(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長の光を発する光源ランプと、点光源である光源ランプより発する光を平行光線に整える複数の、かつ種類の異なるレンズを組み合わせてなるレンズ系により導かれた光を導入する導入窓およびこの導入窓から入射した光を導出する導出窓を備え、試料液を収容可能な内容積を有する測定槽と、前記導出窓から出射した光を受光してこれを光電変換する光電変換素子と、この光電変換素子から出力される電気信号に基づいて吸光度を算出する演算部とを有する光学測定手段と、
前記測定槽内に配置された回転ブラシと、回転ブラシの回転軸を昇降させて、回転ブラシ全体を昇降させる回転ブラシ昇降手段と、前記回転ブラシを回転させる駆動モータとを有する洗浄手段と、
(1)光源ランプがＯＮ状態であること、(2)回転ブラシが光路遮断状態にあること、(3)光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、回転ブラシが正常に光路遮断状態にまで下降していないとして洗浄手段が異常であると判断し、(1)光源ランプがＯＮ状態であること、(2)回転ブラシが光路遮断状態にあること、(3)光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、回転ブラシが正常に光路遮断状態にまで下降した位置に配置されるとして洗浄手段は正常であると判断し、(1)光源ランプがＯＮ状態であること、(2)回転ブラシが光路非遮断状態にあること、(3)光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、光源および光電変換素子を含む測定手段のいずれかが異常であると判断し、(1)光源ランプがＯＮ状態であること、(2)回転ブラシが光路非遮断状態にあること、(3)光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、測定手段は正常であると判断する判断手段と
を有することを特徴とする試料分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は試料分析装置に関し、さらに詳述すると装置における動作の正常および異常の判断をすることのできる試料分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、試料分析装置、たとえば濁度分析装置における試料液の分析は以下のように行なわれる。
【０００３】
前記濁度分析装置１０１は、図２に示されるように、光源ランプ１０２と、鏡筒１０３と、サンプル槽１０４と、一対の透過窓１０５ａ、１０５ｂと、積分球１０６と、透過光受光素子１０７と、散乱光受光素子１１１と、プリアンプ１０８と、洗浄ブラシ１０９と、モータ１１０と、モニター（図示されない）とを有する。
【０００４】
前記サンプル槽１０４に試料液を充填し、充填後に前記光源ランプ１０２から前記鏡筒１０３内を通してサンプル槽１０４の周側面に設けられた透過窓１０５ａを通して前記試料液に光が照射される。サンプル槽１０４内の試料液を通過した光は、透過窓１０５ｂおよび積分球１０６内を通過して前記透過光受光素子１０７に到達する。この光は前記透過光受光素子１０７により電気信号に光電変換され、前記プリアンプ１０８によりこの電気信号が増幅されてからモニター（図示されない）に出力される。
【０００５】
測定後、前記サンプル槽１０４の下端部に設けられた排出口（図示されない）から測定済みの試料液が排出される。排出後、洗浄液が前記サンプル槽１０４内に注入され、しかも前記モータ１１０の駆動により、前記サンプル槽１０４の上方に静置された洗浄ブラシ１０９がサンプル槽１０４の内壁を擦りながら下降する。所定時間をかけて洗浄作業を行った後、再度試料液を充填して次の新たな試料液につき測定を行う。
【０００６】
しかしながら、図２に示されるように、この濁度分析装置１０１における光源ランプ１０２と、鏡筒１０３と、サンプル槽１０４と、一対の透過窓１０５ａ、１０５ｂと、積分球１０６と、透過光受光素子１０７と、プリアンプ１０８と、洗浄ブラシ１０９と、モータ１１０とは箱体内部に収納されているので、外部から目視等で内部の作動状態を確認することができない。特に、洗浄ブラシ１０９が正常に作動してサンプル槽１０４内で洗浄作業を行っているのか、光源ランプ１０２および透過光受光素子１０７のどちらかが故障することなく正常に作動して測定が行われているのか、について確認をするのが困難である。
【０００７】
