(57)【要約】本発明は、気体好適には空気によって少なくとも部分的に充填された容器における液体の所定量分配過程を評価する方法に関するものである。本発明の方法では、前記容器に含まれる媒体の少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間の経過を所定量分配過程の実質的に全時間にわたって決定する。少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’；４０’’）は、相関法によって、予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’；２４２）とグラフ上で又は数学的に比較する。評価結果（Ｓ６，Ｓ１４，Ｓ１６）は比較の結果に従って得られる。
2004532398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体好適には空気によって少なくとも部分的に充填された容器における液体の所定量分配過程、特にピペットを用いた吸入及び／又は放出過程を評価する方法であって、この過程において、容器内に存在する媒体の少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性を所定量分配過程の実質的に全時間にわたって決定し、その少なくとも一の状態変数（ｐ）の実質的に全時間特性（４０；４０’；４０’’）を予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’；２４２）と比較し、評価結果（Ｓ６，Ｓ１４，Ｓ１６）を比較の結果に従って出力する方法。
【請求項２】
媒体は容器内に存在する気体であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
状態変数は媒体の圧力（ｐ）及び／又は温度であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
状態変数設定範囲（４２，；４２’；２４２）は、液体の所定量分配過程の少なくとも全経過時間に対して決定され、好適には、さらにその間の輸送過程の経過時間に対して決定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
液体の所定量分配過程の状態変数設定範囲（４２，；４２’；２４２）は、実質的に同じ過程パラメータを用いて、実質的に同じ液体の所定量分配過程の複数のパフォーマンス（７０）に基づくことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’）は設定値曲線に従い、少なくとも一つの状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）が、設定値曲線に従う予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’）内であるか否かについての決定を行い、評価結果（Ｓ６，Ｓ１４，Ｓ１６）を決定の結果に従って出力することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
液体の所定量分配過程は、少なくとも一の状態変数（ｐ）に対して検出される時間特性（４０；４０’）が少なくともいくつかのセグメントに対して状態変数設定範囲（４２；４２’）外であることが判明したときに、欠陥があると評価されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）が少なくともいくつかのセグメントに対して状態変数設定範囲（４２；４２’）外であるときに、少なくともいくつかのセグメントにおいて少なくとも一の状態変数（ｐ）の曲線が、状態変数設定範囲（４２；４２’）外である状態変数値範囲の複数の誤差範囲（４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６，５８，４６’、４８’、５２’、５６’）の少なくとも一の誤差範囲にあるか否かを決定することを特徴とする請求項６又は７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性が予め決められた状態変数設定範囲（４２；４２’）内にあるか否かについての決定を、その時間特性（４０；４０’）と、状態変数設定範囲（４２；４２’）を高状態変数値で境界付ける上部しきい値曲線（６２；６２’）とを比較すること、及び、小さい状態変数値の方向で状態変数設定範囲を境界付ける下部しきい値曲線（６０；６０’）とを比較することによって実施することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）が予め決められた状態変数設定範囲（４２；４２’）内にあるか否かについての決定を、イメージプロセッシングによって実施することを特徴とする請求項６又は７のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性の一致の程度を、予め決められた参照曲線（２４２）を状態変数設定範囲（１４２）として用いることによって決定し、評価結果を決定の結果に従って出力することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
決定の結果としての一致の程度が数値であり、ここで、液体の所定量分配過程は、一致の程度が予め決められた一致の程度の設定範囲外にあることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
一致の程度を予め決められた一致の程度の設定範囲外にあるとして決定するとき、その一致の程度が、一致の設定範囲外である一致の程度値範囲の複数の誤差範囲のうちの一の誤差範囲にあるか否かの決定を実施し、誤差メッセージを一致の程度が位置する誤差範囲に従って出力することを特徴とする請求項１１又は１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
相関計算法が、少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性から及び参照曲線からの入力量内挿点を用いることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法を用いて、気体好適には空気によって少なくとも部分的に充填された容器における液体の所定量分配過程を評価する装置であって：
−少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０：４０’）を検出する少なくとも一のセンサーと、
−予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’；２４２）を格納するため、及び、センサーによって検出された状態変数値を格納するためのデータメモリと、
−少なくとも一の状態変数（ｐ）と予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’）と比較するためのデータ処理ユニットと、
−評価結果（Ｓ６，Ｓ１４，Ｓ１６）を、データ処理ユニットによる比較結果に従って出力する出力ユニットと、を備えた装置。
【請求項１６】
複数の予め決められた誤差範囲（４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６，５８，４６’、４８’、５２’、５６’）をデータメモリに格納し、所定量分配過程の少なくとも一の可能な誤差を誤差範囲（４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６，５８，４６’、４８’、５２’、５６’）のいずれかに割り当てることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
状態変数設定範囲を生成するための編集ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１５又は１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
編集ユニットに接続された入力ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
出力ユニットがグラフィック出力ユニットであり、状態変数設定範囲を入力ユニットを介してグラフィックに定義可能であることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
データ処理ユニットは、少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０：４０’）が予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’）内であるか否かを決定することを特徴とする請求項１５から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
データ処理ユニットは、少なくとも一の状態変数の時間特性と予め決められた参照曲線（２４２）との一致の程度を状態変数設定範囲（１４２）として決定するために、相関計算工程を実施することを特徴とする請求項１５から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
予め決められた一致の程度の設定範囲をデータメモリに格納することを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
データ処理ユニットは、一致の程度が予め決められた一致の程度の設定範囲内であるか否かである請求項２１又は２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
請求項１５から２３のいずれか一項に記載の評価装置を有するピペッティングシステム
【請求項２５】
ピペッティング過程が請求項１から１４のいずれか一項又は複数項に記載の方法によって評価されるピペッティングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体が少なくとも部分的に充填された容器における液体の所定量分配過程を評価する方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体の所定量分配過程は、混合の一部として、又は、例えば、正確な所定量の液体を多量の液体から取り、混合する際の手順の分析として行われることがよくある。液体の所定量分配過程は、化学的、薬学的、医学的及び人体生物学的過程におけるおきまりの過程である。これらの所定量分配過程の多くは、薬学的又は医学的有効成分若しくは薬品の製造の大量生産の一部であるか、又は、それらは、病気の医学的診断を行うことに寄与する。従って、検出されなかった液体の所定量分配の誤りによって、生体特に人の健康に対して障害となり得又は有害でさえある製品が製造されることとなる。しかしながら、たとえ誤った液体の所定量分配が操作可能な若しくは臨床的な品質保証の段階において検出されたとしても、ある事情の下で不要な大量（多数）の不良（不合格）の所定量（ドーズ）のために限定的な量だけが使用可能な貴重な物質を無駄にするおそれがある。
【０００３】
従って、この過程が欠陥を含んでいないか否かについて最も可能な確実性をもってできるだけ早く液体の所定量分配過程を評価することができることは極めて重要である。
【０００４】
液体の所定量分配過程例えば、吸引過程すなわち液体の取り入れに対する、及び、放出過程すなわちピペット内の液体の放出に対する、評価のための従来技術において種々の方法が公知である。
【０００５】
吸引過程においては、まず、ピペットの先端を取り出す液体に浸漬する。そうして、ピペット先端の開口とピペット先端内壁とプランジャーとによって境界が形成されている液体保持空間に存在するある量の気体はシール（密閉）され、環境の気体ボリュームから分離され、それによって、ピペット先端に存在するその量の気体はほぼ一定のままを維持する、すなわち、評価及び凝結過程とは独立している。ピペッティング（ピペットで取る）プランジャーのピペット先端から取り入れ移動のため、シールされる気体のボリュームが増大し、それによって、液体保持空間における気体の圧力が低下する。液体保持空間における気体の圧力と大気圧との間のある圧力差を越えると、液体はピペット先端の開口を抜けて液体保持空間へ流れ始める。液体の流れ込みのため、気体のボリューム（体積）の変化率は低下し、液体保持空間の気体圧力（気圧）の変化率も下がる。
【０００６】
液体の所定量分配過程の公知の評価方法において、液体保持空間の気圧が所定の限界値以下に下がるか否かを確かめるためにモニタリングを備える。過程によっては、通常の値が限界値を超えるか否かに加えて、液体保持空間に囲繞される気圧の変化率も観察する。すなわち、液体保持空間の気圧が所定時間で所定量だけ変化するか否かをのチェックを実施する。このチェックは、圧力−時間曲線の傾斜と所定の傾斜とを比較することによって視覚的に（図的に）、又は、対応する圧力−時間の値のペアを比較することによって分析的に実施することができる。
【０００７】
取り出される液体とピペッティングプランジャーとの間に囲まれた気体の体積が、ピペッティングプランジャーがピペットの開口へ変位移動（ずれる）することによって低下する所定量分配過程について、前述の評価過程（方法）が適用可能である。一般に、液体保持空間に収容された気体の気圧がある限界値以下に達し、限界値を超え若しくは限界値まで低下するならば、及び／又は、経時的な圧力の変化がある限界値以下に達し、限界値を超え若しくは限界値まで低下するならば、所定量分配過程は欠陥がないと評価されるのが実際である。
【０００８】
