(57)【要約】【課題】測定液中に含まれる測定成分を正確に測定することができる測定装置及び測定方法を提供する。【解決手段】測定装置（１Ａ）は、測定試薬が封入された第１液体格納室（１４ａ）と測定試薬が封入されていない第２液体格納室（１４ｂ）とを備える測定容器（１０）、第１チューブ（２４ｃ）と第２チューブ（２４ｄ）とを備える液体注入装置（２４）、光学測定機構（２５）、算出部（３１Ａ）、及び制御部（３０Ａ）を備え、液体注入試行モード、液体注入モード、及び第１混合物測定モードを実行し、第１混合物測定モードの測定結果から測定成分の濃度を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定液中の測定成分に反応する測定試薬が封入された１つまたは複数の測定室と、上記測定試薬が封入されていない液体注入試行室とを備える測定容器と、
上記測定室および上記液体注入試行室に対して測定液および希釈液をそれぞれ注入する液体注入部と、
上記測定室に注入された測定液および希釈液の少なくとも一方の液体と上記測定試薬との混合物を透過した透過光を測定する測定部と、
上記測定部の測定結果に基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出する算出部と、
上記液体注入部および上記測定部を制御する制御部とを備える測定装置であって、
上記液体注入部は、上記測定液を上記測定容器に送液する第１チューブ、および上記希釈液を上記測定容器に送液する第２チューブを備えており、
上記制御部は、
上記第１チューブおよび上記第２チューブがそれぞれ上記測定液および上記希釈液で満たされる状態となるように、上記液体注入部を制御することにより、上記第１チューブおよび上記第２チューブを介して、上記液体注入試行室に対して上記希釈液および上記測定液をそれぞれ注入する液体注入試行モードを実行し、
上記液体注入試行モードの後に、上記液体注入部を制御することにより、上記第１チューブを介して上記測定室に対して上記測定液を注入する測定液注入モード、および、上記第２チューブを介して上記測定室に対して上記希釈液を注入する希釈液注入モードを含む液体注入モードを実行し、
上記液体注入モードの後に、上記測定部を制御することにより、上記測定室において混合された、上記希釈液、上記測定液、および上記測定試薬からなる第１混合物を透過した透過光を測定する第１混合物測定モードを実行し、
上記算出部は、上記第１混合物測定モードで得られた測定結果に基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
上記測定部は、上記液体注入試行室に注入された測定液と希釈液との混合液を透過した透過光を測定すると共に、
上記制御部は、上記測定部を制御することにより、上記液体注入試行モードにおいて上記液体注入試行室に対して注入された上記希釈液および上記測定液の混合液を透過した透過光を測定する混合液測定モードをさらに実行し、
上記算出部は、上記第１混合物測定モードで得られた測定結果と、上記混合液測定モードで得られた測定結果とに基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記液体注入試行モードと、上記測定液注入モードとの間に、
上記希釈液注入モードと、
上記測定部を制御することにより、上記希釈液注入モードにおいて上記測定室に対して注入された上記希釈液と、上記測定試薬との第２混合物を透過した透過光を測定する第２混合物測定モードとを実行し、
上記算出部は、上記第１混合物測定モードで得られた測定結果と、上記第２混合物測定モードで得られた測定結果とに基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
上記測定室は、複数備えられており、
上記複数の測定室にはそれぞれ、異なる種類の測定試薬、異なる量の測定試薬、又は、異なる種類および異なる量の測定試薬が封入され、
上記算出部は、上記複数の測定室のそれぞれの測定液中の測定成分の濃度を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
上記測定容器を、回転軸を中心として回転運動させる回転駆動部を備え、
上記複数の測定室は、上記回転軸を中心とする同一円周上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
測定液中の測定成分に反応する測定試薬が封入された１つまたは複数の測定室と、上記測定試薬が封入されていない液体注入試行室とを備える測定容器を用いて、上記測定室に注入された測定液に含まれる測定成分の濃度を算出する測定方法であって、