つまり、この装置が故障すると、即座に確認することができないという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、試料液の測定および測定後の洗浄作業が正常に行われているか、そうでないかを判断すること、具体的には洗浄ブラシの動作につきその正常および異常、および光源ランプと透過光受光素子との動作につきその正常および異常を判断することのできる試料分析装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための請求項１に記載の構成は、所定波長の光を発する光源ランプと、点光源である光源ランプより発する光を平行光線に整える複数の、かつ種類の異なるレンズを組み合わせてなるレンズ系により導かれた光を導入する導入窓およびこの導入窓から入射した光を導出する導出窓を備え、試料液を収容可能な内容積を有する測定槽と、前記導出窓から出射した光を受光してこれを光電変換する光電変換素子と、この光電変換素子から出力される電気信号に基づいて吸光度を算出する演算部とを有する光学測定手段と、
前記測定槽内に配置された回転ブラシと、回転ブラシの回転軸を昇降させて、回転ブラシ全体を昇降させる回転ブラシ昇降手段と、前記回転ブラシを回転させる駆動モータとを有する洗浄手段と、
(1)光源ランプがＯＮ状態であること、(2)回転ブラシが光路遮断状態にあること、(3)光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、回転ブラシが正常に光路遮断状態にまで下降していないとして洗浄手段が異常であると判断し、(1)光源ランプがＯＮ状態であること、(2)回転ブラシが光路遮断状態にあること、(3)光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、回転ブラシが正常に光路遮断状態にまで下降した位置に配置されるとして洗浄手段は正常であると判断し、(1)光源ランプがＯＮ状態であること、(2)回転ブラシが光路非遮断状態にあること、(3)光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、光源および光電変換素子を含む測定手段のいずれかが異常であると判断し、(1)光源ランプがＯＮ状態であること、(2)回転ブラシが光路非遮断状態にあること、(3)光電変換素子から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、測定手段は正常であると判断する判断手段と
を有することを特徴とする試料分析装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の試料分析装置は、測定手段と、洗浄手段と、判断手段とを有する。
前記測定手段は、試料液を測定可能に形成されてなる。
【００１１】
前記測定手段は、試料液の特性を測定ないし分析する手段である。この明細書においては「分析」なる概念中に「測定」を含めることにする。分析の例として、たとえば比色分析、吸光度分析、蛍光・燐光分析、赤外線分光分析、旋光度測定等の光学的分析ないし光学的測定、超音波を使用する音響的測定、温度測定等の熱的測定、質量分析、あるいは電位差分析等の電気化学的測定等を挙げることができる。この発明においては、測定結果を電気信号として出力することのできる限り、測定手段は前記各種の分析のいずれかを行う手段である。この発明において好適な測定手段は、光源および光源から発する光を集光するレンズ系を有する光源系と、試料液を収容することができ、しかも前記光源系から出射する光を入射する入射口および試料液を透過した光を出射する出射口を有する測定槽（場合により測定容器あるいは測定セル等とも称される。）と、前記出射口から出射する光を光電変換する光電変換素子を有する検出系とを有する光学的測定手段である。
【００１２】
前記洗浄手段は、測定手段を洗浄する機能を有する。さらに詳しくは、測定手段における試料液の収容される測定槽内を洗浄する機能を有する。この発明において好適な洗浄手段は、前記光学的測定手段における測定槽内を洗浄する手段であり、たとえば回転ブラシとこの回転ブラシを回転させる回転手段とこの回転ブラシ自体を昇降させる昇降手段とを備えるブラシ洗浄手段である。
【００１３】
前記判断手段は、前記測定手段および洗浄手段のいずれかの動作が正常または異常であることを判断することのできるように形成されてなる。好適な判断手段は、前記測定手段である光学的測定手段中の光源および光電変換素子の少なくともいずれかが異常であること、および光学的測定手段は正常であるが洗浄手段における特に昇降手段が異常であることのいずれかまたは両方を判断することのできる機能を有する手段である。