この従来技術の欠陥の一つは、誤差なしで液体の所定量分配過程が実施されるか否かについての評価は、所定量分配過程の始めに通常測定される少ない測定値に基づくものであることである。気圧の限界値に達した後に生じる誤差はこの方法によって検出することはできない。このような誤差は例えば、液体がピペット先端へ流れ込む間に液体に存在する固体のためにピペット先端開口が目詰まりしたときに生じる。これは、例えば、コンポーネントの合体が液体血液に存在する場合の、血液の所定量分配のケースが対応するだろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、当業者が液体の所定量分配過程を信頼性高く評価すること、及び、欠陥のある所定量分配を迅速に検出することを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様では、この目的は、少なくても一部気体で、好適には空気で充填された容器における液体の所定量分配過程、特に、ピペットによる取り込み（取り出し）における吸入（吸引）及び／又は放出過程を評価する方法によって実現される。ここで、その過程において、容器内に存在する媒体の少なくとも一の状態変数の時間特性が所定量分配の実質的に全経過時間にわたって検出し、また、さらに少なくとも一の状態変数の実質的に全経時経過（コース）を所定の状態変数設定範囲（領域、区分）と比較し、また、評価結果を比較結果の関数として（比較結果に従って）出力する。
【００１１】
従来技術の比較において、ピペットによる取り出し手順の評価方法を記載したが、本発明の方法は容器としてはピペットに限定されず、いかなる容器に適用してもよい。容器に存在する媒体の少なくとも一の状態変数を所定量分配過程の実質的に全経過時間にわたって検出するために、全所定量分配過程に対して容器の充填レベルに関する情報が利用可能であり、それを評価するために用いることができる。少なくとも一の状態変数の実質的に全経時経過（コース）を一の状態変数設定値範囲（領域、区分）と比較することによって、所定量分配中のある時点で生じた少なくとも一の状態変数の異常値を検出することができ、それによって所定量分配過程を信頼性高く評価することができる。
【００１２】
状態変数設定範囲は例えば、理想的な状態変数特性であっていくつかの状況下で付加的な許容差を備えたものであってもよい。
【００１３】
状態変数は容器内に存在するいかなる媒体においても検出することができる。例えば、状態変数は、オープンブレーカー若しくはボトル内に所定量分配された液体の静水圧であってもよく、この圧力はブレーカー若しくはボトル内の最低点で測定される。しかしながら、所定量分配中にシールされる気体空間を有する容器を、同様に例えば、ピペット先端を用いたピペットによる取り出しの際に、液体の所定量分配に対して用いることがよくある。このような容器では、容器に存在する気体の少なくとも一の状態変数を検出することによって、特に正確な結果を得ることが可能となる。というのは、流れ込む若しくは流れ出る液体に比して、容器内に収容された気体量は、所定量分配される液体によってほとんど影響されないからであり、容器の環境による影響も実質的に除外されるからである。
【００１４】
容器内に存在する気体の少なくとも一の状態変数を検出することの他の利点は、このようにして、所定量分配された液体自体の状態変数の決定の場合よりも少ない所定量分配量を用いることによって、所定量分配過程を評価することが可能となることである。というのは、液体は、気体の場合よりもかなりの程度で容器の壁に対して付着相互作用及び／又は摩擦相互作用し易いからである。これらの相互作用は、ある最小量の液体をわずかにこえるだけで無視できる。
【００１５】
本発明の方法は、いかなる種類の気体すなわち、いかなる気体雰囲気においても実施できる。最も簡単でかつ最も通常の場合、所定量分配過程は大気中で実施する。というのは、この場合の容器は空気で充填されているからである。しかしながら、気体若しくは酸素との接触が所定量分配に望ましくない液体の場合も考えられる。この場合には、本発明の方法は、アルゴン、窒素又は二酸化炭素の雰囲気のような不活性若しくは擬不活性雰囲気における所定量分配において使用してもよい。
【００１６】
上述のように、静水圧は、容器に存在する液体における測定についての状態変数として用いてもよく、気体の圧力及び／又は温度を気体における測定に用いてもよい。容器内に存在する気体の量すなわち気体の質量は、多くの所定量分配容器内での所定量分配過程中にほぼ一定のままであるが、気体の体積はプランジャーの移動によって変化し、従って圧力は体積と共に変化し、所定量分配の実施の際に気体の温度も変化する。容器内の気体の体積の特別に遅い変化の場合には、体積の等温変化をほぼ仮定することが可能である。この場合、圧力の測定だけが関連する。体積において特に迅速な変化があるとき、第１の近似では、状態の断熱変化を仮定することも可能である。というのは、気体に関する断熱の指数の知識を持ちいて、圧力若しくは温度のいずれかを付加的な状態変数として決定することができる。しかしながら、気体の圧力及び温度の両方を検出することによって最大の精度及び信頼性が得られる。というのは、状態変数の検出センサの機能的な信頼性の相互（双方）のモニタリングがあり得るからである。
【００１７】
状態変数の決定のため、状態変数に対して公知の関係で変化する変数を決定することは十分である。
【００１８】
状態変数設定範囲は、液体の所定量分配過程の少なくとも全経過時間について定義されているのが好都合である。この場合、所定量分配過程中においてある所定の時間インターバルだけでなく、実際のある時点において所定量分配過程を評価することが可能である。
【００１９】
しかしながら、これは、状態変数設定範囲が容器内の液体の量の変化の経過時間についてだけ定義されることを意味していない。容器内の液体量の変化の相（フェイズ）の前及び／又は後に状態変数を決定すること、及び、従って、状態変数設定範囲をこれらの時間インターバルまで拡張することも適当である。もしあれば、吸入のフェイズと放出のフェイズとの間の輸送のフェイズを、例えば、小滴（ドロップレット）の形成及び小滴の消失による液体の損失に対して、又はピペット先端の損失に対してモニターすることができる。
【００２０】
液体の所定量分配の前及び後のこのような過程を決定する正確な手順を、一の実施例に基づいて以下にさらに記載する。
【００２１】
本発明の第１の好適な実施形態について、状態変数設定範囲は設定（値）曲線に従って決定してもよい。この場合、所定量分配過程を評価するために少なくとも一の状態変数の時間特性が状態変数設定範囲内であるか否か、及び、評価結果が決定の結果に従って（の関数として）出力されているか否かを決定する。
【００２２】
得られる評価結果の理解の最大可能な明瞭さ及び容易さのために、少なくとも一の状態変数について検出される時間特性が状態変数設定範囲内である限り、液体の所定量分配過程が誤差なしで評価されるように、かつ、少なくとも一の状態変数について決定される時間特性が少なくともいくつかのセグメント（セクション）において状態変数設定範囲外であることがわかったならば、それが欠陥として評価されるように、状態変数設定範囲を決定するのが好都合である。
【００２３】
例えば、ピペット開口が固体によって目詰まりし、又はその断面が減少し、そして、ある時間の遅延後、流れ込む又は流れ出る液体によって固体がすすぎ出される。この場合、ピペット先端の内部の気圧は例えば、吸入過程において急激に落ち（及び／又は、気体の温度が急激に落ちる）、それによって、状態変数がその設定範囲を出てしまう。問題を取り除いた後、状態変数は設定範囲内の値を仮定してもよい。しかしながら、問題が生じていたときにピペット先端で定義されていない流れ状態が生じていれば、少なくとも一の状態変数について決定される時間特性が少なくともいくつかのセグメントにおいて状態変数設定範囲外であることがわかったならば、ピペットによる取り出し過程が欠陥として評価することがアドバイスされる。
【００２４】
本発明の方法の他の利点は、所定量分配過程の正しいシーケンスを評価することに加えて誤差の種類を決定するために誤差が生じたら、誤差を診断できることである。そうするために、少なくとも一の状態変数の時間特性は少なくともいくつかのセグメントにおいて状態変数設定範囲外であると決定されたときに、少なくとも一の状態変数の特性が少なくともいくつかのセグメントにおいて、状態変数設定範囲外である状態変数値の範囲の複数の誤差範囲（範囲）のうちの少なくとも一の誤差範囲であるか否かを決定する。誤差メッセージは、掃引された少なくとも一の誤差範囲の関数として（に従って）出力される。
【００２５】
少なくとも一の状態変数の時間特性が状態変数設定範囲を出るならば、少なくとも一の状態変数の時間特性は状態変数設定範囲外の状態変数値範囲にある。異なる種類の誤差が、異なる時間で生じるのが通常であり、及び／又は、状態変数値の状態変数値範囲からの異なる変位につながる。従って、状態変数設定範囲周辺の状態変数値範囲を少なくとも一の誤差範囲に、好適には複数の誤差範囲に分割することが可能である。各誤差範囲は一の誤差を正確に割り当てられること、又は、いくつかの状況の下でそれは複数の誤差に割り当てられてもよい。複数の誤差範囲の場合には、それらは、時間で及び／又は状態変数しきい値を通して互いに異なっており、時間にわたって任意に変化する。
【００２６】
同様に、状態変数設定範囲は、残る状態変数値範囲から上部及び下部閾値曲線によって境界を決めてもよい。上部閾値曲線は、より高い状態変数値へ状態変数設定範囲を制限する閾値曲線である。従って、下部閾値曲線は、より低い状態変数値へ状態変数設定範囲を制限する閾値曲線である。閾値曲線は時間の関数であってもよく、実際、これらは通上層であり、というのも状態変数設定範囲が通常重要な設定曲線に従うからである。この場合、少なくとも一の状態変数の時間特性が予め決められた状態変数設定範囲内にあるかどうかの決定が、時間特性と上部閾値曲線及び下部閾値曲線とを比較することによって容易に実施することができるからである。
【００２７】
これに対する代替して、少なくとも一の状態変数の時間特性が予め決められた状態変数設定範囲内にあるかどうかの決定を、イメージプロセッシング（処理）によって実施してもよい。イメージプロセッシング決定法は、データベースをプロセスにおいて用いる本発明の方法によって容易になる。例えば、少なくとも一の状態変数の時間特性、状態変数設定範囲、所望ならば、複数の誤差範囲は図的表示及び解析にとって特に適切である。
【００２８】
本発明の方法によって実施された液体の所定量分配過程の評価の品質は、かなりの程度、評価について用いた状態変数設定範囲に依存する。状態変数設定範囲が非常に広く選択された場合、すでに欠陥がある所定量分配過程が欠陥がないと評価される危険がある。逆に、状態変数設定範囲が非常に狭く選択された場合、欠陥のない所定量分配過程が欠陥があると評価される危険が伴う。
【００２９】
液体の所定量分配過程の評価に対して特に適当なある液体所定量分配過程の状態変数設定範囲は、実質的に同じ過程（プロセス）パラメータを用いて実質的に同じ液体所定量分配過程を繰り返し実施し、それによって少なくとも一の状態変数の時間特性を検出することによって得ることができる。“実質的に同じ過程（プロセス）パラメータ”との表現は、同じ液体（若しくは、少なくとも液体が実質的に同じ速度、表面張力等を有する）が、実質的に同じ周囲温度で、実質的に同じ気体雰囲気において、所定量分配装置の実質的に同じ操作設定を用いて、実質的に同じ容器へすなわち同じ設計の容器へ例えば、同じ製造メーカーからの同じ型番へ所定量分配される。所定量分配装置の操作設定は、例えば、単位時間当たりの液体の体積又は単位時間当たりの液体の重量の所定量分配速度を含む。
【００３０】
所定量分配装置の実際の使用に際して生じる散乱、又は、所定量分配装置の例示的な拡散に寄与する過程パラメータ、例えば、測定温度、所定量分配速度及び上述のような容器の形状は“実質的に同じ”下で包含され、それによって決定される設定範囲はパラメータにおける散乱を考慮することになる。
【００３１】
各所定量分配過程が欠陥なく進行したと仮定すると、所定量分配過程を連続的に実施した後、包絡曲線がこの液体所定量分配過程の付加的なパフォーマンスについて状態変数設定範囲と同じ基礎として用いることができるところの少なくとも一の状態変数の時間特性の一組が得られる。液体所定量分配の品質の安全性関連に依存して、又は、液体所定量分配値に依存して、少なくとも一の状態変数の時間特性のほとんどの包絡曲線は、許容量だけ増加若しくは低下し、そして、増加若しくは低下した包絡曲線は設定範囲として用いてもよい。
【００３２】
それに対する代替として、少なくとも一の状態変数の時間特性の一組は、例えば、平均を形成することによって参照曲線に結合してもよい。左右相称の許容範囲（±n-6）を備えたこの予め決めた参照曲線は、状態変数設定範囲として機能してもよい。
【００３３】
本発明の方法の好適な実施形態に従うと、少なくとも一の状態変数の時間特性と予め決めた参照曲線との一致の程度は、相関計算法によって、少なくとも一の状態変数の時間特性から決定されてもよく、所定量分配過程に係る評価結果は決定の結果の関数として出力されてもよい。相関計算法を用いることによって、少なくとも一の状態変数の時間特性と予め決めた参照曲線との非常に精密な比較が可能となる。また、相関計算プロセスの実施によって、かつ、所定の操作パラメータについて参照曲線を記憶することによって、状態変数設定範囲の記憶のために要するメモリスペースを低減することが可能となり、普及している状態変数特性との比較について要する計算時間が低減されるかもしれない。従って、評価される所定量分配過程がより迅速に行うことができる。計算された相関係数は品質特性（指数）として用いてもよい。
【００３４】
