JPS6240660B2 - - Google Patents
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- JPS6240660B2 JPS6240660B2 JP53127169A JP12716978A JPS6240660B2 JP S6240660 B2 JPS6240660 B2 JP S6240660B2 JP 53127169 A JP53127169 A JP 53127169A JP 12716978 A JP12716978 A JP 12716978A JP S6240660 B2 JPS6240660 B2 JP S6240660B2
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- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
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Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、動物体液のような含有成分の濃度に
恒常性を有する被検液のイオン濃度等を、精度良
く測定する溶液濃度測定装置において、検出器の
破損、あるいは測定回路の異常により正常な値の
表示、指示がなされなくなつたことを検出表示す
る異常検出装置に関するものである。
恒常性を有する被検液のイオン濃度等を、精度良
く測定する溶液濃度測定装置において、検出器の
破損、あるいは測定回路の異常により正常な値の
表示、指示がなされなくなつたことを検出表示す
る異常検出装置に関するものである。
一般に自動測定装置においては、測定系内の各
機器の動作の異常による誤測の発生を防止するこ
とは不可欠の要件である。しかし溶液濃度測定装
置のように、電極系を含む場合は、電極系のチエ
ツクを簡単に行なうことが困難であり、これを本
格的に行なうには、大規模な装置、または煩雑な
手順を要し、実用化に難点がある。特に、生物体
液の濃度測定の場合には、測定範囲、ならびに測
定値の変化幅が小さく、従つて高感度、かつ精度
のよい装置を必要とするため、測定系内の異常検
出は必須であるが、その実現は容易ではない。
機器の動作の異常による誤測の発生を防止するこ
とは不可欠の要件である。しかし溶液濃度測定装
置のように、電極系を含む場合は、電極系のチエ
ツクを簡単に行なうことが困難であり、これを本
格的に行なうには、大規模な装置、または煩雑な
手順を要し、実用化に難点がある。特に、生物体
液の濃度測定の場合には、測定範囲、ならびに測
定値の変化幅が小さく、従つて高感度、かつ精度
のよい装置を必要とするため、測定系内の異常検
出は必須であるが、その実現は容易ではない。
本発明は本件発明者がこの目的のために先に提
案した溶液濃度測定方法及び装置（特願昭53―
120288号、特開昭55―46180号公報）に使用し
て、この装置の動作をより確実ならしめる実用的
な異常検出装置を、比較的簡単な構成で提供する
ものである。
案した溶液濃度測定方法及び装置（特願昭53―
120288号、特開昭55―46180号公報）に使用し
て、この装置の動作をより確実ならしめる実用的
な異常検出装置を、比較的簡単な構成で提供する
ものである。
第１図は前記の本件発明者が提案した溶液濃度
測定装置の構成の一例を示すブロツク図である。
測定装置の構成の一例を示すブロツク図である。
イオン選択性電極等の指示電極ＥSおよび比較
電極ＥRは、それぞれフローセルFC中に挿入され
ており、FC内を流通させられる溶液の測定対象
成分の濃度に対応する電気信号Ｖcを発生する。
電気信号Ｖcは前置増幅器A1および主増幅器A2に
より、必要とするレベルに増幅され、表示部DU
において濃度値により測定結果として指示、また
は表示される。
電極ＥRは、それぞれフローセルFC中に挿入され
ており、FC内を流通させられる溶液の測定対象
成分の濃度に対応する電気信号Ｖcを発生する。