【００１４】
より具体的には、前記判断手段は、(1) 前記ブラシ洗浄手段が前記測定槽中の光通過経路中を遮断する作動状態となるように前記洗浄手段を動作させた場合に、前記光電変換素子からの出力があったときには前記洗浄手段は異常な動作をしていると決定し、(2) 前記ブラシ洗浄手段が前記測定槽中の光通過経路中を遮断する作動状態となるように前記洗浄手段を動作させた場合に、前記光電変換素子からの出力がないときには、前記光学的測定手段が正常であると決定し、(3) 前記ブラシ洗浄手段が前記測定槽中の光通過経路中を遮断しない作動状態となるように前記洗浄手段を動作状態に置いた場合に、前記光電変換素子からの出力がないときには、前記光学的測定手段が異常であると決定し、(4) 前記ブラシ洗浄手段が前記測定槽中の光通過経路中を遮断しない作動状態となるように前記洗浄手段を動作させた場合に、前記光電変換素子が受光したときには、前記光学的測定手段が正常であると決定するように形成される。
【００１５】
この判断手段は、コンピュータなどを使用して形成することができる。
【００１６】
なお、前記判断手段による判断結果は、表示手段たとえばＣＲＴ等に表示される。
【００１７】
この発明の試料分析装置は、たとえば以下のようにして形成される。たとえば、洗浄手段は測定手段における試料液の収容される部位を洗浄可能に測定手段に結合され、判断手段は、前記洗浄手段の動作状態および測定手段の動作状態を電気的に確認可能に前記洗浄手段および測定手段と結合される。
【００１８】
特に測定手段が前記光学的測定手段であり、前記洗浄手段が前記ブラシ洗浄手段であるときには、この試料分析装置は、回転ブラシを測定槽内に配置し、回転ブラシが回転しつつ測定槽内を昇降可能に回転手段および昇降手段を設け、前記測定槽内に光を照射可能に光源系を設け、また、測定槽内の被測定液を透過した光を光電変換可能に検出系を設けてなる。
【００１９】
この発明の試料分析装置は、以下のように動作する。すなわち洗浄手段を動作させた状態にして測定手段を動作状態におく。洗浄手段が動作している状態においては測定手段は測定不可能な状態になっている。ところが、測定手段から測定信号が出力されたときには、判断手段は洗浄手段が異常であると決定する。また、洗浄手段を作動している状態において測定手段から測定信号が出力されないときには、判断手段は洗浄手段が正常であると決定する。洗浄手段が動作していない場合に、前記測定手段を動作させたときに、測定手段から出力信号がないときには、この測定手段が異常であると判断手段が決定する。洗浄手段が作動していない場合に、前記測定手段を動作させたとき、測定手段から出力信号が出力されたときには、その測定手段は正常であると判断手段が決定する。
【００２０】
この発明の試料分析装置が、光源および光源から発する光を集光するレンズ系を有する光源系と、試料液を収容することができ、しかも前記光源系から出射する光を入射する入射口および試料液を透過した光を出射する出射口を有する測定槽と、前記出射口から出射する光を光電変換する光電変換素子を有する検出系とを有する光学的測定手段、前記測定槽内を洗浄する回転ブラシと、この回転ブラシを回転させる回転手段と、この回転ブラシ自体を昇降させる昇降手段とを備えるブラシ洗浄手段、および、前記測定手段および洗浄手段のいずれかの動作が正常または異常であることを判断する判断手段を備えてなるときには、以下のように作用する。
【００２１】
すなわち、(1) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を回転ブラシが遮断するような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力があったときには前記洗浄手段は異常な動作をしていると判断手段が決定する。(2) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を回転ブラシが遮断するような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力がないときには、前記光学的測定手段が正常であると判断手段が決定する。(3) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を遮断しないような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力がないときには、前記光学的測定手段が異常であると判断手段が決定する。(4) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を回転ブラシが遮断しないような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力があるときには、前記光学的測定手段が正常であると判断手段が決定する。
