專利名稱：液體分注裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體分注裝置，尤其涉及適用于在自動分析裝置中采集試樣、 試劑或試樣和試劑的反應(yīng)液的、具有液面檢測功能的液體分注裝置。
背景技術(shù)：
在生物化學(xué)自動分析裝置或免疫自動分析裝置等自動分析裝置中，具備將 液體試樣或試劑從試樣容器或試劑容器向反應(yīng)容器自動吸取和排放(以下簡稱 為分注)的分注裝置。
特別地，生物化學(xué)自動分析裝置將血液或尿等生物體試樣從容納了試樣的 第一容器向第二容器分注，并且將試劑從容納了試劑的第三容器向分注了生物 體試樣的第二容器分注，通過光度計等測定單元對試樣和試劑的混合液中產(chǎn)生 的顏色變化進行測定。
無論試樣還是試劑，在分注動作時都使分注探頭(probe)的尖端浸入分 注對象液體內(nèi)，但該浸入深度越大，附著在分注探頭外壁上的液體越多，不同 試樣、試劑間的污染增大。
因此，為了盡量減小分注探頭的浸入深度， 一般進行如下動作控制檢測 容器內(nèi)的液體的液面，在#:頭的尖端剛剛到達液面下方的位置使探頭的下降動 作停止，接著向探頭內(nèi)吸取規(guī)定量的液體。
在這種情況下，正確地檢測液面的技術(shù)是很重要的。作為檢測液面的技術(shù)， 提出了測定分注探頭和液體間的靜電容量的方法、和測定分注探頭內(nèi)的壓力變 化的方法等各種方法。
作為使用這種方法的分析裝置，有例如特開昭62-218818號公報(專 利文獻1 )、特開昭63 - 259420號公報(專利文獻2 )、特開平2 - 59619號公 報(專利文獻3)以及特開平8- 114604號公報(專利文獻4)中所示的分析 裝置。
然而，所述各個現(xiàn)有例的方法中，雖然液面的^r測方法各不相同但在開始吸取時檢測是否存在試樣或試劑液，當(dāng)?shù)弥嬖诤?、或者向假定存在的位置?動后開始使用探頭來吸取，而在無法吸取需要量、在中途沒有了試樣或試劑液 的情況下，也無法直接4企測出來。
為了檢測出上述吸取狀況，已知如特公平3 - 40343號公報(專利文獻5 ) 中記載的那樣，使用壓力傳感器來檢測是否可靠地吸取了試樣、試劑液的技術(shù)。 但是，這種使用壓力傳感器的方法，當(dāng)吸取量為微量時得不到足夠的壓力 變化，難以正確地進4力險測。
專利文獻1特開昭62-218818號公報專利文獻2特開昭63 -259420號公報專利文獻3特開平2 - 59619號公報專利文獻4特開平8- 114604號公報專利文獻5特公平3 - 40343號公報
如上述專利文獻4中所記載的那樣，通過靜電容量方式檢測液面，確認液 體的存在來進行吸取動作的液體分注裝置是公知技術(shù)，但在這種情況下，在液 面起泡等情況下，有時也會將氣泡誤檢測為液面，吸取氣泡或空氣而非液體。
沒有有效地;險測這種由于液面的誤檢測而導(dǎo)致的液體的異常吸取、以及其
導(dǎo)致的液體的分注異常的手段。另外，在上述專利文獻5中記載的壓力傳感器 方式中，存在當(dāng)吸取量為微量時得不到足夠的壓力變化，因而無法正確地檢測 分注異常的不便。
另外，從提高液體分注裝置的操作性的觀點出發(fā)，要求迅速使操作者得知 由于該分注異常而產(chǎn)生的分析不良。
而且，針對產(chǎn)生了分析不良的檢查，若可以向操作者催促再檢查的請求， 則可以不拖延地實施對象的再檢查。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種正確、高精度地進行分注動作 的異常判定，并且不使用特別復(fù)雜的檢測機構(gòu)'手段便可以容易地進行檢測的 液體分注裝置。
本發(fā)明的特征在于，在具有吸取容器內(nèi)的液體、將所吸取的液體排放到其 它容器中的吸嘴；以及容納所述其它容器的容器容納部的液體分注裝置中，以所述吸嘴作為第1電極，以所述容器容納部作為第2電極，具備在開始排放液
體前到排放剛結(jié)束的期間測定所述第1電極和所述第2電極間的靜電容量的測
定單元。
根據(jù)本發(fā)明，通過在排放動作中測定電氣物理量，正確地、高精度地、并 且容易地實現(xiàn)分注動作的異常判定。另外，對于在分注動作的異常判定中判定 為異常時的分析結(jié)果中附加報警，防止產(chǎn)生期待值以外的檢查結(jié)果。而且，針 對發(fā)生了報警的檢查請求，通過向操作者通知再檢查請求，縮短了到報告檢查 結(jié)果為止所需的時間。


圖l與本發(fā)明的實施例相關(guān)，是表示液體分注裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖2是表示應(yīng)用了本發(fā)明的自動分析裝置的整體結(jié)構(gòu)的概略圖。 圖3與本發(fā)明的實施例相關(guān)，是表示監(jiān)視液體排放時的狀態(tài)的情況下的時 間圖。