上記測定液を上記測定容器に送液する第１チューブ、および希釈液を上記測定容器に送液する第２チューブがそれぞれ上記測定液および上記希釈液で満たされる状態となるように、上記第１チューブおよび上記第２チューブを介して、上記液体注入試行室に対して上記希釈液および上記測定液をそれぞれ注入する液体注入試行工程と、
上記液体注入試行工程の後に、上記第１チューブを介して上記測定室に対して上記測定液を注入する測定液注入工程と上記第２チューブを介して上記測定室に対して上記希釈液を注入する希釈液注入工程とを実行する液体注入工程と、
上記液体注入工程の後に、上記測定室において混合された、上記希釈液、上記測定液、および上記測定試薬からなる第１混合物を透過した透過光を測定する第１混合物測定工程と、
上記第１混合物測定工程で得られた測定結果に基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出する算出工程とを含むことを特徴とする測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料分析において、測定液中に含まれる測定成分の分析に好適な測定装置および測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、農業の分野において、農作物の育成状態の管理のため、農作物の生育環境における土壌成分の分析が広く行われている。
【０００３】
土壌成分の分析を頻繁に行うことにより、圃場ごとの細かい分析や、作付けごとの分析を行うことで、前作の影響を考慮した施肥設計を行うことができる。また、生育期間の長い作物についてはより短いスパンで定期的に分析を行うことで、追肥のタイミングや量を最適化することができる。したがって、このような土壌分析を行うことにより、収穫量の増加や品質の安定化が望める。
【０００４】
一般的に、土壌分析装置は、それぞれの土壌抽出液を複数の試験管に目盛り付のスポイトで計量しながら注入する。その後、土壌成分毎に決められた測定試薬および希釈液を試験管に注入し、土壌抽出液と、測定試薬と、希釈液とを混合させた測定試料を作製する。作製した測定試料は、土壌抽出液の土壌成分と測定試薬とが反応することにより発色する。そして、発色した測定試料の発色の度合いを、比色表、比濁表、または、吸光光度法等を用いて数値換算することで、測定試料の光学特性の測定が行われている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、吸光光度法を用いた測定試料の光学特性の測定を行う測定装置が開示されている。
【０００６】
特許文献１に記載の液濃度測定器１００は、図１２の（ａ）に示すように、発光部１０１、受光部１０２および収納カートリッジ１０３を備えている。収納カートリッジ１０３は、透明材からなり、土壌から抽出した土壌抽出液と試薬との混合液を収納するセル１０４が複数設けられている。液濃度測定器１００は、発光部１０１から出射された光が収納カートリッジ１０３内の混合液を透過し、受光部１０２により検出されることにより混合液の吸光度を測定し、吸光光度法により土壌成分の濃度を測定している。
【０００７】
図１２の（ｂ）に示すように、収納カートリッジ１０３には複数のセル１０４が一列に配置されている。各セル１０４には、所定量の試薬が予め収納されており、シール紙により密閉されている。また、液体成分分析装置１００は抽出液カートリッジ１０５をさらに備えている。抽出液カートリッジ１０５は複数のセル１０６が、複数のセル１０４に対応するように一列に配置されている。各セル１０６は、計量としての枡機能を有しており、土壌抽出液が収納されている。そして、測定前に抽出液カートリッジ１０５の下面を収納カートリッジ１０３の上面に（図１２の（ｂ）に矢印で示す方向に）押し込むことにより、収納カートリッジ１０３と抽出液カートリッジ１０５とを嵌合する。その後、抽出液カートリッジ１０５の底面を貫通させ、抽出液カートリッジ１０５の各セル１０６に収納されていた土壌抽出液を収納カートリッジ１０３のセル１０４に注入し、土壌抽出液と試薬との混合液を作製する。
【０００８】