【００２２】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
なお、この発明が以下の実施例に限定されるものでないことは、言うまでもない。
【００２４】
図１は、この発明の一実施例である試料分析装置を示す概略図である。
【００２５】
図１に示されるように、この発明の一実施例である試料分析装置１は、測定手段２と、洗浄手段３と、判断手段４、操作卓５と、電源６とを有する。
【００２６】
この測定手段２は、所定波長の光を発する光源ランプ７と、点光源である光源ランプ７より発する光を平行光線に整える複数の、かつ種類の異なるレンズを組み合わせてなるレンズ系を内蔵する鏡筒８と、前記鏡筒８により導かれた光を導入する導入窓９およびこの導入窓から入射した光を導出する導出窓１０を備え、試料液を収容可能な内容積を有する測定槽１１と、前記導出窓１０から出射した光を受光してこれを光電変換する光電変換素子１２と、この光電変換素子１２から出力される電気信号を増幅するプリアンプ１３と、このプリアンプ１３より出力される電気信号に基づいて吸光度を算出する演算部１４とを有する。
【００２７】
上記光源ランプ７、鏡筒８、測定槽１１、光電変換素子１２等は、筐体内に収容されていて、外部からその内部構造が看取することができない。この測定手段２の動作は、図示しない制御部により制御される。
【００２８】
洗浄手段３は、前記測定槽１１内に配置された回転ブラシ１５と、回転ブラシ１５の回転軸を昇降させて、回転ブラシ１５全体を昇降させる回転ブラシ昇降手段（図示せず。）と、前記回転ブラシ１５の回転軸に設けられた歯車に噛合する歯車を軸支する回転軸を備えた駆動モータ１６とを有する。この洗浄手段３は、図示しない制御手段によりその動作が制御される。また、この回転ブラシ１５は、水平に配置された円盤の周側面にブラシが植設される。前記回転軸の回転により回転ブラシ１５が回転し、しかも図示しない回転ブラシ昇降手段により測定槽１１内を昇降してブラシが測定槽１１の内壁を摺擦するようになっている。なお、この回転ブラシ１５が動作しているときには、測定槽１１内に洗浄液が供給されるようになっている。
【００２９】
前記操作卓５は、この試料分析装置１の各部を動作させるための各種起動スイッチ、各部の動作を指示するためのキイボードを備える。
【００３０】
電源６は、この試料分析装置１を動作させる電力を各部に供給する。図１においては、電源６は操作卓５における測定手段２を起動するための起動スイッチがＯＮとなることにより、電源６から光源ランプ７に通電され、また洗浄手段３を起動するための起動スイッチがＯＮとなることにより洗浄手段３に通電されるようになっている。
【００３１】
判断手段４は、前記起動スイッチがＯＮ、ＯＦＦのいずれかの状態であるかを判別する信号を入力し、また前記光電変換素子１２からの出力信号を入力し、これらの信号に基づいて、測定手段２および洗浄手段３の正常および異常を判断ないし決定する。
【００３２】
図１において、１７で示されるのは、判断手段４で判断ないし決定された事項を表示する表示手段であるＣＲＴである。
【００３３】
この試料分析装置１は次のように動作する。
【００３４】
先ず、光源ランプ７が点灯状態になるように、また、測定槽１１内の導入窓９から導出窓１０へと抜ける光路上に回転ブラシ１５が位置するように、操作卓５上の起動スイッチおよびキイボードを操作する。操作卓５における起動スイッチをＯＮにすることにより、判断手段４に、光源ランプ７が動作状態であること、および回転ブラシ１５が下降して光路上に位置していることを示す情報が入力されている。この情報は、操作卓５から判断手段４に直接に入力されるようになっていても良いし、また操作卓５からの指示信号あるいは起動信号を入力する電源６がどの部分に通電しているかの状態を把握して判断手段４が判断するようにしても良い。このとき、起動スイッチをＯＮにしたからといっても、光源ランプ７が点灯しているか否か、および回転ブラシ１５が測定槽１１内の導入窓９から導出窓１０へと抜ける光路上に正しく位置しているかは、これらが筐体（ケース）内に収容されているので、目視により確認することができない。
【００３５】