電気信号Ｖcは前置増幅器A1および主増幅器A2に
より、必要とするレベルに増幅され、表示部DU
において濃度値により測定結果として指示、また
は表示される。
また前置増幅器A1の出力は、スイツチSWを介
してアナログメモリ回路Ｍに接続され、フローセ
ルFC内に濃度既知の標準液Ｃsを送入した場合の
前置増幅器A1の出力を保持する。主増幅器A2は
差動増幅器で、前置増幅器A1の出力と、アナロ
グメモリ回路Ｍの出力とを差動的に入力し、主増
幅器A2の出力は結果として標準液Ｃsの濃度値
と、被検液Ｃxの濃度値との差に応じて表示部DU
により濃度として表示、または指示される。な
お、フローセルFCは標準液Ｃsおよび被検液Ｃx
を送入、排出するポンプP1，P2の操作、およびこ
れと連動して、アナログメモリ回路Ｍを前置増幅
器A1の出力と接、断を行なうスイツチSWの操作
を、シーケンサーＳにより自動的に行なえば、全
過程を自動操作によつて、精度良く進めることが
できる。なお、ＳPはサンプルポツト、Ｄは測定
後の液の排出口である。
してアナログメモリ回路Ｍに接続され、フローセ
ルFC内に濃度既知の標準液Ｃsを送入した場合の
前置増幅器A1の出力を保持する。主増幅器A2は
差動増幅器で、前置増幅器A1の出力と、アナロ
グメモリ回路Ｍの出力とを差動的に入力し、主増
幅器A2の出力は結果として標準液Ｃsの濃度値
と、被検液Ｃxの濃度値との差に応じて表示部DU
により濃度として表示、または指示される。な
お、フローセルFCは標準液Ｃsおよび被検液Ｃx
を送入、排出するポンプP1，P2の操作、およびこ
れと連動して、アナログメモリ回路Ｍを前置増幅
器A1の出力と接、断を行なうスイツチSWの操作
を、シーケンサーＳにより自動的に行なえば、全
過程を自動操作によつて、精度良く進めることが
できる。なお、ＳPはサンプルポツト、Ｄは測定
後の液の排出口である。
第２図は上述の装置に本発明による異常検出装
置を適用した装置の構成例を示すブロツク図であ
る。
置を適用した装置の構成例を示すブロツク図であ
る。
先づ、測定装置の異常を前置増幅器A1を含む
電極（検出器）系の異常と、その他の電気回路系
の異常とに大別して、その各々について異常検出
の過程を説明する。
電極（検出器）系の異常と、その他の電気回路系
の異常とに大別して、その各々について異常検出
の過程を説明する。
電極系に標準液Ｃsを送入してSWを閉じれば、
電気信号ＶcG1で表わされる前置増幅器A1の出力
V1は、アナログメモリ回路Ｍに保持される。こ
のV1は、検出器の電極間に発生する起電力Ｖc1、
すなわち（Ｖs＋Ｖas＋Ｖj）と、前置増幅器A1の
入力換算オフセツト電圧Ｖpffとの和を前置増幅
器A1の増幅度G1倍したものである。よつて、 V1＝｛Ｖs＋Ｖas＋Ｖj）＋Ｖpff｝・G1となる。
電気信号ＶcG1で表わされる前置増幅器A1の出力
V1は、アナログメモリ回路Ｍに保持される。こ
のV1は、検出器の電極間に発生する起電力Ｖc1、
すなわち（Ｖs＋Ｖas＋Ｖj）と、前置増幅器A1の
入力換算オフセツト電圧Ｖpffとの和を前置増幅
器A1の増幅度G1倍したものである。よつて、 V1＝｛Ｖs＋Ｖas＋Ｖj）＋Ｖpff｝・G1となる。
ここに、Ｖsは標準液濃度に対応する信号起電
力、Ｖasは指示電極ＥSおよび比較電極ＥRからな
る電極系の非対称電位、Ｖjは比較電極ＥRの液絡
電位である。
力、Ｖasは指示電極ＥSおよび比較電極ＥRからな
る電極系の非対称電位、Ｖjは比較電極ＥRの液絡
電位である。
いま、アナログメモリ回路Ｍの出力にデツドゾ
ーン回路７と、アナログ比較回路６とを順次接続
し、アナログメモリ回路Ｍの出力がアナログメモ
リ回路Ｍに接続した標準電位設定用可変抵抗９に
より設定した標準電圧（デツドゾーンの中心電
圧）に対して許容される幅以上に変化した場合、
アナログ比較回路６から異常信号パルスを出力す
るように構成する。すなわち、正常な動作状態に
おいて、前記出力V1として得られる電圧を標準
電圧として設定したとすれば、Ｖs，Ｖas，Ｖj，
