(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の容器内の液体のレベルを検出する方法であって、
（ａ）該容器の中に間隔の空けられた複数の電極の直線的な配列を位置決めするステップと、
（ｂ）該直線的な配列において選択された複数の電極対の間にパルス化された電気信号を選択的に適用するステップと、
（ｃ）該選択された複数の電極対のそれぞれの間の電圧を監視するステップと、
（ｄ）該選択された複数の電極対にかかる電圧の所定の変化に基づいて、該容器内の該液体のレベルを決定するステップであって、該電圧の所定の変化は、該液体のレベルが該容器内で変化する間に、該容器内の液体が該複数の電極対を物理的に橋絡することまたは橋絡しないことによってもたらされる、ステップと、
（ｅ）容器内の各電極対をポーリングする前に、該容器内の該液体のバルク電気抵抗率に従って該パルス化された信号の振幅を調整するステップであって、これにより、該電圧の所定の変化がすべての容器に対して正規化されるようにするステップと
を包含する、方法。
【請求項２】
複数の液体の容器のそれぞれにおける液体のレベルを検出する方法であって、
（ａ）該複数の容器のそれぞれの中に間隔の空けられた複数の電極の直線的な配列を位置決めするステップと、
（ｂ）該複数の容器のそれぞれにおいて選択された複数の電極対の間にパルス化された電気信号を適用することによって、該直線的な配列のそれぞれにおける該選択された複数の電極対を選択的にポーリングするステップと、
（ｃ）該複数の電極対がポーリングされる間に、該選択された複数の電極対のそれぞれの間の電圧を監視するステップと、
（ｄ）該選択された複数の電極対にかかる電圧の所定の変化に基づいて、該複数の容器のそれぞれの中の該液体のレベルを決定するステップであって、該電圧の所定の変化は、該液体のレベルが該複数の容器内で変化する間に、それぞれの容器内の液体が該複数の電極対を物理的に橋絡することまたは橋絡しないことによってもたらされる、ステップと、
（ｅ）容器内の各電極対をポーリングする前に、該容器内の該液体のバルク電気抵抗率に従って該パルス化された信号の振幅を調整するステップであって、これにより、該電圧の所定の変化がすべての容器に対して正規化されるようにするステップと
を包含する、方法。
【請求項３】
異なるバルク電気抵抗率を有する複数の液体の容器のそれぞれにおける液体のレベルを検出する方法であって、該方法は、
（ａ）該複数の容器のそれぞれの中に一対の間隔の空けられた電極を位置決めするステップと、
（ｂ）選択された複数の電極対の間にパルス化された電気信号を適用することによって、該複数の電極対のそれぞれを選択的にポーリングするステップと、
（ｃ）該複数の電極対がポーリングされる間に、該選択された複数の電極対のそれぞれの間の電圧を監視するステップと、
（ｄ）該選択された複数の電極対にかかる電圧の所定の変化に基づいて、該複数の容器のそれぞれの中の該液体のレベルを決定するステップであって、該電圧の所定の変化は、該液体のレベルが該容器内で変化する間に、それぞれの容器内の液体が該複数の電極対を該物理的に橋絡することまたは橋絡しないことによってもたらされる、ステップと、
（ｅ）容器内の各電極対をポーリングする前に、該容器内の該液体のバルク電気抵抗率に従って該パルス化された信号の振幅を調整するステップであって、これにより、該電圧の所定の変化がすべての容器に対して正規化されるようにするステップと
を包含する、方法。
【請求項４】
前記調整するステップは、マイクロプロセッサを用いて、ＲＣ回路の一部分を形成する電気的に制御される抵抗の値を制御することによって達成され、該ＲＣ回路を介して前記パルス化された電気信号が前記選択された複数の電極対に適用される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
血液学的器具または他の生化学的分析器における複数の異なる容器の中に配置される液体のそれぞれのレベルを選択的に監視する装置であって、該装置は、