圖4與本發(fā)明的實施例相關(guān)，是表示根據(jù)分注動作中發(fā)生了異常時的分析 結(jié)果和監(jiān)視液體排放時的靜電容量所得的結(jié)果，匯總出分注動作的異常判定結(jié) 果的表。
圖5與本發(fā)明的第一實施例相關(guān)，是表示從分析開始到結(jié)果顯示的流程的圖。
圖6與本發(fā)明的第一實施例相關(guān)，是表示到測定試劑排放時的靜電容量為 止的流程的圖。
圖7與本發(fā)明的第一實施例相關(guān)，是表示用于進行分注動作中的異常判定 的流程的圖。
圖8與本發(fā)明的第一實施例相關(guān)，是表示分注動作中的異常判定中，數(shù)字 信號的異常判定手段的 一例的流程圖。
圖9與本發(fā)明的第一實施例相關(guān)，是表示分注動作中的異常判定中，模擬 信號的異常判定手^爻的一例的流程圖。
圖10與本發(fā)明的第一實施例相關(guān)，是表示到測定試樣排放時的靜電容量 為止的流程的圖。
圖11與本發(fā)明的第一實施例相關(guān)，是表示在試樣分注中用于測定吸取時和排放時的靜電容量的流程的圖。
圖12與本發(fā)明的第一實施例相關(guān)，是表示在試劑分注中用于測定吸取時 和排放時的靜電容量的流程的圖。
圖13與本發(fā)明的第二實施例相關(guān)，是表示從試劑的余量登錄開始到結(jié)果 顯示為止的流程的圖。
圖14與本發(fā)明的第二實施例相關(guān)，是表示在試劑的余量登錄中，從余量 登錄開始起的裝置動作流程的圖。
圖15與本發(fā)明的第二實施例相關(guān)，是表示在試劑的余量登錄中，用于進 行試劑瓶的截面積的異常判定的流程的圖。
圖16與本發(fā)明的第三實施例相關(guān)，是表示從試劑的余量登錄開始到結(jié)果 顯示為止的流程的圖。
圖17與本發(fā)明的第三實施例相關(guān)，是表示在試劑的余量登錄中用于進行 試劑的異常判定的流程的圖。
圖18與本發(fā)明的第四實施例相關(guān)，是表示從分注探頭的清洗開始到清洗 結(jié)束為止的流程的圖。
圖19與本發(fā)明的第四實施例相關(guān)，是表示從分注探頭的清洗開始到清洗
的異常判定為止的流程的圖。
圖20與本發(fā)明的第四實施例相關(guān)，是表示在分注探頭的清洗中用于進行 清洗的異常判定的流程的圖。
符號說明
1屏蔽層(shield); 2移動介質(zhì)管(tube); 3檢測電極；4電氣絕緣材 料；5注射器(syringe); 6靜電容量測定部；7液面判定部；8控制部；9電 動機；10上下機構(gòu)；11第二容器；12第二容器容納體；13空吸檢測器；14 報警發(fā)生器；98采樣分注機構(gòu)；99采樣臂；101樣本(試樣)容器；102樣 本盤；103計算機；104接口； 105 (樣本分注)探頭；106反應(yīng)容器；107樣 本用注射泵；109反應(yīng)盤；110試劑分注機構(gòu)；111試劑用注射泵；112試劑 瓶；113攪拌器；114光源；115光度計；116A/D變換器；117打印機；119 清洗機構(gòu)；120清洗用泵；118 CRT; 121鍵盤；122硬盤；125試劑盤；151 液面檢測電路；152壓力傳感器；201靜電容量檢測傳感器；202靜電容量檢
6測電路
具體實施例方式
以下，從圖1開始順次說明本發(fā)明的實施例。 圖1表示本發(fā)明的液體分注裝置的一個實施例。
吸嘴(nozzle)構(gòu)成為作為內(nèi)側(cè)吸嘴部分的移動介質(zhì)管(管(tube)) 2、 和將其覆蓋的電氣屏蔽層(shield) 1的同軸二重管結(jié)構(gòu)。
作為吸嘴的部件結(jié)構(gòu)的屏蔽層1和管2由不銹鋼等導(dǎo)電性材料制成，將屏 蔽層1接地。
吸嘴尖端部(管2的尖端)是吸取和排放試樣、試劑或試樣和試劑的反應(yīng) 液(以下簡稱為液體)的部分。
另外，由于用導(dǎo)電性屏蔽層l覆蓋吸嘴，因此使得作為一個檢測電極的吸 嘴尖端部(管2的尖端)的露出面積最小，由此，減小作為與吸嘴相對的另一 電極的第二容器容納體12以外的部分和吸嘴間的靜電容量對測定的影響。
另外，屏蔽層1也成為磁性屏蔽層，因此防止由于電動機9等產(chǎn)生的來自 外界的噪音所S1起的液面檢測的誤動作。
通過控制部8以及電動機9對吸嘴上下機構(gòu)10的控制，吸嘴可以上下運 動。將排放出液體的第一容器11容納在第一容器容納體12內(nèi)。
該第一容器容納體12由鋁等導(dǎo)電性材料制成，并且接地。管2和第一容 器容納體12作為靜電容量式的兩個電極，與靜電容量測定部6相連。
通過測定電極間的靜電容量可以檢測出液面。