ＶpffおよびG1のいずれかに変化を生じ、それが
設定された許容範囲を超えた場合、異常として検
出されることになるが、このうちＶpff，G1の異
常は発生の頻度から見て無視し得るので除外し、
また、わずかなＶas，Ｖjの各電位の変化は装置
の測定方法上（自動較正等の方法により）誤差の
原因とならないように構成されているので、検出
器の電極系の絶縁不良、電極感応膜部ののクラツ
ク（亀裂）、破損、内部電極の異常など、電極系
にとつて決定的な異常が検知できれば足りる。
ーン回路７と、アナログ比較回路６とを順次接続
し、アナログメモリ回路Ｍの出力がアナログメモ
リ回路Ｍに接続した標準電位設定用可変抵抗９に
より設定した標準電圧（デツドゾーンの中心電
圧）に対して許容される幅以上に変化した場合、
アナログ比較回路６から異常信号パルスを出力す
るように構成する。すなわち、正常な動作状態に
おいて、前記出力V1として得られる電圧を標準
電圧として設定したとすれば、Ｖs，Ｖas，Ｖj，
ＶpffおよびG1のいずれかに変化を生じ、それが
設定された許容範囲を超えた場合、異常として検
出されることになるが、このうちＶpff，G1の異
常は発生の頻度から見て無視し得るので除外し、
また、わずかなＶas，Ｖjの各電位の変化は装置
の測定方法上（自動較正等の方法により）誤差の
原因とならないように構成されているので、検出
器の電極系の絶縁不良、電極感応膜部ののクラツ
ク（亀裂）、破損、内部電極の異常など、電極系
にとつて決定的な異常が検知できれば足りる。
また、指示電極の感度（濃度対起電力）特性
が、被検液Ｃxに起り得る濃度変化の範囲内で、
許容される誤差の範囲内に保たれる必要があり、
この点から感度変化の許容限界が定められる。以
上のことを考慮すれば、第３図に示す標準液Ｃs
の濃度値C′sと、電極系の発生起電力が零になる
濃度値Ｃpとの比率C′p／Ｃpを、約１桁となるよ
うに設定すれば許容し得る諸変動の幅（＋△ＣS
〜−△Ｃs）は±10ｍＶ程度であるので、異常値
として検出するためには、±20ｍＶ程度の幅をも
つデツドゾーンを、設定することが適当である。
従つて上述のデツドゾーン回路７の許容幅をこの
値に設定する。
が、被検液Ｃxに起り得る濃度変化の範囲内で、
許容される誤差の範囲内に保たれる必要があり、
この点から感度変化の許容限界が定められる。以
上のことを考慮すれば、第３図に示す標準液Ｃs
の濃度値C′sと、電極系の発生起電力が零になる
濃度値Ｃpとの比率C′p／Ｃpを、約１桁となるよ
うに設定すれば許容し得る諸変動の幅（＋△ＣS
〜−△Ｃs）は±10ｍＶ程度であるので、異常値
として検出するためには、±20ｍＶ程度の幅をも
つデツドゾーンを、設定することが適当である。
従つて上述のデツドゾーン回路７の許容幅をこの
値に設定する。
つぎに、電気的に測定回路（前置増幅器A1出
力以後の）をみた場合、標準液測定時にスイツチ
SWが閉じて出力V1がアナログメモリ回路Ｍに保
持された状態で主増幅器A2に異状がなければ、
主増幅器A2に加わる差動入力に等しい入力（V1
―ＶM＝０）が加えられているから、主増幅器A2
の出力は零となる。従つて主増幅器A2以後に接
続されている逆対数変換回路１、Ａ―Ｄ変換回路
２、表示回路３等はすべて主増幅器A2の出力が
零である場合、標準液Ｃsの濃度値（体液の電解
質では、例えばNaでは120〜121mEq／１Ｋで
は4.00〜4.04mEq／、Clでは100〜101mEq／
）を指示、表示するように設定する。従つて表
示回路３にデイジタル比較回路４を接続し、設定
した標準液の濃度値を正しく指示しているか否か
を検知するように構成すれば良い。もし、電気的
に主増幅器A2を含めてそれ以降の回路に許容範
囲外の電気的異常を生じた場合、表示は標準液の
濃度値ではなくなるので、そのときはデイジタル
比較回路４より異常信号パルスを出力するように
しておけば、主増幅器A2、逆対数変換回路１、
Ａ―Ｄ変換回路２、表示回路３等の回路の電気的
動作が正常か否かを判定できるのである。