（ａ）間隔の空けられた複数の電極の複数の直線的な配列であって、各直線的な配列は、該複数の容器のうちの１つの中で支持されるように適合されており、各電極は、該液体のレベルが該容器内で上昇すると、該容器内の該液体に浸され、該液体のレベルが下降すると、空気にさらされる、間隔の空けられた複数の電極の複数の直線的な配列と、
（ｂ）選択された複数の容器の中の選択された複数の電極対をポーリングすることにより、該複数の電極対の間のインピーダンスを決定し、該選択された複数の容器のそれぞれの中の液体のレベルを決定する制御装置であって、該制御装置は、選択された複数の直線的な配列における選択された複数の電極対の間に信号パルスを選択的に適用するポーリング回路と、該信号パルスが適用される間に該複数の電極対にかかる電圧のレベルを監視する回路網とを含む、制御装置と、
（ｃ）該信号パルスの振幅を調整することにより、異なるバルク電気抵抗率の複数の液体に対する電圧の変化を正規化する回路と
を備えている、装置。
【請求項６】
前記回路は、ＲＣ回路の一部分を形成する電気的に制御される抵抗を含み、該ＲＣ回路を介して前記信号パルスが前記選択された複数の電極対に適用される、請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ以上の液体格納容器内の液体のレベルを検出する方法および装置における改善に関する。本発明の装置は、特に、自動実験器具、例えば、血液学または他のフローサイトメトリの器具において有用であり、該血液学または他のフローサイトメトリの器具では、様々なタイプの液体を徐々に消費し、かつ、器具の効果的な動作のために、そのような液体のそれぞれのレベルが、格納容器内で一定のレベルよりも高く維持されるということが必要である。
【背景技術】
【０００２】
分析のために器具に与えられたテストサンプルの内容を分析するために動作する多数の自動実験器具は、分析的作業を行う際に、様々な液体を消費する。例えば、多数の様々な血液サンプルを分析する際、血液学または他のフローサイトメトリの器具は、多数の様々な液体の試薬、例えば、溶解剤（ｌｙｓｅ）、溶解安定剤、染料、抗体などを徐々に消費し、これらは、各サンプルの少しの部分と選択的に混合され、その後の分析またはテストのために、このような部分を適切な状態にする。このような器具はまた、比較的に多量の非反応性の液体、例えば、希釈液を消費し、該非反応性の液体は、分析または混合に先立ち、血液サンプルおよび／または試薬の濃度を減少させるだけでなく、各サンプル分析後に、１つの分析から別の分析へのサンプルの持越しを防ぐために、血液と接触する様々な器具システムのコンポーネント（例えば、吸引および分配のプローブ、混合チャンバ、血液サンプリングバルブなど）を浄化するためにも働く。様々な液体を消費することに加えて、これらの器具は、反応性および非反応性の液体の不使用部分という液体廃棄物と、分析のために使用された血液を含む混合物とを作り出す。作り出されると、これらの液体廃棄物は、通常、１つ以上の廃棄物容器に導かれ、該１つ以上の廃棄物容器は、廃液が一定の充満レベルに到達した後に、空にされるかまたは取り替えられなければならない。反応性または非反応性の液体が消費され、液体廃棄物が集積されるにつれ、格納容器内の各液体の高さを頻繁に検出することが必要である。分析に使用された液体のうちの任意の液体が、テストの間に「枯れ」させられた場合、不正確な結果が報告される。同様に、廃液が格納容器からあふれる場合には、生物学的に危険な浄化プロセスが必要とされる。従って、各分析が開始される前に、特定のテストのために必要とされる液体の充分な供給量があるということを確実にし、かつ、廃棄物格納容器に充分な容積があり、そのようなテストに起因する全ての液体廃棄物を受け入れるということを確実にするために、全ての液体のレベルを調べることが、このような器具においては一般的である。
【０００３】
