JPH10332459A - 液面検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、超音波液面検知装置の構成
を複雑にすることなく、誤った液面検知を確実に防止す
ることができる液面検知方法を提供するものである。 【解決手段】 検体８を収容した検体チューブ１３内の
液面位置を超音波で検知する超音波検知プローブ２１を
用い、超音波検知プローブ２１による液面からの反射波
を基に液面位置を測定する工程と、検体チューブ１３の
情報に基づき定めた所定範囲を外部から入力する工程
と、前記測定工程で求めた液面位置と前記入力工程で入
力した所定範囲とを比較する工程とを備え、求めた液面
位置が前記所定範囲内にある場合、液面位置が測定でき
ているものと判断し、求めた液面位置が前記所定範囲外
にある場合、液面位置が測定できていないものと判断す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血液検体等を用い
る臨床検査用の自動分析装置や分注装置に適用される容
器中の検体液面を測定する液面検知方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動分析装置では、分注装置において容
器内に収容された分析用液体、例えば検体等の液面検知
が行われていた。液面検知を行うものとしては、超音波
を利用した液面検知手段によるものが一般に知られてお
り、この超音波を利用した液面検知手段としては、超音
波検知プローブを備えたものが比較的多く利用されてい
た。

【０００３】始めに、図４，図５を参照して一般的な超
音波液面検知装置の構成について以下に説明する。図４
に示す超音波液面検知装置１は、常に安定した超音波の
基本波形を発信する超音波発生源２と、超音波を発振す
ると共に反射した反射波を受信する超音波検知プローブ
３と、超音波検知プローブ３に超音波を発振する旨の命
令を与えると同時に遅延パルスをＨｉｇｈ状態にするた
めのセット信号を後述するＲ−Ｓフリップフロップ４に
与えるタイミングコントロール回路５と、超音波検知プ
ローブ３で受信した反射波を受信信号として増幅するア
ンプ部６と、アンプ部６からの受信信号の受信波形を整
流波形に整流する整流回路７と、受信信号の整流波形が
所定値を超えた時点で液面を受信したと判断して遅延パ
ルスをＬｏｗ状態にするためのリセット信号を後述する
Ｒ−Ｓフリップフロップ４に与える信号レベル判定回路
９と、信号レベル判定回路９からのリセット信号により
超音波を発振してからＨｉｇｈ状態である遅延パルスを
リセットしてＬｏｗ状態にするＲ−Ｓフリップフロップ
４と、一定間隔のクロックを発生するクロック発生器１
０と、クロック発生器１０からのクロックとＲ−Ｓフリ
ップフロップ４からの遅延パルス（Ｈｉｇｈ−Ｌｏｗ
間）とによって発振から受信までに係った時間を算出す
るクロックカウンタ１１と、クロックカウンタ１１で求
めた時間を基に超音波検知プローブ３の配置された位置
から検体８液面までの距離を算出する演算処理手段１２
とを備えていた。

【０００４】ここで、前述した信号レベル判定回路９
は、任意に所定値を設定するための手段を備えており、
前記所定値と反射波の受信信号とを常に比較し、反射波
による受信信号が所定値を超えた時点が、検体８液面か
らの反射波を受信した時点であると判定するようにして
いる。但し、信号レベル判定回路９で設定されている所
定値は、容器（以下、検体チューブと称する）１３の種
類により異なる径や反射対象物に応じて反射波の信号レ
ベルが変化してしまうことが考慮でき、各種条件に応じ
て毎回設定できるものとする。

【０００５】また、一般に、検体８を収容した検体チュ
ーブ１３は、搬送用のラック１４に複数本収容されてお
り、適宜の搬送手段によって各検体チューブ１３を少な
くとも１ヶ所の停止位置に順次停止させ、この停止状態
にて液面検知、分注等を行なうようになっている。

【０００６】また、超音波検知プローブ３は、超音波発
生源２から基本波形の超音波を検体８に発振する超音波
発振器１５と、検体８液面で反射した反射波を受信する
超音波受信器１６と、超音波発振器１５から発振される
超音波に指向性を持たせると共にラック１４上面で反射
した反射波が超音波受信器１６に受信されないように規
制するための指向性筒１７とから構成される。

【０００７】上述した構成からなる超音波検知装置１を
用い、従来は様々な液面検知方法がとられていた。以下
に、液面検知方法について、一般的に用いられていた方
法に関して二通りの方法を例とし、図を参照して説明す
る。