力以後の）をみた場合、標準液測定時にスイツチ
SWが閉じて出力V1がアナログメモリ回路Ｍに保
持された状態で主増幅器A2に異状がなければ、
主増幅器A2に加わる差動入力に等しい入力（V1
―ＶM＝０）が加えられているから、主増幅器A2
の出力は零となる。従つて主増幅器A2以後に接
続されている逆対数変換回路１、Ａ―Ｄ変換回路
２、表示回路３等はすべて主増幅器A2の出力が
零である場合、標準液Ｃsの濃度値（体液の電解
質では、例えばNaでは120〜121mEq／１Ｋで
は4.00〜4.04mEq／、Clでは100〜101mEq／
）を指示、表示するように設定する。従つて表
示回路３にデイジタル比較回路４を接続し、設定
した標準液の濃度値を正しく指示しているか否か
を検知するように構成すれば良い。もし、電気的
に主増幅器A2を含めてそれ以降の回路に許容範
囲外の電気的異常を生じた場合、表示は標準液の
濃度値ではなくなるので、そのときはデイジタル
比較回路４より異常信号パルスを出力するように
しておけば、主増幅器A2、逆対数変換回路１、
Ａ―Ｄ変換回路２、表示回路３等の回路の電気的
動作が正常か否かを判定できるのである。
上述したアナログ、デイジタル両比較回路６及
び４の出力にゲート回路５を設け、検出器電極系
に標準液Ｃsを送入してスイツチSWを閉じたとき
の状態で、異常信号が送られた場合はゲート回路
５の出力により異常（NO）を、異常信号が発生
しない場合は正常（GO）を、それぞれ表示させ
ることができる。
び４の出力にゲート回路５を設け、検出器電極系
に標準液Ｃsを送入してスイツチSWを閉じたとき
の状態で、異常信号が送られた場合はゲート回路
５の出力により異常（NO）を、異常信号が発生
しない場合は正常（GO）を、それぞれ表示させ
ることができる。
なお、シーケンサーＳを設けて動作を全自動で
行なう場合、「異常」信号が発生したときは直ち
に動作を停止させることができる。また、デイジ
タル表示に代えアナログ指示を行なわせる場合
も、上記デイジタル比較回路４をアナログ比較回
路６に置き換えれば良いことは云うまでもない。
図中８は標準液濃度設定用可変抵抗を示す。
行なう場合、「異常」信号が発生したときは直ち
に動作を停止させることができる。また、デイジ
タル表示に代えアナログ指示を行なわせる場合
も、上記デイジタル比較回路４をアナログ比較回
路６に置き換えれば良いことは云うまでもない。
図中８は標準液濃度設定用可変抵抗を示す。
本発明により精密かつ精度の良い測定を要求さ
れる溶液濃度測定装置において、測定開始前、あ
るいは測定中に装置の動作異常を検知することが
できる。
れる溶液濃度測定装置において、測定開始前、あ
るいは測定中に装置の動作異常を検知することが
できる。
よつて装置の動作異常による誤測等の事故を未
然に防止し、測定の無駄を省くとともに、異常に
対して迅速に対処し得る等多大の効果を期待でき
る。
然に防止し、測定の無駄を省くとともに、異常に
対して迅速に対処し得る等多大の効果を期待でき
る。
第１図は本件発明者がさきに提案した溶液濃度
測定装置による一実施例装置の構成を示すブロツ
ク図、第２図は本発明による異常検出装置を具え
た溶液濃度測定装置の実施例についてその構成を
示すブロツク図、第３図は検出器電極系の標準液
に対する発生起電力および起電力零の時における
濃度値との関係を示す特性図を例示したものであ
る。 A1……前置増幅器、A2……主増幅器、Ｍ……
アナログメモリ回路、DU……表示装置、ＳP……
サンプルポツト、Ｓ……シーケンサー、１……逆
対数変換回路、２……Ａ―Ｄ変換回路、３……表
示回路、４……デイジタル比較回路、５……ゲー
ト回路、６……アナログ比較回路、７……デツト
ゾーン回路。
測定装置による一実施例装置の構成を示すブロツ
ク図、第２図は本発明による異常検出装置を具え
た溶液濃度測定装置の実施例についてその構成を
示すブロツク図、第３図は検出器電極系の標準液
に対する発生起電力および起電力零の時における
濃度値との関係を示す特性図を例示したものであ
る。 A1……前置増幅器、A2……主増幅器、Ｍ……