上に記述されたタイプの試薬および希釈液は、通常、様々なサイズおよび形状の比較的に大きい容器で、それぞれの製造者によって供給される。様々な供給容器のそれぞれに対してカスタム設計された液体レベル検出器を提供するよりも、（製造者から提供されるような）機器に乗せて位置された比較的に小さい「バッファ」容器に、それぞれの供給容器から液体の一部分を選択的にポンプで汲み上げるか、または移すことが一般的である。これらのバッファ容器は、一般的には、例えば、容積が５〜１００ミリリットルの標準的なサイズであり、好適には、同じタイプの液体レベル感知器が、各容器内で使用され、その中の液体のレベルを検出し得るような形状にされる。理想的には、液体レベル感知器は、バッファ容器内の液体のレベルを様々な高さで検出することが可能であるべきである。例えば、該様々なレベルは、任意のサンプル分析を行うために所与の容器に必要とされる充分な液体があるということを示す「ＦＵＬＬ」のレベルと、空気が試薬の分配ラインに入ることにより、分析の結果に欠陥を生じさせる、および／または機器の動作を回復するために時間のかかるプライミング動作を必要とするレベルに、液体のレベルが危うくも近づくということを示す「ＡＬＭＯＳＴ  ＥＭＰＴＹ」のレベルである。「ＡＬＭＯＳＴ  ＥＭＰＴＹ」のレベルに到達したということを示す信号に応答して、通常、ポンプなどが作動され、バッファ容器内の液体のレベルが「ＦＵＬＬ」のレベルに回復する。一部の場合において、液体レベル感知器は、「ＥＭＰＴＹ」のレベルを感知するようにも適合され、始動およびプライミング処理が必要とされているレベルに、液体のレベルが下落したということ、および／または容器には実質的に液体がないということを、ユーザに忠告するべきである。
【０００４】
上に記述されたタイプのバッファ容器内の複数の液体のレベルを検出するために、バッファ容器の中、または直接的にさらにより大きい試薬供給容器の中に位置されるフロート仕掛けの液体レベル感知器を使用することが一般的である。このようなフロート感知器は、一般的には、容器の中で鉛直に支持されている細長いステム部材と、ステム上に滑動するように据え付けられたフロート部材とを備えている。使用において、フロートは、容器内の液体の頂上にあり、容器内の液体のレベルが上下すると、液体の浮力が、フロートをステムに沿って鉛直に滑動させる。多くの場合に、フロートは、埋め込まれた磁気作動の電気スイッチを有しており、該埋め込まれた磁気作動の電気スイッチは、ステムの中に埋め込まれた、複数の軸方向に間隔を空けられた磁気部材によって作動される。従って、液体の高さにおける変化に応答して、フロートがステムを上下に動くに従って、フロートがステム内の埋め込まれた磁気部材のそれぞれを通過すると、埋め込まれた電気スイッチが開閉する。容器の中の様々な液体のレベルは、適切な位置にステム内の磁気部材を適切に位置決めすることによって検出され得る。記述されたタイプの一般的なフロート感知器は、例えば、Ｌｏｖｅに対する特許文献１と、Ｖａｒｇａらに対する特許文献２とに開示されている。このタイプの感知器の変形がＬｅｆｅｂｖｒｅに対する特許文献３に開示されており、ここでは、複数の磁気スイッチがフロート仕掛け部材の中に埋め込まれており、フロート部材が近接して浮かぶと、スイッチを作動する磁気部材を、フロート部材が所持している。従来技術のフロート感知器は容器内の液体の複数のレベルを感知することが容易に可能であるが、それらは、（１）フロート部材は、浮揚性があるようにサイズが比較的に大きくなければならず、従って、フロートを収容するために、バッファ容器が対応してサイズが大きくなることを必要とするという観点と、（２）容器の中へのフロートの設置を可能にするために、容器の開口部が充分に大きくなければならないという観点と、（３）フロートは、様々な試薬および他の液体と化学的に反応しない材料で作られなければならないという観点とから不利であると考えられ得る。
【０００５】
