JPS6291818A - Constant rate pump - Google Patents

Constant rate pump

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Publication number
JPS6291818A
JPS6291818A JP23271385A JP23271385A JPS6291818A JP S6291818 A JPS6291818 A JP S6291818A JP 23271385 A JP23271385 A JP 23271385A JP 23271385 A JP23271385 A JP 23271385A JP S6291818 A JPS6291818 A JP S6291818A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pump
suction
liquid
suction pipe
height
Prior art date
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Pending
Application number
JP23271385A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Nishiwaki
西脇 由和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6291818A publication Critical patent/JPS6291818A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable the liquid suction of high accuracy by performing a closed loop control by detecting the suction quantity. CONSTITUTION:A computer 6 reads out the output of the photosensor alley 4 prior to the suction via a driver 5 and stores the output pattern thereof. The driving command is then outputted from the computer 6 to a pump control device 7, a pump 1 is actuated by the device 7 and the liquid is sucked into the suction pipe 2. The computer 6 reads the output of the sensor alley 4 at the prescribed intervals after outputting the driving command. The height of the liquid level inside the pipe 2 is calculated from the comparison result of the output pattern thereof with the output pattern stored prior to the suction. By performing the comparison of this height with the preset target value and the control of the pump 1 is performed until the calculated height reaching to the target value. By measuring the height of the liquid level inside the pipe 2 with high accuracy by such optical detecting device the closed loop control is performed under detecting the suction quantity and the liquid suction of high accuracy is made possible.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高精度の定量ポンプに関する。更に詳しく言
えば、化学、生化学等の分野において、ある容器から別
の容器に高精度の定量性を持って液体を移し替えことが
できるポンプに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to high precision metering pumps. More specifically, the present invention relates to a pump that can transfer liquid from one container to another with high precision and quantitative properties in the fields of chemistry, biochemistry, etc.

従来の技術 化学、生化学等の分野において、様々なポンプが使用さ
れている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Various pumps are used in the fields of chemistry, biochemistry, etc.

第5図ないし第7図に、従来、それら分野で広く使用さ
れているポンプを示す。第5図に示すポンプは、ペリス
タポンプで、弾力性のあるチューブ51をローラ52の
回転を利用して収縮させ、それによって発生する負圧に
より液体を吸引する。このポンプでは、ローラ52の回
転角と吸引量が比例関係にあるので吸引量の制御が容易
に行なえる。
FIGS. 5 to 7 show pumps that have conventionally been widely used in these fields. The pump shown in FIG. 5 is a peristaltic pump, in which an elastic tube 51 is contracted using the rotation of a roller 52, and liquid is sucked by the negative pressure generated thereby. In this pump, since the rotation angle of the roller 52 and the amount of suction are in a proportional relationship, the amount of suction can be easily controlled.

しかし、チューブ510弾力性および不均一性が原因と
なって、チューブ51内の液体量に誤差を生じ、高精度
の吸引は不可能である。
However, the elasticity and non-uniformity of the tube 510 cause errors in the amount of liquid within the tube 51, making highly accurate suction impossible.

第6図に示すポンプは、エアーポンプ61の吸引により
、シリンジ62内を負圧にして液体を吸引する方式であ
るが、温度が変化するとエア圧力も変動してしまうとい
う問題があり、エア圧力が変化すると吸引量に誤差が生
じるので、高精度の吸引は期待できない。
The pump shown in FIG. 6 uses suction from an air pump 61 to create a negative pressure in the syringe 62 and suck the liquid, but there is a problem that the air pressure also fluctuates when the temperature changes. If this changes, an error will occur in the amount of suction, so highly accurate suction cannot be expected.

また、第7図には、高精度吸引に使用されているシリン
ジポンプが示されている。プランジャ71の移動ストロ
ークで吸引量をコントロールするものである。しかしな
がら、通常、シリンジ72内に若干の空気が存在してし
まい、エアーポンプの場合と同じように、温度変動によ
ってエア圧力が変化し、プランジャ71のストローク量
と吸引量との対応間係に狂いが生じて精度が悪くなると
いう問題があった。
Further, FIG. 7 shows a syringe pump used for high-precision suction. The suction amount is controlled by the movement stroke of the plunger 71. However, normally, some air is present in the syringe 72, and as in the case of an air pump, the air pressure changes due to temperature fluctuations, and the correspondence between the stroke amount of the plunger 71 and the suction amount becomes incorrect. There was a problem in that accuracy deteriorated.

