】 前記試料の測定位置を超音波変位センサ
   の軸心に一致させるべく前記試料の容器を芯出しする試
   料容器芯出し装置を前記センサ送り装置に設けたことを
   特徴とする請求項１記載の血液分注ラインの液面セン
   サ。