電気伝導性のプレート上に容器を配置し、例えば、液体吸引プローブを備えている電気的にアースされた電極を、液体に接触するまで容器の中に下ろすことによって、容器内の液体のレベルを感知することは、当該分野において公知である。交流の流れるプレートをバイアスすることによって、電極の先端が、１つの誘電性の媒体から別の誘電性の媒体、例えば、空気から液体に動くときに、電極とプレートとの間の電気容量における変化が検出される。このようなスキームは、単一の液体のレベルを検出するには有用であるが、容器内の液体の複数の一定のレベルを検出するには有用ではない。このような液体のレベル感知装置が、同一人に譲渡されたＢｅｌｌｏらに対する特許文献４に記述されている。
【特許文献１】米国特許第６，５１３，３７８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２５３，６１１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，５６２，００３号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３２６，８５１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のことを鑑みて、本発明の目的は、容器内の液体の複数のレベルを感知する、新たな改善された方法および装置を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、生物学的および化学的サンプルを分析するために使用される高性能な器具において一般的に使用されるタイプの複数の容器内の様々なタイプの液体のレベルを監視するために普遍的に適用可能である、単純でさらに信頼性の高い方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の局面に従って、液体の容器内の液体のレベルを検出する方法が提供される。該方法は、（ａ）容器の中に間隔を空けられた電極の直線的な配列を位置決めするステップと、（ｂ）直線的な配列において選択された電極の対の間にパルス化された電圧を選択的に適用するステップと、（ｃ）選択された電極の対のそれぞれの電圧を監視するステップと、（ｄ）液体のレベルが容器内で変化する電極の対を、容器の中の液体が物理的に橋絡することまたは橋絡しないことによってもたらされるような、選択された電極の対の電圧における所定の変化に基づいて、容器内の液体のレベルを決定するステップとを包含する。好適には、直線的な配列の電極は細長いプローブによって支持されており、該細長いプローブは、容器の上部または蓋の中の穴を通って容器の中で支持され得る。
【０００９】
本発明の別の局面に従って、血液学的器具または他の同様な生化学的分析器によって消費されるおよび／または作り出される様々な液体のそれぞれのレベルを選択的に監視する改良型の装置が提供される。そのような装置は、複数の液体レベル感知プローブを備えており、それぞれが、そのような液体に対する異なる容器の中に配置され、それぞれが、複数の間隔を空けられた電極を支持する細長い部材を備えており、液体のレベルが容器内で上昇すると、各電極は、含まれる液体内に浸され、液体の高さが下降すると、空気にさらされる。制御装置は、このような電極の対の間のインピーダンス、従って、各容器内の液体のレベルを決定するために、容器の中の選択された電極の対をポーリングするように動作する。好適には、制御装置は、プログラム可能なインピーダンスを含み、該インピーダンスによって、様々なタイプの液体に配置されたポーリングされた電極間の変化が実質的に正規化される。
【００１０】