このように、液濃度測定器１００においては、土壌抽出液と試薬との混合液の作製が容易であり、また、吸光光度法によって土壌成分の濃度の測定を行うため、精度のよい測定を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−４６９２２号公報（２００７年２月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、土壌抽出液（測定液）と試薬とを混合して混合液を呈色させることによる測定成分の測定では、混合液の呈色の度合いは、土壌抽出液の量によって急激に変化する。このため、土壌抽出液の測定成分の濃度を精度良く測定するためには、正確な量の土壌抽出液を測定容器に注入する必要がある。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示されている液濃度測定器１００では、収納カートリッジ１０３と抽出液カートリッジ１０５とを嵌合させ、抽出液カートリッジ１０５の底面を貫通させ、土壌抽出液を収納カートリッジ１０３のセル１０４に注入することにより、土壌抽出液と試薬との混合液を作製している。このような混合液の作製方法では、抽出液カートリッジ１０５の各セル１０６に収納されていたすべての土壌抽出液を、収納カートリッジ１０３のセル１０４に注入できない可能性がある。これにより、混合液の呈色の度合いが変化してしまい、土壌成分の濃度を正確に測定できないという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、測定液中に含まれる測定成分を正確に測定することができる測定装置及び測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る測定装置は、測定液中の測定成分に反応する測定試薬が封入された１つまたは複数の測定室と、上記測定試薬が封入されていない液体注入試行室とを備える測定容器と、上記測定室および上記液体注入試行室に対して測定液および希釈液をそれぞれ注入する液体注入部と、上記測定室に注入された測定液および希釈液の少なくとも一方の液体と上記測定試薬との混合物を透過した透過光を測定する測定部と、上記測定部の測定結果に基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出する算出部と、上記液体注入部および上記測定部を制御する制御部とを備える測定装置であって、上記液体注入部は、上記測定液を上記測定容器に送液する第１チューブ、および上記希釈液を上記測定容器に送液する第２チューブを備えており、上記制御部は、上記第１チューブおよび上記第２チューブがそれぞれ上記測定液および上記希釈液で満たされる状態となるように、上記液体注入部を制御することにより、上記第１チューブおよび上記第２チューブを介して、上記液体注入試行室に対して上記希釈液および上記測定液をそれぞれ注入する液体注入試行モードを実行し、上記液体注入試行モードの後に、上記液体注入部を制御することにより、上記第１チューブを介して上記測定室に対して上記測定液を注入する測定液注入モード、および、上記第２チューブを介して上記測定室に対して上記希釈液を注入する希釈液注入モードを含む液体注入モードを実行し、上記液体注入モードの後に、上記測定部を制御することにより、上記測定室において混合された、上記希釈液、上記測定液、および上記測定試薬からなる第１混合物を透過した透過光を測定する第１混合物測定モードを実行し、上記算出部は、上記第１混合物測定モードで得られた測定結果に基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出することを特徴とする。
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る測定方法は、測定液中の測定成分に反応する測定試薬が封入された１つまたは複数の測定室と、上記測定試薬が封入されていない液体注入試行室とを備える測定容器を用いて、上記測定室に注入された測定液に含まれる測定成分の濃度を算出する測定方法であって、上記測定液を上記測定容器に送液する第１チューブ、および希釈液を上記測定容器に送液する第２チューブがそれぞれ上記測定液および上記希釈液で満たされる状態となるように、上記第１チューブおよび上記第２チューブを介して、上記液体注入試行室に対して上記希釈液および上記測定液をそれぞれ注入する液体注入試行工程と、上記液体注入試行工程の後に、上記第１チューブを介して上記測定室に対して上記測定液を注入する測定液注入工程と上記第２チューブを介して上記測定室に対して上記希釈液を注入する希釈液注入工程とを実行する液体注入工程と、上記液体注入工程の後に、上記測定室において混合された、上記希釈液、上記測定液、および上記測定試薬からなる第１混合物を透過した透過光を測定する第１混合物測定工程と、上記第１混合物測定工程で得られた測定結果に基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出する算出工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、測定液中に含まれる測定成分を正確に測定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係る測定装置の構成を示す概略図である。
