WO2015198730A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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WO2015198730A1 PCT/JP2015/063685 JP2015063685W WO2015198730A1 WO 2015198730 A1 WO2015198730 A1 WO 2015198730A1 JP 2015063685 W JP2015063685 W JP 2015063685W WO 2015198730 A1 WO2015198730 A1 WO 2015198730A1
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water level
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晃大 山野
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株式会社日立ハイテクノロジーズ
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    • G01N2035/00396—Holding samples at elevated temperature (incubation) using fluid heat transfer medium where the fluid is a liquid

Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer that irradiates a measurement target with light and measures light scattered by the measurement target at a plurality of wavelengths.
  • the circulating water stored in the reaction tank and the light transmitted through the measurement target are measured, so if foreign matter such as bubbles or dust enters the circulating water in the reaction tank, the light will scatter and cause noise. Detected and affect measurement results.
  • Patent Document 1 discloses a technique for removing bubbles in thermostatic bath water.
  • water replacement in a reaction tank in an automatic analyzer is a procedure in which the circulating water in the reaction tank is once drained and then supplied in order to reduce water consumption. At that time, when the temperature of the reaction vessel is kept constant, heating time of the supplied water is required.
  • the cooling of the light source lamp is stopped when the circulating water is drained all at once.
  • the heating period of the supplied water and the stable period of the light source lamp are required as maintenance time in order to turn on the photometer again and perform stable measurement.
  • An object of the present invention is to realize an automatic analyzer that can replace the circulating water in the reaction tank without stopping the sample measurement operation and can continuously cool the light source lamp. .
  • the present invention is configured as follows.
  • a plurality of reaction containers containing specimens and reagents are arranged, a reaction vessel for immersing the reaction container in water, a reaction container moving mechanism for moving the reaction container, and the reaction
  • a light source lamp for irradiating light to the reaction vessel disposed in the reaction vessel of the vessel moving mechanism, a photometer for measuring light emitted from the light source lamp and transmitted through the reaction vessel, and A discharge mechanism for discharging water
  • a water supply mechanism for supplying water into the reaction tank, a first water level detector for detecting that the water in the reaction tank is at a full water level, and the water in the reaction tank lower than the full water level.
  • a reaction vessel water level detector having a second water level detector for sensing that the measurement limit water level is higher than the optical axis position of the irradiation light of the lamp;
  • a control unit that controls operations of the reaction container moving mechanism, the light source lamp, and the photometer, and analyzes a sample in the reaction container.
  • the control unit controls operations of the discharge mechanism and the water supply mechanism based on the water level of the reaction tank water detected by the reaction tank water level detector.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a multi-item chemical analyzer that is an automatic analyzer to which an embodiment of the present invention is applied and that analyzes a plurality of analysis items of a specimen sample by a photometric method.
  • sample disk 22 a large number of sample containers 21 containing samples are arranged in a sample moving mechanism (sample disk) 22.
  • sample sucked by the sample dispenser 24 is discharged into the reaction container 20 arranged in the reaction container moving mechanism (reaction disk) 13.
  • the reaction vessel 19 is filled with reaction vessel water, and the reaction vessel 20 is immersed in the reaction vessel water in the reaction vessel 19.
  • the water level of the reaction tank water is detected by a capacitance type reaction tank water level detector 40.
  • the reaction tank water level detector 40 is connected to the computer 1 via the A / D converter 29 and the interface 7.
  • the reaction container moving mechanism 13 rotates intermittently at a constant cycle, and the reaction container 20 rotates the optical axis 47 of the light output from the light source lamp 12 every time the reaction container moving mechanism 13 rotates. Across (shown in FIG. 2).
  • the photoabsorber 11 measures the object absorbance of the contents in the reaction vessel 20.
  • the absorbance of the cell blank water is measured by dispensing water in advance.
  • the first reagent moving mechanism 31 moves the reagent container 26 containing the reagent for analysis of the sample to the position of the reagent dispenser 25. Thereafter, the reagent is sucked from the reagent container 26 by the reagent dispenser 25 and discharged to the reaction container 20, thereby generating a color reaction.
  • the reaction container 20 in which the color reaction has occurred crosses the optical axis 47 output from the light source lamp 12 every time the reaction container moving mechanism 13 rotates, the absorbance is measured by the photometer 11.
  • the absorbance measured by the photometer 11 is supplied to the computer 1 via the A / D converter 33 and the interface 7.
  • the computer 1 calculates the component concentration of the specimen using the supplied absorbance.
  • the absorbance of the cell blank water in all the reaction vessels 20 is measured and stored in the memory 2 as a reference value.
  • the absorbance of the cell blank water in each reaction vessel 20 is measured before the sample is dispensed. By comparing the absorbance with a reference value, the reaction vessel 20, reaction vessel water, light source lamp 12, and photometer 11 is monitored.
  • the sample information reader / writer 23 writes and reads information on the sample in the sample container 21 arranged in the sample moving mechanism 22. Further, the sample container height detector 30 detects the height of the sample container 21 arranged in the sample moving mechanism 22. The reagent information reader / writer 28 writes and reads information on the reagent in the reagent container 26 disposed in the reagent moving mechanism 31.
  • the sample information reader / writer 23, the sample container height detector 30, and the reagent information reader / writer 28 are connected to the computer 1, the memory 2, the HDD 3, and the CRT (display unit) 6 through the interface 7.
  • the sample dispenser 24 is connected to a drive unit 32, and the drive unit 32 controls the operation of the sample dispenser 24 according to a command from the computer 1 supplied via the interface 7.
  • the reagent dispenser 25 is connected to a drive unit 34, and this drive unit 34 controls the operation of the reagent dispenser 25 in accordance with a command from the computer 1 supplied via the interface 7.
  • the keyboard 5 is connected to the interface 7, and operation instructions and the like are input to the computer 1 and the like.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for replacing the reaction tank water 18 in the reaction tank 19 shown in FIG.
  • the reaction tank water level detector 40 includes a first water level detector 41, a second water level detector 42, and a third water level detector 43, and can detect three levels of water level.
  • the reaction tank water 18 is circulating constant temperature water from a constant temperature tank maintained at a constant temperature (usually 37 ° C.), and the plurality of reaction vessels 20 are immersed in the circulating constant temperature water.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the circulation flow path of the reaction tank water 18 in the reaction tank 19.