本発明と本発明の有利な点とが、同様な参照番号は同様な部分を示す添付の図面を参照することにより、好適な実施形態の以下の詳細な記述からより理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の詳細な記述において、血液学的器具において組み入れられるように、本発明の好適な実施形態が開示されている。しかしながら、本発明は、多数の他のタイプの分析的製造器具における実用性を見出すということが理解される。分析的製造器具は、それが設計された目的の処理の実行の際に、および液体の供給が決して「枯れる」ことがなく、または容器からあふれることがないということを確実にするために、様々な容器内の液体の高さを継続して監視することが特に重要である処理を実行する際に、様々なタイプの液体を徐々に消費する。明らかであるように、このような器具の液体容器は、器具のプラットフォーム上での厳しい空間要求に適合するように、数が増加しサイズが減少するので、本発明は特に有用である。
【００１２】
ここで図面を参照すると、図１は、本発明を組み入れる従来の血液学的器具１０の概略的な例示である。手短に述べると、分析される血液サンプルＢＳは、吸引プローブＡＰを介してサンプル容器１２から選択的に吸引される。吸引プローブＡＰは、従来の血液サンプリングバルブ（ＢＳＶ）を通って真空源ＶＳまたは吸引ポンプに選択的に接続される。周知の方法で、ＢＳＶは、次の分析のためにＢＳＶの中に吸引された、複数の正確な分量の血液サンプルを隔離することに役立つ。正圧源ＰＳまたは適切な分配ポンプによる、ＢＳＶに対する正圧の適用に応答して、ＢＳＶの中の隔離された血液サンプルＢＳ１、ＢＳ２およびＢＳ３はそれぞれ、複数の混合チャンバＭＣ１、ＭＣ２およびＭＣ３の中に分配され、ここで、サンプルは、次の分析のために、試薬および／または希釈液と混合され、および／またはそれらで希釈される。示された器具において、希釈液Ｄが比較的に大きい（例えば、１００ミリリットル）バッファ容器ＢＣ１から各混合チャンバに分配される。同様に、溶解剤Ｌおよび溶解安定化試薬またはクエンチ剤Ｑが、比較的に小さい（例えば、４ミリリットル）バッファ容器ＢＣ２およびＢＣ３それぞれから混合チャンバＭＣ２に分配され、染色試薬Ｓが同様のサイズのバッファ容器ＢＣ３から混合チャンバＭＣ３に分配される。適切な混合の後、所定の量の希釈された、溶解されたおよび／または染色された血液サンプルが、混合チャンバから測定チャンバ、例えば、分析用の従来のフローセルＦＣに移送される。測定チャンバの出力は、マイクロプロセッサＭＰによって処理され、サンプル内の様々な血液細胞を数えて特徴付け、測定チャンバからの廃液は、比較的に大きい（例えば数リットル）廃棄物容器ＷＣによって収集される。一方、混合チャンバは追加の希釈液で浄化され、廃液は廃棄物容器ＷＣに導かれる。
【００１３】
上に記述された血液学的器具において、バッファ容器ＢＣ１〜ＢＣ４内の液体の高さを、充分な試薬が次の血液サンプルの分析に利用可能である高さ以上に維持することが重要である。混合チャンバに試薬を提供する間に、任意のバッファ容器が枯れて、空気が分配ラインの中に入ることが可能になる場合には、テスト結果は誤りとなり得る。さらに、各分析の最初に、次の分析の液体の廃棄物を受け取るために、廃棄物容器ＷＣの中に充分な容積（すなわち空隙）が存在することを確実にすることが重要である。そうしなければ、大規模な清掃がおそらく必要となる。
【００１４】
上に示されたように、容器内の試薬の表面にあり、かつ、液体の高さが変化すると鉛直に動く様々なタイプの浮遊デバイスを使用して、試薬容器内の液体の様々な高さを感知することは、当該分野においては公知である。しかし、このような装置は、少なくとも上で既に述べられた理由で問題がある。従って、このようなデバイスの欠点を克服する液体の高さ感知システムを提供することが望ましい。
【００１５】
ここで、本発明の好適な実施形態に従って、上に記述されたバッファ容器ＢＣ１〜ＢＣ４のそれぞれ、および廃棄物容器ＷＣは、図１の装置において、プローブＰ１〜Ｐ５としてそれぞれ示されている液体レベル感知プローブを提供される。以下で記述されるように、マイクロプロセッサＭＰによって「ポーリングされた」ときに、関連する容器内の液体の高さＬ’が、（ａ）実質的にＦＵＬＬのレベル、（ｂ）実質的にＥＭＰＴＹのレベル、または（ｃ）容器内の液体に注意を要するということを示す所定の中間のレベルのいずれかであるかを、マイクロプロセッサが決定し得る情報を提供するように、液体レベル感知プローブのそれぞれは適合されている。バッファ容器の場合、そのような中間のレベルさは、ＡＬＭＯＳＴ  ＥＭＰＴＹのレベルであり得、試薬の補充が必要とされているということを示しており、廃棄物容器の場合、そのような中間のレベルは、ＡＬＭＯＳＴ  ＦＵＬＬのレベルであり得、さらなる分析が行われ得る前に、廃棄物容器は、空にすることまたは交換することが必要とされているということを示す。