【図２】上記測定装置の構成を示す斜視図である。
【図３】上記測定装置の測定容器の概略構成を模式的に示すものであり、（ａ）は測定容器を上方から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線矢視断面図である。
【図４】上記測定容器の分析セルの概略構成を模式的に示すものであり、（ａ）は分析セルを上方から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。
【図５】上記測定装置を用いた測定の手順を示すフローチャートである。
【図６】上記測定装置を用いた測定における、測定容器の第１液体格納室に液体が注入される様子を示すものであり、（ａ）は、希釈液注入工程前の第１液体格納室の断面図であり、（ｂ）は希釈液注入工程後の第１液体格納室の断面図であり、（ｃ）は第１撹拌工程後の第１液体格納室の断面図であり、（ｄ）は測定液注入工程後の第１液体格納室の断面図である。
【図７】上記分析セルの液体試料と試薬とを混合・撹拌した後の様子を示すものであり、（ａ）は分析セルを上方から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線矢視断面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る測定装置の構成を示す概略図である。
【図９】上記測定装置を用いた測定の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態３に係る測定装置の構成を示す概略図である。
【図１１】上記測定装置を用いた測定の手順を示すフローチャートである。
【図１２】従来の測定装置の構成を示すものであり、（ａ）は従来の測定装置の構成を示す概略図であり、（ｂ）は従来の測定装置に備えられる収納カートリッジと、抽出液カートリッジとの嵌合を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１における測定装置１Ａについて、図１〜図７に基づいて説明する。
【００１８】
（測定装置１Ａの構成）
本実施形態における測定装置１Ａの構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、測定装置１Ａの構成を示す概略図である。図２は、測定装置１Ａの構成を示す斜視図である。図３は、測定容器１０の概略を模式的に示すものであり、（ａ）は測定容器１０を上方から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線矢視断面図である。
【００１９】
測定装置１Ａは、図２に示すように、回転軸１９を中心に測定容器１０を回転させることで、測定容器１０内の液体・固体を撹拌および混合するものである。さらに、測定装置１Ａは、測定容器１０内の液体の光学特性を測定し、液体中の成分を分析する機能も有する。
【００２０】
測定装置１Ａは、図２に示すように、測定容器１０と、テーブル２２と、駆動機構（回転駆動部）２３と、液体注入装置（液体注入部）２４と、光学測定機構（測定部）２５とを備えている。さらに、測定装置１Ａは、図１に示すように、制御部３０Ａと、算出部３１Ａとを備えている。
【００２１】
測定容器１０は、図３の（ａ）（ｂ）に示すように、６つの分析セル１１から構成されている。６つの分析セル１１は、仮想的な回転軸１９を中心とする扇形に形成されており、測定容器１０は全体として円盤状の構成となっている。各分析セル１１は、液体注入口と、第１液体格納室（測定室）１４ａまたは第２液体格納室（液体注入試行室）１４ｂとを備えており、液体注入口１３から注入された液体を第１液体格納室１４ａまたは第２液体格納室１４ｂに収容できるようになっている。測定容器１０の詳細については、後述する。なお、以降の説明では、第１液体格納室１４ａと第２液体格納室１４ｂとを区別しないときには、液体格納室１４と表記する。
【００２２】
以下の説明では、便宜上、液体注入口１３が形成される側を上方（上面または天面）、その逆側（測定容器１０の裏側）を下方（下面または底面）とする。測定容器１０に対して、重力は上方から下方に向かって作用するものとする。