吸嘴側(cè)的管2成為第1電極。第一容器容納體12成為第2電極。靜電容 量測定部6是電氣物理量的測定單元，對兩個電極間的靜電容量進行測定。
另外，也可以將第2電極從第一容器容納體12替換為排放出液體的第一 容器ll。在這種情況下，容器由不銹鋼或鋁等導(dǎo)電性材料制成，并且接地。
在靜電容量測定部6和控制部8之間連接了液面判定部7。通過該液面判 定部7判定吸嘴尖端部和容器中的液面有無接觸。
接下來，對上述液體分注裝置的動作進行說明。
吸嘴為了吸取未圖示的第一容器中的液體，通過吸嘴上下機構(gòu)IO下降。 靜電容量測定部6測定作為檢測電極的管2和第一容器容納體(未圖示)
7之間的靜電容量，將輸出信號送至液面判定部7。通過電氣物理量的測定單元
(靜電容量測定部6)來測定兩個電極間的靜電容量。
當(dāng)通過吸嘴上下機構(gòu)10的下降動作，吸嘴尖端與液面接觸時，液面判定 部7將液面檢測信號送至控制部8。接收到該液面檢測信號后，控制部8使電 動機9停止，使吸嘴的下降停止。
此外，兩個電才及也兼有4企測液面的液面4全測單元的功能。
在吸嘴尖端與液面相接觸的狀態(tài)下，通過注射器5的動作，將第一容器(未 圖示)內(nèi)規(guī)定量的液體吸取到管2中。
此后，吸嘴通過吸嘴上下機構(gòu)10的上升動作而上升，通過未圖示的水平 移動機構(gòu)在水平方向上移動，而且吸嘴通過吸嘴上下機構(gòu)10而下降到第二容 器11的上方。
當(dāng)吸嘴下降到第二容器11的上方后，通過注射器5的動作，將吸取到管 2內(nèi)的液體排放到第二容器11中。
此外，通過水等移動介質(zhì)(液體)充滿管2,對應(yīng)于注射器5的動作而移 動的液體成為吸取以及排放的介質(zhì)。
控制部8，在吸嘴的管2中吸取液體時，為使所吸取的液體的液面與管2 以及其中的移動介質(zhì)不接觸，而控制吸嘴的上下動作以及注射器的動作。
當(dāng)將吸嘴的管2中吸取的液體排放到第二容器11中時，測定管2和第二 容器容納體12之間的靜電容量，根據(jù)該靜電容量的變化，通過空吸檢測器13 進行分注動作的異常判定。
當(dāng)分注動作中發(fā)生了異常時，空吸檢測器13將表示該情況的信號發(fā)送至 報警發(fā)生器14,使報警發(fā)生器14發(fā)生報警。
通過這樣的報警通知，針對分注動作中發(fā)生了異常的檢查，可以采取進行 再檢測請求等對策。
上述空吸檢測器13被包含在判定分注時混入氣泡或空氣的異常判定單元 中。在后面對包含該空吸檢測器13的異常判定單元的判定方法加以說明。
圖2是應(yīng)用了本發(fā)明的自動分析裝置的概略圖，表示了分注機構(gòu)及其周圍部。
各部的結(jié)構(gòu)和功能與以往各部具有共性，因此省略詳細的記述。采樣分注^L構(gòu)98的采樣分注臂99在上下運動的同時旋轉(zhuǎn)。 構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)通過安裝在采樣分注臂99上的探頭105，吸取在左右
旋轉(zhuǎn)的樣本盤102上配置的樣本容器101內(nèi)的試樣，并排放到反應(yīng)容器106中。
此外，在探頭105的尖端側(cè)，以下垂的方式設(shè)置了吸取試樣7后排放的吸嘴。
由本圖也可知，向樣本盤102上配置樣本容器101 —般是可以對應(yīng)以下配 置方式的結(jié)構(gòu)向樣本盤102上直接配置的配置方式、或者也可以在試管(未 圖示)上搭載樣本容器101的通用配置方式。
進一步說明圖2中的自動分析裝置的結(jié)構(gòu)。
在自由旋轉(zhuǎn)的試劑盤125上配置了作為分析對象的、與多個分析項目相對 應(yīng)的試劑的瓶(bottle) 112。通過安裝在試劑分注機構(gòu)110的可動臂上的試劑 分注機構(gòu)的探頭，從試劑瓶112向反應(yīng)容器106分注規(guī)定量的試劑。
此外，在試劑分注機構(gòu)的探頭的尖端，以下垂的方式設(shè)置了吸取試劑后排 放的吸嘴。
樣本分注機構(gòu)的探頭105，隨著樣本用注射泵107的動作，執(zhí)行樣本的吸 取動作以及排放動作。試劑分注機構(gòu)110的探頭，隨著試劑用注射泵111的動 作，執(zhí)行試劑的吸取動作以及排放動作。
從鍵盤121或CRT118的畫面等輸入裝置，輸入應(yīng)該針對各樣本進行分析 的分析項目。通過計算機103控制該自動分析裝置中的各單元的動作。
伴隨著樣本盤102的間歇旋轉(zhuǎn)，向樣本吸取位置移送樣本容器101，樣本 分注機構(gòu)的探頭105下降到停止中的樣本容器內(nèi)。
當(dāng)伴隨著該下降動作，探頭105的尖端與樣本的液面接觸時，從液面檢測 電路151輸出檢測信號，計算機103根據(jù)該檢測信號進行控制，以便停止采樣 分注臂99的驅(qū)動部的下降動作。