例えば、高速フーリエ変換、多項回帰、通常の回帰法、ウェーブレット及び微分法のような公知の方法を、相関法として用いてもよい。
【００３５】
このような相関計算法は通常、２つの曲線又は数値としての点曲線の間の一致の程度を与える。調べられる所定量分配過程は、例えば、決定される一致の程度は対応する設定範囲の予め決めた範囲外であるならば、欠陥があると評価してもよい。評価結果は、数値を、工業上の所定量分配過程において利用可能な短時間の観点で非常に重要な予め決めた値の範囲と比較することによって、特に迅速に決めることができる。
【００３６】
また、一致の程度が予め決めた程度一致の設定範囲外であると検出されたとき生じる誤差は、さらに広範囲の診断比較法によってより詳細に調べることができる。特に、これによって、一致の程度が対応する設定範囲の程度外である一致の程度の値の範囲の複数の誤差範囲の誤差はにであるか否かを決定できる。誤差メッセージは、一致の程度が位置する誤差範囲の関数として出力される。従って、所定量分配システムにおける組織的な誤差を迅速に・信頼性高く検出し、それを排除することが可能である。それをするために、一致の全程度の値の範囲内の誤差範囲を例えば、実験で決定することができ、ある誤差及び／又は誤差群をそれらに割当て、ある状況の下で、特定の誤差がどの程度深刻であるかに関するステートメントを作ることができる。
【００３７】
さらなる計算時間とさらなるメモリ空間とを軽減することができるように、相関計算法を、少なくとも一の変数状態の時間特性及び参照曲線からの入力内挿点として用いるかどうかで十分である。内挿点間に十分小さい距離があれば、計算時間と所望のメモリ空間とを評価結果の精度を犠牲にすることなくかなり低減することができる。
【００３８】
本発明の他の態様では、上述の目的は、気体特に空気で部分的に充填された容器における液体の所定量分配過程を評価する装置によって上述の方法を用いて実現される。ここで、装置は、少なくとも一の状態変数の時間特性を検出する少なくとも一のセンサと、センサによって検出された状態変数値の予め決めた状態変数設定範囲と所望ならば個々の状態変数値の検出の時間点と格納するデータメモリと、少なくとも一の状態変数の時間特性を予め決めた状態変数設定範囲と比較するデータ処理ユニットと、データ処理ユニットによる比較結果の関数として評価結果を出力する出力ユニットと、を備える。
【００３９】
少なくとも一のセンサは、少なくとも一の状態変数の時間特性を検出するのに用いられる。この決定は、連続的に、又は、時間インターバルで実施される個々の測定において実施してもよい。ここで、２つの個々の測定間のインターバルは液体の所定量分配過程の全経過時間と比較して小さい。
【００４０】
予め決めた状態変数設定範囲をデータメモリに格納する。さらに、センサで検出された状態変数もデータメモリに格納する。
【００４１】
例えば、各測定に対して、残りの容器に対する可動プランジャーの位置のような、所定量分配過程に特徴的な機械状態又は容器状態を割り当てることによって複数の個々の測定から時間特性が形成されてもよい。プランジャーの位置は、少なくともプランジャーが動くフェイズの間の時間点に等価である。
【００４２】
装置はクロック（時計）を含んでもよい。所望ならば、上述のような装置状態に代替して又はそれに加えて、状態変数決定（判定、測定）に割り当てられる時間点をそれ自体格納してもよい。それらに割り当てられる決定点、又は、それらと等価の機械状態と共に状態変数を格納することは、例えば、少なくとも一のセンサによる状態変数値の決定は一定のインターバルで実施されないときに必要となる。しかしながら、状態変数値が一定の時間インターバルで決定されれば、決定時間の格納は、決定時間が一連の状態変数値での状態変数値のシーケンス位置から決定することができるので削除してもよい。
【００４３】
また、この装置は、少なくとも一の状態変数の時間特性を状態変数設定範囲と比較するために、データメモリに格納されたデータを用いるデータ処理ユニットを含んでもよい。
【００４４】
また、出力ユニットを、データ処理ユニットによる比較結果の関数として得られる評価結果の出力のために用いる。出力ユニットは、評価結果の出力のために及び／又は所望ならば、状態変数設定範囲と共に状態変数の時間特性を表示するために、文字と数字とを組み合わせた特性及び／又は図的要素、例えば、色付き及び／又は構造化ライン及び／又は領域を用いてもよい。
【００４５】
状態変数設定範囲に加えて、複数の予め決めた誤差範囲をデータメモリに格納してもよく、ここで、各誤差範囲は所定量分配過程の少なくとも一の可能な誤差で割り当てられている。このように、データ処理ユニットは、問題の所定量分配過程の誤差を調べることができる。
【００４６】
また、状態変数設定範囲を作るための装置は、状態変数設定範囲を例えば、一組の時間特性に基づいて形成することができる編集ユニットを含んでもよい。
【００４７】
編集ユニットは、それに接続された入力ユニットを含んでもよい。この入力ユニットを介して、例えば、一組の時間特性包絡曲線を一組の曲線によって拡げ又は狭めるところの許容範囲を定義する数値を入れることが可能である。
【００４８】
これの代替として、又は、これに加えて、装置の出力ユニットはグラフィックの出力ユニットであり、この場合、入力ユニットも状態変数設定範囲を図によって決定することができる。状態変数の時間特性と状態変数設定範囲の組を、状態変数設定範囲を形成するために非常に簡単であるが非常に有効なオプションで一緒にビジュアル化して表示する。しかしながら、編集ユニットを用いると、参照曲線は一組の時間特性から形成することができる。しかしながら、これは、計算過程によって格段に精度良く実施してもよい。
【００４９】
前述の本発明の方法の好適な実施形態では、データ処理ユニットは、少なくとも一の状態変数の時間特性が予め決めた状態変数設定範囲内であるか否かを決定してもよい。これに代替して又はこれに加えて、データ処理ユニットが、状態変数設定範囲と共に、少なくとも一の状態変数の時間特性の予め決めた参照曲線との一致の程度を決定するための相関計算過程を実施するように構成されていてもよい。対応する設定範囲の予め決めた程度をデータメモリに格納し、それによって、決定される一致の程度をそれと比較することが可能となる。このように、決定される一致の程度が予め決められた設定範囲の一致の程度内であるか否かを決定することができる。
【００５０】
誤差診断についてデータメモリに格納される上述の誤差範囲は、例えば、対応する値の範囲の程度であってもよい。ある誤差及び／又はある誤差群が対応する値の程度のある範囲に割り当てられる。
【００５１】
評価の信頼性を増大する上述の２つの好適な実施形態が一及び同じ所定量分配過程についての組合せで用いられることをここで明確に指摘したい。
【００５２】
前述のように、本発明の方法は、容器、液体及び気体雰囲気での液体の所定量分配過程を評価するために用いてもよい。同じことは上述の装置に対しても成り立つ。しかしながら、この方法は特にピペット取り込み過程に特に適しており、それが、本発明の装置がピペット取り込みシステムにおいて好適に用いられ、及び／又は、本発明の方法がピペット取り込みシステムにおけるピペット取り込み過程を好適に評価する理由である。
【００５３】
ここで、所定量分配が欠陥有り（問題有り）と評価されるときは、本方法及び／又は装置は、単に評価を実施するのに加えて、測定を命令し及び／又は測定を実施してもよいことは留意されたい。これは、例えば、所定量分配過程を止め、ピペット先端を変え、吸引のような所定量分配過程を廃棄し、及びこの所定量分配過程を繰り返すことを繰り返す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
本発明を添付図面に基づいてさらに詳細に説明する。
【００５５】
図１ａから図１ｅをもとに、本発明の実施形態が基礎としているピペッティングにおける液体吸入過程を概略的に説明する。
【００５６】
図１ａは、矢印１２の方向で液体１４の液体レベル１４ａへ移動するピペット先端部１０の断面図である。液体保持空間２０内に存在する気体の圧力を検出する圧力検知センサ２２が液体保持空間に装備されている。
【００５７】
図１ｂでは、ピペット先端部１０における開口１０ａが液体レベル１４ａに達している。従って、ピペット先端部１０の液体保持空間２０に存在する気体全体を大気から分離し、蒸発及び凝結過程が生ぜず、実質的に一定のままである。ピペット先端部１０は矢印１２の方向で下降する。
【００５８】
図１ｃでは、ピペット先端部１０はその最下点に達し、開口１０ａは液体１４に浸漬したままである。プランジャー１６は矢印１８の方向に移動し、摩擦及び表面張力効果のために液体保持空間２０に流れ込む液体はない。
【００５９】
図１ｄには、開口１０ａを介してのピペット先端部１０による液体１４の取込みがすでに始まっていることを示している。プランジャー１６はもはや移動せず（図１ｄ’）、ピそのため、ペット先端部１０の液体保持空間２０の体積は増大しない。しかしながら、環境に対して液体保持空間２０に生じた負圧（真空）のため、液体１４は平衡状態になるまで液体保持空間２０に流れ込む。
【００６０】
図１ｅに最後の吸入過程が示されている。ピペット先端部１０は液体１４から取り出される。ある体積の液体１４がピペット先端部１０の液体保持空間２０にあり、プランジャー１６と液体ボリュームと間に囲繞された気体の環境に対する負圧のためにそこに保持される。また、液体ボリュームとピペット先端部１０の壁との間の摩擦及び付着効果は、ピペット先端部１０に残っている液体ボリュームに寄与する。
【００６１】
図２は、液体の所定量分配過程を評価するための技術水準の圧力−時間ダイアグラム３０を示すものである。時間ｔは図２のダイアグラムの横座標でプロットされており、液体保持空間２０に存在する気体の圧力を縦座標にプロットしている。
【００６２】
液体の所定量分配過程は、圧力−時間曲線が少なくとも数個のセグメントにおいて傾斜αを有するか否かを決定するように、すなわち、気体の圧力の変化率が少なくとも一つの圧力でｔａｎαに比例する所定値に達するか否か及び／又はピペット先端部の液体保持空間の圧力が吸入において所定の限界圧力ｐ＊以下に落ちるか否かを決定するように評価する。圧力−時間曲線において吸入の開始時に近いある時間で傾斜αに達するならば、及び／又は、それが限界値ｐ＊以下に下がるならば、吸入過程は欠陥として評価される。上述の条件の一つが成立しないと、吸入過程は欠陥と評価される。
【００６３】
図３では、吸入過程の間、図１ａから図１ｅの圧力検出センサ２２で検出されるピペット先端部１０の液体保持空間２０内の気圧が時間範囲Ａにおいて点線４０で表示している。この圧力の経時曲線を座標系でプロットする。時間ｔは横座標でプロットし、液体保持空間２０内の気圧ｐは縦座標にプロットする。
【００６４】
また、設定曲線に従う圧力設定範囲４２をこの座標系においてプロットする。このダイアグラムでは、圧力設定範囲４２より下の誤差範囲４４，４６及び４８は、圧力設定範囲４２より上のすなわちより高圧の誤差範囲５０，５２，５４，５６及び５８は、圧力設定範囲４２の外である。
【００６５】
図３では、圧力設定範囲４２の全定義範囲での気圧の経時曲線４０はこの範囲であり、これが当該所定量分配過程が欠陥と評価される理由である。
【００６６】
図１ａから図１ｅのピペット先端部１０の液体保持空間２０内の気圧の曲線４０をさらによく理解するために、以下に簡単に説明する。
【００６７】
この曲線は、雰囲気圧ｐ０で時刻＝０に始まる。第１のセグメント４０ａでは、圧力は一定のままである。これは、液体保持空間２０の体積が一定のままである図１ａで示した状態に対応する。図１ｂで示したようなピペット先端部１０における開口１０ａが液体レベル１４ａに達するや否や、先端部の浸漬が大きくなるにつれてピペット先端部内の大きくなる静圧に重ね合わされた液体表面に接触した付着のために、圧力のわずかな減少がまずある。両方の効果は比較的マイナーであり、従って、図３に入ることはない。
【００６８】
図１ｃに対応する時間点では、プランジャー１６は上に、圧力が急激に減少する結果を伴って、一定の割合で矢印１８の方向に動く。セグメント４０ｃによって表示された圧力の劇的な減少のこのフェイズは点４０ｄで終わり、この点で液体がピペット先端部の液体保持空間２０へ流れ込み始める。点４０ｄに隣接する領域４０ｅでは、プランジャー１６の移動によって生じた液体保持空間２０において囲繞された気体の気体体積の増大は、液体保持空間２０内に流れ込む液体のために最小となり、すなわち、液体界面はそれが上昇するとプランジャーに従う。ほぼ、プランジャーによって生じたい気体体積の増大と入り込む液体によって生じた体積の減少との間に動的平衡が確立する。
【００６９】
プランジャーの移動と液体保持空間の体積の増大は、点４０ｆで時刻ｔ１で終了する（図１ｄ）。ピペット先端部１０の雰囲気気体に対する液体保持空間２０に存在する気体の負圧によって、液体保持空間２０にさらに液体が流れ込み、それによって、セグメント４０ｇに示されている、液体保持空間に囲繞された気体の体積が急速に減少し、それと共に、その圧力が急速に増大する。
【００７０】
点４０ｈでは、ピペット先端部１０は液体から取り出されている（図１ｅ）。この直前、ピペット先端部１０の液体保持空間２０内への液体の流れ込みが終了する（図１ｄ’）。点４０ｈでは、プランジャー１６と液体保持空間２０内の液体との間に囲繞された気体は、液体の十分多い所定量分配量にほぼ比例する負の圧力差Δρ以下である。少量の液体では、すなわち、液体に依存する約30μＬ以下の量では、液体とピペット先端部の壁との間の摩擦及び付着効果は非常に強く、そのため、負の圧力の差と所定量分配された液体量との間には直接的に比例関係はない。
【００７１】