【００２３】
テーブル２２は、測定容器１０を載置するためのものである。テーブル２２は、駆動機構２３の頭頂部に配置されることで支持されている。テーブル２２の表面には、いわゆるＤカットされた円柱状の回転軸部材と、測定容器１０を固定するためのストッパおよび爪などが配置されている。測定容器１０の中心部が、テーブル２２の上記回転軸部材に挿入される。上記回転軸部材は、測定容器１０の回転軸１９と同軸に配置される。テーブル２２には、測定容器１０が表面にセットされた状態で各液体格納室１４の下方に位置する領域に開口部が形成されている。
【００２４】
駆動機構２３は、制御部３０Ａからの指示により、テーブル２２を回転駆動する。これにより、測定容器１０が回転軸１９を中心として回転運動する。また、駆動機構２３は、後述する撹拌工程を行う場合には、制御部３０Ａからの指示により、測定容器１０を回転軸１９の周りに加減速させながら回転させる。一例として、駆動機構２３は、パルス制御可能なステッピングモーターから構成することができる。
【００２５】
液体注入装置２４は、測定容器１０に液体を注入するためのものである。液体注入装置２４は、測定対象である測定液を収容する測定液収容容器２４ａと、測定液を希釈するための希釈液を収容する希釈液収容容器２４ｂと、測定液を測定液収容容器２４ａから測定容器１０に送液する第１チューブ２４ｃと、希釈液を希釈液収容容器２４ｂから測定容器に送液する第２チューブ２４ｄとを備えている。測定液収容容器２４ａには、測定を開始する前に測定液が収容される。また、希釈液収容容器２４ｂには、測定を開始する前に希釈液が収容される。液体注入装置２４は、制御部３０Ａからの指示により、測定液収容容器２４ａから第１チューブ２４ｃを介して測定液を測定容器１０に注入し、希釈液収容容器２４ｂから第２チューブ２４ｄを介して測定液を測定容器１０に注入する。具体的には、液体注入装置２４は、各分析セル１１の液体注入口１３から、第１液体格納室１４ａまたは第２液体格納室１４ｂに測定液または希釈液を注入する。なお、希釈液は、測定液を希釈するための溶媒であり、例えば水（純水）などである。
【００２６】
なお、液体注入装置２４を用いて注入される測定液は、測定装置１Ａで測定するために予め抽出するなどして調整したものであってもよく、採取した液体サンプルを調整せずにそのまま利用するものであってもよい。
【００２７】
光学測定機構２５は、測定容器１０の液体格納室１４内の液体試料の光学特性を測定し、液体試料中に含まれる１つまたは複数の測定成分を分析するものである。一例として、光学測定機構２５は、吸光光度法により液体試料の成分を測定する。光学測定機構２５は、発光部２５ａと、受光部２５ｂとを備えている。測定容器１０は、発光部２５ａと受光部２５ｂとの間に配置され、発光部２５ａが測定容器１０の上方に、受光部２５ｂが測定容器１０の下方に配されている。
【００２８】
発光部２５ａは、制御部３０Ａからの指示により、回転駆動されるテーブル２２にセットされた測定容器１０の各分析セル１１の液体格納室１４のうち何れかに光を照射するものである。発光部２５ａは、回転駆動されるテーブル２２にセットされた測定容器１０の各分析セル１１の液体格納室１４のうち何れかの上方に位置するように配置されている。そして、発光部２５ａは、下方に配置された分析セル１１の上面に光を照射する。
【００２９】
受光部２５ｂは、発光部２５ａから分析セル１１の上面に照射され、液体格納室１４を透過し、分析セル１１の下面から出射された光を受光し、当該受光した光の透過量を測定する。受光部２５ｂは、測定した光の透過量を算出部３１Ａに出力する。受光部２５ｂは、発光部２５ａの下方に配されている。受光部２５ｂは、測定した光の透過量を、スペクトルデータとして算出部３１Ａに出力する。
【００３０】
制御部３０Ａは、駆動機構２３、液体注入装置２４、及び光学測定機構２５の発光部２５ａの動作を制御する。
【００３１】
算出部３１Ａは、受光部２５ｂから出力された光の透過量（スペクトルデータ、測定結果）を基に、液体格納室１４内の液体試料の吸光度を算出し、算出した吸光度から液体格納室１４内の液体試料中の測定成分の濃度を算出する。
【００３２】
（測定容器１０の構成）
次に、測定容器１０の構成について、図３を参照しながら説明する。
【００３３】
図３の（ａ）に示すように、測定容器１０は、仮想的な線を表す回転軸１９を中心として、上述した駆動機構２３（図１、２参照）により回転駆動されるものである。各分析セル１１は、図中破線で示すように区画化されており、互いに連通していない。
【００３４】