一方、上記分野においては、例えば、ある種の細胞が産
生ずる抗体量を検出し、抗体産生能を比較する場合など
のように、培養容器内の土浦液などをμmオーダの精度
で吸引する必要があるがしばしばある。
On the other hand, in the above fields, for example, when detecting the amount of antibodies produced by a certain type of cell and comparing the antibody production ability, it is necessary to aspirate Tsuchiura solution in a culture container with precision on the μm order. There is, but often.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記したポンプは、生化学等の分野にお
いて必要とされる高い精度の吸引を行うことができず、
かかる要請に十分応えることができなかった。
Problems to be Solved by the Invention However, the above-mentioned pumps are unable to perform suction with high precision required in fields such as biochemistry.
We were unable to adequately respond to such requests.

これは、第5図ないし第7図の示す従来のいずれのポン
プの場合も、実際の吸引量を検出しないオーブンループ
制御であることが致命的となり、チューブの弾力性およ
び不均一性やエア圧力の変動など種々の原因によって吸
引量に誤差が生じても、それを検知することができなか
ったからである。
In the case of any of the conventional pumps shown in Figures 5 to 7, the oven loop control that does not detect the actual suction amount is fatal, and this is due to the elasticity and non-uniformity of the tube, and the air pressure. This is because even if an error occurs in the suction amount due to various causes such as fluctuations in the amount of suction, it could not be detected.

そこで、本発明は、吸引量を検出してクローズトループ
制御を行なうことにより高精度吸引を実現し得る定量ポ
ンプを提供せんとするものである。
Therefore, the present invention aims to provide a metering pump that can realize highly accurate suction by detecting the amount of suction and performing closed-loop control.

問題点を解決するための手段 そこで、本発明者は、上記目的に鑑がみ、高精度な吸引
を可能とするクローズトループ制御に必要な吸引量検出
方法を探究した。その結果、かかる要求を充足できる独
特な光学的な検出方法の開発に成功した。すなわち、従
来の方式のポンプを用いて透明なパイプ内に液体を吸引
する一方、そのパイプをレンズとして利用し、そのパイ
プに平行光束を照射して透過光をフォトセンサアレイで
検出し、その検出信号からパイプ内の液面の高さを求め
ることができる。
Means for Solving the Problems Therefore, in view of the above-mentioned objective, the present inventor investigated a suction amount detection method necessary for closed-loop control that enables highly accurate suction. As a result, we succeeded in developing a unique optical detection method that can meet these requirements. In other words, while a conventional pump is used to suck liquid into a transparent pipe, the pipe is used as a lens to illuminate the pipe with a parallel beam of light, and the transmitted light is detected by a photosensor array. The height of the liquid level in the pipe can be determined from the signal.

本発明は、かかる独特な光学的検出技術を利用すること
により高精度のポンプを実現したものである。すなわち
、本発明の定量ポンプは、光学透明体で構成される吸引
パイプと、Δ亥吸引パイプ内に定量しようとする液体を
吸引するポンプと、前記吸引パイプに平行光束を照射す
る光学系と、前記吸引パイプを透過した光を検出するフ
ォトセンサアレイと、該フォトセンサアレイからの検出
信号を受けて、前記吸引パイプ内の液面の高さを求め、
該液面の高さが所定の値になるまで前記ポンプを作動さ
せ、所定の値になると前記ポンプを停止させるポンプ制
御手段とを有することを特徴とする。
The present invention realizes a highly accurate pump by utilizing such unique optical detection technology. That is, the metering pump of the present invention includes a suction pipe made of an optically transparent body, a pump that sucks the liquid to be metered into the ΔH suction pipe, and an optical system that irradiates the suction pipe with a parallel light beam. a photosensor array that detects light transmitted through the suction pipe, and receiving a detection signal from the photosensor array to determine the height of the liquid level in the suction pipe;
It is characterized by comprising a pump control means that operates the pump until the height of the liquid level reaches a predetermined value, and stops the pump when the height of the liquid level reaches a predetermined value.