個々の誤差範囲４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６及び５８は、時間で及び圧力値によって及び／又は経時的な圧力値曲線において互いに境界分けされている。圧両区設定範囲４は、下のしきい値曲線６０によって低い圧力に対して、及び、上のしきい値曲線６２によって高い圧力に対して境界分けされている。下部及ぶ上部の閾値曲線６０，６２は、時間の関数として圧力の関数であり、個々に定義できる。例えば、以下の誤差は異なる誤差範囲に割り当てることができる：
【００７２】
誤差範囲４４：欠陥のある圧力測定
誤差範囲４６：ピペット開口が詰まっている
誤差範囲４８：吸入時間が長すぎる
誤差範囲５０：欠陥のある圧力測定
誤差範囲５２：吸入及び放出がスイッチされ、ピペット開口が詰まっている
誤差範囲５４：ピペット先端部が漏れている
誤差範囲５６：吸入過程が中断され、又は、液体に気泡がある
誤差範囲５８：ピペット先端部に液体が少なすぎ又は液体がない
【００７３】
放出過程（工程）における気圧曲線、圧力設定範囲及び圧力設定範囲の周辺の誤差範囲を、図３の時間範囲（領域、区分）Ｂに示す。放出過程は、例えば、前述に記載した吸入過程に従って、又は、時間領域Ｃの間の輸送過程に従って生じてもよい。吸入過程の時間セグメントＡにおけるのと同じ要素は、放出過程の時間セグメントＢにおいてもプライム付きの同じ参照番号を付与している。時間セグメントＢの誤差範囲は、対応する誤差割当てを有する範囲をプライム付きの同じさ参照番号が付されるように番号付けした。最後の液体小滴の時間での圧力を４０’ｉで示し、プランジャーが停止した後に到達しかつ雰囲気圧力Ｐ０から導出される平衡圧力を４０’ｋで示した。
【００７４】
誤差メッセージ及び誤差範囲についての以下の割当てを適用できる：
誤差範囲４６’：ピペット開口が詰まっている
誤差範囲４８’：放出時間が長すぎる
誤差範囲５２’：吸入及び放出がスイッチされ、ピペット開口が詰まっている
誤差範囲５６’：ピペット先端部又はピペットシステムが漏れている
【００７５】
誤差範囲の使用については以下のように理解される。例えば、ピペッティング開口が放出時に目詰まりすると、ピペット先端部内に存在する液体はピペット先端部から出ることができないか、又は、わずかな量が出るに過ぎない。ピペット先端部の液体保持空間の体積を減少する放出の際のプランジャーの外方への変位移動のため、ピペット先端部に囲繞される気体は圧縮される。従って、気体の圧力は増大する。結果として、圧力−時間曲線は設定範囲４２’を出て、その上部しきい値６２’を越え、誤差範囲４６’に入る。これは、図３の時間領域Ｂにおける点線４１’で示している。このように、誤差が液体の所定量分配中に生じることを信頼性高く確かめることが可能となるだけでなく、誤差を診断することができる。
【００７６】
その間の時間範囲では、圧力モニタリングを、許容された輸送の際の揺らぎを考慮するために、頂部及び底部はいくらか延びた許容圧力設定範囲４２’’を用いて行ってもよい。圧力が設定範囲（誤差範囲７０）を越えると、又は、それが設定範囲（誤差範囲７２）の下に落ちると、誤差が検出される。
【００７７】
図４は、フローチャートで液体の所定量分配の評価の流れを示すものである。段階Ｓ１では、ピペッティング過程が始まり、例えば、図３の時間セグメントＡから公知の吸入過程が始まる。液体の所定量分配の開始時に、シーケンスに関連するパラメータを初期化し、すなわち、時計をゼロに設定されて始まり、検出時間点ｔｅｒｆで圧力検出センサによって検出される圧力ｐｅｒｆをゼロに設定し、同様にｔｅｒｆがゼロに設定される。液体の所定量分配の経過時間を示す値時計ｍａｘがロードされる。
【００７８】
次の段階Ｓ２では、液体保持空間内に存在する気体の圧力を検出し、時計の瞬間の値が検出時点の変数ｔｅｒｆにロードされる。検出時点ｔｅｒｆでの圧力ｐが変数ｐｅｒｆにロードされ、すなわち、圧力の決定は時点ｔｅｒｆで実施される。
【００７９】
以下の段階Ｓ３では、各検出時点ｔｅｒｆに割り当てられるしきい値はメモリからロードされる。ＵＳＷはここでは、圧力設定範囲の下部しきい値（すなわち、図３のｔｅｒｆでの下部しきい曲線の値６０）を示し、ＯＳＷは上部しきい値を示す。ＳＷ１からＳＷｎは、個々の誤差範囲を分離するしきい値を示す。例えば、圧力決定は、図３のライン６４によって示された時点ｔｅｒｆで実施される場合、点ＳＷ１は誤差範囲５６を誤差範囲５４から分離するしきい値であり、点ＳＷ２は誤差範囲５４を誤差範囲５２から分離するしきい値である。値ｎは、２つの誤差範囲間のしきい値の最大数を示している。図３で示した例では、ｎ＝２である。
【００８０】
次の段階Ｓ４では、検出された圧力ｐｅｒｆが下部圧力値に対して圧力設定範囲を境界づける下部しきい値ＵＳＷ以上か否かを決定するためのチェックを行う。そうである場合、次の段階Ｓ５において、検出圧力ｐｅｒｆが上部圧力値に対して圧力設定範囲を境界づける上部しきい値ＯＳＷ以下か否かを決定するためのチェックを行う。そうである場合、次の段階Ｓ６で、過程が正しく行われている情報が出力される。
【００８１】
段階Ｓ７は、最後の圧力決定後に時間Δｔが経過したときだけ、他の圧力決定が可能となる待ち（waiting）ループを示すものである。
【００８２】
Ｓ８では、所定量分配過程に対して時間限界リミット時計ｍａｘに達しているか否かを決定するチェックを実施する。時間限界に達すると、シーケンスは終了し、そうでない場合には、シーケンスはＳ２に戻り、ピペット先端部の液体保持空間において気体圧力の新たな決定にいく。
【００８３】
段階Ｓ４では、検出圧力ｐｅｒｆが下部しきい値ＵＳＷ以下、すなわち、気体の圧力ー時間曲線は圧力設定範囲を出て下部圧力値へ向かい、段落Ｓ９では、フラッグ（旗）Ｆ＿ＫＩを１に設定する。以下の段階Ｓ１０では、走査変数ｋ＝１に設定する。圧力−時間曲線が、上部圧力値へ圧力設定範囲を出ると、すなわち、それがＳ５において、検出圧力ｐｅｒｆが上部しきい値ＯＳＷより大きいことがわかれば、次いで、段落Ｓ１０は同様に達するが、Ｆ＿ＫＩは初期値ゼロのままである。
【００８４】
誤差が液体の所定量分配過程においてすでに生じていることが決定された後、以下に記載した段階でそれが診断される。以下の約定が用いられる：少なくとも一つのメッセージが各誤差範囲に割り当てられる。誤差メッセージは一次元場（＝ベクトル）として定義され、ここでは、誤差メッセージにおける誤差メッセージ（Ｘ）についての個々の入力は、増大する圧力の方向において誤差範囲に割り当てる、すなわち、誤差メッセージ（０）は誤差範囲４６に割当て、誤差メッセージ（１）は誤差範囲５６割当て、誤差メッセージ（２）は誤差範囲５４に割当て、誤差メッセージ（３）は誤差範囲５２に割当てる。従って、一次元の誤差メッセージ場は、ある時点で存在する誤差範囲の数の関数として異なる数の入力を含む。
【００８５】
段階Ｓ１１では、システムは、検出圧力ｐｅｒｆがｋｔｈのしきい値よりも大きいか否かを決定する。そうである場合、段階Ｓ２では、走査変数ｋは１づつで増分されており、ｋがすでに、時点ｔｅｒｆに割り当てられたしきい値の最大値ｎを越えたか否かを決定するためのチェックを実施する。ｋがこの数を超えていない場合は、段階Ｓ１１のチェックを繰り返し、走査変数を有するこの時間は１づつ増分する。
【００８６】
しかしながら、ｋが１だけ増分した後に値ｎを越えると、テストされる圧力値は、最大の圧力値を有する範囲内になければならず、段階Ｓ１４では誤差メッセージ（ｋ）が出力される、すなわち、この例では、これは誤差範囲５２の誤差メッセージ（３）である。
【００８７】
段階１１でのチェックにより、検出圧力ｐｅｒｆがしきいＳＷｋを越えないことが明らかになれば、段階Ｓ１５では、Ｆ＿ＫＩが１の値であるか否か、すなわち、圧力−時間曲線が上部（高）若しくは下部（低）圧力値へ圧力設定範囲を超えているか否かを決定するチェックを行う。フラッグＦ＿ＫＩがゼロの値であれば、すなわち、圧力が高圧力値へ圧力設定範囲を超えていれば、圧力−時間曲線が低圧力値の方向において圧力設定範囲を越え、段階Ｓ１６では誤差メッセージ（ｋ−１）が出力される。誤差メッセージの出力後、この例でのシーケンスは段階Ｓ７の待ちループにジャンプする。しかしながら、誤差メッセージの出力について他の手順、例えば、ピペッティングシステムの非常時停止又はピペット先端部の交換に従うことも可能である。しかしながら、所定量分配過程の終了まで、欠陥所定量分配の事象において、経時的に検出される状態変数の経路をモニターすることはしばしば興味深い。というのは、ある状態の下では、少なくとも一の状態変数の時間特性が複数の誤差範囲に達することができるからである。
【００８８】
本発明の過程を行う装置は例えば、電子的データ処理システム特にパソコン又は制御マイクロプロセッサであってもよい。このデータ処理システムは、少なくとも一の状態変数例えば、圧力の時間特性を検出するために、ピペットの先端部で少なくとも一のセンサに接続されている。データメモリはハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、コンピュータシステム内の内部ＲＡＭメモリ、又は、マイクロコントローラに結合されたＰＣ内のメモリであってもよい。データ処理システムのＣＰＵはデータ処理ユニットを形成し、表示スクリーン又はプリンターは装置の出力を構成する。ＣＰＵは、状態変数設定範囲の編集用の入力ユニットとしてデータ処理システムがキーボード又はマウス等を含む編集ユニットを形成してもよい。
【００８９】
所定量分配過程を伴う状態変数測定は、例えば、上述のようなフローチャートに従って分析してもよく、ここで、瞬間的に測定された値の許容範囲からの逸脱が検出される。グラフィック分析（例えば、パターン認識技術）も、いずれであるか、そうであれば、瞬間測定曲線が許容幅から逸脱する箇所を確認することも考えられる。
【００９０】
図５は、本発明の好適な実施形態についての状態変数設定範囲の生成を示すものである。図５ａは、圧力−時間曲線の曲線の統計的に重要な組をプロットした圧力−時間ダイアグラム（時間を横軸、圧力を縦軸）を示すものである：これらの曲線は、同一の装置及び同一の作動パラメータ設定によって実施した所定量分配過程で測定した。図５ｂは状態変数設定範囲、すなわち、例えば、図５ａの曲線の組の包絡曲線によって高圧力値又は低圧力値の方向に制限された圧力設定範囲１４２を示している。従って、図５ｃは、例えば、平均を形成することによって、曲線群７０から得られた参照曲線２４２を示す。
【００９１】
この参照曲線２４２は、現在測定され、すなわち、スペクトル分析法、好適には高速フーリエ変換及び／又はウェーブレット及び／又は数値積分のような相関計算法によって測定された圧力−時間曲線と比較することができる。各所定量分配過程の質は、この相関に起因する一致の程度の関数として評価することができる（「数値数学（Numetrical Mathematics）」、シャバルツ（H.R.Schwarz）、Terbner Verlag Stuttgart；“工学分析（Engineering Analysis）”１及び２、ブラッタ（Christian Blatter）、スプリンガー・フェラーク（Springer Verlag）、1996）。
【００９２】
一致の程度は通常、０と１（ここで、１は完全に一致する場合の値である）との間の値を有するように標準化された数である。例えば、０．９から１までの一致の設定範囲は、所定量分配過程が欠陥がないと評価される場合の一致の程度の値の範囲を示すものである。例えば、０．４から０．９までの値の範囲において、ピペッティングの不確かな質を仮定することができ、ここでは、ピペッティングを捨てるか否かを決定する決定を個々の場合する。残りの値の範囲（この例では、０から０．４）では、ピペッティングにおいて深刻なミスを確かめる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】（ａ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズ、（ｂ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズ、（ｃ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズ、（ｄ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズ、（ｅｂ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズである。
【図２】液体の所定量分配過程を評価する方法である。
【図３】吸入及び放出過程におけるピペットの液体保持空間に存在する気体の圧力の時間特性と本発明の第１の実施形態による状態変数設定範囲及び設定範囲の周囲の誤差範囲をグラフィックに表示する図である。
【図４】本発明の方法の好適な実施形態を示すフローチャートである。
【図５】本発明の好適な実施形態の状態変数設定範囲の形成を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０  ピペット先端部
１０ａ  開口
１４  液体
１６  プランジャー
２０  液体保持空間
【図２】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004532398.tif 000048