【０００８】図４を用いて、第１の液面検知方法につい
て説明する。始めに、超音波発生源２は、常に超音波発
振器１５へ安定した超音波の基本波形を発信する。次い
で、タイミングコントロール回路５が、超音波発振器１
５に超音波の発振命令を与えると同時に、Ｒ−Ｓフリッ
プフロップ４での遅延パルスをＨｉｇｈ状態にするセッ
ト信号を与える。

【０００９】タイミングコントロール回路５からの命令
を受けた超音波発振器１５は、検体８液面に向けて超音
波発生源２からの超音波を発振する。検体８に向けて発
振された超音波は、検体８液面で反射し、その反射波は
超音波受信器１６で受信される。受信された反射波は、
アンプ部６を介して増幅され、受信信号に変換されて、
その受信信号の受信波形は、整流回路を通ることによっ
てＡＭ信号復調包絡線検出器の要領で整流波形に整流さ
れる。

【００１０】整流波形に変換された受信信号は、信号レ
ベル判定回路９で判定され、信号レベルが所定値以上の
場合、信号レベル判定回路９からＲ−Ｓフリップフロッ
プ４にリセット信号を与える。Ｒ−Ｓフリップフロップ
４は、信号レベル判定回路９からのリセット信号によっ
て超音波を発振したときからＨｉｇｈ状態となっていた
遅延パルスをリセットしてＬｏｗ状態にする。

【００１１】次いで、クロックカウンタ１１にて、遅延
パルス（Ｈｉｇｈ−Ｌｏｗ間）にクロック発生器１０か
らの一定間隔のクロックを用いて、発振から受信までに
係った時間、すなわち超音波の伝播に要した時間を算出
し、求めた時間を基に演算処理手段１２で超音波検知プ
ローブ（超音波発振器１５又は超音波受信器１６）３の
位置から検体８液面までの距離を算出する。

【００１２】図６は、第２の液面検知方法についての参
照図である。以下に図４及び図６を参照して第２の液面
検知方法について説明する。なお、第１の液面検知方法
で用いたものと同じものについては、同符号を付して構
成及び作用についての説明を省略する。

【００１３】第２の液面検知方法では、第１の液面検知
方法で説明した装置（図４参照）の超音波検知プローブ
３と検体８液面との間に、図６（ａ）に示すように吸音
性に優れた材質からなる遮音板１８を介在したことによ
り、図６（ｂ）に示すようなラック１４上面での反射波
や検体チューブ１３上端縁で反射した反射波が超音波受
信器１６に到達しないようにしつつ、検体８液面で反射
した反射波のみを超音波受信器１６で受信するようにし
ていた。

【００１４】遮音板１８について詳述すると、超音波検
知プローブ３を構成している超音波発振器１５と超音波
受信器１６とは通常近い位置にあるので、超音波検知プ
ローブ３の一箇所、例えば超音波検知プローブ３の中央
をｐ１とし、また検体チューブ１３内の反射対象物であ
る検体８液面の中央をｐ２とする。遮音板１８は、超音
波検知プローブ３の位置ｐ１と検体８液面の位置ｐ２と
の間において、さらにｐ１とｐ２とを結ぶ直線と交差す
る交点に、適当な大きさの穴１８ａ、すなわち長い検体
チューブ１３ａはもとより短い検体チューブ１３ｂ上端
縁に超音波を発振しないように規制（吸収）でき、さら
に検体８液面からの反射波以外が超音波受信器１６に到
達しないように設けられていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、第１の液面
検知方法では、以下のような問題点があった。超音波検
知プローブ３と検体８液面との距離の算出は、検体８液
面以外の距離測定結果は不要であるにもかかわらず、反
射された反射波が、検体チューブ１３上端縁からのもの
であっても、検体８液面からのものであっても、また検
体チューブ１３を収容保持しているラック１４の上面で
あったとしても、これらの反射波のうち最初に超音波受
信器１６で検出すると、距離を判定してしまう、すなわ
ち、どこで反射したとしても反射した位置に基づく距離
を測定結果とする可能性があった。

【００１６】さらに、信号レベル判定回路９で受信信号
の整流波形の信号レベルが所定値を越えた時に、超音波
受信器１６にて検体８液面からの反射波が受信されたと
判断するようにしていたため、以下のような不都合が生
じる可能性もあった（図５参照）。