なお、本発明の好ましい態様においては、ポンプ制御手
段が、液体吸引前後のフォトセンサアレイの出力パター
ンを比較することにより吸引パイプ内の液面の高さを検
知する。
In a preferred embodiment of the present invention, the pump control means detects the height of the liquid level in the suction pipe by comparing the output patterns of the photosensor array before and after liquid suction.

−作用 本発明による液面の高さの検知方法を説明する。-effect A method for detecting the height of a liquid level according to the present invention will be explained.

第2図に示すように、透明な材質からなる吸引パイプ2
に平行光束を照射し、その透過光を受けるように、感光
部を吸引パイプ2の長手方向に向けた1次元フォトセン
サアレイ4を配置する。このようにして、吸引パイプ2
の長手方向に沿ってフォトセンサアレイ4の感光部の長
さにわたり同時に透過光を観察する。吸引パイプ2とし
て、内径、肉厚が長手方向に均一な円筒パイプを用いる
。すると、吸引パイプ2の曲率面が集光レンズとして作
用し、吸引パイプ2に照射された平行光束は吸引パイプ
2によって屈折した後、吸引パイプ2の後方で集光しよ
うとする。
As shown in Fig. 2, a suction pipe 2 made of transparent material
A one-dimensional photosensor array 4 is disposed with a photosensitive section facing the longitudinal direction of the suction pipe 2 so as to irradiate a parallel light beam onto the suction pipe 2 and receive the transmitted light. In this way, suction pipe 2
The transmitted light is observed simultaneously over the length of the photosensitive portion of the photosensor array 4 along the longitudinal direction. As the suction pipe 2, a cylindrical pipe with a uniform inner diameter and wall thickness in the longitudinal direction is used. Then, the curvature surface of the suction pipe 2 acts as a condensing lens, and the parallel light beam irradiated onto the suction pipe 2 is refracted by the suction pipe 2 and then tries to be condensed behind the suction pipe 2.

そこで、第3図(a)に示すように吸引パイプ2内に空
気が入っている状態で、平行光束が集光する位置にフォ
トセンサアレイ4を配置し、このときく吸引パイプ2内
に空気が入っている状態)フォトセンサアレイ4の出力
が最大となる様に位置関係を調整しておく、勿論、球面
収差や、付着している水温が影ワして、イメージセンサ
上に、完全に集光させる事は困難である。しかし、第3
図(b)に示す様に、液体を吸引した場合は、吸引パイ
プ2内の屈折率が変化するため、今度はフォトセンサア
レイ4上に平行光束が集光せず、第3図(a)に示す場
合に比べ、フォトセンサアレイ4の出力が低下する。
Therefore, as shown in FIG. 3(a), with air in the suction pipe 2, the photosensor array 4 is placed at a position where the parallel light beam is condensed. ) The positional relationship should be adjusted so that the output of the photosensor array 4 is maximized.Of course, spherical aberration and the temperature of the adhering water will affect the image sensor. It is difficult to focus the light. However, the third
As shown in Figure 3(b), when the liquid is sucked, the refractive index inside the suction pipe 2 changes, so the parallel light beam is not focused on the photosensor array 4, and as shown in Figure 3(a). The output of the photosensor array 4 is lower than in the case shown in FIG.

従って、理想的な場合、吸引パイプ2内に空気のみが入
っているときには、フォトセンサアレイ4の出力は、第
4図(a)のように高い値を示し且つ平坦な形となる。
Therefore, in an ideal case, when only air enters the suction pipe 2, the output of the photosensor array 4 exhibits a high value and a flat shape as shown in FIG. 4(a).

ところが、吸引パイプ2内に一部液体を吸引したときに
は、液体の部分のみ平行光束がフォトセンサアレイ4に
集光しないので、その出力レベルは、第4図(b)のよ
うに、液体部分で低く、空気の部分で高い階段状の形と
なる。そこで、出力波形の段差の部分が液面を示すこと
になり、これによって液面の高さを検知することができ
る。
However, when a part of the liquid is sucked into the suction pipe 2, the parallel light beam is not focused on the photosensor array 4 only in the liquid part, so the output level is lower than that in the liquid part, as shown in FIG. 4(b). It is low and has a step-like shape with a high air section. Therefore, the stepped portion of the output waveform indicates the liquid level, and thereby the height of the liquid level can be detected.