  • water is supplied from the water supply tank 53 to the reaction tank circulation channel by opening the water supply electromagnetic valve 48 and operating the water supply pump 54.
  • water is drained from the circulation flow path by opening the drain electromagnetic valve 49.
  • the water in the reaction tank circulation flow path reaches the circular reaction tank 19 via the heating device 51 by operating the circulation pump 52, and passes through the deaeration device 56 and the cooling device 55. Circulate inside.
  • the deaerator 56 is connected to a vacuum pump 57.
  • the electromagnetic valve 49 for drainage is opened for a certain period of time, thereby The reaction tank water 18 is discharged to the outside through the drain pipe from the drain port.
  • the electromagnetic valve 49 for drainage is closed, the water supply pump 54 is started, and the electromagnetic valve 48 for water supply is opened, whereby the reaction tank water 18 is supplied into the reaction tank 19 from the water supply port through the water supply pipe. Is done.
  • the water supply electromagnetic valve 48 is closed and the water supply pump 54 is stopped. To stop water supply.
  • reaction tank water 18 in the reaction tank 19 can be replaced at a time.
  • a surfactant is dispensed from the reagent container 26 installed in the reagent moving mechanism 31 by the reagent dispenser 25, and the surfactant in the reaction tank 19.
  • a predetermined amount is dispensed into the reaction vessel 19 so that the concentration becomes a predetermined concentration.
  • the actual water replacement rate is from 70% to 95%. %.
  • a measurement limit water level 45 of the photometer 11 is provided at a position lower than the full water level but higher than the optical axis 47, and this is detected by the second water level detector 42.
  • the reaction tank water 18 in the reaction tank 19 passes through the drain pipe from the drain outlet. All discharged to the outside. Thereafter, when it is confirmed by the second water level detector 42 that the measurement limit water level 45 has been reached, the electromagnetic valve 49 for drainage is closed.
  • the reaction tank water 18 is supplied into the reaction tank 19 from the water supply port through the water supply pipe.
  • the water supply electromagnetic valve 48 is closed and the water supply pump 54 is stopped to stop the water supply. .
  • reaction tank water 18 in the reaction tank 19 can be replaced.
  • the ratio r to the total amount of reaction tank water 18 that can be replaced at one time can be expressed by the following formula (1).
  • Ha is the height of the full water level
  • Hb is the height of the measurement limit water level
  • the water replacement rate R of the reaction tank 19 after n times and the water consumption when the amount of water filled in the reaction tank 19 is 1. W can be obtained by the following equations (2) and (3).
  • the water consumption increases proportionally.
  • the water replacement rate r per time may be improved and the number n of water replacements may be reduced.
  • the optical axis 47 may not pass through the reaction tank water 18, but the reaction tank 19 includes the reaction tank water 18.
  • the reaction tank water 18 In order to keep the temperature of the system constant, it is necessary to circulate the reaction tank water 18. A predetermined amount of water is required for circulation of the reaction tank water 18. Therefore, a circulation limit water level 46 of the reaction tank water 18 that is lower than the optical axis 47 and higher than the bottom surface in the reaction tank 19 is provided, and this is detected by the third water level detector 43.
  • the drain electromagnetic valve 49 is closed.
  • the reaction tank water 18 is supplied into the reaction tank 19 from the water supply port through the water supply pipe.
  • the water supply electromagnetic valve 48 is closed and the water supply pump 54 is stopped to stop the water supply. . In this way, a part of the reaction tank water 18 in the reaction tank 19 can be replaced.
  • the ratio s to the total amount of the reaction tank water 18 that can be replaced at a time other than the operation state can be replaced at a time in the operation state using the second water level detector 42. It is larger than the ratio r with respect to the whole reaction tank water 18.
  • the water replacement rate R and the water consumption W are expressed by the following formula ( 5) and (6).
  • reaction container moving mechanism 13 or the like When transitioning from the non-operation state to the operation state, normally, as a preparatory operation for the operation, for example, the reaction container moving mechanism 13 or the like is returned to a predetermined position, or the reaction container 20 or the dispensing mechanisms 24, 25 are used. Or the photometry of the reaction vessel 20 is performed. For this reason, in order to perform the analysis by the actual photometer 11, a predetermined time is required.
  • the water replacement is performed in a state other than the operation state. Even if the reactor water level reaches the circulation limit water level 46, the water level can be recovered during the operation preparation operation. In the operation state, measurement with a photometer is possible without waiting for water level recovery.
  • the surfactant is sucked into the reagent dispenser 25 from the reagent container 26 installed in the reagent moving mechanism 31, and the sucked surfactant is reacted by a predetermined amount. It dispenses to the tank 19, and the surfactant density
  • the water quality in the reaction tank 19 changes due to intermittent water replacement in the flow path, which affects the measurement.
  • the absorbance of the cell blank water in each reaction vessel is compared with a reference value, and an alarm is generated if the difference is greater than a predetermined difference.
  • the objects to be compared include the same object, including changes over time.
  • the measurement of the sample is not performed for a predetermined one of the reaction vessels 20, and only the measurement of the cell blank water is performed.
  • the absorbance of the cell blank water is measured for this specific one reaction vessel 20, accumulated, and stored in the memory 2.
  • There are various methods for determining abnormal data For example, there is a method in which an obtained measurement value is statistically determined and an alarm is generated when a distance from an average value exceeds a predetermined threshold.
  • the measurement target may not be cell blank water, but a liquid having a known absorbance may be measured by sample dispensing or reagent dispensing.
  • the absorbance including the reaction tank water 18 is measured including before and after the reaction tank water replacement, and the computer 1 determines abnormality of the reaction tank water replacement based on the measured value.
  • the computer (control unit) 1 determines that the absorbance measured during the reaction tank water replacement is an uncertain measurement, and the abnormal reaction tank water replacement is performed. For the measurement result of the sample measured since the start of the operation, an alarm indicating a water abnormality in the reaction tank 19 is displayed on the CRT (display unit) 6.
  • FIG. 4 is an operation flowchart for replacing the reaction tank water 19 in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an operational functional block diagram of the computer 1 for replacing the reaction tank water 19 in one embodiment of the present invention.
  • the water level determination unit 100 determines the water level in the reaction tank 19 based on the detection signal from the reaction tank water level detector 40.