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月30日(2003.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体好適には空気によって少なくとも部分的に充填されたピペットにおける液体の所定量分配過程、特にピペットを用いた吸入及び／又は放出過程を評価する方法であって、この過程において、ピペット内に存在する媒体の少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）を所定量分配過程の実質的に全時間にわたって決定し、その少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）を設定曲線に従う予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’）内にあるか否かを決定し、評価結果（Ｓ６，Ｓ１４，Ｓ１６）を決定の結果に従って出力する方法において、少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）をピペットの液体の量が変化する間で決定し、関連する状態変数設定範囲（４２，；４２’）と比較することを特徴とする方法。
【請求項２】
液体の所定量分配過程が、少なくとも一の状態変数（ｐ）に対して検出される時間特性（４０；４０’）が少なくともいくつかのセグメントに対して状態変数設定範囲（４２；４２’）外であると決定されたときに、欠陥があると評価されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）が少なくともいくつかのセグメントにおいて状態変数設定範囲（４２；４２’）外であるときに、
少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性が状態変数設定範囲（４２；４２’）外である状態変数値範囲の複数の誤差範囲（４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６，５８，４６’、４８’、５２’、５６’）のうちの少なくとも一の誤差範囲において少なくともいくつかのセグメントで存するか否かを決定し、誤差メッセージを通過した少なくとも一の誤差範囲（４６’）に従って出力することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性が予め決められた状態変数設定範囲（４２；４２’）内にあるか否かについての決定を、その時間特性（４０；４０’）と、状態変数設定範囲（４２；４２’）を高状態変数値で境界付ける上部しきい値曲線（６２；６２’）とを比較すること、及び、小さい状態変数値の方向で状態変数設定範囲を境界付ける下部しきい値曲線（６０；６０’）とを比較することによって実施することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）が予め決められた状態変数設定範囲（４２；４２’）内にあるか否かについての決定を、イメージプロセッシングによって実施することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
気体好適には空気によって少なくとも部分的に充填されたピペットにおける液体の所定量分配過程、特にピペットを用いた吸入及び／又は放出過程を評価する方法であって、この過程において、ピペット内に存在する媒体の少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）を所定量分配過程の実質的に全時間にわたって決定し；その少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）を設定曲線に従う予め決められた状態変数設定範囲（２４２）と比較する方法において、少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０；４０’）をピペットの液体の量が変化する間で決定し、関連する状態変数設定範囲（２４２）と比較し、少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性の、状態変数設定範囲（２４２）としての予め決められた参照曲線との一致の程度を相関計算法によって決定し、評価結果をその決定の結果に従って出力することを特徴とするの方法。
【請求項７】
決定の結果としての一致の程度が数値であり、一致の程度が予め決められた一致の程度の設定範囲外であるならば、液体の所定量分配過程を欠陥として評価することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
一致の程度を予め決められた一致の程度の設定範囲外にあるとして決定されるときは、その一致の程度が設定範囲外である一致の程度値範囲の複数の誤差範囲のうちの一の誤差範囲にあるか否かの決定を実施し、誤差メッセージを、一致の程度が入る誤差範囲に従って出力することを特徴とする請求項６又は７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
相関計算法が、少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性から及び参照曲線からの入力量内挿点を用いることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
媒体がピペット内に存する気体であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
状態変数は媒体の圧力（ｐ）及び／又は温度であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
状態変数設定範囲（４２，；４２’；２４２）を液体の所定量分配過程の少なくとも全経過時間に対して定義し、好適には、さらにその間の輸送過程の経過時間に対しても定義することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
液体の所定量分配過程の状態変数設定範囲（４２，；４２’；２４２）は、実質的に同じ過程パラメータを用いて、実質的に同じ液体の所定量分配過程の複数のパフォーマンス（７０）に基づくことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１から５又は請求項１から５の従属項としての請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法を用いて、気体好適には空気によって少なくとも部分的に充填されたピペットにおける液体の所定量分配過程を評価する装置であって：
−ピペットに存在する媒体好適には気体の少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０：４０’）を、ピペットの液体量の変化の間検出するように構成された少なくとも一のセンサーと、
−設定曲線に従う予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’；２４２）を格納するため、及び、センサーによって検出された状態変数値を格納するためのデータメモリと、
−ピペットの液体量の変化の間に少なくとも一の状態変数（ｐ）と予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’）と比較するように構成され、少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０：４０’）が予め決められた状態変数設定範囲（４２，；４２’）内にあるか否かを決定するためのデータ処理ユニットと、
−評価結果（Ｓ６，Ｓ１４，Ｓ１６）を、データ処理ユニットによる比較結果に従って出力する出力ユニットと、を備えた装置。
【請求項１５】
複数の予め決められた誤差範囲（４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６，５８，４６’、４８’、５２’、５６’）をデータメモリに格納し、所定量分配過程の少なくとも一の可能な誤差を誤差範囲（４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６，５８，４６’、４８’、５２’、５６’）のいずれかに割り当てることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
状態変数設定範囲を生成するための編集ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１４又は１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
編集ユニットに接続された入力ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
出力ユニットがグラフィック出力ユニットであり、状態変数設定範囲を入力ユニットを介してグラフィックに定義可能であることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
請求項６から９又は請求項６から９の従属項としての請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法を用いて、気体好適には空気によって少なくとも部分的に充填されたピペットにおける液体の所定量分配過程を評価する装置であって：
−ピペットに存在する媒体好適には気体の少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０：４０’）を、ピペットの液体量の変化の間検出するように構成された少なくとも一のセンサーと、
−予め決められた参照曲線を状態変数設定範囲（２４２）として格納するため、及び、センサーによって検出された状態変数値（ｐ）を格納するためのデータメモリと、
−ピペットの液体量の変化の間の少なくとも一の状態変数（ｐ）の時間特性（４０：４０’）を関連する状態変数設定範囲（２４２）と比較するように構成され、さらに、少なくとも一の状態変数の時間特性の、状態変数設定範囲（２４２）としての予め決められた参照曲線との一致の程度を決定するためのデータ処理ユニットと、
−評価結果（Ｓ６，Ｓ１４，Ｓ１６）を、データ処理ユニットによる比較結果に従って出力する出力ユニットと、を備えた装置。
【請求項２０】
予め決められた一致の程度の設定範囲をデータメモリに格納することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
データ処理ユニットは、一致の程度が予め決められた一致の程度の設定範囲内であるか否かである請求項１９又は２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
請求項１４から１８及び／又は請求項１９から２１のいずれか一項に記載の評価装置を有するピペッティングシステム
【請求項２３】
ピペッティング過程が請求項１から５及び／又は請求項６から９又は請求項１０から１３のいずれか一項又は複数項に記載の方法によって評価されるピペッティングシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体が少なくとも部分的に充填された容器における液体の所定量分配過程を評価する方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体の所定量分配過程は、混合の一部として、又は、例えば、正確な所定量の液体を多量の液体から取り、混合する際の手順の分析として行われることがよくある。液体の所定量分配過程は、化学的、薬学的、医学的及び人体生物学的過程におけるおきまりの過程である。これらの所定量分配過程の多くは、薬学的又は医学的有効成分若しくは薬品の製造の大量生産の一部であるか、又は、それらは、病気の医学的診断を行うことに寄与する。従って、検出されなかった液体の所定量分配の誤りによって、生体特に人の健康に対して障害となり得又は有害でさえある製品が製造されることとなる。しかしながら、たとえ誤った液体の所定量分配が操作可能な若しくは臨床的な品質保証の段階において検出されたとしても、ある事情の下で不要な大量（多数）の不良（不合格）の所定量（ドーズ）のために限定的な量だけが使用可能な貴重な物質を無駄にするおそれがある。
【０００３】
従って、この過程が欠陥を含んでいないか否かについて最も可能な確実性をもってできるだけ早く液体の所定量分配過程を評価することができることは極めて重要である。
【０００４】
液体の所定量分配過程例えば、吸引過程すなわち液体の取り入れに対する、及び、放出過程すなわちピペット内の液体の放出に対する、評価のための従来技術において種々の方法が公知である。
【０００５】
吸引過程においては、まず、ピペットの先端を取り出す液体に浸漬する。そうして、ピペット先端の開口とピペット先端内壁とプランジャーとによって境界が形成されている液体保持空間に存在するある量の気体はシール（密閉）され、環境の気体ボリュームから分離され、それによって、ピペット先端に存在するその量の気体はほぼ一定のままを維持する、すなわち、評価及び凝結過程とは独立している。ピペッティング（ピペットで取る）プランジャーのピペット先端から取り入れ移動のため、シールされる気体のボリュームが増大し、それによって、液体保持空間における気体の圧力が低下する。液体保持空間における気体の圧力と大気圧との間のある圧力差を越えると、液体はピペット先端の開口を抜けて液体保持空間へ流れ始める。液体の流れ込みのため、気体のボリューム（体積）の変化率は低下し、液体保持空間の気体圧力（気圧）の変化率も下がる。
【０００６】
液体の所定量分配過程の公知の評価方法において、液体保持空間の気圧が所定の限界値以下に下がるか否かを確かめるためにモニタリングを備える。過程によっては、通常の値が限界値を超えるか否かに加えて、液体保持空間に囲繞される気圧の変化率も観察する。すなわち、液体保持空間の気圧が所定時間で所定量だけ変化するか否かをのチェックを実施する。このチェックは、圧力−時間曲線の傾斜と所定の傾斜とを比較することによって視覚的に（図的に）、又は、対応する圧力−時間の値のペアを比較することによって分析的に実施することができる。