実際には、パイプ内壁に液体が付着して集光状態が悪く
なり、液体を吸引していないにも拘わらず、フォトセン
サアレイ4の出力が第4図(C)の様に乱れる場合もあ
る。しかしながら、液体吸引前にこの出力パターンを記
憶しておき、第4図(d)に示すような吸引後の出力パ
ターンと比較することにより必ず出力の変化を検出する
ことが可能となる。
In reality, liquid adheres to the inner wall of the pipe, making the light condensing condition worse, and the output of the photosensor array 4 may be disrupted as shown in Figure 4 (C) even though no liquid is being sucked. . However, by memorizing this output pattern before suctioning the liquid and comparing it with the output pattern after suction as shown in FIG. 4(d), it is possible to always detect a change in the output.

このようにして得られる液面の高さとパイプ内径とから
、液体の吸引堡が計算できる。実現手段としては、平行
光束は、従来技術の光学系で問題なく実現できる。液体
を吸引するポンプは第5図ないし第7図に示したベリス
フポンプ、エアーポンプ、シリンジポンプ等が使用可能
である。
From the height of the liquid level obtained in this way and the inner diameter of the pipe, the liquid suction barrier can be calculated. As a means of realization, the parallel light beam can be realized without any problems using optical systems of the prior art. As the pump for sucking the liquid, the Verisf pump, air pump, syringe pump, etc. shown in FIGS. 5 to 7 can be used.

なお、フォトセンサアレイ4は、吸引パイプ2内に液体
が吸引されている状態において、平行光束が集光する位
置に配置してもよい。ただしこの場合には、吸引パイプ
2内に一部液体を吸引したときのフォトセンサアレイ4
の出力は第4図(b)とは逆に液体部分が高く、空気の
部分が低くなる。
Note that the photosensor array 4 may be arranged at a position where the parallel light beam is focused while the liquid is being sucked into the suction pipe 2. However, in this case, when some liquid is sucked into the suction pipe 2, the photosensor array 4
Contrary to FIG. 4(b), the output is high in the liquid portion and low in the air portion.

実施例 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の1実施例に係わる定量ポンプの構成図
である。ポンプ1によって吸引パイプ2内に液体が吸引
される。吸引パイプ2内の液面の位置を検出するために
、光学系3から平行光束が吸引パイプ2に照射され、そ
の透過光を1次元フォトセンサアレイ4が検出する。フ
ォトセンサアレイ4の出力端子にドライバ5が接続され
、ドライバ5の出力端子にコンピュータ6が接続されて
いる。
FIG. 1 is a block diagram of a metering pump according to an embodiment of the present invention. Liquid is sucked into a suction pipe 2 by a pump 1. In order to detect the position of the liquid level in the suction pipe 2, the suction pipe 2 is irradiated with a parallel beam of light from the optical system 3, and the one-dimensional photosensor array 4 detects the transmitted light. A driver 5 is connected to the output terminal of the photosensor array 4, and a computer 6 is connected to the output terminal of the driver 5.

そして、コンピュータ6の出力端子にポンプコントロー
ラ7が接続し、ポンプコントローラ7の出力端子はポン
プ1に接続している。ポンプ1は従来のベリスフポンプ
であり、ポンプコントローラ7から電力が供給゛されて
、ポンプ1に接続している吸引パイプ2に液体を吸引す
る。
A pump controller 7 is connected to an output terminal of the computer 6, and an output terminal of the pump controller 7 is connected to the pump 1. The pump 1 is a conventional valve pump and is powered by a pump controller 7 to draw liquid into a suction pipe 2 connected to the pump 1.

その吸引パイプ2は、例えば、ガラス製円筒パイプであ
り、光源および集光レンズからなる光学系3によって平
行光束が吸引パイプ2の長手方向とは直角に照射されて
いる。本実施例の場合、内径2叩のガラス製円筒パイプ
を使用した。
The suction pipe 2 is, for example, a cylindrical pipe made of glass, and is irradiated with a parallel light beam perpendicularly to the longitudinal direction of the suction pipe 2 by an optical system 3 consisting of a light source and a condensing lens. In the case of this example, a glass cylindrical pipe with an inner diameter of 2 mm was used.