  • the sample measurement operation control unit 104 controls operations of the photometer 11, the reaction container moving mechanism 13, the sample dispenser 24, the reagent dispenser 25, and the like, which are analysis operation mechanisms.
  • the water supply / drainage operation determination unit 102 determines from the operation control operation performed by the sample measurement operation control unit 104 whether the sample measurement operation (operation) is in progress, the sample measurement operation is started, or otherwise.
  • the water supply operation control unit 101 controls operations of the electromagnetic valves 48 and 49, the water supply pump 52, and the like according to information from the water level determination unit 100 and the water supply / drainage operation determination unit 102.
  • the water supply / drainage operation determination unit 102 determines whether or not the automatic analyzer is in operation or has started operation. In step S1, when it is determined that the operation is in progress or the operation is started, the water supply / drainage operation control is performed during the measurement period.
  • the water supply / drainage operation determination unit 102 refers to the timer 103 to determine whether or not the current time has elapsed, that is, whether the water supply / drainage operation has started (step S2). If the predetermined time has not elapsed in step S2, the process returns to step S1.
  • step S2 if a certain period has elapsed, drainage is started in step S3.
  • the water supply / drainage operation control unit 101 opens the electromagnetic valve 49 and starts drainage.
  • step S4 the water level determination unit 100 determines whether or not the water level of the reaction tank water 18 has reached the measurement limit water level 45.
  • step S4 when the water level determination unit 100 determines that the measurement limit water level 45 has been reached, the process proceeds to step S5, where the water supply / drainage operation control unit 101 closes the electromagnetic valve 49 and stops the drainage operation.
  • step S6 the water supply / drainage operation control unit 101 opens the electromagnetic valve 48, operates the water supply pump 52, and starts water supply.
  • step S7 the water level determination unit 100 determines whether or not the water level of the reaction tank water 18 has reached the full water level 44.
  • step S7 when the water level determination unit 100 determines that the full water level 44 has been reached, the process proceeds to step S8, where the water supply / drainage operation control unit 101 closes the electromagnetic valve 48 and stops the water supply pump 52. Then, the process returns to step S1.
  • step S1 when the operation is in progress, the process proceeds to step S2, and the water supply / drainage operation determination unit 102 refers to the timer 103 to determine whether or not the current time has passed. As a result, the water supply / drainage operation is not started again unless a certain period of time has elapsed since the end of the water supply / drainage operation.
  • step S1 when it is determined that the operation is not being performed or the operation is not started, the control of the water supply / drainage operation outside the measurement period is performed.
  • the water supply / drainage operation determination unit 102 refers to the timer 103 to determine whether or not the current time has elapsed, that is, whether or not the water supply / drainage operation is started when it is not in the operation state (step S9). In step S9, if the predetermined time has not elapsed, the process returns to step S1.
  • step S9 if a certain period has elapsed, drainage is started in step S10.
  • the water supply / drainage operation control unit 101 opens the electromagnetic valve 49 and starts drainage.
  • step S11 the water level determination unit 100 determines whether or not the water level of the reaction tank water 18 has reached the circulating water limit water level 46.
  • step S11 when the water level determination unit 100 determines that the circulating water limit water level 46 has been reached, the flow proceeds to step S12, and the water supply / drainage operation control unit 101 closes the electromagnetic valve 49 to stop the drainage operation.
  • step S13 the water supply / drainage operation control unit 101 opens the electromagnetic valve 48, operates the water supply pump 52, and starts water supply.
  • step S14 the water level determination unit 100 determines whether or not the water level of the reaction tank water 18 has reached the full water level 44.
  • step S14 when the water level determination unit 100 determines that the full water level 44 has been reached, the process proceeds to step S15, where the water supply / drainage operation control unit 101 closes the electromagnetic valve 48 and stops the water supply pump 52. Then, the process returns to step S1.
  • step S1 If it is not in the operation state in step S1, the process proceeds to step S9, and the water supply / drainage operation determination unit 102 refers to the timer 103 to determine whether or not the current time has passed. As a result, the water supply / drainage operation is not started again unless a certain period of time has elapsed since the end of the water supply / drainage operation.
  • the water level in the reaction tank 19 is set to the full water level 44, the measurement limit water level 45 lower than the full water level 44 and higher than the optical axis 47 of the photometer 11, and the optical axis.
  • 47 which is higher than the bottom surface in the reaction tank 19 and is a limit water level in which the reaction tank water 18 can be circulated in the reaction tank 19, is set to a circulation limit water level 46, and the reaction tank water 18 in the reaction tank 19 is A reaction tank water level detector 40 for detecting that the full water level 44, the measurement limit water level 45, and the circulation limit water level 46 have been reached is provided.
  • the reaction tank water 18 from the full water level 44 to the measurement limit water level 45 is provided.
  • the reaction tank water 18 is supplied to the full water level 44 and the reaction tank water 18 is replaced.
  • reaction tank water 18 When the sample measurement operation is not performed, the reaction tank water 18 is discharged and reduced from the full water level 44 to the circulation limit water level 46, and then the reaction tank water 18 is supplied to the full water level 44. The water 18 is replaced.
  • the replacement rate of the reaction tank water 18 can be improved and the consumption of the reaction tank water 18 can be reduced.
  • step S6 in FIG. 4 is replaced by steps S3 and S4. What is necessary is just to move to step S13 between step S10 and S11.
  • the example mentioned above has the 3rd water level detector 43 which detects the circulation limit water level 46, and is not an operation state, it is an example which replaces the reaction tank water 18, The 3rd water level detector 43 , The reaction tank water 18 is replaced during operation or at the start of operation, and even when the water is not replaced when not in the operation state, it belongs to the technical scope of the present invention.