【０００７】
取り出される液体とピペッティングプランジャーとの間に囲まれた気体の体積が、ピペッティングプランジャーがピペットの開口へ変位移動（ずれる）することによって低下する所定量分配過程について、前述の評価過程（方法）が適用可能である。一般に、液体保持空間に収容された気体の気圧がある限界値以下に達し、限界値を超え若しくは限界値まで低下するならば、及び／又は、経時的な圧力の変化がある限界値以下に達し、限界値を超え若しくは限界値まで低下するならば、所定量分配過程は欠陥がないと評価されるのが実際である。
【０００８】
この従来技術の欠陥の一つは、誤差なしで液体の所定量分配過程が実施されるか否かについての評価は、所定量分配過程の始めに通常測定される少ない測定値に基づくものであることである。気圧の限界値に達した後に生じる誤差はこの方法によって検出することはできない。このような誤差は例えば、液体がピペット先端へ流れ込む間に液体に存在する固体のためにピペット先端開口が目詰まりしたときに生じる。これは、例えば、コンポーネントの合体が液体血液に存在する場合の、血液の所定量分配のケースが対応するだろう。
【０００９】
国際公開第９２／０８５４５号パンフレットに、複数の部分的所定量分配に分割された液体の所定量分配を評価する方法が記載されている。各部分的所定量分配後、ピペット先端部に続くラインにおける気体圧力は固定プランジャーで測定され、上部及び下部しきい値で比較され、続いて、設定曲線に沿った設定範囲を得る。測定点が設定範囲内にあるか否かについてのチェックを実施する。
【００１０】
国際公開第９８／５３３２５号パンフレットに、ピペットに接続されたライン内の液体圧力をピペットプランジャーが移動中の時間範囲について連続的にモニターされる液体の所定量分配を評価する方法が記載されている。これには、このようにして得られるた圧力プロファイルを所定量分配のコースを評価するために予め圧力プロファイルと比較する可能性について記載されている。複数の評価方法をこの目的で開示する；これらの方法では、個々の値だけが平均値又は積分値を生成するために結合され、所定量分配を評価するのに用いられる。
【００１１】
欧州特許第０９８２５９３号明細書には、一の液体を他の液体にピペッティングする過程をモニターする装置が開示されている。他の液体を通る光が検出器で検出される。
【００１２】
欧州特許第０９９０９０９号明細書には、所定量分配中に４つの値を圧力センサで測定するピペッティングする過程をモニターし、しきい値と比較する方法が開示されている。他のしきい値と比較することによって、ピペッティング過程においてあるいはその過程中における特徴的な誤差を検出し、識別する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、当業者が液体の所定量分配過程をできるだけ迅速に実施し、しかも、それらについて信頼性高く評価し、欠陥のある所定量分配を迅速に検出することを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様では、この目的は請求項１に記載の特徴を有する液体の所定量分配を評価する方法によって達成される。
【００１５】
ピペットに存在する媒体の少なくとも一の状態変数は所定量分配過程の実質的に全時間にわたって検出するという事実によって、実質的に全所定量分配過程に対してピペットにおける充填レベルに関する情報を利用して、この情報をそれを評価するのに用いることができる。少なくとも一の状態変数の実質的に全経時的なコースと状態変数設定範囲とを比較することによって、所定量分配中のいかなる時点で生じた少なくとも一の状態変数の異常値をも検出することができ、所定量分配過程を信頼性高く評価することができる。
【００１６】
状態変数設定範囲は設定曲線に従って定義され、少なくとも一の状態変数の時間特性が状態変数設定範囲内にあるか否かを所定量分配過程の評価に対して決定し、評価結果を決定の結果の関数として出力する。これは非常に簡単に実施される比較であり、これによって、所定量分配過程を信頼性高く評価することができる。
【００１７】
状態変数設定範囲は例えば、理想的な状態変数特性であっていくつかの状況下で付加的な許容差を備えたものであってもよい。
【００１８】
以下で用いられる“容器”との語はピペットを意味する。
【００１９】
状態変数は容器内に存在するいかなる媒体においても検出することができる。ピペット内では、容器内に存在する気体の少なくとも一の状態変数を検出することによって、特に正確な結果を得ることが可能である。というのは、流れ出るあるいは流れ込む液体との対比において、容器内に囲繞された気体の量は所定量分配される液体によってほとんど独占的に影響を受け、容器の環境による影響はほとんどないからである。
【００２０】
容器内に存在する気体の少なくとも一の状態変数を検出することの他の利点は、このようにして、所定量分配された液体自体の状態変数の決定の場合よりも少ない所定量分配量を用いることによって、所定量分配過程を評価することが可能となることである。というのは、液体は、気体の場合よりもかなりの程度で容器の壁に対して付着相互作用及び／又は摩擦相互作用し易いからである。これらの相互作用は、ある最小量の液体をわずかにこえるだけで無視できる。
【００２１】
本発明の方法は、いかなる種類の気体すなわち、いかなる気体雰囲気においても実施できる。最も簡単でかつ最も通常の場合、所定量分配過程は大気中で実施する。というのは、この場合の容器は空気で充填されているからである。しかしながら、気体若しくは酸素との接触が所定量分配に望ましくない液体の場合も考えられる。この場合には、本発明の方法は、アルゴン、窒素又は二酸化炭素の雰囲気のような不活性若しくは擬不活性雰囲気における所定量分配において使用してもよい。
【００２２】
上述のように、静水圧は、容器に存在する液体における測定についての状態変数として用いてもよく、気体の圧力及び／又は温度を気体における測定に用いてもよい。容器内に存在する気体の量すなわち気体の質量は、多くの所定量分配容器内での所定量分配過程中にほぼ一定のままであるが、気体の体積はプランジャーの移動によって変化し、従って圧力は体積と共に変化し、所定量分配の実施の際に気体の温度も変化する。容器内の気体の体積の特別に遅い変化の場合には、体積の等温変化をほぼ仮定することが可能である。この場合、圧力の測定だけが関連する。体積において特に迅速な変化があるとき、第１の近似では、状態の断熱変化を仮定することも可能である。というのは、気体に関する断熱の指数の知識を持ちいて、圧力若しくは温度のいずれかを付加的な状態変数として決定することができる。しかしながら、気体の圧力及び温度の両方を検出することによって最大の精度及び信頼性が得られる。というのは、状態変数の検出センサの機能的な信頼性の相互（双方）のモニタリングがあり得るからである。
【００２３】
状態変数の決定のため、状態変数に対して公知の関係で変化する変数を決定することは十分である。
【００２４】
状態変数設定範囲は、液体の所定量分配過程の少なくとも全経過時間について定義されているのが好都合である。この場合、所定量分配過程中においてある所定の時間インターバルだけでなく、実際のある時点において所定量分配過程を評価することが可能である。
【００２５】
しかしながら、これは、状態変数設定範囲が容器内の液体の量の変化の経過時間についてだけ定義されることを意味していない。容器内の液体量の変化の相（フェイズ）の前及び／又は後に状態変数を決定すること、及び、従って、状態変数設定範囲をこれらの時間インターバルまで拡張することも適当である。もしあれば、吸入のフェイズと放出のフェイズとの間の輸送のフェイズを、例えば、小滴（ドロップレット）の形成及び小滴の消失による液体の損失に対して、又はピペット先端の損失に対してモニターすることができる。
【００２６】
液体の所定量分配の前及び後のこのような過程を決定する正確な手順を、一の実施例に基づいて以下にさらに記載する。
【００２７】
得られる評価結果の理解の最大可能な明瞭さ及び容易さのために、少なくとも一の状態変数について検出される時間特性が状態変数設定範囲内である限り、液体の所定量分配過程が誤差なしで評価されるように、かつ、少なくとも一の状態変数について決定される時間特性が少なくともいくつかのセグメント（セクション）において状態変数設定範囲外であることがわかったならば、それが欠陥として評価されるように、状態変数設定範囲を決定するのが好都合である。
【００２８】
例えば、ピペット開口が固体によって目詰まりし、又はその断面が減少し、そして、ある時間の遅延後、流れ込む又は流れ出る液体によって固体がすすぎ出される。この場合、ピペット先端の内部の気圧は例えば、吸入過程において急激に落ち（及び／又は、気体の温度が急激に落ちる）、それによって、状態変数がその設定範囲を出てしまう。問題を取り除いた後、状態変数は設定範囲内の値を仮定してもよい。しかしながら、問題が生じていたときにピペット先端で定義されていない流れ状態が生じていれば、少なくとも一の状態変数について決定される時間特性が少なくともいくつかのセグメントにおいて状態変数設定範囲外であることがわかったならば、ピペットによる取り出し過程が欠陥として評価することがアドバイスされる。
【００２９】
本発明の方法の他の利点は、所定量分配過程の正しいシーケンスを評価することに加えて誤差の種類を決定するために誤差が生じたら、誤差を診断できることである。そうするために、少なくとも一の状態変数の時間特性は少なくともいくつかのセグメントにおいて状態変数設定範囲外であると決定されたときに、少なくとも一の状態変数の特性が少なくともいくつかのセグメントにおいて、状態変数設定範囲外である状態変数値の範囲の複数の誤差範囲（範囲）のうちの少なくとも一の誤差範囲であるか否かを決定する。誤差メッセージは、掃引された少なくとも一の誤差範囲の関数として（に従って）出力される。
【００３０】
少なくとも一の状態変数の時間特性が状態変数設定範囲を出るならば、少なくとも一の状態変数の時間特性は状態変数設定範囲外の状態変数値範囲にある。異なる種類の誤差が、異なる時間で生じるのが通常であり、及び／又は、状態変数値の状態変数値範囲からの異なる変位につながる。従って、状態変数設定範囲周辺の状態変数値範囲を少なくとも一の誤差範囲に、好適には複数の誤差範囲に分割することが可能である。各誤差範囲は一の誤差を正確に割り当てられること、又は、いくつかの状況の下でそれは複数の誤差に割り当てられてもよい。複数の誤差範囲の場合には、それらは、時間で及び／又は状態変数しきい値を通して互いに異なっており、時間にわたって任意に変化する。
【００３１】
同様に、状態変数設定範囲は、残る状態変数値範囲から上部及び下部閾値曲線によって境界を決めてもよい。上部閾値曲線は、より高い状態変数値へ状態変数設定範囲を制限する閾値曲線である。従って、下部閾値曲線は、より低い状態変数値へ状態変数設定範囲を制限する閾値曲線である。閾値曲線は時間の関数であってもよく、実際、これらは通上層であり、というのも状態変数設定範囲が通常重要な設定曲線に従うからである。この場合、少なくとも一の状態変数の時間特性が予め決められた状態変数設定範囲内にあるかどうかの決定が、時間特性と上部閾値曲線及び下部閾値曲線とを比較することによって容易に実施することができるからである。
【００３２】
これに対する代替して、少なくとも一の状態変数の時間特性が予め決められた状態変数設定範囲内にあるかどうかの決定を、イメージプロセッシング（処理）によって実施してもよい。イメージプロセッシング決定法は、データベースをプロセスにおいて用いる本発明の方法によって容易になる。例えば、少なくとも一の状態変数の時間特性、状態変数設定範囲、所望ならば、複数の誤差範囲は図的表示及び解析にとって特に適切である。
【００３３】
本発明の方法によって実施された液体の所定量分配過程の評価の品質は、かなりの程度、評価について用いた状態変数設定範囲に依存する。状態変数設定範囲が非常に広く選択された場合、すでに欠陥がある所定量分配過程が欠陥がないと評価される危険がある。逆に、状態変数設定範囲が非常に狭く選択された場合、欠陥のない所定量分配過程が欠陥があると評価される危険が伴う。
【００３４】
液体の所定量分配過程の評価に対して特に適当なある液体所定量分配過程の状態変数設定範囲は、実質的に同じ過程（プロセス）パラメータを用いて実質的に同じ液体所定量分配過程を繰り返し実施し、それによって少なくとも一の状態変数の時間特性を検出することによって得ることができる。“実質的に同じ過程（プロセス）パラメータ”との表現は、同じ液体（若しくは、少なくとも液体が実質的に同じ速度、表面張力等を有する）が、実質的に同じ周囲温度で、実質的に同じ気体雰囲気において、所定量分配装置の実質的に同じ操作設定を用いて、実質的に同じ容器へすなわち同じ設計の容器へ例えば、同じ製造メーカーからの同じ型番へ所定量分配される。所定量分配装置の操作設定は、例えば、単位時間当たりの液体の体積又は単位時間当たりの液体の重量の所定量分配速度を含む。
【００３５】
所定量分配装置の実際の使用に際して生じる散乱、又は、所定量分配装置の例示的な拡散に寄与する過程パラメータ、例えば、測定温度、所定量分配速度及び上述のような容器の形状は“実質的に同じ”下で包含され、それによって決定される設定範囲はパラメータにおける散乱を考慮することになる。
【００３６】
各所定量分配過程が欠陥なく進行したと仮定すると、所定量分配過程を連続的に実施した後、包絡曲線がこの液体所定量分配過程の付加的なパフォーマンスについて状態変数設定範囲と同じ基礎として用いることができるところの少なくとも一の状態変数の時間特性の一組が得られる。液体所定量分配の品質の安全性関連に依存して、又は、液体所定量分配値に依存して、少なくとも一の状態変数の時間特性のほとんどの包絡曲線は、許容量だけ増加若しくは低下し、そして、増加若しくは低下した包絡曲線は設定範囲として用いてもよい。