【００１６】
図１に示された実施形態において、プローブＰ１〜Ｐ５のそれぞれは、細長い部材１４を備えているとして描かれており、該細長い部材１４は、使用において、好適には容器カバーまたは蓋１６によって、関連する容器の中で鉛直に支持されるように適合されている。しかしながら、様々な液体のレベルを感知するために、プローブが鉛直方向に伸びる必要はないということが理解される。傾斜角が既知である場合、マイクロプロセッサは、そのような角度の正弦から、容器の底部の上の液体のレベルを容易に計算し得る。次に、各部材１４は、少なくとも３つの間隔を空けられた電極Ｅ１、Ｅ２およびＥ３を支持しており、各電極は電気的に絶縁されており、かつ、他の電極から軸方向に間隔を空けられている。最底部の電極Ｅ１は、各プローブの遠位先端に、またはその近くに位置決めされており、プローブの使用の際、この電極は、好適には、容器の底部の近くに近接して位置を定められる。（記述されたように）プローブが使用のために支持されるときに、各電極の最上部の電極Ｅ３は、各プローブ上で、関連する容器が液体に関して実質的にＦＵＬＬであると考えられる位置に置かれる。上で示されたように、中間の電極Ｅ２の鉛直方向の位置は、プローブが使用される容器の目的に依存する。
【００１７】
図２を参照すると、（図６に例示されたタイプの）好適な液体レベル感知プローブＰが、バッファ容器ＢＣに含まれる液体Ｌ’’の中に部分的に浸されるように示されており、プローブ電極のうちの選択された対、すなわち、Ｅ１／Ｅ２またはＥ１／Ｅ３のいずれかを定期的に「ポーリングする」ためと、容器内の液体のレベルを確認するために、ポーリングされた電極の対に生じる電圧を感知するためとの装置が、概略的に例示されている。示されているように、プローブＰは、概して、細長い中央電極Ｅ１、例えば、ステンレス鋼または他の電気伝導性のワイヤを備えており、その外側に配置された、やはりステンレス鋼または他の電気伝導性の材料で作られた同心のスリーブ電極Ｅ２およびＥ３を有する。以下で記述されるように、電極Ｅ２およびＥ３は異なる長さであり、電気的絶縁スペーサが隣接する電極の間に置かれ、各電極に対する電気的絶縁を提供する。各電極の遠位部分は容器内の液体と接触するように露出されている。上に述べられた電極のポーリングの間、各電極のうちの中央電極Ｅ１は、基準電位、好適にはアースに接続されており、器具制御装置（マイクロプロセッサＭＰ）は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を電極Ｅ２およびＥ３のうちのいずれかに選択的に適用するように動作する。（以下で記述される）電子制御された抵抗器Ｒ１とＤＣ阻止コンデンサＣ１との直列の組み合わせを備えているＲＣ回路を通って電極に、ＰＷＭ信号は適用される。電子制御されたスイッチングアレイＳＲは、Ｅ１／Ｅ２またはＥ１／Ｅ３のどの電極の対がＰＷＭ信号を受信しているかを決定するように働く。図２の装置の実効回路が図３に示されており、ここで、ＣＰはポーリングされた電極間で測定されたようなプローブの電気容量であり、ＲＬは容器内の液体の抵抗である。容器内の液体のレベルが電極の対Ｅ１／Ｅ２またはＥ１／Ｅ３に分路を作らないときには、スイッチＳＷが開くので、ＤＣ阻止コンデンサＣ１が開回路にされるということが理解される。液体のレベルが容器Ｃ内で上昇し、液体が電極の対Ｅ１／Ｅ２またはＥ１／Ｅ３のいずれかを橋絡する結果として、スイッチＳＷが閉じると、ＣＰを感知回路に接続し、電極の対Ｅ１／Ｅ２およびＥ１／Ｅ３の間の電気容量は劇的に変化する。