この状態で、判断手段４に演算部１４を経由して（場合によってはこの演算部１４を経由しなくても良いのであるが）、光電変換素子１２からの光検知出力信号が入力すると、判断手段４は、▲１▼光源ランプ７がＯＮ状態であること、▲２▼回転ブラシが光路遮断状態にあること、▲３▼光電変換素子１２から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、回転ブラシ１５が正常に光路遮断状態にまで下降した位置にいず、したがって洗浄手段３が異常であると判断する。この洗浄手段３が異常であるとの判断を示す信号がＣＲＴ１７に出力され、ＣＲＴ１７にてたとえば「洗浄ブラシ異常」あるいは「洗浄手段異常」の表示がなされる。
【００３６】
また、前記状態で、判断手段４に演算部１４を経由して光電変換素子１２からの光検知出力信号が入力しないときには、判断手段４は、▲１▼光源ランプ７がＯＮ状態であること、▲２▼回転ブラシが光路遮断状態にあること、▲３▼光電変換素子１２から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、回転ブラシ１５が正常に光路遮断状態にまで下降した位置に配置され、したがって洗浄手段３は正常であると判断する。この洗浄手段３が正常であるとの判断を示す信号がＣＲＴ１７に出力され、ＣＲＴ１７にてたとえば「洗浄ブラシ正常」あるいは「洗浄手段正常」の表示がなされる。
【００３７】
光源ランプ７が点灯状態になるように、また、測定槽１１内の導入窓９から導出窓１０へと抜ける光路上に回転ブラシ１５が位置しないように、操作卓５上の起動スイッチおよびキイボードを操作する。操作卓５における起動スイッチをＯＮにすることにより、判断手段４に、光源ランプ７が動作状態であること、および回転ブラシ１５が光路を遮断する位置には配置されていないことを示す情報が入力されている。回転ブラシ１５が光路を遮断しない位置に配置されることを示す情報としては、この洗浄手段３に起動信号が出力されていないこと（洗浄手段３を起動する信号がＯＦＦであること）、あるいは洗浄手段３を起動する信号がＯＮであっても、回転ブラシ１５が光路を遮断するには不十分な距離しか下降していないことを示す信号たとえばモータの回転数等の情報を挙げることができる。
【００３８】
この状態で、判断手段４に演算部１４を経由して（場合によってはこの演算部１４を経由しなくても良いのであるが）、光電変換素子１２からの光検知出力信号が入力しないときには、判断手段４は、▲１▼光源ランプ７がＯＮ状態であること、▲２▼回転ブラシ１５が光路非遮断状態にあること、▲３▼光電変換素子１２から光検知の出力信号が出力されていないこと、の三情報に基づき、光源７および光電変換素子１２を含む測定手段２のどこかが異常であると判断する。この測定手段２が異常であるとの判断を示す信号がＣＲＴ１７に出力され、ＣＲＴ１７にてたとえば「測定手段異常」の表示がなされる。
【００３９】
また、この状態で、判断手段４に演算部１４を経由して、光電変換素子１２からの光検知信号が出力するときには、判断手段４は、▲１▼光源ランプ７がＯＮ状態であること、▲２▼回転ブラシ１５が光路非遮断状態にあること、▲３▼光電変換素子１２から光検知の出力信号が出力されていること、の三情報に基づき、測定手段２は正常であると判断する。この測定手段２が正常であるとの判断を示す信号がＣＲＴ１７に出力され、ＣＲＴ１７にてたとえば「測定手段正常」の表示がなされる。
【００４０】
(4) 前記ブラシ洗浄手段を動作させて前記測定槽中の光通過経路中を回転ブラシが遮断しないような位置に回転ブラシを配置した場合に、前記光電変換素子からの出力があるときには、前記光学的測定手段が正常であると判断手段が決定する。
【００４１】
【発明の効果】
この発明によると、洗浄手段および測定手段の正常および異常を簡単な操作で自己診断することのできる試料分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の一実施例である試料分析装置を示す概略説明図である。
【図２】図２は、従来の試料分析装置を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１・・・試料分析装置、２・・・測定手段、３・・・洗浄手段、４・・・判断手段、５・・・操作卓、６・・・電源、７・・・光源ランプ、８・・・鏡筒、９・・・入射窓、１０・・・出射窓、１１・・・測定槽、１２・・・光電変換素子、１３・・・プリアンプ、１４・・・演算部、１５・・・回転ブラシ、１６・・・モータ、１７・・・ＣＲＴ。
【図１】
0003891602.tif 000002
【図２】
0003891602.tif 000003