吸引パイプ2に関して光学系3と反対側に1次元フォト
センサアレイ4が配置されている。このフォトセンサア
レイ4は、吸引パイプ2と平行に一直線にセンサ素子が
リニアセンサアレイである。
A one-dimensional photosensor array 4 is arranged on the opposite side of the optical system 3 with respect to the suction pipe 2 . This photosensor array 4 is a linear sensor array in which sensor elements are arranged in a straight line parallel to the suction pipe 2.

本実施例では、1画素20μm1企画素数2000のリ
ニアセンサアレイを使用した。
In this example, a linear sensor array with each pixel of 20 μm and 2000 pixels was used.

そして、このフォトセンサアレイ4は、吸引パイプ2内
に空気のみが入っている場合に光学系3からの平行光束
が吸引パイプ2の曲率面で屈折して集光する位置に配置
されている。
The photosensor array 4 is disposed at a position where the parallel light beam from the optical system 3 is refracted and condensed by the curvature of the suction pipe 2 when only air enters the suction pipe 2.

また、ドライバ5によってフォトセンサアレイ4が走査
されその出力信号が増幅される。コンピュータ6は液体
吸引前のフォトセンサアレイ4の出力パターンP1を記
憶すると、ポンプコントローラ7に駆動指令を出力し、
液体吸引時にはフォトセンサアレイ4の出力パターンP
2と上記の出力パターンP1との比較を行い、更に、こ
の比較結果から吸引パイプ2内の液面の高さを算出して
この高さが目標値になると、ポンプコントローラ7に停
止指令を出力するようになされている。
Further, the photosensor array 4 is scanned by the driver 5 and its output signal is amplified. When the computer 6 stores the output pattern P1 of the photosensor array 4 before liquid suction, it outputs a drive command to the pump controller 7,
Output pattern P of photosensor array 4 during liquid suction
2 and the above output pattern P1, and further calculates the height of the liquid level in the suction pipe 2 from this comparison result, and when this height reaches the target value, outputs a stop command to the pump controller 7. It is made to be.

ポンプコントローラ7は、コンピュータ6から駆動指令
を入力すると駆動に必要な電力をポンプ1に出力してポ
ンプ1を作動させ、停止指令を入力すると電力の供給を
停止してポンプ1を停止させる。
When a drive command is input from the computer 6, the pump controller 7 outputs the power necessary for driving to the pump 1 to operate the pump 1, and when a stop command is input, the pump controller 7 stops the supply of power and stops the pump 1.

次に、本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

まず、コンピュータ6は吸引前のフォトセンサアレイ4
の出力をドライバ5を介して読み取り、その出力パター
ンPIを記憶する。次に、コンピュータ6から駆動指令
がポンプコントローラ7に出力され、さらにポンプコン
トローラ7から駆動に必要な電力がポンプ1に出力され
てポンプlが始動し、吸引パイプ2内に液体が吸引され
る。コンピュータ6は駆動指令を出力した後、所定のサ
ンプリング間隔でフォトセンサアレイ4の出力を読み取
り、この出力パターンP2と吸引前に記憶した出力パタ
ーンP1との比較を行う。さらに、その比較結果から吸
引パイプ2内の液面の高さを算出してこの高さと予め設
定されている目標値との比較を行う。
First, the computer 6 uses the photosensor array 4 before suction.
The output pattern PI is read through the driver 5 and the output pattern PI is stored. Next, the computer 6 outputs a drive command to the pump controller 7, and the pump controller 7 outputs the power necessary for driving to the pump 1, so that the pump 1 is started and liquid is sucked into the suction pipe 2. After outputting the drive command, the computer 6 reads the output of the photosensor array 4 at predetermined sampling intervals, and compares this output pattern P2 with the output pattern P1 stored before suction. Furthermore, the height of the liquid level in the suction pipe 2 is calculated from the comparison result, and this height is compared with a preset target value.