【００１７】例えば検体液面が波打っている場合や、検
体チューブ１３内の検体８が少ない等の要因によって液
面が遠い場合、又は指向性増加のために設けた反射波の
遮蔽機構によって検体液面からの反射波が弱い場合に、
反射波のレベルが小さくなり、その信号レベルが所定値
に到達するかしないかのギリギリのレベルとなる可能性
があった。このように、反射波の信号レベルが小さい時
には、反射波の信号レベルの立ち上がりがなだらかな状
態になる。逆に、反射波が強く上記所定値を十分越えて
いる時には、反射波の信号レベルの立ち上がりが急勾配
となる。

【００１８】上述したように様々な状態が考えられる反
射波を基に図５を参照して比較を行なうと、たとえ実際
の検体８液面までの距離が同じ条件であったとしても、
例えば、信号レベル判定回路９で立ち上がりが急となる
反射波を受信した場合と立ち上がりがなだらかな反射波
を受信した場合とで比較すると、前者の方が後者の方に
比べていち早く受信されてリセット信号がＲ−Ｓフリッ
プフロップ４に送信される。それに対して、後者の方は
前者に比べて若干の遅れが生じてしまっていた。このよ
うに反射波の状態によって、測定距離に誤差が生じてし
まう可能性があった。

【００１９】また、一般に、検体等を収容する容器、特
に検体チューブ１３の高さは、容量やメーカー等により
ばらつきが多いので、検体チューブ１２上端縁からの反
射波を受信して、これを誤って液面と判断してしまう可
能性があった。さらに、超音波が検体チューブ１３の上
端縁で反射した場合、検体チューブ１３内壁面で反射し
た場合、検体チューブ１３内壁面の水滴で反射した場
合、または検体８液面で反射した場合等の複数の反射波
が要因となって共鳴することにより、求めていた反射波
を小さくする場合もあった。

【００２０】また、第２の液面検知方法では、以下のよ
うな問題点があった。第２の液面検知方法では、遮音板
１８を設けるにあたり、配置する位置（高さ）、吸音性
に優れた材質、取り付け角度、超音波を通過させるのに
適当な穴径等を微妙に調整する等注意する点が多く構成
が複雑であった。さらに、遮音板１８がある分だけ検体
チューブ１３の上部と衝突し易くなるので、超音波検知
プローブ３と検体チューブ１３との間には予め一定の配
置スペースを要するという制約もあった。

【００２１】本発明の目的は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、超音波液面検知装置の構成を複雑にする
ことなく、誤った液面検知を確実に防止することができ
る液面検知方法を提供するものである。また、本発明の
目的は、再度、液面検知を要すると判断した場合に再液
面検知を迅速に行うことができる液面検知方法を提供す
るものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、分析用液体を収容した容器内の液面位置を超音波で
検知する超音波検知手段を用い、超音波検知手段による
液面からの反射波を基に液面位置を測定する工程と、容
器情報に基づき定めた所定範囲を外部から入力する工程
と、前記測定工程で求めた液面位置と前記入力工程で入
力した所定範囲とを比較する工程とを備え、求めた液面
位置が前記所定範囲内にある場合、液面位置が測定でき
ているものと判断し、求めた液面位置が前記所定範囲外
にある場合、液面位置が測定できていないものと判断す
ることを特徴とする。

【００２３】また、請求項１に係る発明で、液面位置が
測定できているものと判断し、前記所定範囲内の反射波
に複数の液面検出信号のピーク値が存在していた場合、
複数の液面検出信号の中で最も大きいピーク値を液面か
らの反射波であると判別することが好ましい。

【００２４】また、請求項３に係る本発明は、分析用液
体を収容した容器内の液面位置を超音波検知手段によっ
て測定する液面検知装置を用い、固定配置された超音波
検知手段で液面から反射波を測定する工程と、前記測定
工程で求めた反射波の波形と事前に求めていた標準波形
とを比較する工程とを備え、求めた反射波の波形が標準
波形と異なっていると判別した場合、液面位置が測定で
きていないものと判断することを特徴とする。