  • Reagent movement mechanism, 32, 34 ... Drive unit, 40 Reaction tank Water level detector, 41 ... first water Detector: 42 ... Second water level detector, 43 ... Third water level detector, 44 ... Full water level, 45 ... Measurement limit water level, 46 ... Circulation limit water level, 47 ... Optical axis, 48 ... solenoid valve for water supply, 49 ... solenoid valve for drainage, 51 ... heating device, 52 ... circulation pump, 53 ... water supply tank, 54 ... water supply pump, 55 ... Cooling device, 56 ... Deaeration device, 57 ... Vacuum pump, 100 ... Water level judgment unit, 101 ... Water supply / drainage operation control unit, 102 ... Water supply / drainage operation judgment unit, 103 ... ⁇ Timer, 104 ... Sample measurement operation controller

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Abstract

　本発明による自動分析装置は、検体の測定動作を停止することなく反応槽内の循環水を置換可能であり、かつ、光源ランプの冷却を連続して実行することができる。オペレーション状態では、排水用電磁弁４９を開弁し、反応槽水１８を外部に排出する。測定限界水位４５まで達すると排水用電磁弁４９を閉弁する。給水ポンプを起動し給水用電磁弁４８を開弁して反応槽水１８を供給し満杯水位４４まで達したことを第一水位検知器４１により確認できたら、給水用電磁弁４８を閉弁し、給水ポンプ５４を止める。オペレーション状態以外では反応槽水１８を外部に排出し第三水位検知器４３により循環限界水位４６まで達すると、排水用電磁弁４９を閉弁する。給水用電磁弁４８を開弁し反応槽水１８が満杯水位４４まで達すると給水用電磁弁４８を閉弁し給水を停止する。

Description

自動分析装置
　本発明は、測定対象に光を照射して、測定対象にて散乱する光を複数波長にて測定する自動分析装置に関する。
　自動分析装置においては、反応槽に貯留された循環水及び測定対象を透過した光を測定するため、反応槽の循環水に気泡や塵などの異物が混入すると、光が散乱することでノイズとして検出され、測定結果に影響を与える。
　このような異物を除去するため、例えば２４時間に１回の反応槽の水置換を保守作業として要している。
　異物除去の方法として、特許文献１に恒温槽水の気泡除去を行う技術が開示されている。
　特許第４１８５８５９号公報
　通常、自動分析装置における反応槽の水置換は、水の消費量を低減するため、一旦、反応槽の循環水を一括排水し、その後、給水する手順となる。その際、反応槽の温度を一定に保持している場合は、給水された水の加熱時間が必要となる。
　また、測定用の光源ランプの保冷を、循環水を用いて行っている場合には、循環水が一括排水されると、光源ランプの保冷も停止することとなる。保冷できないため光源ランプを一時消灯する場合、再度光度計を点灯して安定した測定を行うためには、給水した水の加熱期間と光源ランプの安定期間とが保守時間として余分に必要となる。
　近年、自動分析装置の２４時間単位の運用から１週間連続運用が望まれている。その中で反応槽の水置換のために光源ランプを消灯し、光度計による検体の測定を一時停止することは、時間のロスであり、また連続運用が途切れてしまうため、このような保守作業を回避したいという要望がある。
　本発明の目的は、検体の測定動作を停止することなく、反応槽内の循環水を置換可能であり、かつ、光源ランプの冷却を連続して実行可能な自動分析装置を実現することである。
　上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
　自動分析装置において、検体と試薬とを収容する複数の反応容器が配置され、上記反応容器を水に浸漬するための反応槽を有し、上記反応容器を移動する反応容器移動機構と、上記反応容器移動機構の上記反応槽に配置された反応容器に対して光を照射する光源ランプと、上記光源ランプから照射され、上記反応容器を透過した光を測定する光度計と、上記反応槽内の水を排出する排出機構と、
　上記反応槽内に水を供給する給水機構と、上記反応槽内の水が満杯水位であることを検知する第一水位検知器と、上記満杯水位より低く、上記反応槽内の水が上記光源ランプの照射光の光軸位置より高い測定限界水位であることを感知する第二水位検知器とを有する反応槽水位検知器と、
　上記反応容器移動機構、上記光源ランプ、上記光度計の動作を制御し、反応容器内の検体の分析をする制御部と、を備える。
　上記制御部は、上記反応槽水位検知器により検知された反応槽水の水位に基づいて、上記排出機構及び上記給水機構の動作を制御する。
　検体の測定動作を停止することなく、反応槽内の循環水を置換可能であり、かつ、光源ランプの冷却を連続して実行可能な自動分析装置を実現することができる。
本発明の一実施例が適用された自動分析装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の一実施例の自動分析装置の反応槽内の反応槽水を置換するための説明図である。 本発明の一実施例の自動分析装置の反応槽水の循環流路の一例を示した図である。 本発明の一実施例における反応槽水の置換を行う動作フローチャートである。 本発明の一実施例における反応槽水の置換を行う動作機能ブロック図である。
　以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施例が適用された自動分析装置であって、検体試料の複数分析項目を測光方式によって分析する多項目化学分析装置の全体構成を示す概略図である。