そのようにして、算出した高さが目標値に達していない
ときには次のサンプリングを待ち、目標値に達すると停
止指令がポンプコントローラ7に出力される。停止指令
を入力したポンプコントローラ7によってポンプ1への
電力供給が停止され、ポンプ1による液体の吸引が停止
する。
In this way, when the calculated height has not reached the target value, the next sampling is waited for, and when the calculated height has reached the target value, a stop command is output to the pump controller 7. The pump controller 7 that has input the stop command stops the power supply to the pump 1, and the pump 1 stops sucking the liquid.

かくして、内径2mmのガラス製円筒パイプを吸引パイ
プ2に使用し且つフォトセンサアレイ4に1画素20μ
m1全画累数2000のリニアセンサアレイを使用した
本実施例では、125μβまでの液体量を0,06μl
の精度で吸引することができた。
In this way, a glass cylindrical pipe with an inner diameter of 2 mm is used as the suction pipe 2, and each pixel of the photo sensor array 4 is 20 μm.
In this example using a linear sensor array with m1 total image count of 2000, the amount of liquid up to 125μβ is 0.06μl.
It was possible to aspirate with a precision of

出力パターンP2と吸引前に記憶した出力パターンP1
との比較は、個々の画素ごとに比較することが更に好ま
しい。すなわち、個々の画素単位にみるならば、記憶し
た出力パターンP1のレベルより出力パターンP2のレ
ベルが低いときは、上述したように、パイプの当該画素
に対応する部分は液体で満たされており、出力パターン
P2のレベルが記憶:αした出力パターンP1のレベル
とほぼ同一の時は、パイプの当該画素に対応する部分に
未だは液体が達していないかまたは気泡があごとを意味
する。すなわち、個々の画素ごとの比較によりパイプ内
の気泡も検出することができる。
Output pattern P2 and output pattern P1 memorized before suction
It is more preferable to compare each pixel. That is, when looking at each pixel, when the level of the output pattern P2 is lower than the level of the stored output pattern P1, as described above, the part of the pipe corresponding to the pixel is filled with liquid, When the level of the output pattern P2 is almost the same as the level of the output pattern P1 stored in the memory: α, it means that the liquid has not yet reached the part of the pipe corresponding to the pixel, or that there are bubbles in the chin. That is, bubbles in the pipe can also be detected by comparing each pixel.

従って、記憶した出力パターンP1のレベルより出力パ
ターンP2のレベルが低い画素の数が所定数に達したと
き、目標値に達したと判断する。このような方法をとる
と、吸引パイプ内に気泡があっても、その部分を除いた
液柱の長さを把握することができ、更に正確な液量比較
ができる。
Therefore, when the number of pixels whose level of the output pattern P2 is lower than the level of the stored output pattern P1 reaches a predetermined number, it is determined that the target value has been reached. By using such a method, even if there are bubbles in the suction pipe, the length of the liquid column excluding the bubbles can be determined, and more accurate liquid volume comparisons can be made.

なお、吸引前後でフォトセンサアレイ4の出力レベルに
明らかな差がある場合は、吸引前の出力パターンを記憶
する必要はなく、吸引後のフォトセンサアレイ4の出力
レベルをモニタリングするだけで、液面位置の検出は可
能である。また、吸引パイプの材質は、ガラスの他、プ
ラスチック等、透明な材質であれば、実現可能である。
Note that if there is a clear difference in the output level of the photosensor array 4 before and after suction, there is no need to memorize the output pattern before suction, and you can simply monitor the output level of the photosensor array 4 after suction. It is possible to detect the surface position. Further, the suction pipe can be made of any transparent material other than glass, such as plastic.