在分注探頭105內(nèi)吸取了規(guī)定量的樣本后，分注機構(gòu)的探頭105上升到上 止點。
分注機構(gòu)的探頭105在吸取規(guī)定量的樣本的期間，通過壓力傳感器152檢 測在探頭105和樣本用泵107的流路間產(chǎn)生的、吸取動作中的流路內(nèi)壓力變化。此外，通過壓力檢測電路153監(jiān)視在此檢測出的壓力信號，在吸取動作中 的壓力變化中發(fā)現(xiàn)了異常時，未吸取規(guī)定量的可能性較高。因此，對于在進行 分析后得出的該分析結(jié)果附加報警，促使注意。
在吸取了規(guī)定量的樣本后，采樣分注臂99在水平方向上旋轉(zhuǎn)，在反應(yīng)盤 109上的反應(yīng)容器106的位置將探頭105下降，向反應(yīng)容器106內(nèi)排放所保持 的樣本。
當(dāng)加入了樣本的反應(yīng)容器106被移動到試劑添加位置時，試劑分注^U勾 110的探頭從相應(yīng)的分析項目所對應(yīng)的試劑瓶112向反應(yīng)容器106分注規(guī)定量 的試劑。
對上述試劑分注進行詳細說明。
試劑分注機構(gòu)110的探頭從試劑瓶112吸取規(guī)定量的試劑后，在反應(yīng)容器 106中排放試劑。此時，安裝在試劑分注機構(gòu)110的探頭上的靜電容量檢測傳 感器201測定探頭和容器或容器容納體之間的靜電容量。
此外，靜電容量檢測傳感器201由引用圖1描述的第1電極和第2電極等 形成。
通過靜電容量檢測電路202監(jiān)視通過靜電容量檢測傳感器201測得的信 號，當(dāng)在試劑的排放中的靜電容量中發(fā)現(xiàn)了異常時，未吸取規(guī)定量的試劑的可 能性較高，因此對該分析結(jié)果附加報警。
此外，靜電容量檢測電路202由引用圖l描述的靜電容量測定部6、空吸 檢測部13形成。靜電容量檢測電路202被包含在對分注時混入氣泡或空氣進
行判定的異常判定單元中。
靜電容量檢測電路202與各單元同樣地由計算機103控制。 在上述實施例中描述的分注動作的監(jiān)視中，通過樣本分注機構(gòu)的探頭測定 了樣本吸取時的流路內(nèi)的壓力變化，通過試劑分注機構(gòu)的探頭測定了試劑排放 時的探頭和試劑容器間的靜電容量。作為其它監(jiān)視方法，也可以通過樣本分注 機構(gòu)的探頭測定樣本排放時的探頭和樣本容器間的靜電容量，通過試劑分注機 構(gòu)的探頭測定試劑吸取時的流路內(nèi)的壓力變化。
另外，作為監(jiān)視的時刻，可以在分注機構(gòu)的探頭中的吸取或排放的某一時 刻進行測定。作為異常判定中使用的信息，可以使用分注機構(gòu)的探頭中的吸取和排放中的某 一方的信息、或者也可以使用雙方的信息。
作為分注動作的電氣物理量的測定對象，可以使用導(dǎo)電度和電感。在這種 情況下，代替圖2的靜電容量檢測傳感器和靜電容量檢測電路，而具備信號檢 測傳感器和信號檢測電路。例如在利用流速的測定結(jié)果的情況下，具備流速檢 測傳感器和流速4企測電路。
另夕卜，在監(jiān)3見對象液體中包含》茲性粒子時，可以測定液體的f茲場強度來用
于分注動作的異常判定。在這種情況下，代替圖2的靜電容量檢測傳感器和靜 電容量檢測電路，而具備磁性檢測傳感器和磁性檢測電路。
隨著樣本以及試劑的分注，檢測出試樣容器101內(nèi)的樣本、以及試劑瓶 112內(nèi)的試劑的液面。加入了樣本以及試劑的反應(yīng)容器106內(nèi)的混合物通過攪 拌器113被攪拌。
反應(yīng)容器106的移送過程中，多個反應(yīng)容器106橫向切割來自光源114的 光束，通過作為測定單元的光度計115測定各混合物的吸光度或發(fā)光值。
吸光度信號經(jīng)由A/D變換器116，通過接口 104進入計算機103,計算分 析項目的濃度。
將分析結(jié)果通過接口 104在打印機117中進行打印輸出，或者在顯示部的 CRT118中進行畫面輸出，同時被存儲在作為存儲器的硬盤122中。
除了在顯示部中顯示的異常的報警以外，也可以并用基于報警音的異常通知。
在清洗機構(gòu)119的位置對結(jié)束了測光的反應(yīng)容器106進行清洗。清洗用泵 120向反應(yīng)容器106供給清洗水，同時從反應(yīng)容器106排放反應(yīng)液。
在圖2的例子中，在樣本盤102上以能夠同心圓狀地"i殳置3列樣本容器 101的方式形成了 3列容器保持部，在各列中分別設(shè)定了 一個樣本分注探頭105 的樣本吸取位置。
作為針對液體的分注動作的異常判定的判定手段，詳細說明在開始排放液 體前到排放剛結(jié)束的期間測定分注探頭和容器或容器容納體之間的靜電容量， 根據(jù)測定結(jié)果進行分注動作的異常判定的方法。