Ｃ１はプローブの電気容量ＣＰよりも非常に大きい値であり、ＰＷＭ信号に対する感知回路の応答時間がＰＷＭ信号の「ＯＮ」時間以内の応答時間にまで減少されるので、感知回路の出力信号ＶＯは、電位が有意に上昇するだけの時間がない。注意：この感知回路の応答時間における変化は、（例えば、５０マイクロ秒を下回り得る）ＰＷＭ信号の１サイクル未満で検出される。この感知スキームは、通常、数サイクルの適用されたＡＣポーリング信号を必要とする検出回路の電気容量における変化を感知する従来技術のスキームよりもかなり速い。ＰＷＭの動作部分の最後に、マイクロプロセッサＭＰはＶＯの波形に関してアナログデジタル変換を行い、変換された値から、液体がいずれの電極の対に分路しているかを決定する。液体がポーリングされた電極の対を橋絡したときに、（矩形波で示されている）ポーリング信号が減衰される程度を、液体のバルク抵抗率が決定するということが理解される。血液学的器具において使用される様々な液体の抵抗率は、数次の大きさで変化し得るので、液体のそれぞれの抵抗に関わらず、同じポーリング回路が全ての液体の高さを検出するために使用され得るように、各ポーリング処理に先立ち、含まれた液体の抵抗率を考慮し、マイクロプロセッサによって電子制御された抵抗器Ｒ１の値を調節することが望ましい。従って、マイクロプロセッサは、各液体に対するＲ１の値を制御するように適切にプログラムされ、全ての液体に対する信号の変化を正規化する。
【００１８】
ここで図４を参照すると、電極Ｅ２およびＥ３に適用されたポーリング信号ＰＳの好適なＰＷＭ波形が示されている。示されたように、電極Ｅ１はアースされ、従って、電極Ｅ２およびＥ３に適用される信号は、電極の対Ｅ１／Ｅ２およびＥ１／Ｅ３のそれぞれに効果的に適用される。マイクロプロセッサに対するアナログデジタル入力（Ａ／Ｄ  ＩＮ）である、ポーリング回路の出力ＶＯが、容器Ｃ内の３つの異なる液体のレベルＬ１、Ｌ２およびＬ３に対して示されている。容器内の液体の高さがＬ１、すなわち、電極Ｅ２およびＥ３の両方を下回るときには、電極Ｅ１およびＥ２の間と電極Ｅ１およびＥ３の間とに開回路ができ、その結果、感知回路の出力が、ポーリングされた対Ｅ１／Ｅ２とＥ１／Ｅ３との両方に対してＨＩＧＨ（すなわち、事前に設定された閾値の値を上回る）となり、マイクロプロセッサは、容器が実質的に空であるということを決定する。液体の高さが中間の高さＬ２、すなわち、電極Ｅ２およびＥ３の間であるときには、電極Ｅ１およびＥ２の両方が浸されるが、電極３は液体のレベルの上にあるままである。従って、マイクロプロセッサに対するＥ１／Ｅ２の入力はＬＯＷ（すなわち、事前に設定された閾値の値を下回る）となり、Ｅ１／Ｅ３の入力はＨＩＧＨのままであり、それによって、液体の高さがＦＵＬＬを下回っているが、ＡＬＭＯＳＴ  ＥＭＰＴＹの高さの上にあるという指示を提供する。そこで、試薬の補充が必要とされる。液体の高さが高さＬ３にあるときには、３つ全ての電極が浸されており、ポーリングされた電極の対Ｅ１／Ｅ２およびＥ１／Ｅ３の両方がマイクロプロセッサにＬＯＷの入力を提供し、マイクロプロセッサは、容器の補充が必要ないということを決定する。上に示されたように、抵抗器Ｒ１の値は、異なる液体に対する感知回路の出力を正規化するように選択されるので、それにより液体がポーリングされた電極の対を橋絡することによってもたらされる、ポーリング回路の出力における変化が、ＨＩＧＨおよびＬＯＷの出力を定義する所定の閾値の上および下で検出可能であるということを確実にする。動作において、システムの制御装置すなわちマイクロプロセッサは、器具の各容器内の各電極の対を続けてポーリングし、各容器内の液体のレベルを確認する。この処理は、一秒未満で実施され得る。液体の補充が必要とされる場合には、制御装置が、補充を必要としている容器に適切な液体を吸引して分配するポンプを作動するように動作する。ＦＵＬＬの高さが回復されたということをプローブが検出するまで、制御装置は補充を必要としている容器内のプローブを繰り返しポーリングするように動作する。制御装置は器具内の各容器に対してこの処理を繰り返す。