【００２５】さらに、請求項１又は請求項３に係る発明
で、液面位置が測定できていないものと判断した時、超
音波検知手段から発振する超音波の周波数を変更するこ
とにより、液面測定したときと同じ位置で再度液面の測
定を行うことが好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳述する。図１は、実施形態の概略構成
を示したブロック図を示したものである。以下に、図１
を参照して本実施形態で使用する超音波液面検知装置の
構成について説明する。

【００２７】図１に示す超音波液面検知装置２０は、該
装置２０全ての制御及び各種演算を行う中央演算処理回
路２２と、基本波形の超音波が発信可能で且つ中央演算
処理回路２２からの命令によって基本波の周波数が変更
可能な超音波発生源２３と、超音波を発振すると共に反
射した反射波を受信する超音波検知プローブ２１と、超
音波検知プローブ２１で受信した反射波の受信信号を増
幅するアンプ部２４と、アンプ部２４からの受信波形を
整流波形に整流する整流回路２５と、一定周期間隔（こ
こでは約０．３３ｍｍ程度の音波が空気中を伝わる時間
である１μＳｅｃ間隔）でクロックを発生するクロック
発生器２６と、発振開始から所定時間経過後までの間に
整流回路２５からの整流波形とクロック発生器２６から
のクロックとを基にクロック毎のデータをサンプリング
するＡ／Ｄコンバータ２７と、Ａ／Ｄコンバータ２７か
らのサンプリングデータ（Ａ／Ｄ変換値）を順次貯える
メモリ２８と、容器情報としての検体チューブ１３の上
端縁高さを検出してその検出データを中央演算処理装置
２２へ送ることで自動入力を行なう適宜のセンサ（好ま
しくは光センサを高さ毎に並べたもの）からなる容器情
報入力手段２９と、中央演算処理回路２２に指示を送る
ホストコンピュータを備えた装置、ここでは分注装置３
０とから構成される。

【００２８】ここで、上述した超音波検知プローブ２１
は、超音波発生源２３からの基本波形を超音波として検
体８に向けて発振する超音波発振器３１と、検体８液面
で反射した反射波を受信する超音波受信器３２と、超音
波発振器３１から発振される超音波に指向性を持たせる
と共に、検体チューブ１３を保持するためのラック１４
上面で反射した反射波が超音波受信器３２に受信するの
を規制するための指向性筒３３とから構成される。

【００２９】また、中央演算処理回路２２は、容器情報
入力手段２９に入力された容器情報に基づいてサンプリ
ングタイミングの所定範囲を設定する機能と、超音波発
振器３１とＡ／Ｄコンバータ２７とに液面検知の開始命
令を与える機能と、超音波検知プローブ２１により検体
８液面を再測定する際に検体８液面に向けて発振する超
音波の周波数を変換する旨の命令を超音波発生源２３に
与える機能と、メモリ２８に貯えられたサンプリングデ
ータから反射波が戻ってきた時間を算出する機能と、ク
ロック毎のサンプリングデータを基に整流波形のピーク
値を求め、そのピーク値を基にして超音波検知プローブ
（超音波発振器３１又は超音波受信器３２）２１から検
体８液面までの距離が算出できる機能と、算出した検体
８液面の位置が所定範囲外である場合は無視して再測定
を行う旨の判断を行う機能と、また算出した検体８液面
の位置が所定範囲内であったとしても予め入力又は記憶
されていた標準波形と算出した検体８液面での反射波の
波形とが異なっている場合、例えば整流波形にピーク値
が２個あった場合等は再測定を行う旨の判断を行う機能
とを備えている。なお、所定範囲とは検体チューブ１３
に対し、検体８液面があるべき上限高さ位置と下限高さ
位置との間を示しており、該上下限高さ位置の入力が容
器情報入力手段２９による容器情報の入力のことを示し
ている。

【００３０】また、図示しないが、ラック１４には、複
数本の検体チューブ１３が保持されており、検体チュー
ブ１３は、適宜の搬送手段（例えば、ベルトコンベア）
の間欠的駆動で超音波検知プローブ下方の液面検知位置
に順次に停止するようになっているものとする。

【００３１】上述した構成からなる超音波液面検知装置
２０による液面検知方法について、図１に示すブロック
図と、図２及び図３に示す中央演算処理回路２２内での
処理を示したフローチャートとを用いて以下に説明す
る。始めに、超音波液面検知装置２０は、検体チューブ
１３内の検体８液面から超音波検知プローブ２１までの
距離を求める旨の開始命令を分注装置３０から受け取る
（図２中、工程１）。