アナログメモリ回路、DU……表示装置、ＳP……
サンプルポツト、Ｓ……シーケンサー、１……逆
対数変換回路、２……Ａ―Ｄ変換回路、３……表
示回路、４……デイジタル比較回路、５……ゲー
ト回路、６……アナログ比較回路、７……デツト
ゾーン回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 検出器より送られる電気信号を増幅する前置
増幅器と、検出器により標準液測定時に該前置増
幅器の出力を保持するアナログメモリ回路と、前
記前置増幅器の出力と前記アナログメモリ回路に
保持された出力とを差動的に入力する差動増幅器
からなる主増幅器と、その出力により動作する表
示装置とにより構成される溶液濃度測定装置にお
いて、検出器により標準液測定時に前記アナログ
メモリ回路の出力があらかじめ設定した電圧範囲
と比較してこの電圧範囲外であることを検出する
回路と、検出器により標準液測定時に前記表示装
置の表示値をあらかじめ設定した値と比較してこ
の値から前記表示装置の表示値がはずれているこ
とを検出する回路を具えた溶液濃度測定装置にお
ける異常検出装置。 ２ 検出器により標準液測定時にアナログメモリ
回路の出力があらかじめ設定した電圧範囲と比較
してこの電圧範囲外であることを検出する回路
は、アナログメモリ回路の出力に接続され、標準
液測定時に検出器より発生する電気信号値に対応
する電位ならびにその許容範囲をあらかじめ設定
したデツドゾーン回路と、デツドゾーン回路に接
続したアナログ比較回路とからなる特許請求の範
囲１項記載の溶液濃度測定装置における異常検出
装置。 ３ 検出器により標準液測定時に表示装置の表示
値をあらかじめ設定した値と比較してこの値から
前記表示装置の表示値が外れていることを検出す
る回路が表示装置に接続されたデジタル比較回路
である特許請求の範囲１項又は２項記載の溶液濃
度測定装置における異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12716978A JPS5554434A (en) | 1978-10-16 | 1978-10-16 | Abnormality detection system of solution density measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12716978A JPS5554434A (en) | 1978-10-16 | 1978-10-16 | Abnormality detection system of solution density measuring instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5554434A JPS5554434A (en) | 1980-04-21 |
| JPS6240660B2 true JPS6240660B2 (ja) | 1987-08-29 |
Family
ID=14953358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12716978A Granted JPS5554434A (en) | 1978-10-16 | 1978-10-16 | Abnormality detection system of solution density measuring instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5554434A (ja) |
-
1978
- 1978-10-16 JP JP12716978A patent/JPS5554434A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5554434A (en) | 1980-04-21 |
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