　図１において、検体を収容した多数の検体容器２１が検体移動機構（検体ディスク）２２に配列されている。検体分注器２４によって吸引された検体は、反応容器移動機構（反応ディスク）１３に配列された反応容器２０に吐出される。
　ここで、反応槽１９は反応槽水により満たされており、反応容器２０は、反応槽１９内の反応槽水により容器下部が浸漬されている。反応槽水の水位は、静電容量式の反応槽水位検知器４０により検知される。反応槽水位検知器４０は、Ａ／Ｄ変換器２９、インターフェイス７を介してコンピュータ１に接続されている。反応容器移動機構１３は一定周期で回転動作を間欠的に行っており、反応容器２０は、反応容器移動機構１３の回転移動の度に、光源ランプ１２から出力している光の光軸４７（図２に示す）を横切る。反応容器２０が光軸４７を横切る際に、光度計１１により反応容器２０内の内容物の物吸光度が測定される。
　なお、反応容器２０では検体分注を行う前に、あらかじめ水を分注することで、セルブランク水の吸光度を測定しておく。
　これに平行して、当該検体の分析目的とする試薬が収容された試薬容器２６を試薬分注器２５の位置まで第１試薬移動機構３１により移動する。その後、試薬分注器２５によって試薬容器２６から試薬を吸引し、反応容器２０に吐出することで、呈色反応を発生させる。呈色反応が発生した反応容器２０が、反応容器移動機構１３が回転移動する度に、光源ランプ１２から出力している光軸４７を横切った際に、光度計１１により吸光度を測定する。
　光度計１１で測定された吸光度は、Ａ／Ｄ変換器３３、インターフェイス７を介してコンピュータ１に供給される。コンピュータ１は、供給された吸光度を用いて、検体の成分濃度を算出する。
　また、反応槽水置換を実施した後に、全反応容器２０のセルブランク水の吸光度を測定しておき、これをメモリ２に基準値として記憶しておく。検体分注を行う前に各反応容器２０のセルブランク水の吸光度を測定しているが、その吸光度と基準値とを比較することで、反応容器２０、反応槽水、光源ランプ１２、光度計１１を含めた測定系の状態を監視する。
　検体情報リーダライタ２３は、検体移動機構２２に配置された検体容器２１内の検体の情報の書き込み読み込みを行う。また、検体容器高さ検知器３０は、検体移動機構２２に配置された検体容器２１の高さ検知を行う。また、試薬情報リーダライタ２８は、試薬移動機構３１に配置された試薬容器２６内の試薬の情報の書き込み読み込みを行う。
　これら検体情報リーダライタ２３、検体容器高さ検知器３０、試薬情報リーダライタ２８は、インターフェイス７を介してコンピュータ１、メモリ２、ＨＤＤ３、ＣＲＴ（表示部）６に接続されている。
　また、検体分注器２４は、駆動部３２と接続され、この駆動部３２は、インターフェイス７を介して供給されるコンンピュータ１からの指令により、検体分注器２４の動作を制御する。また、試薬分注器２５は、駆動部３４と接続され、この駆動部３４は、インターフェイス７を介して供給されるコンピュータ１からの指令により、試薬分注器２５の動作を制御する。
　また、キーボード５がインターフェイス７に接続されており、操作指示等がコンピュータ１等に入力される。
　図２は、図１に示した反応槽１９内の反応槽水１８を置換するための説明図である。図２において、反応槽水位検知器４０は、第一水位検知器４１と、第二水位検知器４２と、第三水位検知器４３とを備え、３段階の水位を検知することができる。
　反応槽水１８、は恒温（通常は３７℃）に保たれた恒温槽からの循環恒温水で、複数の反応容器２０はこの循環恒温水中に浸漬されている。
　図３は、反応槽１９の反応槽水１８の循環流路の一例を示した図である。図３において、給水電磁弁４８を開弁し、給水ポンプ５４を稼働することで、給水タンク５３から反応槽循環流路へ水を供給する。また、排水電磁弁４９を開弁することで循環流路から水を排水する。
　反応槽循環流路内の水は、循環ポンプ５２を稼働することで、加熱装置５１を経由し、円形状の反応槽１９に達し、脱気装置５６および冷却装置５５を経由して循環流路内を循環する。脱気装置５６は真空ポンプ５７に接続されている。
　自動分析装置において、反応槽水置換を指示されたときに、反応槽１９内の反応槽水１８を置換するために、排水用電磁弁４９を一定時間開弁することにより、反応槽１９内の反応槽水１８は排水口から排水管を通って外部に排出される。
　その後、排水用電磁弁４９を閉弁し、給水ポンプ５４を起動し、給水用電磁弁４８を開弁することにより、反応槽水１８は給水管を通って給水口から反応槽１９内へ供給される。反応槽１８内の反応槽水１８が、反応槽１８内の満杯水位４４まで達したことを第一検知器４１により確認できたら、給水用電磁弁４８を閉弁し、給水ポンプ５４を止めることにより給水を停止する。
　このようにして反応槽１９内の反応槽水１８を１回で置換することができる。水置換後には、消泡、抗菌、導電性を向上するため、試薬移動機構３１に設置された試薬容器２６から界面活性剤を試薬分注器２５により分注し、反応槽１９の界面活性剤濃度が所定の濃度となるように、反応槽１９へ所定の量を分注する。
　なお、反応槽１９の形状や反応槽１９の循環水流路の形状などの条件や排水方法により、一部の水は流路内に残ってしまうため、実際の水の置換率は７０％から９５％程度となる。
　一方、光度計による検体測定を連続して行うオペレーション状態では、反応容器２０に分注された反応液１７を、光源ランプ１２から発生している光の光軸４７を横切った際に、光度計１１により吸光度を測定するものである。このため、光軸４７よりも反応槽水１８の水位が低下した場合、光軸４７は反応槽水１８を透過しないことになる。このため、得られる吸光度が期待される値にならない。
　そこで、満杯水位より低いが、光軸４７よりも高い位置に光度計１１の測定限界水位４５を設け、これを第二水位検知器４２により検出する。
　すなわち、オペレーション状態では、反応槽１９内の反応槽水１８を置換するために、排水用電磁弁４９を開弁することにより、反応槽１９内の反応槽水１８は排水口から排水管を通って全て外部に排出される。その後、第二水位検知器４２により、測定限界水位４５まで達したことが確認されたら、排水用電磁弁４９を閉弁する。
　次に、給水ポンプ５４を起動し、給水用電磁弁４８を開弁することにより、反応槽水１８は給水管を通って給水口から反応槽１９内へ供給される。反応槽１９内の反応槽水１８が満杯水位４４まで達したことを第一水位検知器４１により確認できたら、給水用電磁弁４８を閉弁し、給水ポンプ５４を止めることにより給水を停止する。