【００３２】次いで、メモリ２８内の標準波形格納エリ
ア以外の内容をクリアし、これから蓄積されるデータに
対する待機状態を作った後（図２中、工程２）、容器情
報入力手段２９によって反射対象物である検体８を収容
した検体チューブ１３の上端縁高さ等の容器情報が中央
演算処理回路２２に入力されていることを確認する（図
２中、工程３）。

【００３３】次いで、超音波発生源２３の基本波の発振
周波数を初期の所定値に設定し（図２中、工程４）、そ
の後、中央演算処理回路２２は、検体８へ向けて超音波
を発振する旨の命令を超音波発振器３１に送信すると共
に、Ａ／Ｄ変換したサンプリングを開始する旨の命令を
Ａ／Ｄコンバータ２７に送信する（図２中、工程５）。

【００３４】超音波の発振命令を受けた超音波発振器３
１は、超音波発生源２３からの基本波形の超音波を増幅
して検体チューブ１３内の検体８液面に向けて発振する
（図１参照）。超音波発振器３１から発振された超音波
は、検体８液面で反射され、反射波として超音波検知プ
ローブ２１の超音波受信器３２で受信され、受信信号に
変換される。

【００３５】超音波受信器３２で受信された受信信号
は、アンプ部２４を介して増幅され、整流回路２５にて
整流波形に整流される。整流された受信信号は、クロッ
ク発生器２６から等間隔のクロックが送信されているＡ
／Ｄコンバータ２７に送信される。

【００３６】中央演算処理回路２２からの開始命令を受
けてから、受信信号を受け入れていたＡ／Ｄコンバータ
２７は、十分な時間が経過するのを待ち（図２中、工程
６）、超音波の発振開始から反射波を受信するまでの変
化を経時的に追跡しながら、受信信号の整流波形の波形
データをクロック毎に時系列的にプロットし、そのクロ
ック毎の波形データはメモリ２８に順次送信されると共
に貯えられ、その後、Ａ／Ｄコンバータ２７にはサンプ
リング停止命令が送信される（図２中、工程７）。

【００３７】メモリ２８に貯えられたクロック毎の波形
データは、中央演算処理回路２２に初期位置から送信さ
れ（図２中、工程８）、中央演算処理回路２２で整流波
形のピーク値を見つけるための演算処理のデータとして
用いられる（図３中、工程９）。なお、ここでいう整流
波形のピーク値とは、超音波が検体チューブ１３内の検
体８液面で正常に反射した際のデータであり、これを基
に超音波検知プローブ２１から検体８液面までの距離が
求めることができる。ここで、サンプリングしたデータ
のピーク値が所定範囲外である場合、中央演算処理回路
２２では、液面が正常範囲に無い、すなわち液面が異常
であると判断して無視する（図３中、工程１０）。

【００３８】また、仮に、ピーク値が複数ある場合、複
数のピーク値の中から最大のものを探す処理が行われる
（図３中、工程１１）。これは、例えば容器情報入力手
段２９で入力された検体チューブ１３上端縁高さ等の所
定範囲内において、受信信号の整流波形に２個以上のピ
ーク値が存在していた場合、整流波形のピーク値の大き
い方が検体８液面からの反射波であるという独自の所見
を見出したことに基づくものである。また、整流波形の
ピーク値がノイズ等によるスパイク的なピーク値を有し
ていた場合、中央演算処理回路２２にて、そのピーク値
は除外（無視）する処理も行われる。

【００３９】ここで、分析すべき全ての検体チューブ１
３のうち、最初に分析される検体チューブ１３に関し
て、液面検知により求めた波形を標準波形として登録す
るものであるとオペレータが予め（開始以前）キーボー
ド等の入力手段を通じて分注装置３０に対して指示して
いた場合か、または標準波形登録用のキャリブレーショ
ンチューブ（不図示）が分注装置３０にセットされてい
た場合、超音波検知プローブ２１で検知した初回の反射
波か、またはキャリブレーションチューブを識別したと
きの反射波を標準波形として中央演算処理回路２２に保
存させる旨の指示が分注装置３０から中央演算処理回路
２２に送信される。