在圖3中表示在開始排放液體前到排放剛結(jié)束的期間測定分注探頭和容 器或容器容納體之間的靜電容量所得的結(jié)果。圖3 (a)表示排放按設(shè)定值的液量時的靜電容量，圖3 (b)和(c)表示未排放按設(shè)定值的液量、而排放未
滿設(shè)定值的液量時的靜電容量。此處的設(shè)定值是在應(yīng)用程序畫面中登錄的分注量。
圖3中的曲線分別以縱軸表示換算靜電容量而得到的電壓，以橫軸表示時間。
對曲線中的記號進行說明。A表示靜電容量的模擬信號，D表示A的數(shù)字 信號。數(shù)字信號的區(qū)間(ara2， b廣b2以及crc2)表示分注探頭將液體排放到 反應(yīng)容器時的吸嘴和容器或者容器容納體之間的靜電容量。
首先，對排放設(shè)定值的液量時的靜電容量進行說明。
圖3 (a)中，在從開始排放液體到排放結(jié)束的期間(區(qū)間a,-a2),模擬信 號和數(shù)字信號中沒有異常。
另一方面，在排放未滿設(shè)定值的液量時的靜電容量中，在模擬信號或數(shù)字 信號中的某一方或者雙方中可以確認異常(圖3 (b)和(c))。
在圖3 (b)中，在從開始排放液體到排放結(jié)束的期間(區(qū)間b,-b2)，沒有 數(shù)字信號的異常，但模擬信號中存在超過閾值的靜電容量變化。
在圖3 (c)中，在從開始排放液體到排放結(jié)束的期間(區(qū)間C廣C2)，在模
擬信號和數(shù)字信號中存在低于閾值的靜電容量變化。
接下來，詳細說明基于靜電容量的測定結(jié)果的異常判定的判定手段。首先， 在使用數(shù)字信號的情況下，根據(jù)對象區(qū)間的信號進行分注動作的異常判定。例 如，如圖3 (a)和(b)所示，從開始排放液體到排放結(jié)束的期間(區(qū)間ai-a2 以及brb2)，在數(shù)字信號中沒有信號變化。在這種情況下，由于區(qū)間內(nèi)沒有電 壓變化，因此判定為該分注動作正常。另一方面，如圖3 (c)所示，從開始 排放液體到排放結(jié)束的期間(區(qū)間crc2 )，區(qū)間內(nèi)電壓變?yōu)?V。在這種情況下， 由于區(qū)間內(nèi)存在信號變化，因此判定為該分注動作異常。如上所述，在使用數(shù) 字信號的異常判定中，根據(jù)區(qū)間內(nèi)的信號變化的有無來進行分注動作的異常判 定。數(shù)字信號的異常判定按照圖8所示的流程。
接下來，對使用模擬信號的異常判定進行說明。作為使用模擬信號的分注 動作的異常判定手段，利用信號波形的要素。作為要素而利用區(qū)間長度(測定 時間)、最大輸出值、任意時間的輸出值、超過閾值的次數(shù)或總時間、信號的時間積分。在這種方法中，將已登錄的信號波形與判定對象的信號波形的要素 進行比較，來進行分注動作的異常判定。在這種情況下比較一個或多個要素。
以下詳細說明方法。對使用模擬信號的時間積分時的方法進行說明。按照 圖9所示的流程，根據(jù)判定對象的信號波形計算出時間積分值，與基于預(yù)先登 錄的設(shè)定值的時間積分值進行比較。此時的設(shè)定值基于操作者所登錄的分注 量。比較根據(jù)判定對象的信號波形而計算出的時間積分值對應(yīng)于正常還是異常 的分注動作，進行分注動作的異常判定。在此，表示了作為信號波形的要素而 利用信號的時間積分的例子，但也可以利用其它要素(測定時間、最大輸出值、 任意時間的輸出值、超過閾值的次數(shù)或總時間)。另外，異常判定的判定手段， 利用基于圖3中說明的靜電容量的測定結(jié)果的異常判定的判定手^^殳。
至此，作為分注動作的異常判定、即檢測伴隨吸取時的空氣混入的異常吸 取的手段，說明了在開始排放液體到排放結(jié)束的期間，利用分注探頭和容器或 容器容納體之間的靜電容量的方法，但在分注動作以外的其它過程中，通過測
定分注探頭和機架地線(Frame Ground)之間的靜電容量，可以應(yīng)用于過程的 異常判定。
如專利文獻4中所記載的那樣，通過靜電容量方式檢測液面，確認容器內(nèi) 的液體的存在來進行吸取動作的液體分注裝置為公知技術(shù)，而以下說明根據(jù)液 面檢測的信號波形計算容器的截面積，應(yīng)用于過程的異常檢測的方法。
在此，利用了 當(dāng)試劑分注機構(gòu)110的探頭檢測試劑瓶112內(nèi)的液面時的 信號波形依存于瓶的截面積。將試劑瓶112配置在可以自由旋轉(zhuǎn)的試劑盤125 上。通過安裝在試劑分注機構(gòu)110的可動臂上的試劑分注機構(gòu)的探頭，從試劑 瓶112向反應(yīng)容器106分注規(guī)定量的試劑。在該試劑的分注中，由試劑的分注 機構(gòu)的探頭在試劑吸取位置進行試劑的吸取。在試劑的吸取前，試劑盤125 將試劑瓶傳送到試劑吸取位置。在通過試劑盤的旋轉(zhuǎn)來傳送試劑瓶后進行試劑 的吸取的情況下，依存于試劑盤的旋轉(zhuǎn)速度、移動距離以及液體的粘性等諸多 條件，決定了瓶內(nèi)的液體的搖晃。
