JPH1073603A - サンプリングモニタ - Google Patents

サンプリングモニタ

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JPH1073603A
JPH1073603A JP24173597A JP24173597A JPH1073603A JP H1073603 A JPH1073603 A JP H1073603A JP 24173597 A JP24173597 A JP 24173597A JP 24173597 A JP24173597 A JP 24173597A JP H1073603 A JPH1073603 A JP H1073603A
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pressure
suction
sampling
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sample
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Akira Uchida
亮 内田
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】吸引中の全圧力データより解析を行う従来方式
に比べてシステムを簡易に構成でき、かつ“つまり”の
判定をするため迅速な対応が可能なサンプリングモニタ
を提供すること。 【解決手段】圧力センサ4からの出力に基づき正常吸
引,異常吸引を判定する判定回路12が、吸引開始前の
大気圧P0 、前記サンプリング経路のピーク圧力値Pp
及びピーク圧力値Pp が得られる吸引速度と異なる吸引
速度時の圧力値Peを入力し、ピーク圧力値Pp 及び
(Pe −P0 )/(Pp −P0 )の値より正常吸引、異
常吸引の判定を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動化学分析装置や
試料分配機等の試料吸引装置に装備されるサンプリング
モニタに関する。
【0002】
【従来の技術】自動化学分析装置等ではサンプリング
(吸引動作)の状態をモニタするために圧力センサを応
用したサンプリングモニタを標準装備している。
【0003】このサンプリングモニタは試料(サンプ
ル)の吸引時における吸引圧の変動を高感度の圧力セン
サを応用して検知するものである。そして、吸引される
サンプルの粘性が正常値範囲であり、且つ適切なサンプ
リングが成されていれば吸引時の圧力変化はある一定の
値を示し、ノズル先端がフィブリンなどで詰まった場合
は、この一定範囲の圧力変化により大きな圧力変化が検
出されるのでこれにより「詰り」を検知し、逆にサンプ
ルが無く空気を吸引してしまった場合は、一定の圧力変
化よりも小さい圧力変化となるので、これにより「空吸
引」を検知するという機能を有している。
【0004】このように、サンプル吸引状態をモニタす
るための従来方式は、サンプル吸引中に亘って圧力セン
サで圧力を検出し、この間の圧力データを全てディジタ
ル化して収集し、その後吸引波形を解析して“正常”、
“つまり”、“空吸い”等の各状態を判定していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のサンプ
リングモニタによれば、下記のような欠点があった。 (1)吸引動作終了後に圧力状態の判定を行っているた
め、特に“つまり”の場合には異常に対する処置が遅れ
てしまうため、圧力センサに異常圧力が加わり、センサ
を破壊する危険がある。 (2)吸引中に亘って全てのデータを収集して記憶する
ようになっているので、メモリを含めたシステムが大が
かりなものになってしまう。
【0006】そこで、本発明の目的とするところは、サ
ンプル吸引中に亘って収集した全てのデータから圧力状
態を判定するような大がかりなシステムを要せず、しか
も“つまり”を早期に発見して即座に対応することがで
き、さらにはサンプルの種類、チューブ径等によらずに
安定した判定を行うことができるサンプリングモニタを
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、圧力センサからの出力に基づき正常吸
引,異常吸引を判定する判定回路が、吸引開始前の大気
圧P0 、前記サンプリング経路のピーク圧力値Pp 及び
ピーク圧力値Pp が得られる吸引速度と異なる吸引速度
時の圧力値Pe を入力し、ピーク圧力値Pp 及び(Pe
−P0 )/(Pp−P0 )の値より正常吸引、異常吸引
の判定を行うようにしてサンプリングモニタを構成して
いる。
【0008】また、本発明では、吸引中の全圧力データ