　このようにして反応槽１９内の反応槽水１８の一部を置換することができる。なお、給水を行いながら排水、あるいは排水を行いながら給水をしても良い。これにより、１回の部分的な水置換による水量が調節できる。
　一回で置換できる反応槽水１８の全体に対する割合rは、次式（１）で表すことができる。
　ｒ　＝　（Ｈａ－Ｈｂ）　÷Ｈａ　　　・・・（１）
　ただし、Ｈａは満杯水位の高さ、Ｈｂは測定限界水位の高さである。
　また、反応槽水１８の一部置換回数をnとすれば、ｎ回後の反応槽１９の水置換率Ｒと、反応槽１９に満杯となった水量を１としたときの水の消費量Ｗとは、次式（２）、（３）により求めることができる。
　Ｒ　＝　１－（１ －ｒ）ｎ　　　・・・（２）
　Ｗ　＝　ｎ× r　　　・・・（３）
　従って、一回で置換できる反応槽水１８の全体に対する割合rが、仮に０．２（２０％）であり、ｎを１２とした場合、水置換率Ｒと水の消費量Ｗとは、次式（３）、（４）となる。
　Ｒ　＝　１－（１－０．２）１２　　　・・・（３）
　Ｗ　＝　１２ × ０．２　＝２．４　　　・・・（４）
　すなわち、１日あたり１２回の反応槽水１８の一部置換を行うことで、水置換率Ｒは略０．９３（９３％）となり、略９３％の反応槽１９における水置換を行うことができる。
　しかしながら、反応槽水１８の一部置換回数が増加すると、水の消費量も比例して増加する。水の消費量Ｗを低減するためには、１回あたりの水置換率ｒを向上し、水置換回数ｎを低減すればよい。
　ところで、光度計１１による測定を連続して行わないオペレーション状態以外では、光軸４７が反応槽水１８を透過しない状態となってもよいが、反応槽１９内では反応槽水１８を含めた測定系の温度を一定にするため、反応槽水１８を循環しておく必要がある。反応槽水１８の循環には、所定の量の水が必要である。そこで、光軸４７よりも低い位置であり、反応槽１９内の底面より高い、反応槽水１８の循環限界水位４６を設け、これを第三水位検知器４３により検出する。
　すなわち、オペレーション状態以外では、反応槽１９内の反応槽水１８を置換するために、排水用電磁弁４９を開弁することにより、反応槽１９内の反応槽水１８は排水口から排水管を通って外部に排出される。その後、第三水位検知器４３により、反応槽水１８が循環限界水位４６まで達したことを確認したら、排水用電磁弁４９を閉弁する。
　次に、給水ポンプ５４を起動し、給水用電磁弁４８を開弁することにより、反応槽水１８は給水管を通って給水口から反応槽１９内へ供給される。反応槽１９内の反応槽水１８が満杯水位４４まで達したことを第一水位検知器４１により確認できたら、給水用電磁弁４８を閉弁し、給水ポンプ５４を止めることにより給水を停止する。このようにして反応槽１９内の反応槽水１８を一部置換することができる。
　この第三水位検知器４３を用いることで、オペレーション状態以外において一回で置換できる反応槽水１８の全体に対する割合ｓは、第二水位検知器４２を用いたオペレーション状態での一回で置換できる反応槽水１８の全体に対する割合ｒよりも大きい。
　一回で置換できる反応槽水１８の全体に対する割合ｓが、仮に０．５（５０％）であり、ｎを４とした場合、水置換率Ｒと水の消費量Ｗとは、次式（５）、（６）となる。
　Ｒ　＝　１－（１－０．５）４　　　・・・（５）
　Ｗ　＝　４ × ０．５ ＝ ２．０　　　・・・（６）
　すなわち、１日あたり４回の反応槽水１８の一部置換を行うことで、上記式（５）の水置換率Ｒは、略０．９３（９３％）となり、略９３％の反応槽１９の水置換を行うことができ、かつ、水の消費量も低減される。
　このように、オペレーション状態とオペレーション状態以外とで、排水用電磁弁４９の閉弁タイミングを切り替えることで、水の消費量を低減し、かつ、オペレーション状態であっても、反応槽１９の循環流路内における一部水置換を光度計１１の測定に干渉することなく、間断的に複数回行うことができる。
　また、オペレーション状態以外からオペレーション状態へ遷移する際は、通常はオペレーションのための準備動作として、例えば、反応容器移動機構１３等を所定の位置に戻したり、反応容器２０や分注機構２４、２５の洗浄を行ったり、反応容器２０のブランク測光を行ったりする。このため、実際の光度計１１による分析を行うためには所定の時間が必要となる。
　この所定の時間内に、循環限界水位４６から光度計１１の測定限界水位４５まで水位回復を可能とするように、反応槽１９への給水能力を備えることで、オペレーション状態以外において水置換の途中であって反応槽水位が循環限界水位４６に達していたとしても、オペレーション準備動作中に水位回復を行うことができる。また、オペレーション状態においては水位回復待ちをすることなく、光度計による測定が可能となる。
　なお、仮に、オペレーション状態において、給水能力不足などの要因で、反応槽水位が光度計１１による測定限界水位４５に達していなかった場合には、ＣＲＴ（表示部）６にアラームを出力し、測定限界水位４５に達するまで光度計１１による測定を待機することも可能である。
　また、水置換の途中または水置換後には、試薬移動機構３１に設置された試薬容器２６から界面活性剤を、試薬分注器２５に吸引させ、吸引させた界面活性剤を所定の量だけ反応槽１９へ分注し、反応槽１９の界面活性剤濃度が所定の濃度とする。
　このように、オペレーション状態およびオペレーション状態以外において、反応槽１９内における一部の水置換を間断的に行うことで、光度計１１の測定に干渉することなく、２４時間内で流路内の全水置換を行うことが可能であることを示した。
　しかし、流路内の水置換を間断的に行うことで、反応槽１９の水質が変動し、測定に影響を与えることが考えられる。従来の自動分析装置でも、各反応容器のセルブランク水の吸光度と基準値とを比較し、所定の差分以上であれば警報を発生するが、本発明の一実施例では、水を頻繁に部分置換するため、比較する対象は同一の対象物について経時変化を含めて比較することが望ましい。
　そこで、反応容器２０のうちの所定の１個について検体の測定は行わず、セルブランク水の測定のみを行うものとする。この特定の１個の反応容器２０について、セルブランク水の吸光度を測定し、累積してメモリ２に記憶する。異常データの判断には様々な手法があるが、例えば、得られた測定値を統計的に判断し、平均値からの距離が所定の閾値を超過した場合に警報を発生するものがある。
　また、測定対象は、セルブランク水でなくても、吸光度が既知の液体を検体分注や試薬分注により、測定しても構わない。要は、反応槽水置換の前後を含めて、反応槽水１８を含めた吸光度の測定を行い、その測定値により、コンピュータ１が反応槽水置換の異常を判断する。