６つの分析セル１１のうち５つの分析セル１１は、測定室としての第１液体格納室１４ａを備えており、残り１つの分析セル１１は、液体注入試行室としての第２液体格納室１４ｂを備えている。５つの分析セル１１の第１液体格納室１４ａには、種類、量、又は種類及び量が異なる測定試薬４０ａ〜４０ｅがそれぞれ封入されている。残り１つの分析セル１１の第２液体格納室１４ｂには、測定試薬は封入されていない。なお、本実施形態では、６つの分析セル１１が形成されているが、分析セル１１の数は限定されるものではない。つまり、分析セル１１の数は、２つ以上であればよい（すなわち、第１液体格納室１４ａを備える分析セルと、第２液体格納室１４ｂを備える分析セルとがそれぞれ少なくとも１つ以上あればよい）。また、以下の説明では、測定試薬４０ａ〜４０ｅの区別をしない場合には、測定試薬４０と表記して説明する。
【００３５】
各分析セル１１の上面には、液体注入口１３と天面側測定窓１６ａとが形成されている。測定容器１０では、液体注入口１３が内周側に、天面側測定窓１６ａが外周側に形成されている。すべての液体注入口１３は、回転軸１９を中心とする第２の円周上（同一円周上）に形成されている。分析セル１１の詳細は後述する。
【００３６】
なお、測定容器１０（分析セル１１）を構成する材料は特に限定されるものではない。測定容器１０を安価な構成とするためには、全体が透明性の高い合成樹脂から作製されていることが好ましい。本実施形態の測定容器１０は、全体が透明性の高いポリスチレンで作製されている。
【００３７】
測定容器１０の断面は、図３の（ｂ）に示すように、ハット形状となっており、ハット形状の頭部からフランジ部に亘って空間が形成されている。これにより、分析セル１１が容器形状となっている。具体的には、分析セル１１内の空間は、上記頭部に対応する分析セル１１の上面に形成された液体注入口１３、上記フランジ部に形成された液体格納室１４、および液体注入口１３と液体格納室１４とを接続する流路１５から形成されている。
【００３８】
流路１５には、液体注入口１３から外周方向の液体格納室１４に向かって下がる傾斜面１５ａが形成されている。このように、測定容器１０は、回転軸１９の周りに複数の液体注入口１３が形成され、各液体注入口１３の外周側に流路１５を通して連通する液体格納室１４が形成された構成となっている。６つの液体格納室１４は、回転軸１９に垂直な１つの平面において、回転軸１９を中心とする同一円周上に配置されている。
【００３９】
なお、測定容器１０の断面の形状はハット形状に限定されるものではなく、例えば、円柱形状など他の形状であってもよい。
【００４０】
次に、分析セル１１の構造の詳細について、図４を参照しながら説明する。図４は、分析セル１１の概略を模式的に示すものであり、（ａ）は分析セル１１を上方から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。
【００４１】
図４の（ａ）に示すように、液体注入口１３は、液体格納室１４に、測定液または希釈液を導入するための開口部である。液体注入口１３は、液体注入口１３と液体格納室１４とを連通する流路１５に接続されており、液体注入口１３に導入された測定液または希釈液は流路１５を介して液体格納室１４に導入される。
【００４２】
第１液体格納室１４ａは、測定液または希釈液を収容し、測定液、希釈液、および測定試薬４０との混合物である第１混合物を透過した光の透過量を測定するための空間である。各第１液体格納室１４ａ内には、種類、量、又は種類及び量が異なる測定試薬４０ａ〜４０ｅがそれぞれ封入されている。測定試薬４０ａ〜４０ｅは、測定液に含まれる複数の成分のうちそれぞれ所定の成分と反応する試薬である。例えば、各第１液体格納室１４ａ内の測定試薬４０ａ〜４０ｅは、各分析セル１１で測地した測定成分に対して呈色反応を示す試薬である、測定試薬４０ａ〜４０ｅは、測定成分に応じて任意に設定すればよく、特に限定されるものではない。例えば、土壌分析においてＭｇ成分の濃度を測定したい場合の測定試薬４０として、「キシリジルブルー＋Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００＋トリエタノールアミン＋硫酸ナトリウム＋ＧＥＤＴＡ＋テトラエチレンペンタミン＋リン酸水素２ナトリウム+水酸化ナトリウム溶液」混合溶液等を挙げることができる。なお、測定試薬４０は、粉体などの固体でもよいし、液体でもよい。
【００４３】
液体格納室１４の内壁は、図４の（ｂ）に示すように、互いに対向する天面１７と底面１８とを含んでいる。
【００４４】