を用いず、上記の3種の圧力値P0、Pp 、Pe のみに
基づき圧力状態を判定している。即ち、ピーク圧力値P
p が正常吸引時の許容最大圧力より大きければ,サンプ
リング経路に“つまり”が発生していると判定できる。
一方、(Pp −P0 )/(Pe −P0 )の値はサンプル
の種類、量及びサンプリング系の径等に拘らず圧力状態
を反映する値をとるため、この値と所定の判定値とを比
較することにより正常吸引であるかあるいは空吸いであ
るかを判定できる。
【0009】このように、3種の圧力値にのみ基づき判
定を行っているため、吸引中の全圧力データより解析を
行う従来方式に比べてシステムを簡易に構成でき、しか
もピーク圧力値Pp から即座に“つまり”の判定をする
ため迅速な対応が可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
【0011】第1図は本発明に係るサンプリングモニタ
のブロック図、第2図は本発明が適用されるサンプリン
グ機構部の概略説明図、第3図はサンプル吸引圧力の時
間的変化を示す特性図である。
【0012】同図において、図中1はサンプリングカッ
プ2内のサンプルを吸引するためのサンプリングノズル
であり、三方ジョイント3を介して圧力センサ4に連結
されている。5は図示しないサンプリングポンプによっ
て駆動されるシリンジであり、その先端は電磁弁6を介
して前記圧力センサ4に連結されている。
【0013】次に、前記圧力センサ4からの検出出力に
基づき圧力状態を判定する回路について第1図を参照し
て説明する。
【0014】同図において、前記圧力センサ4はサンプ
ル吸引中に亘って逐次サンプル吸引圧力を検出する。A
/D変換器10は前記圧力センサ4からの出力を入力
し、これを後述する制御部13からのタイミングクロッ
クに基づきA/D変換する。ラッチ回路11は、前記A
/D変換器10からの出力のうち、前記制御部13から
のラッチタイミングに基づき、サンプル吸引開始前の大
気圧P0 、吸引圧力のピーク値Pp 及び吸引終了直前の
圧力値Pe をそれぞれラッチして出力するものである。
判定回路12は、前記3種の圧力値P0 、Pp 、Pe に
基づき、サンプリングの圧力状態を判定する回路であ
る。この判定の一具体例を示すと下記の判定論理を挙げ
ることができる。 (a) 正常吸引状態 PL ≦Pp ≦PH かつ、 γ=(Pe −P0 )/(Pp −P0 )>C (b) 空吸い状態 Pp <PL または、 γ=(Pe −P0 )/(Pp −P0 )≦C (c) つまり状態 PH <Pp ここで、 ・PH …正常吸引時の許容最大圧力。
【0015】・PL …正常吸引時の許容最小圧力。
【0016】・γ …サンプルの種類、量あるいはノズ
ル,チューブ径によらず圧力状態に応じた値をとる変数
である。
【0017】・C …判定値であり、サンプルの粘度等
が大幅に相違する場合には変更する必要があるが、一般
には一定値としてもよい。
【0018】前記制御部13は、本実施形態のサンプリ
ングモニタの制御を司るもので、本実施形態での制御部
13は、前記シリンジ5を駆動するためのプログラム、
前記A/D変換器10のためのタイミングクロックの生
成,ラッチ回路11でのラッチタイミングの決定(この
ために例えばシリンジ5の駆動開始時からの計時するタ
イマー回路を備えている)及び前記判定回路12で圧力
異常が検出された際のポンプ14の停止駆動等の各機能
を備えている。
【0019】以上のように構成されたサンプリングモニ
タの作用について第3図をも参照して説明する。
【0020】先ず、サンプル吸引のため、サンプリング
ノズル1がサンプルカップ2に入ると、この際のサンプ
ル吸引圧力即ち大気圧P0 (サンプリング開始直前の圧
力)が圧力センサ4で検出される。このセンサ出力はA
/D変換器10でディジタル値とされ、制御部13から
ラッチタイミングに基づきラッチ回路11でラッチされ
て判定回路12に出力される。その後、制御部13内の
ポンプ駆動プログラムに基づきポンプ14が駆動される
ことにより、前記サンプリングノズル1でのサンプリン
グが開始される。ここで、本実施形態ではポンプ動作速
度をサンプリング開始から終了に亘って変化させ、例え
ば第3図においてポンプ動作最大速度をVp (例えばV
p =2000PPS )とし、中間速度がVe (例えばVe =10
00PPS )とするようにしている。そして、このサンプル
吸引中に亘って圧力センサ4でその圧力状態を検出し、
このディジタル値をA/D変換器10の出力より得てい
る。
【0021】ここで、上述したように制御部13はサン
プル吸引開始時から計時するタイマー回路を備えてお