　その結果、反応槽水置換の異常を検出した場合には、コンピュータ（制御部）１は、反応槽水置換中に測定した吸光度については不確かな測定であると判断し、異常な反応槽水置換を開始した以降から測定された検体の測定結果については、反応槽１９の水異常を示す警報をＣＲＴ（表示部）６に表示させる。
　図４は、本発明の一実施例における反応槽水１９の置換を行う動作フローチャートである。また、図５は、コンピュータ１の、本発明の一実施例における反応槽水１９の置換を行う動作機能ブロック図である。
　図５において、水位判断部１００は、反応槽水位検知器４０からの検知信号に基づいて反応槽１９内の水位を判断する。検体測定動作制御部１０４は、分析動作機構である光度計１１、反応容器移動機構１３、検体分注器２４、試薬分注気器２５等の動作を制御する。
　給排水動作判断部１０２は、検体測定動作制御部１０４が行う動作制御動作から検体測定動作（オペレーション）中又は検体測定動作開始であるか、それ以外であるかを判断する。給水動作制御部１０１は、水位判断部１００及び給排水動作判断部１０２からの情報に従って電磁弁４８、４９、給水ポンプ５２等の動作を制御する。
　図４のステップＳ１において、給排水動作判断部１０２は、自動分析装置がオペレーション中又はオペレーション開始であるか否かを判断する。ステップＳ１において、オペレーション中又はオペレーション開始であると判断した場合、測定期間中給排水動作制御が行われる。
　給排水動作判断部１０２はタイマー１０３を参照して、現時点が一定時間経過していたか否か、つまり、給排水動作開始時となっているか否かを判断する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、一定時間経過していなければ、ステップＳ１に戻る。
　ステップＳ２において、一定期間経過していれば、ステップＳ３において、排水が開始される。これは、給排水動作判断部１０２から給排水動作制御１０１への指令により、給排水動作制御部１０１が電磁弁４９を開とし、排水を開始させる。
　次に、ステップＳ４において、水位判断部１００は、反応槽水１８の水位が測定限界水位４５に達したか否かを判断する。ステップＳ４において、水位判断部１００が、測定限界水位４５に達したと判断した場合、ステップＳ５に進み、給排水動作制御部１０１は、電磁弁４９を閉として、排水動作を停止させる。続いて、ステップＳ６において、給排水動作制御部１０１は、電磁弁４８を開とし、給水ポンプ５２を動作させて、給水を開始させる。
　次に、ステップＳ７において、水位判断部１００は、反応槽水１８の水位が満杯水位４４に達したか否かを判断する。ステップＳ７において、水位判断部１００が、満杯水位４４に達したと判断した場合、ステップＳ８に進み、給排水動作制御部１０１は、電磁弁４８を閉として、給水ポンプ５２を停止させる。そして、ステップＳ１に戻る。
　ステップＳ１において、オペレーション中の場合は、ステップＳ２に進み、給排水動作判断部１０２はタイマー１０３を参照して、現時点が一定時間経過していたか否かを判断することになる。これにより、給排水動作終了後から、一定時間経過していないと、再び、給排水動作が開始されることはない。
　ステップＳ１において、オペレーション中又はオペレーション開始ではないと判断した場合、測定期間外給排水動作制御が行われる。
　給排水動作判断部１０２はタイマー１０３を参照して、現時点が一定時間経過していたか否か、つまり、オペレーション状態ではない場合における給排水動作開始時となっているか否かを判断する（ステップＳ９）。ステッＳ９において、一定時間経過していなければ、ステップＳ１に戻る。
　ステップＳ９において、一定期間経過していれば、ステップＳ１０において、排水が開始される。これは、給排水動作判断部１０２から給排水動作制御１０１への指令により、給排水動作制御部１０１が電磁弁４９を開とし、排水を開始させる。
　次に、ステップＳ１１において、水位判断部１００は、反応槽水１８の水位が循環水限界水位４６に達したか否かを判断する。ステップＳ１１において、水位判断部１００が、循環水限界水位４６に達したと判断した場合、ステップＳ１２に進み、給排水動作制御部１０１は、電磁弁４９を閉として、排水動作を停止させる。続いて、ステップＳ１３において、給排水動作制御部１０１は、電磁弁４８を開とし、給水ポンプ５２を動作させて、給水を開始させる。
　次に、ステップＳ１４において、水位判断部１００は、反応槽水１８の水位が満杯水位４４に達したか否かを判断する。ステップＳ１４において、水位判断部１００が、満杯水位４４に達したと判断した場合、ステップＳ１５に進み、給排水動作制御部１０１は、電磁弁４８を閉として、給水ポンプ５２を停止させる。そして、ステップＳ１に戻る。
　ステップＳ１において、オペレーション状態ではない場合は、ステップＳ９に進み、給排水動作判断部１０２はタイマー１０３を参照して、現時点が一定時間経過していたか否かを判断することになる。これにより、給排水動作終了後から、一定時間経過していないと、再び、給排水動作が開始されることはない。
　以上のように、本発明の一実施例によれば、反応槽１９内の水位を、満杯水位４４と、満杯水位４４より低く光度計１１の光軸４７より高い測定限界水位４５と、光軸４７より低く、反応槽１９内の底面より高く、反応槽１９内を反応槽水１８が循環可能な限界の水位である循環限界水位４６を設定し、反応槽１９内の反応槽水１８が、これら満杯水位４４、測定限界水位４５、循環限界水位４６となったことを検知する反応槽水位検知器４０を備え、検体測定動作中には、満杯水位４４から測定限界水位４５まで反応槽水１８を排出して減少させ、その後、満杯水位４４まで反応槽水１８を供給して、反応槽水１８の置換を行うように構成されている。
　したがって、検体測定を中断することなく、反応槽水１８の置換を実行することができる。
　また、検体測定動作を実行していない状態では、満杯水位４４から循環限界水位４６まで反応槽水１８を排出して減少させ、その後、満杯水位４４まで反応槽水１８を供給して、反応槽水１８の置換を行うように構成されている。
　したがって、反応槽１９内における反応槽水１８の循環を維持した状態で、１回あたり反応槽水１８の置換率を向上し、反応槽水１８の消費量を低減することができる。
　なお、図４に示した例は、排水を終了した後に、給水を開始する場合の例であるが、排水と給水とを同時に開始する場合は、図４のステップＳ６をステップＳ３とＳ４との間に移動し、ステップＳ１３をステップＳ１０とＳ１１との間に移動すればよい。