【００１９】
図５において、図４の変形のポーリング回路が示されている。ここでは、２つの別個のポーリング回路２０、２２が、電極の対Ｅ１／Ｅ２およびＥ１／Ｅ３の同時ポーリングを可能にする。従って、このポーリングスキームは、液体のレベルが各容器内で調べられ得る速度を増加させる。この実施形態において、２つの電子制御スイッチバンク２４、２６が、電極の対にＰＷＭポーリング信号を選択的に適用し、ポーリング回路の出力がマイクロプロセッサの２つの入力に同時に適用される。
【００２０】
好適な液体レベル感知プローブＰが図６および図７に例示されている。上に記述されたように、プローブＰは、電気伝導性の材料で作られている中央ワイヤまたはロッド３０を備えている。図１の装置において電極Ｅ１として働く、遠位端における短い長さ３０Ａ（例えば、約１ｍｍの長さ）を除いて、ロッド３０は電気絶縁材料のコーティング３２によって囲まれている。好適には、絶縁材料は、容器内の液体に対して不活性または非反応性であり得、例えば、様々なポリマまたはゴムのうちの任意のものを含み得る。電気絶縁コーティング３２を同心で囲むものは、絶縁コーティング３６を有する第１の電気伝導性スリーブまたはシリンダ３４であり、該絶縁コーティング３６は、遠位端における短い長さ３４Ａ（例えば、約１ｍｍ）を除いて、シリンダ３４の全てを囲む。シリンダ３４の露出された長さは、図１の装置における電極Ｅ２として働く。絶縁コーティング３６を同心で囲むものは、第２の電気伝導性スリーブまたはシリンダ３８である。第２の電気伝導性スリーブまたはシリンダ３８は、絶縁コーティング４０を提供され、該絶縁コーティング４０は短い長さ３８Ａ（やはり約１ｍｍの長さ）以外を囲み、該短い長さ３８Ａは、図１の装置の電極Ｅ３として働く。プローブ構造は、容器の蓋または上部壁に据え付けるために、一端にＯリングシール４４を有するねじを切られたブッシング４２によって支持される。電気ワイヤ４６が伝導性の要素３０、３４および３８の近位端に接続され、柔軟な誘電性のシールド４８がワイヤ接続を囲み、保護する。このタイプの液体レベル感知プローブは、異なるサイズおよび形状の容器内での使用に容易に適合され、かつ、比較的に小さいサイズのおかげで、上で述べられたタイプの小さいバッファ容器における使用に容易に適合されるということが理解される。
【００２１】
本発明は、好適な実施形態を参照して記述されてきたが、本発明の精神を逸脱することなく、変形が作られ得るということが理解される。例えば、直線的な配列における軸方向に間隔を空けられた電極の数は、容器内の液体のレベルをさらに検出するために、例えば、プローブＰにおける同心のスリーブ３４、３８の数を増加することによって容易に増加され得る。さらに、容器内の液体のタイプに適切であるように、隣接する電極間のそれぞれの間隔が変更され得る。またさらに、配列内の底部の電極は、好適にはアースされるが、各容器の底部に位置される電気伝導性の固定物であり得る。このような変形は添付の特許請求の範囲内に入ることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明を組み入れる血液学的器具の概略図である。
【図２】図２は、本発明の液体レベル感知装置の好適な実施形態の概略図である。
【図３】図３は、図２の装置の等価回路の接続図である。
【図４】図４は、本発明の方法を例示する一連の波形である。
【図５】図５は、代替の実施形態の概略図である。
【図６】図６は、本発明の方法および装置において有用である好適な液体の高さ感知プローブの拡大側面図である。
【図７】図７は、図５の液体のベル感知プローブの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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