【００３７】
それに対する代替として、少なくとも一の状態変数の時間特性の一組は、例えば、平均を形成することによって参照曲線に結合してもよい。左右相称の許容範囲（±n-6）を備えたこの予め決めた参照曲線は、状態変数設定範囲として機能してもよい。
【００３８】
本発明の他の態様では、上述の目的は請求項６に記載の特徴を有する方法によって達成される。
【００３９】
本発明の方法の好適な実施形態に従うと、少なくとも一の状態変数の時間特性と予め決めた参照曲線との一致の程度は、相関計算法によって、少なくとも一の状態変数の時間特性から決定されてもよく、所定量分配過程に係る評価結果は決定の結果の関数として出力されてもよい。相関計算法を用いることによって、少なくとも一の状態変数の時間特性と予め決めた参照曲線との非常に精密な比較が可能となる。また、相関計算プロセスの実施によって、かつ、所定の操作パラメータについて参照曲線を記憶することによって、状態変数設定範囲の記憶のために要するメモリスペースを低減することが可能となり、普及している状態変数特性との比較について要する計算時間が低減されるかもしれない。従って、評価される所定量分配過程がより迅速に行うことができる。計算された相関係数は品質特性（指数）として用いてもよい。
【００４０】
例えば、高速フーリエ変換、多項回帰、通常の回帰法、ウェーブレット及び微分法のような公知の方法を、相関法として用いてもよい。
【００４１】
このような相関計算法は通常、２つの曲線又は数値としての点曲線の間の一致の程度を与える。調べられる所定量分配過程は、例えば、決定される一致の程度は対応する設定範囲の予め決めた範囲外であるならば、欠陥があると評価してもよい。評価結果は、数値を、工業上の所定量分配過程において利用可能な短時間の観点で非常に重要な予め決めた値の範囲と比較することによって、特に迅速に決めることができる。
【００４２】
また、一致の程度が予め決めた程度一致の設定範囲外であると検出されたとき生じる誤差は、さらに広範囲の診断比較法によってより詳細に調べることができる。特に、これによって、一致の程度が対応する設定範囲の程度外である一致の程度の値の範囲の複数の誤差範囲の誤差はにであるか否かを決定できる。誤差メッセージは、一致の程度が位置する誤差範囲の関数として出力される。従って、所定量分配システムにおける組織的な誤差を迅速に・信頼性高く検出し、それを排除することが可能である。それをするために、一致の全程度の値の範囲内の誤差範囲を例えば、実験で決定することができ、ある誤差及び／又は誤差群をそれらに割当て、ある状況の下で、特定の誤差がどの程度深刻であるかに関するステートメントを作ることができる。
【００４３】
さらなる計算時間とさらなるメモリ空間とを軽減することができるように、相関計算法を、少なくとも一の変数状態の時間特性及び参照曲線からの入力内挿点として用いるかどうかで十分である。内挿点間に十分小さい距離があれば、計算時間と所望のメモリ空間とを評価結果の精度を犠牲にすることなくかなり低減することができる。
【００４４】
本発明の他の態様では、上述の目的は請求項１４に記載の装置によって達成される。
【００４５】
少なくとも一の状態変数の時間特性の決定は、連続的に又は時間インターバルをおいて実施される個々の測定に実施してもよく、２つの個々の測定間のインターバルは液体の所定量分配の全経過時間と比較すると小さい。
【００４６】
予め決めた状態変数設定範囲をデータメモリに格納する。さらに、センサで検出された状態変数もデータメモリに格納する。
【００４７】
例えば、各測定に対して、残りの容器に対する可動プランジャーの位置のような、所定量分配過程に特徴的な機械状態又は容器状態を割り当てることによって複数の個々の測定から時間特性が形成されてもよい。プランジャーの位置は、少なくともプランジャーが動くフェイズの間の時間点に等価である。
【００４８】
装置はクロック（時計）を含んでもよい。所望ならば、上述のような装置状態に代替して又はそれに加えて、状態変数決定（判定、測定）に割り当てられる時間点をそれ自体格納してもよい。それらに割り当てられる決定点、又は、それらと等価の機械状態と共に状態変数を格納することは、例えば、少なくとも一のセンサによる状態変数値の決定は一定のインターバルで実施されないときに必要となる。しかしながら、状態変数値が一定の時間インターバルで決定されれば、決定時間の格納は、決定時間が一連の状態変数値での状態変数値のシーケンス位置から決定することができるので削除してもよい。
【００４９】
また、装置は、請求項１４に従って構成されたデータ処理ユニットを含んでもよい。
【００５０】
出力ユニットは、データ処理ユニットによる決定結果の関数として得られる評価結果の出力として用いられる。出力ユニットは、評価結果の出力のため、所望ならば、状態変数の時間特性及び状態変数設定範囲を表示するために、英数字及び／又はグラフィック要素、例えば、色分けされ及び／又は構造化されたライン及び／又は領域のようなものを用いてもよい。
【００５１】
状態変数設定範囲に加えて、複数の予め決めた誤差範囲をデータメモリに格納してもよく、ここで、各誤差範囲は所定量分配過程の少なくとも一の可能な誤差で割り当てられている。このように、データ処理ユニットは、問題の所定量分配過程の誤差を調べることができる。
【００５２】
また、状態変数設定範囲を作るための装置は、状態変数設定範囲を例えば、一組の時間特性に基づいて形成することができる編集ユニットを含んでもよい。
【００５３】
編集ユニットは、それに接続された入力ユニットを含んでもよい。この入力ユニットを介して、例えば、一組の時間特性包絡曲線を一組の曲線によって拡げ又は狭めるところの許容範囲を定義する数値を入れることが可能である。
【００５４】
これの代替として、又は、これに加えて、装置の出力ユニットはグラフィックの出力ユニットであり、この場合、入力ユニットも状態変数設定範囲を図によって決定することができる。状態変数の時間特性と状態変数設定範囲の組を、状態変数設定範囲を形成するために非常に簡単であるが非常に有効なオプションで一緒にビジュアル化して表示する。しかしながら、編集ユニットを用いると、参照曲線は一組の時間特性から形成することができる。しかしながら、これは、計算過程によって格段に精度良く実施してもよい。
【００５５】
前述の本発明の方法の好適な実施形態では、データ処理ユニットは、少なくとも一の状態変数が予め決めた状態変数範囲内にあるか否かを決定してもよい。
【００５６】
本発明の他の態様では、上述の目的は以下のような請求項１９に記載の装置によって達せされてもよい；すなわち、特にデータ処理ユニットは、少なくとも一の状態変数の時間特性の、状態変数設定範囲として予め決められた参照曲線との一致の程度を決定する相関計算過程を実施するように構成されている。予め決められた一致の程度の設定範囲を、決定される一致の程度と比較することができるようにデータメモリに格納すると好都合である。このようにして、決定される一致の程度が予め決められた一致の程度設定範囲内であるか否かを決定することが可能となる。
【００５７】
誤差診断についてデータメモリに格納される上述の誤差範囲は、例えば、対応する値の範囲の程度であってもよい。ある誤差及び／又はある誤差群が対応する値の程度のある範囲に割り当てられる。
【００５８】
評価の信頼性を増大する上述の２つの好適な実施形態が一及び同じ所定量分配過程についての組合せで用いられることをここで明確に指摘したい。
【００５９】
前述のように、本発明の方法は、いかなる液体、いかなる気体雰囲気を有する液体の所定量分配を評価するために用いてもよい。同じことは上述の装置についてもいえる。
【００６０】
ここで、所定量分配が欠陥有り（問題有り）と評価されるときは、本方法及び／又は装置は、単に評価を実施するのに加えて、測定を命令し及び／又は測定を実施してもよいことは留意されたい。これは、例えば、所定量分配過程を止め、ピペット先端を変え、吸引のような所定量分配過程を廃棄し、及びこの所定量分配過程を繰り返すことを繰り返す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
本発明を添付図面に基づいてさらに詳細に説明する。
【００６２】
図１ａから図１ｅをもとに、本発明の実施形態が基礎としているピペッティングにおける液体吸入過程を概略的に説明する。
【００６３】
図１ａは、矢印１２の方向で液体１４の液体レベル１４ａへ移動するピペット先端部１０の断面図である。液体保持空間２０内に存在する気体の圧力を検出する圧力検知センサ２２が液体保持空間に装備されている。
【００６４】
図１ｂでは、ピペット先端部１０における開口１０ａが液体レベル１４ａに達している。従って、ピペット先端部１０の液体保持空間２０に存在する気体全体を大気から分離し、蒸発及び凝結過程が生ぜず、実質的に一定のままである。ピペット先端部１０は矢印１２の方向で下降する。
【００６５】
図１ｃでは、ピペット先端部１０はその最下点に達し、開口１０ａは液体１４に浸漬したままである。プランジャー１６は矢印１８の方向に移動し、摩擦及び表面張力効果のために液体保持空間２０に流れ込む液体はない。
【００６６】
図１ｄには、開口１０ａを介してのピペット先端部１０による液体１４の取込みがすでに始まっていることを示している。プランジャー１６はもはや移動せず（図１ｄ’）、ピそのため、ペット先端部１０の液体保持空間２０の体積は増大しない。しかしながら、環境に対して液体保持空間２０に生じた負圧（真空）のため、液体１４は平衡状態になるまで液体保持空間２０に流れ込む。
【００６７】
図１ｅに最後の吸入過程が示されている。ピペット先端部１０は液体１４から取り出される。ある体積の液体１４がピペット先端部１０の液体保持空間２０にあり、プランジャー１６と液体ボリュームと間に囲繞された気体の環境に対する負圧のためにそこに保持される。また、液体ボリュームとピペット先端部１０の壁との間の摩擦及び付着効果は、ピペット先端部１０に残っている液体ボリュームに寄与する。
【００６８】
図２は、液体の所定量分配過程を評価するための技術水準の圧力−時間ダイアグラム３０を示すものである。時間ｔは図２のダイアグラムの横座標でプロットされており、液体保持空間２０に存在する気体の圧力を縦座標にプロットしている。
【００６９】
液体の所定量分配過程は、圧力−時間曲線が少なくとも数個のセグメントにおいて傾斜αを有するか否かを決定するように、すなわち、気体の圧力の変化率が少なくとも一つの圧力でｔａｎαに比例する所定値に達するか否か及び／又はピペット先端部の液体保持空間の圧力が吸入において所定の限界圧力ｐ＊以下に落ちるか否かを決定するように評価する。圧力−時間曲線において吸入の開始時に近いある時間で傾斜αに達するならば、及び／又は、それが限界値ｐ＊以下に下がるならば、吸入過程は欠陥として評価される。上述の条件の一つが成立しないと、吸入過程は欠陥と評価される。
【００７０】
図３では、吸入過程の間、図１ａから図１ｅの圧力検出センサ２２で検出されるピペット先端部１０の液体保持空間２０内の気圧が時間範囲Ａにおいて点線４０で表示している。この圧力の経時曲線を座標系でプロットする。時間ｔは横座標でプロットし、液体保持空間２０内の気圧ｐは縦座標にプロットする。
【００７１】
また、設定曲線に従う圧力設定範囲４２をこの座標系においてプロットする。このダイアグラムでは、圧力設定範囲４２より下の誤差範囲４４，４６及び４８は、圧力設定範囲４２より上のすなわちより高圧の誤差範囲５０，５２，５４，５６及び５８は、圧力設定範囲４２の外である。
【００７２】
図３では、圧力設定範囲４２の全定義範囲での気圧の経時曲線４０はこの範囲であり、これが当該所定量分配過程が欠陥と評価される理由である。
【００７３】
図１ａから図１ｅのピペット先端部１０の液体保持空間２０内の気圧の曲線４０をさらによく理解するために、以下に簡単に説明する。
【００７４】
この曲線は、雰囲気圧ｐ０で時刻＝０に始まる。第１のセグメント４０ａでは、圧力は一定のままである。これは、液体保持空間２０の体積が一定のままである図１ａで示した状態に対応する。図１ｂで示したようなピペット先端部１０における開口１０ａが液体レベル１４ａに達するや否や、先端部の浸漬が大きくなるにつれてピペット先端部内の大きくなる静圧に重ね合わされた液体表面に接触した付着のために、圧力のわずかな減少がまずある。両方の効果は比較的マイナーであり、従って、図３に入ることはない。
【００７５】
図１ｃに対応する時間点では、プランジャー１６は上に、圧力が急激に減少する結果を伴って、一定の割合で矢印１８の方向に動く。セグメント４０ｃによって表示された圧力の劇的な減少のこのフェイズは点４０ｄで終わり、この点で液体がピペット先端部の液体保持空間２０へ流れ込み始める。点４０ｄに隣接する領域４０ｅでは、プランジャー１６の移動によって生じた液体保持空間２０において囲繞された気体の気体体積の増大は、液体保持空間２０内に流れ込む液体のために最小となり、すなわち、液体界面はそれが上昇するとプランジャーに従う。ほぼ、プランジャーによって生じたい気体体積の増大と入り込む液体によって生じた体積の減少との間に動的平衡が確立する。
【００７６】
プランジャーの移動と液体保持空間の体積の増大は、点４０ｆで時刻ｔ１で終了する（図１ｄ）。ピペット先端部１０の雰囲気気体に対する液体保持空間２０に存在する気体の負圧によって、液体保持空間２０にさらに液体が流れ込み、それによって、セグメント４０ｇに示されている、液体保持空間に囲繞された気体の体積が急速に減少し、それと共に、その圧力が急速に増大する。
【００７７】