発胡の効果 以上詳細に説明したように、本発明による吸引ポンプお
いては、上述したような光学検出装置により非常に高精
度で吸引パイプ内の液面の高さを測定することにより吸
引量を検出しながらクローズトループ制御を行っている
ので、非常に高精度の液体吸引が可能となる。従って、
例えば、抗体の検出等を高精度に行なうことができ、本
発明の定量ポンプは化学あるいは生化学等の分野におい
て極めて有用なものである。
Effect of Hakko As explained in detail above, in the suction pump according to the present invention, the amount of suction can be determined by measuring the height of the liquid level in the suction pipe with very high precision using the optical detection device as described above. Since closed-loop control is performed while detecting the Therefore,
For example, the metering pump of the present invention is capable of detecting antibodies with high precision and is extremely useful in fields such as chemistry and biochemistry.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の1実施例に係わる定量ポンプの構成図
、 第2図、第3図(a)および(b)はそれぞれ本発明の
原理を示す説明図、 第4図(a)ないしくd)はそれぞれ本発明で用いるフ
ォトセンサアレイの出力波形図、第5図ないし第7図は
それぞれ従来のポンプを示す概略図である。 く主な参照番号) ■・・ポンプ 2・・吸引パイプ 3・・光学系 4・・フォトセンサアレイ 5・・ドライバ 6・・コンピュータ 7・・ポンプコントローラ 51・・チューブ 52・・ローラ 61・・エアーポンプ 62.72・・シリンジ 71・・プランジャ
Fig. 1 is a configuration diagram of a metering pump according to an embodiment of the present invention, Fig. 2, Fig. 3 (a) and (b) are explanatory diagrams showing the principle of the present invention, respectively, Fig. 4 (a) Figure d) is an output waveform diagram of the photosensor array used in the present invention, and Figures 5 to 7 are schematic diagrams showing conventional pumps. Main reference numbers) ■... Pump 2... Suction pipe 3... Optical system 4... Photo sensor array 5... Driver 6... Computer 7... Pump controller 51... Tube 52... Roller 61... Air pump 62.72...Syringe 71...Plunger

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光学透明体で構成される吸引パイプと、該吸引パ
イプ内に定量しようとする液体を吸引するポンプと、 前記吸引パイプに平行光束を照射する光学系と、前記吸
引パイプを透過した光を検出するフォトセンサアレイと
、 該フォトセンサアレイからの検出信号を入力し、前記吸
引パイプ内の液面の高さを求め、該液面の高さが所定の
値になるまで前記ポンプを作動させ、所定の値になると
前記ポンプを停止させるポンプ制御手段と を有することを特徴とする定量ポンプ。
(1) A suction pipe made of an optically transparent material, a pump that sucks the liquid to be quantified into the suction pipe, an optical system that irradiates the suction pipe with a parallel light beam, and light transmitted through the suction pipe. a photosensor array that detects the liquid; and a detection signal from the photosensor array is input, the height of the liquid level in the suction pipe is determined, and the pump is operated until the height of the liquid level reaches a predetermined value. and pump control means for stopping the pump when the value reaches a predetermined value.
(2)前記フォトセンサアレイが、前記吸引パイプ内に
液体が吸引されていないときに前記平行光束が集光する
位置に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載の定量ポンプ。
(2) The photosensor array is arranged at a position where the parallel light beam is focused when no liquid is being sucked into the suction pipe. Metering pump.
(3)前記フォトセンサアレイが、前記吸引パイプ内に
液体が吸引されたときに前記平行光束が集光する位置に
配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の定量ポンプ。
(3) The quantitative determination according to claim 1, wherein the photosensor array is arranged at a position where the parallel light beam is focused when the liquid is sucked into the suction pipe. pump.
(4)前記ポンプ制御手段が、液体吸引前後の前記フォ
トセンサアレイの出力パターンを比較することにより前
記吸引パイプ内の液面の高さを検知することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項ないし第3項のうちいずれか1
項に記載の定量ポンプ。
(4) The pump control means detects the height of the liquid level in the suction pipe by comparing output patterns of the photosensor array before and after liquid suction. or any one of paragraph 3.
Metering pumps as described in Section.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5357117A (en) * 1992-05-15 1994-10-18 Tosoh Corporation Method of monitoring the presence or absence of liquid and apparatus therefor
JP2007316041A (en) * 2006-05-23 2007-12-06 Sakata Denki Liquid level position detector
JP2008203244A (en) * 2006-12-22 2008-09-04 Alcon Inc Even and parallel light curtain through single light source
JP2021047112A (en) * 2019-09-19 2021-03-25 株式会社アナテック・ヤナコ Liquid measurement device and water quality measurement apparatus

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