因此，出于減小伴隨上述瓶傳送的液體搖晃的目的，有時在瓶內(nèi)設(shè)置隔板。 當(dāng)在瓶內(nèi)設(shè)置隔板時，與沒有隔板的情況相比，試劑分注機構(gòu)110的探頭檢測 試劑瓶112內(nèi)的液面時的截面積減小。探頭檢測試劑瓶112內(nèi)的液面時的信號波形依存于瓶截面積。
因此，在本發(fā)明的第二實施例中，根據(jù)瓶截面積和探頭與試劑瓶內(nèi)的試劑 接觸前后的信號變化的關(guān)系，計算對象的瓶截面積，通過比較計算結(jié)果和已登 錄的瓶截面積，進行瓶設(shè)置的異常判定。比較對象的截面積基于操作者事先登 錄的瓶設(shè)定(瓶的大小、登錄場所)。操作者在已登錄的場所設(shè)置試劑瓶112, 因此若正確設(shè)置，則判定為瓶截面積正常。
裝置中使用的試劑，針對每種分析對象的使用量不同，因此針對每種試劑 的填充量不同。另外，根據(jù)分析項目，可由一種試劑分析的項目和需要多個試 劑的項目共存。因此，為了同時測定多個分析項目，將對象的試劑瓶112設(shè)置
在試劑盤125上，但根據(jù)基于項目的試劑使用量的不同、和試劑的組合(試劑 l種或多種)等條件，要求裝置制造商可以高效地設(shè)置試劑瓶112。在這種情 況下，通過隔板來分割瓶也成為用于在1個瓶的設(shè)置面積上搭載多個試劑的有 效手段。但在這種情況下，在瓶設(shè)置中有可能產(chǎn)生傾斜，當(dāng)操作者設(shè)置瓶時有 可能產(chǎn)生方向的選擇4普誤。
在通過一個隔板分割一個瓶，并且分割而得的區(qū)域的截面積不同的情況 下，在試劑分注機構(gòu)110的探頭檢測試劑瓶112內(nèi)的液面時，當(dāng)安裝在探頭上 的靜電容量檢測傳感器201測定探頭和試劑瓶112或試劑盤125之間的靜電容 量時，得到與瓶的截面積對應(yīng)的靜電容量。根據(jù)瓶截面積和探頭與試劑瓶內(nèi)的 試劑接觸前后的靜電容量的關(guān)系，計算出判定對象的瓶截面積。通過將計算出 的截面積和操作者已登錄的瓶設(shè)定相比較，進行試劑瓶的設(shè)置場所以及方向的 異常判定。當(dāng)異常判定的結(jié)果是設(shè)置場所或方向錯誤時，通過報警向操作者通 知異常。
若登錄了基于截面積的信號波形，則可以根據(jù)靜電容量的測定結(jié)果，用于 瓶截面積的異常判定。異常判定的手段，利用圖7中說明的基于靜電容量的測 定結(jié)果的異常判定的判定手段。在本實施例中，根據(jù)試劑瓶中的液面檢測的信 號波形計算出容器的截面積，但除此以外，還可以應(yīng)用于試樣容器或反應(yīng)容器 等貯存液體的全部容器。
作為通過在過程中測定探頭和機架地線之間的靜電容量，來4企測過程的異 常的其它實施例，根據(jù)針對試劑的液面檢測的靜電容量進行試劑的異常判定。其利用了 試劑分注機構(gòu)110的探頭檢測試劑瓶112內(nèi)的液面時的信號波形依 存于試劑。
在本發(fā)明的第三實施例中，測定分注探頭檢測容器內(nèi)的液面時的靜電容 量，使用測定結(jié)果來判別試劑。試劑的判別方法，針對在裝置中使用的試劑， 登錄了探頭與試劑接觸前后的靜電容量，與判定對象的信號波形進行比較。通 過比較試劑的判定結(jié)果和操作者所登錄的設(shè)定值，進行試劑的異常判定。此處 的異常判定的手段，利用圖7中說明的基于靜電容量的測定結(jié)果的異常判定的 判定手段。
根據(jù)本發(fā)明，在相對于登錄在裝置中的分析項目R,,操作者確晉誤地設(shè)置 了不同的分析項目R2時，根據(jù)試劑的異常判定可以檢測出試劑瓶的設(shè)置錯誤。 在本實施例中，根據(jù)試劑瓶中的液面檢測的信號波形進行試劑的異常判定，但 作為測定對象也可以應(yīng)用于試樣容器。在此描述了與試劑對應(yīng)的實施例，但本 實施例對于試樣也有效。
另外，作為通過在過程中測定探頭和機架地線之間的靜電容量來檢測過程 的異常的其它實施例，根據(jù)探頭清洗時的信號波形進行清洗的異常判定。用清 洗水清洗試劑分注機構(gòu)110的探頭時的信號波形，依存于清洗水的條件(清洗 時間、清洗方向、清洗范圍、水量、清洗水的類別)。
在本發(fā)明的第四實施例中，在測定清洗過程中的分注探頭和清洗槽(未圖 示)之間的靜電容量的情況下，得到基于探頭與清洗水接觸前后清洗水的條件 的信號變化。作為使用清洗水的探頭清洗方法，在通過泵(未圖示)供給清洗 水的情況下，通過泵(未圖示)的供給壓力和閥的開閉來控制清洗水的液量。 但是，在流路內(nèi)存在氣泡、并且由氣泡導(dǎo)致的壓力變化在壓力計(未圖示)的 測定界限以下時，由于無法控制清洗水的液量，因此清洗有可能不充分。