点４０ｈでは、ピペット先端部１０は液体から取り出されている（図１ｅ）。この直前、ピペット先端部１０の液体保持空間２０内への液体の流れ込みが終了する（図１ｄ’）。点４０ｈでは、プランジャー１６と液体保持空間２０内の液体との間に囲繞された気体は、液体の十分多い所定量分配量にほぼ比例する負の圧力差Δρ以下である。少量の液体では、すなわち、液体に依存する約30μＬ以下の量では、液体とピペット先端部の壁との間の摩擦及び付着効果は非常に強く、そのため、負の圧力の差と所定量分配された液体量との間には直接的に比例関係はない。
【００７８】
個々の誤差範囲４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６及び５８は、時間で及び圧力値によって及び／又は経時的な圧力値曲線において互いに境界分けされている。圧両区設定範囲４は、下のしきい値曲線６０によって低い圧力に対して、及び、上のしきい値曲線６２によって高い圧力に対して境界分けされている。下部及ぶ上部の閾値曲線６０，６２は、時間の関数として圧力の関数であり、個々に定義できる。例えば、以下の誤差は異なる誤差範囲に割り当てることができる：
【００７９】
誤差範囲４４：欠陥のある圧力測定
誤差範囲４６：ピペット開口が詰まっている
誤差範囲４８：吸入時間が長すぎる
誤差範囲５０：欠陥のある圧力測定
誤差範囲５２：吸入及び放出がスイッチされ、ピペット開口が詰まっている
誤差範囲５４：ピペット先端部が漏れている
誤差範囲５６：吸入過程が中断され、又は、液体に気泡がある
誤差範囲５８：ピペット先端部に液体が少なすぎ又は液体がない
【００８０】
放出過程（工程）における気圧曲線、圧力設定範囲及び圧力設定範囲の周辺の誤差範囲を、図３の時間範囲（領域、区分）Ｂに示す。放出過程は、例えば、前述に記載した吸入過程に従って、又は、時間領域Ｃの間の輸送過程に従って生じてもよい。吸入過程の時間セグメントＡにおけるのと同じ要素は、放出過程の時間セグメントＢにおいてもプライム付きの同じ参照番号を付与している。時間セグメントＢの誤差範囲は、対応する誤差割当てを有する範囲をプライム付きの同じさ参照番号が付されるように番号付けした。最後の液体小滴の時間での圧力を４０’ｉで示し、プランジャーが停止した後に到達しかつ雰囲気圧力Ｐ０から導出される平衡圧力を４０’ｋで示した。
【００８１】
誤差メッセージ及び誤差範囲についての以下の割当てを適用できる：
誤差範囲４６’：ピペット開口が詰まっている
誤差範囲４８’：放出時間が長すぎる
誤差範囲５２’：吸入及び放出がスイッチされ、ピペット開口が詰まっている
誤差範囲５６’：ピペット先端部又はピペットシステムが漏れている
【００８２】
誤差範囲の使用については以下のように理解される。例えば、ピペッティング開口が放出時に目詰まりすると、ピペット先端部内に存在する液体はピペット先端部から出ることができないか、又は、わずかな量が出るに過ぎない。ピペット先端部の液体保持空間の体積を減少する放出の際のプランジャーの外方への変位移動のため、ピペット先端部に囲繞される気体は圧縮される。従って、気体の圧力は増大する。結果として、圧力−時間曲線は設定範囲４２’を出て、その上部しきい値６２’を越え、誤差範囲４６’に入る。これは、図３の時間領域Ｂにおける点線４１’で示している。このように、誤差が液体の所定量分配中に生じることを信頼性高く確かめることが可能となるだけでなく、誤差を診断することができる。
【００８３】
その間の時間範囲では、圧力モニタリングを、許容された輸送の際の揺らぎを考慮するために、頂部及び底部はいくらか延びた許容圧力設定範囲４２’’を用いて行ってもよい。圧力が設定範囲（誤差範囲７０）を越えると、又は、それが設定範囲（誤差範囲７２）の下に落ちると、誤差が検出される。
【００８４】
図４は、フローチャートで液体の所定量分配の評価の流れを示すものである。段階Ｓ１では、ピペッティング過程が始まり、例えば、図３の時間セグメントＡから公知の吸入過程が始まる。液体の所定量分配の開始時に、シーケンスに関連するパラメータを初期化し、すなわち、時計をゼロに設定されて始まり、検出時間点ｔｅｒｆで圧力検出センサによって検出される圧力ｐｅｒｆをゼロに設定し、同様にｔｅｒｆがゼロに設定される。液体の所定量分配の経過時間を示す値時計ｍａｘがロードされる。
【００８５】
次の段階Ｓ２では、液体保持空間内に存在する気体の圧力を検出し、時計の瞬間の値が検出時点の変数ｔｅｒｆにロードされる。検出時点ｔｅｒｆでの圧力ｐが変数ｐｅｒｆにロードされ、すなわち、圧力の決定は時点ｔｅｒｆで実施される。
【００８６】
以下の段階Ｓ３では、各検出時点ｔｅｒｆに割り当てられるしきい値はメモリからロードされる。ＵＳＷはここでは、圧力設定範囲の下部しきい値（すなわち、図３のｔｅｒｆでの下部しきい曲線の値６０）を示し、ＯＳＷは上部しきい値を示す。ＳＷ１からＳＷｎは、個々の誤差範囲を分離するしきい値を示す。例えば、圧力決定は、図３のライン６４によって示された時点ｔｅｒｆで実施される場合、点ＳＷ１は誤差範囲５６を誤差範囲５４から分離するしきい値であり、点ＳＷ２は誤差範囲５４を誤差範囲５２から分離するしきい値である。値ｎは、２つの誤差範囲間のしきい値の最大数を示している。図３で示した例では、ｎ＝２である。
【００８７】
次の段階Ｓ４では、検出された圧力ｐｅｒｆが下部圧力値に対して圧力設定範囲を境界づける下部しきい値ＵＳＷ以上か否かを決定するためのチェックを行う。そうである場合、次の段階Ｓ５において、検出圧力ｐｅｒｆが上部圧力値に対して圧力設定範囲を境界づける上部しきい値ＯＳＷ以下か否かを決定するためのチェックを行う。そうである場合、次の段階Ｓ６で、過程が正しく行われている情報が出力される。
【００８８】
段階Ｓ７は、最後の圧力決定後に時間Δｔが経過したときだけ、他の圧力決定が可能となる待ち（waiting）ループを示すものである。
【００８９】
Ｓ８では、所定量分配過程に対して時間限界リミット時計ｍａｘに達しているか否かを決定するチェックを実施する。時間限界に達すると、シーケンスは終了し、そうでない場合には、シーケンスはＳ２に戻り、ピペット先端部の液体保持空間において気体圧力の新たな決定にいく。
【００９０】
段階Ｓ４では、検出圧力ｐｅｒｆが下部しきい値ＵＳＷ以下、すなわち、気体の圧力ー時間曲線は圧力設定範囲を出て下部圧力値へ向かい、段落Ｓ９では、フラッグ（旗）Ｆ＿ＫＩを１に設定する。以下の段階Ｓ１０では、走査変数ｋ＝１に設定する。圧力−時間曲線が、上部圧力値へ圧力設定範囲を出ると、すなわち、それがＳ５において、検出圧力ｐｅｒｆが上部しきい値ＯＳＷより大きいことがわかれば、次いで、段落Ｓ１０は同様に達するが、Ｆ＿ＫＩは初期値ゼロのままである。
【００９１】
誤差が液体の所定量分配過程においてすでに生じていることが決定された後、以下に記載した段階でそれが診断される。以下の約定が用いられる：少なくとも一つのメッセージが各誤差範囲に割り当てられる。誤差メッセージは一次元場（＝ベクトル）として定義され、ここでは、誤差メッセージにおける誤差メッセージ（Ｘ）についての個々の入力は、増大する圧力の方向において誤差範囲に割り当てる、すなわち、誤差メッセージ（０）は誤差範囲４６に割当て、誤差メッセージ（１）は誤差範囲５６割当て、誤差メッセージ（２）は誤差範囲５４に割当て、誤差メッセージ（３）は誤差範囲５２に割当てる。従って、一次元の誤差メッセージ場は、ある時点で存在する誤差範囲の数の関数として異なる数の入力を含む。
【００９２】
段階Ｓ１１では、システムは、検出圧力ｐｅｒｆがｋｔｈのしきい値よりも大きいか否かを決定する。そうである場合、段階Ｓ２では、走査変数ｋは１づつで増分されており、ｋがすでに、時点ｔｅｒｆに割り当てられたしきい値の最大値ｎを越えたか否かを決定するためのチェックを実施する。ｋがこの数を超えていない場合は、段階Ｓ１１のチェックを繰り返し、走査変数を有するこの時間は１づつ増分する。
【００９３】
しかしながら、ｋが１だけ増分した後に値ｎを越えると、テストされる圧力値は、最大の圧力値を有する範囲内になければならず、段階Ｓ１４では誤差メッセージ（ｋ）が出力される、すなわち、この例では、これは誤差範囲５２の誤差メッセージ（３）である。
【００９４】
段階１１でのチェックにより、検出圧力ｐｅｒｆがしきいＳＷｋを越えないことが明らかになれば、段階Ｓ１５では、Ｆ＿ＫＩが１の値であるか否か、すなわち、圧力−時間曲線が上部（高）若しくは下部（低）圧力値へ圧力設定範囲を超えているか否かを決定するチェックを行う。フラッグＦ＿ＫＩがゼロの値であれば、すなわち、圧力が高圧力値へ圧力設定範囲を超えていれば、圧力−時間曲線が低圧力値の方向において圧力設定範囲を越え、段階Ｓ１６では誤差メッセージ（ｋ−１）が出力される。誤差メッセージの出力後、この例でのシーケンスは段階Ｓ７の待ちループにジャンプする。しかしながら、誤差メッセージの出力について他の手順、例えば、ピペッティングシステムの非常時停止又はピペット先端部の交換に従うことも可能である。しかしながら、所定量分配過程の終了まで、欠陥所定量分配の事象において、経時的に検出される状態変数の経路をモニターすることはしばしば興味深い。というのは、ある状態の下では、少なくとも一の状態変数の時間特性が複数の誤差範囲に達することができるからである。
【００９５】
本発明の過程を行う装置は例えば、電子的データ処理システム特にパソコン又は制御マイクロプロセッサであってもよい。このデータ処理システムは、少なくとも一の状態変数例えば、圧力の時間特性を検出するために、ピペットの先端部で少なくとも一のセンサに接続されている。データメモリはハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、コンピュータシステム内の内部ＲＡＭメモリ、又は、マイクロコントローラに結合されたＰＣ内のメモリであってもよい。データ処理システムのＣＰＵはデータ処理ユニットを形成し、表示スクリーン又はプリンターは装置の出力を構成する。ＣＰＵは、状態変数設定範囲の編集用の入力ユニットとしてデータ処理システムがキーボード又はマウス等を含む編集ユニットを形成してもよい。
【００９６】
所定量分配過程を伴う状態変数測定は、例えば、上述のようなフローチャートに従って分析してもよく、ここで、瞬間的に測定された値の許容範囲からの逸脱が検出される。グラフィック分析（例えば、パターン認識技術）も、いずれであるか、そうであれば、瞬間測定曲線が許容幅から逸脱する箇所を確認することも考えられる。
【００９７】
図５は、本発明の好適な実施形態についての状態変数設定範囲の生成を示すものである。図５ａは、圧力−時間曲線の曲線の統計的に重要な組をプロットした圧力−時間ダイアグラム（時間を横軸、圧力を縦軸）を示すものである：これらの曲線は、同一の装置及び同一の作動パラメータ設定によって実施した所定量分配過程で測定した。図５ｂは状態変数設定範囲、すなわち、例えば、図５ａの曲線の組の包絡曲線によって高圧力値又は低圧力値の方向に制限された圧力設定範囲１４２を示している。従って、図５ｃは、例えば、平均を形成することによって、曲線群７０から得られた参照曲線２４２を示す。
【００９８】
この参照曲線２４２は、現在測定され、すなわち、スペクトル分析法、好適には高速フーリエ変換及び／又はウェーブレット及び／又は数値積分のような相関計算法によって測定された圧力−時間曲線と比較することができる。各所定量分配過程の質は、この相関に起因する一致の程度の関数として評価することができる（「数値数学（Numetrical Mathematics）」、シャバルツ（H.R.Schwarz）、Terbner Verlag Stuttgart；“工学分析（Engineering Analysis）”１及び２、ブラッタ（Christian Blatter）、スプリンガー・フェラーク（Springer Verlag）、1996）。
【００９９】
一致の程度は通常、０と１（ここで、１は完全に一致する場合の値である）との間の値を有するように標準化された数である。例えば、０．９から１までの一致の設定範囲は、所定量分配過程が欠陥がないと評価される場合の一致の程度の値の範囲を示すものである。例えば、０．４から０．９までの値の範囲において、ピペッティングの不確かな質を仮定することができ、ここでは、ピペッティングを捨てるか否かを決定する決定を個々の場合する。残りの値の範囲（この例では、０から０．４）では、ピペッティングにおいて深刻なミスを確かめる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】（ａ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズ、（ｂ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズ、（ｃ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズ、（ｄ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズ、（ｅｂ）ピペッティングにおける吸入過程のフェイズである。
【図２】液体の所定量分配過程を評価する方法である。
【図３】吸入及び放出過程におけるピペットの液体保持空間に存在する気体の圧力の時間特性と本発明の第１の実施形態による状態変数設定範囲及び設定範囲の周囲の誤差範囲をグラフィックに表示する図である。
【図４】本発明の方法の好適な実施形態を示すフローチャートである。
【図５】本発明の好適な実施形態の状態変数設定範囲の形成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  ピペット先端部
１０ａ  開口
１４  液体
１６  プランジャー
２０  液体保持空間




【国際調査報告】
2004532398.tif 000049
2004532398.tif 000050
2004532398.tif 000051
2004532398.tif 000052
2004532398.tif 000053
2004532398.tif 000054