り、第3図に示すサンプル吸引開始時ts から所定時間
経過したtp 時、te 時にラッチタイミング信号を出力
するようになっている。
【0022】この結果、ラッチ回路11は先にラッチさ
れた大気圧P0 の他、ピーク圧力Pp 、吸引終了前の圧
力Pe がラッチされ、これが判定回路12に入力される
ことになる。
【0023】判定回路12では、先ずピーク圧力Pp が
入力された時点で前述した(c)に示す“つまり”状態
の判定を行う。Pp >PH であれば“つまり”の判定結
果を即座に出力すると共に、制御部13に割り込みをか
けてポンプ14の駆動を緊急停止する。この結果、“つ
まり”の早期発見とこれに対応した処置を迅速に行うこ
とができ、異常高圧に伴う圧力センサ4の破壊を防止す
ることができる。
【0024】一方、Pp ≦PH であれば、判定回路12
は3種の圧力値P0 、Pp 、Pe が入力された後さら
に、(a)、(b)のいずれの状態に該当するか判定を
行う。尚、(a)、(b)に掲げた全ての論理判定を行
うことは必ずしも必要ではなく、γ≦Cのみを判定して
この不等式を満足するときは“空吸い”と判定し、それ
以外のときは正常吸引と判定することができる。
【0025】しかも、(Pe −P0 )/(Pp −P0 )
で表される変数γは上述したようにサンプルの種類,量
及びノズル,チューブ径等によらず圧力状態を反映する
ため、上記の各種条件に変更があっても正しく判定する
ことができる。また、圧力状態の判定に際して3種の圧
力値のみに基づき行っているため、従来のように吸引中
の全データより判定するものに比べてシステムを簡易に
構成することができる。
【0026】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。例えば、判定回路12に3種の圧力値P0
、Pp 、Pe を入力させる構成としては、上記実施形
態の他種々の構成を採用できる。圧力センサ4からの逐
次出力のうち3種の圧力値をラッチするものの他、圧力
センサ4を選択的に駆動して3種の圧力のみを検出する
ようにしてもよい。また、大気圧P0 は吸引回路直前に
圧力センサ4で検出する方式以外に、予め大気圧を測定
して判定回路12にセットする方式でもよい。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば下記
の効果を奏することができる。
【0028】1.圧力値P0 ,Pp ,Pe に基づき圧力
状態が判定できるため、従来に比べてシステムを簡易に
構成することができる。
【0029】2.ピーク圧力値PP からの即座に“つ
まり”を判定できるため、迅速な対応が実現できる。
【0030】3.サンプルの種類,量及びサンプリング
系の径が変わっても、何らの変更なく正しい判定を行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るサンプリングモニタのブロック
図。
【図2】本発明が適用されるサンプリング機構部の概略
説明図。
【図3】サンプル吸引圧力及び吸引速度の時間的変化を
示す特性図。
【符号の説明】
1 サンプリングノズル 2 サンプリングカップ 3 三方ジョイント 4 圧力センサ 5 シリンジ 6 電磁弁 10 A/D変換器 11 ラッチ回路 12 判定回路 13 制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サンプリング経路の吸引圧力を検出する圧
    力センサと、該圧力センサからの出力に基づき正常吸
    引、異常吸引を判定する判定回路とを具備したサンプリ
    ングモニタにおいて、前記判定回路は、吸引開始前の大
    気圧P0 、前記サンプリング経路のピーク圧力値Pp 及
    びピーク圧力値Pp が得られる吸引速度と異なる吸引速
    度時の圧力値Pe を入力し、ピーク圧力値Pp 及び(P
    e −P0 )/(Pp −P0 )の値より正常吸引,異常吸
    引の判定を行うことを特徴とするサンプリングモニタ。
  2. 【請求項2】前記圧力センサより逐次出力される圧力値
    のうち前記各圧力値P0 、Pp 、Pe のみをラッチする
    ラッチ回路と、このラッチ回路でのラッチタイミングを
    決定する制御部とを備え、前記ラッチ出力を判定回路に
    入力する構成とした特許請求の範囲第1項記載のサンプ
    リングモニタ。
  3. 【請求項3】制御部は、吸引開始時から計時するタイマ
    ー回路を備えて前記ラッチタイミングを決定する特許請
    求の範囲第2項記載のサンプリングモニタ。
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