さらに、液体格納室１４の天面１７は、高天面１７ａと低天面１７ｂとから構成されている。高天面１７ａは、低天面１７ｂよりも上方に位置している。つまり、高天面１７ａと低天面１７ｂとの間には段差が設けられている。低天面１７ｂは、液体格納室１４の天面１７のうち、円周方向の中央部に設けられており、高天面１７ａは、低天面１７ｂの円周方向の両側に設けられている。
【００４５】
天面１７の低天面１７ｂには、天面側測定窓１６ａが設けられている。また、液体格納室１４の底面１８には、底面側測定窓１６ｂが設けられている。天面１７には段差が形成されており、液体格納室１４の天面１７は、光透過部である天面側測定窓１６ａの部分がその周囲よりも掘り下がった形状になっている。つまり、底面１８からの高さが相対的に低い低天面１７ｂの周辺に、底面１８からの高さが低天面１７ｂよりも高い高天面１７ａが形成されている。天面側測定窓１６ａと底面側測定窓１６ｂとは、上方（または下方）から見ると、互いに重なるように設けられている。液体格納室１４の天面側測定窓１６ａ及び底面側測定窓１６ｂは、測定容器１０の外縁に沿って、回転軸１９を中心とする同一円周上に形成されている（図３参照）。
【００４６】
測定容器１０は、天面側測定窓１６ａから底面側測定窓１６ｂへ透過した光に基づいて測定液を分析するために設けられる。このため、少なくとも天面側測定窓１６ａ及び底面側測定窓１６ｂが、シリコーン、ガラス、ポリカーボネート、アクリル等の透明材から作製されていればよい。なお、上述のように、本実施形態では測定容器１０の全体が透明性の高いポリスチレンで作製されている。このように、測定容器１０が光透過性材料（特に透明材料）から形成されている場合、天面側測定窓１６ａ及び底面側測定窓１６ｂを別途設ける必要はなく、天面側測定窓１６ａ及び底面側測定窓１６ｂが測定容器１０と一体となっている。
【００４７】
流路１５は、一端が液体注入口１３に、他端が液体格納室１４に接続されている。流路１５には、液体注入口１３から外周方向の液体格納室１４に向かって下がる傾斜面１５ａが形成されている。傾斜面１５ａは、液体注入口１３から液体格納室１４の底面１８まで形成されている。すなわち、傾斜面１５ａの高さは、液体注入口１３から、液体格納室１４が形成される分析セル１１の外周方向に向かって、次第に低くなっている。これにより、液体注入口１３から導入された測定液又は希釈液を、液体注入口１３の直下付近に溜まることなく、スムーズに傾斜面１５ａに沿って液体格納室１４に導くことができるようになっている。さらに、後述する測定容器１０の回転の遠心力によって測定液又は希釈液と、測定試薬４０とを混合する際に、測定液又は希釈液が、液体格納室１４から液体注入口１３へと逆流することを防ぎ、測定液又は希釈液が測定容器１０の外部へ飛散することを防ぐことができるようになっている。
【００４８】
（測定容器への液体の注入量の精度について）
次に、測定容器への測定液または希釈液の注入量の精度について説明する。測定液、希釈液、および測定試薬を混合して混合液を呈色させることによる測定成分の測定では、混合液の呈色の度合いは、測定液および希釈液の量、すなわち、希釈率によって急激に変化する。このため、測定液の測定成分の濃度を精度良く測定するためには、希釈率が正確になるように、正確な量の測定液および希釈液を測定容器に注入する必要がある。
【００４９】
例えば、液体注入装置が測定容器に液体を送液するチューブを備えており、チューブを介して、測定容器に液体を注入する場合、チューブに空気（気泡）などの異物が存在していると、正確な量の測定液または希釈液を測定容器に注入することができない。
【００５０】
上記の問題を解決するための、希釈率が正確になるように測定液および希釈液を測定容器に注入する方法としては、測定容器に注入する測定液および希釈液の量を多くすることが考えられる。しかしながら、測定容器に注入する測定液および希釈液の量を多くすると、測定容器に封入する測定試薬の量も同様に多く量が必要となる。測定試薬は、高価であるため、測定容器に封入する測定試薬の量を多くすると、コストが高くなってしまう。
【００５１】
そこで、本実施形態における測定装置１Ａでは、制御部３０Ａが液体注入装置２４、および光学測定機構２５を制御して、以下の３つの工程を実行させるようになっている。
（１）第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄがそれぞれ測定液および希釈液で満たされる状態となるように、液体注入装置２４を制御することにより、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄを介して、第２液体格納室１４ｂに対して希釈液および測定液を注入する液体注入試行工程（液体注入試行モード）。