【００４０】中央演算処理回路２２に標準波形を登録す
る指示が送信されると、中央演算処理回路２２は、ピー
ク値の最大値付近のサンプリングデータを時系列にプロ
ットしたときの波形を、中央演算処理回路２２によって
メモリ上の標準波形格納エリアに格納し、この格納され
た反射波のサンプリングデータを標準波形として設定し
て処理を終了する（図３中、工程１２）。

【００４１】ここでもし、標準波形が登録されている
と、その入力済みの標準波形とサンプリングデータの波
形とを比較し、サンプリングデータの波形が標準波形と
異なっているか否かを確認する（図３中、工程１３）。

【００４２】標準波形は、前述したサンプリングデータ
の波形と比較するための波形が使われ、予め基準となる
波形、例えば、検体８液面が検体チューブ１３に対し高
い場合、中程度の場合、低い場合等の条件の異なる波形
を入力しておき様々な場合のサンプリングデータの波形
と比較できるようにしておく。

【００４３】ここで、異なっていないと判断された場
合、その時のピーク値は検体８液面からの反射波を間違
いなく受信できていたことを示しており、そのサンプリ
ング回数と、サンプリング間隔と音速とその他の系の予
め処理遅れとしてオフセットされた値等とを用いて検体
８液面から超音波検知プローブ２１までの距離を算出し
（図３中、工程１４）、該算出した距離情報を分注装置
３０に送ることで、吸引ノズルの下降距離を適宜設定す
る。以後、分注装置３０は、所要の分注が終わった後、
別の検体チューブ１３について同様の動作を繰り返す
（図３中、工程１５）。

【００４４】また、異なっていると判断された場合、例
えば、所定範囲内にある２個以上のピークの位置が近い
場合、異常液面或いは複数の反射波が共鳴したことに起
因して、反射波が不当に小さくなった可能性等が考えら
れるため、中央演算処理回路２２は、超音波発生源２３
の基本波の周波数（超音波発生源２３の発振周波数）を
共鳴しない程度の周波数に変更する指示を与え、再度、
超音波発振器３１から検体８に向けて超音波を発振する
旨の命令を送信して距離の再測定を自動的に行わせる。

【００４５】再測定を行う必要があると判断された場
合、中央演算処理回路２２は、超音波発生源２３へ基本
波の周波数を変換する旨の命令を送信し、後は図２中の
工程５以降と同様の動作を繰り返して超音波検知プロー
ブ２１から検体８液面までの正確な距離を求めるように
する（図３中、工程１６）。なお、ラック１４上面から
の反射波は、検体８液面で反射される反射波に比べて小
さい上に、通常、指向性筒３３によってラック１４上面
での反射波を遮っているのでほとんど受信されることは
無い。

【００４６】上述した液面検知方法を用いることによ
り、以下のような効果を達成することができる。本実施
形態によれば、検体８液面以外、例えば、検体チューブ
１３上端縁により影響を受けた検体８液面の位置を、容
器情報入力手段２９によって入力された検体チューブ１
３上端縁高さの所定範囲と比較し、求めた位置が所定範
囲外であると判断されると、検体チューブ１３上端縁や
ラック１４上面等で反射した反射波を検体チューブ１３
内の検体８液面からの反射波と誤判断しないように算出
結果は無視し、自動的に再測定する事ができる。

【００４７】また、たとえ算出した検体８液面の位置が
所定範囲内であったとしても、予め入力されていた標準
波形と比較して異なっているようならば、算出した検体
８液面の位置を無視しつつ自動的に再測定を行うように
したので、検体８液面の位置から超音波検知プローブ２
１までの距離を測定できていないことを迅速に判断する
と共に、信頼できる結果も迅速に得ることができる。

【００４８】さらに、標準波形を数通り入力しておくこ
とにより、サンプリングデータの波形の立ち上がりが異
常になだらかなもの、異常に急勾配のもの、また、ピー
ク値が異常に大きいもの、異常に小さいもの等の、異常
の有無を標準波形とサンプリングデータの波形とを比較
することにより迅速に判断することができる。

【００４９】また、反射波が検体８液面に到達したこと
を、クロック毎にサンプリングした整流波形のＡ／Ｄ変
換値のピーク値で検体液面を判断するようにしたので、
反射波の大きさのバラツキによる影響を受けずに正確に
液面検知できる。しかも、検体チューブ１３のような容
器の径や反射対象物の反射特性等を前入力する工程が不
要なので、種々異なる径の容器及び任意の液体に関して
安定した測定結果が得られる。