作為其對策，在裝置中登錄了清洗水的液量與靜電容量的關(guān)系，根據(jù)測定 探頭與清洗槽(未圖示)之間的靜電容量所得的結(jié)果來計算液量。然后，根據(jù) 該計算出的結(jié)果控制清洗水的液量。在本實施例中，在清洗水的液量控制中應(yīng) 用了液量的異常判定。
作為使用清洗水的探頭清洗方法，將探頭浸入清洗槽(未圖示)，通過清 洗水的流動來進行探頭外壁的清洗時，清洗依存于清洗時間即探頭向清洗槽(未圖示)的浸入時間、和探頭的清洗范圍。在這種情況下，在裝置中登錄了 清洗時間或清洗范圍與靜電容量的關(guān)系，根據(jù)測定探頭和清洗槽(未圖示)之 間的靜電容量而得的結(jié)果來計算清洗時間或清洗范圍。根據(jù)該信息，進行清洗 的異常判定。在上述與探頭的清洗相關(guān)的各個實施例中，清洗的異常判定與第 二實施例相同，利用圖7中說明的基于靜電容量的測定結(jié)果的異常判定的判定 手段。
接下來，根據(jù)測定結(jié)果，說明通過靜電容量的測定而進行的分注動作的異
常判定的結(jié)果、和試樣與試劑的混合液的吸光度的關(guān)系。圖4表示分注動作的
異常判定的結(jié)果。
在分注探頭吸取液體時使試劑探頭的液面浸入深度變淺以便易于發(fā)生吸 取時的空氣混入等，使搭載了試劑容器的試劑盤的動作范圍和速度達到最大以 便在試劑吸取時液面波動，在此條件下實施了上述測定。試劑探頭將試劑排放 到容器的期間，測定吸嘴和收納接受液體的容器的容器容納部之間的靜電容
量，進行了分注動作的異常判定。異常判定的方法，利用圖7中說明的基于靜 電容量的測定結(jié)果的異常判定的判定手段。
在圖4中顯示了測試數(shù)、吸光度、模擬信號中的波形異常的判定結(jié)果、數(shù) 字信號中的波形異常的判定結(jié)果、以及針對分注動作的異常判定的結(jié)果。當(dāng)判 定為有波形異常時顯示O,當(dāng)判定為無波形異常時顯示x。另外，在針對分注
動作的異常判定中，在^t擬信號或數(shù)字信號中存在波形異常的情況下判定為異 常，除此以外的情況下判定為正常。
在分注動作中判定為異常時的吸光度，與判定為正常時相比表示較高的 值。例如，正常吸取時的吸光度為8670mAbs.(測試1),與之相對，在異常 吸取時的吸光度為9337mAbs.(測試2)。
圖4所示的結(jié)果，是為了使試劑容器內(nèi)的試劑的液體伴隨試劑盤旋轉(zhuǎn)發(fā)生 搖晃，而在試劑盤的對角分別配置試劑容器，試劑探頭從試劑容器交替地分注 液體的條件下的結(jié)果，但在液面起泡的條件下也發(fā)生該吸取時的空氣混入等。
在圖4中，測定試劑探頭將試劑排放到容器的期間的靜電容量，根據(jù)該測 定結(jié)果，對試劑的分注動作進行異常判定，但也可以按照圖10、圖ll所示的 流程圖，應(yīng)用于試樣的分注動作中的異常判定。另外，也可以按照圖11和圖12所示的流程圖，在液體的吸取動作和排放
動作中測定靜電容量。
本發(fā)明的任意一種方法與目前提出來的方法相比都能夠更正確地且精度 更高地實現(xiàn)針對分注動作的異常判定。
如上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點通過利用吸嘴側(cè)和容器側(cè)或容器容納部 側(cè)的電氣物理量的測定單元，可以正確地、高精度地檢測出針對分注動作的異 常判定。
另夕卜，本發(fā)明的優(yōu)點在于，僅將吸嘴側(cè)和容器側(cè)或容器容納部側(cè)用作電極， 因此不使用特別復(fù)雜的檢測機構(gòu).手段便可以容易地進行檢測。
接下來，說明在分注動作的異常判定中判定為異常時的應(yīng)用程序。 在分注動作的異常判定中判定為異常時，在有可能輸出期待值以外的結(jié)果 的分析結(jié)果中自動地附加報警，附帶可能與期待值不同的信息來輸出分析結(jié) 果。
例如，通過圖7、圖8和圖9所示的流程圖，進行分注動作中的異常檢測。 作為在上述分注動作的異常判定中判定為異常時的應(yīng)用程序的一例，可以
考慮在分注動作的異常判定中判定為異常時，在可能輸出期待值以外的結(jié)果的
分析結(jié)果中自動地附加報警，進而將分析結(jié)果掩蓋不輸出結(jié)果等，也可以容易
地構(gòu)成防止報告期待值以外的結(jié)果的系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，分注探頭在排放試樣或試劑時可以檢測出分注動作
的異常，因此可以在得到測定結(jié)果以前使操作者得知成為了期待值以外的結(jié)果。
因此，操作者可以比現(xiàn)在更早地發(fā)出對象項目的再檢查的請求。
另外，在分注動作的異常判定中判定為異常時的應(yīng)用程序中，可以將操作 者實施再檢查之前的操作自動化。