　また、上述した例は、循環限界水位４６を検知する第三水位検知器４３を有し、オペレーション状態ではないときにも、反応槽水１８を置換する例であるが、第三水位検知器４３を省略し、オペレーション中又はオペレーション開始時に反応槽水１８を置換し、オペレーション状態ではないときは、水置換を行わない例であっても、本発明の技術的範囲に属する。
　さらに、オペレーション状態であるか否かに関係なく、所定の頻度で、満杯水位４４の状態から測定限界水位４５まで排水し、測定限界水位４５から満杯水位４４まで給水制御する例であっても、本発明の技術的範囲に属する。
　１・・・コンピュータ、　２・・・メモリ、　３・・・ハードディスク、　５・・・キーボード、　６・・・ＣＲＴ（表示装置）、　７・・・インターフェイス、　１１・・・光度計、　１２・・・光源ランプ、　１３・・・反応容器移動機構、　１７・・・反応液、　１８・・・反応槽水（循環水）、　１９・・・反応槽、　２０・・・反応容器、　２１・・・検体容器、　２２・・・検体移動機構、　２３・・・検体情報リーダライタ、　２４・・・検体分注器、　２５・・・試薬分注器、　２６・・・試薬容器、　２８・・・試薬情報リーダライタ、　２９、３３・・・Ａ／Ｄ変換器、　３０・・・検体容器高さ検知器、　３１・・・試薬移動機構、　３２、３４・・・駆動部、　４０・・・反応槽水位検知器、　４１・・・第一水位検知器、　４２・・・第二水位検知器、　４３・・・第三水位検知器、　４４・・・満杯水位、　４５・・・測定限界水位、　４６・・・循環限界水位、　４７・・・光軸、　４８・・・給水用電磁弁、　４９・・・排水用電磁弁、　５１・・・加熱装置、　５２・・・循環ポンプ、　５３・・・給水タンク、　５４・・・給水ポンプ、　５５・・・冷却装置、　５６・・・脱気装置、　５７・・・真空ポンプ、　１００・・・水位判断部、　１０１・・・給排水動作制御部、　１０２・・・給排水動作判断部、　１０３・・・タイマー、　１０４・・・検体測定動作制御部

Claims (9)

  1. 　検体と試薬とを収容する複数の反応容器が配置され、上記反応容器を水に浸漬するための反応槽を有し、上記反応容器を移動する反応容器移動機構と、
    　上記反応容器移動機構の上記反応槽に配置された反応容器に対して光を照射する光源ランプと、
    　上記光源ランプから照射され、上記反応容器を透過した光を測定する光度計と、
    　上記反応槽内の水を排出する排出機構と、
    　上記反応槽内に水を供給する給水機構と、
    　上記反応槽内の水が満杯水位であることを検知する第一水位検知器と、上記満杯水位より低く、上記反応槽内の水が上記光源ランプの照射光の光軸位置より高い測定限界水位であることを感知する第二水位検知器とを有する反応槽水位検知器と、
    　上記反応容器移動機構、上記光源ランプ、上記光度計の動作を制御し、反応容器内の検体の分析をするとともに、上記反応槽水位検知器により検知された反応槽水の水位に基づいて、上記排出機構及び上記給水機構の動作を制御する制御部と、
    　を備えることを特徴とする自動分析装置。
  2. 　請求項１に記載の自動分析装置において、
    　上記制御部は、上記反応槽内の水が上記満杯水位であるとき、上記排水機構を制御して上記反応槽内の水が上記測定限界水位となるまで排出させ、上記反応槽内の水が上記測定限界水位となると、上記給水機構を制御して上記反応槽内の水が上記満杯水位となるまで給水させる反応槽水置換動作を実行させることを特徴とする自動分析装置。
  3. 　請求項２に記載の自動分析装置において、
    　上記反応槽水位検知器は、上記反応槽内の水が上記測定限界水位より低く、上記反応槽の底面より高い循環限界水位であることを感知する第三水位検知器をさらに有し、上記制御部は、
    　上記反応容器を透過した光を上記光度計が測定する期間では、上記反応槽内の水が上記満杯水位であるとき、上記排水機構を制御して上記反応槽内の水が上記測定限界水位となるまで排出させ、上記反応槽内の水が上記測定限界水位となると、上記給水機構を制御して上記反応槽内の水が上記満杯水位となるまで給水させる測定期間中給排水動作制御が行われ、
    　上記反応容器を透過した光を上記光度計が測定する期間ではない期間に、上記反応槽内の水が上記満杯水位であるとき、上記排水機構を制御して上記反応槽内の水が上記循環限界水位となるまで排出させ、上記反応槽内の水が上記循環限界水位となると、上記給水機構を制御して上記反応槽内の水が上記満杯水位となるまで給水させる測定期間外給排水動作制御が行われることを特徴とする自動分析装置。
  4. 　請求項３に記載の自動分析装置において、
    　上記制御部は、上記測定期間中給排水動作制御を所定の頻度で繰り返すことを特徴とする自動分析装置。
  5. 　請求項３に記載の自動分析装置において、
    　上記制御部は、上記測定期間外給排水動作制御を所定の頻度で繰り返すことを特徴とする自動分析装置。
  6. 　請求項３に記載の自動分析装置において、
    　上記循環限界水位は、上記光度計が測定する期間ではない期間から、光度計による測定開始までの時間に、上記給水機構が、上記循環限界水位から上記測定限界水位まで、上記反応槽に水を供給することができる水位に設定されていることを特徴とする自動分析装置。
  7. 　請求項３に記載の自動分析装置において、
    　上記制御部は、上記測定期間外給排水動作制御中であり、かつ上記反応槽の水位が上記測定限界水位未満となっている場合に、上記光度計よる測定が再開されたとき、上記反応槽内の水位が、上記測定限界水位に達するまで測定再開を待機させることを特徴とする自動分析装置。
  8. 　請求項２に記載の自動分析装置において、
    　上記反応容器に試薬を分注する試薬分注器を、さらに備え、
    　上記制御部は、上記反応槽水置換動作を実行させた後、上記試薬分注器に、消泡、抗菌、導電性を向上するための界面活性剤を吸引させ、上記反応槽内に吐出させることを特徴とする自動分析装置。
  9. 　請求項２に記載の自動分析装置において、
    　表示部をさらに備え、上記反応容器移動機構には既知の吸光度の液体を収容する反応容器が配置され、上記制御部は、上記反応容器移動機構の上記反応槽内の水に浸漬された上記反応容器内の上記既知の吸光度の液体の吸光度を上記光度計により測定させ、測定した吸光度と上記既知の吸光度とを比較して、反応槽水が異常か否かを判断し、異常と判断したときは、上記表示部に警報を表示させることを特徴とする自動分析装置。
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