【００５０】また、再測定を超音波の周波数を変換して
行なうように構成したことによって、複数反射波による
共鳴の影響を小さくした状態での測定ができるので、液
面検知方法に用いる装置の構成を簡単にすることができ
ると共に、余分なデータを削除する等の無駄な時間をか
けること無く、信頼できる測定を迅速に行うことができ
る。

【００５１】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、種々の変更が可能である。例えば、上述した実施
形態では、指向性筒３３によって検体８液面以外からの
反射波の受信を少なくし、また、従来行われていたよう
に遮音板によって行なう例もあるが、これらが無くて
も、不要な信号を無視することができるので、検体８液
面以外からの反射波の影響を受けることなく実施形態と
同様な効果が得られる。

【００５２】また、本実施形態の容器情報入力手段２９
は、上述したセンサの代わりに、中央演算処理装置に容
器情報又は測定距離の所定範囲を入力するキーボード、
マウス、タッチパネルといったようなマンマシンインタ
ーフェイス入力装置等を適用することもできる。

【００５３】また、本実施形態の液面検知方法では、分
析用の液体に検体を用いていたが、特にこれに限られる
ものではなく、例えば、試薬のような液体の液面検知に
も適用することができる。また、使用する容器の種類や
形状も任意に選択してもよい。

【００５４】また、実施形態中では、ホストコンピュー
タを備えた装置として分注装置を例示して説明したが、
特にこれに限られるものではなく、例えば、検体に関す
る画像、光量変化等を測定して分析結果を出力するため
の分析結果出力装置や、分析動作全体を行なう自動分析
機であってもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明は、超音波液面検知装置の構成を
複雑にすることなく、誤った液面検知を確実に防止する
ことができる。また、本発明は、再度、液面検知を要す
ると判断した場合に再液面検知を迅速に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の超音波液面検知装置のブロック
図。

【図２】図１に示す中央演算処理装置内での処理に関す
るフローチャート。

【図３】図１に示す中央演算処理装置内での処理に関す
るフローチャート。

【図４】第１の液面検知方法の参照図。

【図５】第１の液面検知方法の参照図。

【図６】第２の液面検知方法の参照図。

【符号の説明】

８ 検体 １３ 検体チューブ １４ ラック ２０ 超音波液面検知装置 ２１ 超音波検知プローブ ２２ 中央演算処理回路 ２３ 超音波発生器 ２４ アンプ部 ２５ 整流回路 ２６ クロック発生器 ２７ Ａ／Ｄコンバータ ２８ メモリ ２９ 容器情報入力手段 ３０ 分注装置 ３１ 超音波発振器 ３２ 超音波受信器 ３３ 指向性筒

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分析用液体を収容した容器内の液面位置
   を超音波で検知する超音波検知手段を用い、 超音波検知手段による液面からの反射波を基に液面位置
   を測定する工程と、 容器情報に基づき定めた所定範囲を外部から入力する工
   程と、 前記測定工程で求めた液面位置と前記入力工程で入力し
   た所定範囲とを比較する工程とを備え、 求めた液面位置が前記所定範囲内にある場合、液面位置
   が測定できているものと判断し、 求めた液面位置が前記所定範囲外にある場合、液面位置
   が測定できていないものと判断することを特徴とする液
   面検知方法。
2. 【請求項２】 液面位置が測定できているものと判断
   し、前記所定範囲内の反射波に複数の液面検出信号のピ
   ーク値が存在していた場合、複数の液面検出信号の中で
   最も大きいピーク値を液面からの反射波であると判別す
   ることを特徴とする請求項１記載の液面検知方法。
3. 【請求項３】 分析用液体を収容した容器内の液面位置
   を超音波検知手段によって測定する液面検知装置を用
   い、 超音波検知手段で液面から反射波を測定する工程と、 前記測定工程で求めた反射波の波形と事前に求めていた
   標準波形とを比較する工程とを備え、 求めた反射波の波形が前記標準波形と異なっていると判
   別した場合、液面位置が測定できていないものと判断す
   ることを特徴とする液面検知方法。
4. 【請求項４】 液面位置が測定できていないものと判断
   した時、超音波検知手段から発振する超音波の周波数を
   変更することにより、液面位置を測定したときと同じ位
   置で再度液面の測定を行うことを特徴とする請求項１又
   は３記載の液面検知方法。