作為此時的一例，在報警顯示畫面上顯示分注異常的"R警。另外，也可以 在分析結(jié)果顯示畫面上，與分析結(jié)果一起附帶可能與期待^度不同的信息，顯示 分析異常的報警，然后自動地進行對象項目的再檢查的請求，顯示向操作者通 知再檢查請求的確認的消息對話框。
接下來，說明在試劑的余量登錄中進行了試劑瓶截面積的異常判定時的應(yīng)用程序。試劑瓶的截面積的異常判定，是在試劑的余量登錄中測定探頭和試劑 瓶之間的靜電容量并利用測定結(jié)果的本發(fā)明的第二實施例。
在試劑瓶截面積的異常判定中判定為異常時，認為對象的余量登錄失敗， 在試劑登錄畫面上不進行對象的余量顯示。例如，若操作者在余量登錄前登錄 的信息為余量0，則對象的試劑余量維持余量0。同時在才艮警顯示畫面上通知 試劑瓶截面積的異常。另一方面，在試劑瓶截面積的異常判定中判定為正常時，
顯示對象的余量登錄的結(jié)果。按照圖13、 15所示的流程圖來進行上述的試劑 瓶截面積的異常判定。
接下來，說明在試劑的余量登錄中進行了試劑的異常判定時的應(yīng)用程序。 試劑的異常判定，是在試劑的余量登錄中測定探頭和試劑瓶之間的靜電容量并 利用測定結(jié)果的本發(fā)明的第三實施例。
在試劑的異常判定中判定為異常時，認為對象的余量登錄失敗，在試劑登 錄畫面上不進行對象的余量顯示。例如，若操作者在余量登錄前登錄的信息為 余量O,則對象的試劑余量維持余量0。同時在"R警顯示畫面上通知試劑的異 常。另一方面，在試劑的異常判定中判定為正常時，顯示對象試劑的余量登錄 的結(jié)果。按照圖16和圖17所示的流程圖來進行上述試劑的異常判定。
接下來，說明在分注探頭的清洗中進行了清洗的異常判定時的應(yīng)用程序。 清洗的異常判定，是在分注探頭的清洗中測定探頭和清洗槽之間的靜電容量并 利用測定結(jié)果的本發(fā)明的第四實施例。
在針對分注探頭的清洗的異常判定中判定為異常時，認為對象的清洗失 敗，停止從分注到清洗的一連串的探頭動作。這伴隨著分注探頭的清洗中的異 常判定，從而防止在下一次分注動作前被對象污染。在這種情況下，同時在報 警顯示畫面上通知在分注探頭的清洗中發(fā)生了異常。另一方面，當(dāng)判定的結(jié)果 是判定為正常時，分注探頭轉(zhuǎn)移到接下來的動作。按照圖18、圖19以及圖20 中所示的流程圖來進行上述針對分注探頭的清洗的異常判定。
18
權(quán)利要求
1.一種液體分注裝置，具有吸取容器內(nèi)的液體、將所吸取的液體排放到其它容器中的吸嘴，該液體分注裝置的特征在于，設(shè)有測定單元，其在所述吸嘴的排放動作中，測定所述吸嘴側(cè)和所述其它容器側(cè)的電氣物理量。
2. —種液體分注裝置，具有吸取容器內(nèi)的液體、將所吸取的液體排放到 其它容器中的吸嘴；以及容納所述其它容器的容器容納部，該液體分注裝置的 特征在于，設(shè)有測定單元，其在所述吸嘴的排放動作中，測定所述吸嘴側(cè)和所述容器 容納部側(cè)的電氣物理量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體分注裝置，其特征在于， 具備異常判定單元，其根據(jù)所述電氣物理量的變化，判定排放動作中有無異常。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體分注裝置，其特征在于， 具備顯示所述異常判定單元的判定結(jié)果的顯示部。
5. —種液體分注裝置，具有吸取容器內(nèi)的液體、將所吸取的液體排放到 其它容器中的吸嘴；以及容納所述其它容器的容器容納部，該液體分注裝置的 特征在于，以所述吸嘴作為第1電極，以所述容器容納部作為第2電極， 具備測定單元，其在所述吸嘴的排放動作中，測定所述第1電極和所述第 2電極間的靜電容量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體分注裝置，其特征在于， 所述電氣物理量是靜電容量。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種液體分注裝置，其可以正確且高精度地進行分注動作的異常判定，并且不使用特別復(fù)雜的檢測機構(gòu)或單元便可以容易地進行檢測。本發(fā)明作為一種液體分注裝置，具有吸取容器內(nèi)的液體、將所吸取的液體排放到其它容器中的吸嘴；以及容納所述其它容器的容器容納部，該液體分注裝置的特征在于以所述吸嘴作為第1電極，以所述容器容納部作為第2電極；具備在開始排放液體前到排放剛結(jié)束的期間測定所述第1電極和所述第2電極間的靜電容量的測定單元。
文檔編號G01F23/26GK101308158SQ200810107830
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者小田倉政明, 山口卓也, 松原茂樹, 渡邊厚志 申請人:株式會社日立高新技術(shù)