（２）液体注入試行工程の後に、液体注入装置２４を制御することにより、第１チューブ２４ｃを介して第１液体格納室１４ａに対して測定液を注入する測定液注入工程（測定液注入モード）、および、第２チューブ２４ｄを介して第１液体格納室１４ａに対して希釈液を注入する希釈液注入工程（希釈液注入モード）を含む液体注入工程（液体注入モード）。
（３）上記液体注入工程の後に、光学測定機構２５を制御することにより、第１液体格納室１４ａにおいて混合された、希釈液、測定液、および測定試薬からなる第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅを透過した透過光をそれぞれ測定する第１混合物測定工程（第１混合物測定モード）。
【００５２】
さらに、測定装置１Ａでは、算出部３１Ａが、第１混合物測定工程で得られた測定結果に基づいて、測定液中の測定成分の濃度を算出するようになっている。
【００５３】
このように、測定装置１Ａでは、第１混合物測定工程を行う第１液体格納室１４ａに対して測定液および希釈液を注入する前に、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄを介して第２液体格納室１４ｂに対して希釈液および測定液を注入し、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄがそれぞれ測定液および希釈液で満たされる状態となるようにしている。
【００５４】
これにより、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄがそれぞれ測定液および希釈液で満たされる状態となっているので、液体注入工程において、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄを介して第１液体格納室１４ａに対して希釈液および測定液を注入する際に、正確な量の希釈液および測定液を各第１液体格納室１４ａに注入することができる。その結果、希釈率が正確になるように測定液および希釈液を各第１液体格納室１４ａに注入することができ、測定液の各測定成分の濃度を精度良く算出できるようになっている。
【００５５】
（測定装置１Ａの測定方法）
次に、測定装置１Ａを用いた測定方法について、図５および図６を参照しながら詳細に説明する。図５は、測定装置１Ａを用いた測定の手順を示すフローチャートである。図６は、測定装置１Ａを用いた測定における、測定容器１０の第１液体格納室１４ａに液体が注入される様子を示すものであり、（ａ）は、希釈液注入工程前の第１液体格納室１４ａの断面図であり、（ｂ）は希釈液注入工程後の第１液体格納室１４ａの断面図であり、（ｃ）は後述する第１撹拌工程後の第１液体格納室１４ａの断面図であり、（ｄ）は後述する測定液注入工程後の第１液体格納室１４ａの断面図である。
【００５６】
図５に示すように、まず、制御部３０Ａからの指示により、液体注入装置２４は、第１チューブ２４ｃを介して測定液を第２液体格納室１４ｂに注入し、第２チューブ２４ｄを介して希釈液を第２液体格納室１４ｂに注入する（Ｓ１、液体注入試行工程）。液体注入試行工程では、第１チューブ２４ｃが測定液で満たされ、第２チューブ２４ｄが希釈液で満たされた状態となるように、希釈液および測定液を第２液体格納室１４ｂに注入する。
【００５７】
次に、制御部３０Ａからの指示により、液体注入装置２４は、第２チューブ２４ｄを介して希釈液を各第１液体格納室１４ａに注入する（Ｓ２、希釈液注入工程）。上述したように、第２チューブ２４ｄは、液体注入試行工程によって希釈液で満たされた状態となっているので、希釈液注入工程において各第１液体格納室１４ａに正確な量の希釈液を注入することができる。
【００５８】
ここで、希釈液注入工程で第１液体格納室１４ａに注入する希釈液の量について、図６を参照しながら説明する。
【００５９】
図６の（ａ）に示すように、第１液体格納室１４ａには予め測定液に含まれる所定の測定成分と反応する測定試薬４０が封入されている。そして、希釈液注入工程で第１液体格納室１４ａに希釈液が注入されると、図６の（ｂ）に示すように、希釈液の液面が低天面１７ｂよりも低い位置となる。すなわち、希釈液注入工程で注入する希釈液の量は、希釈液の液面が低天面１７ｂよりも低い位置となるような量となっている。第１液体格納室１４ａの形状・容量は予めわかっているので、制御部３０Ａは、希釈液の液面が低天面１７ｂよりも低い位置となる量の希釈液を各第１液体格納室１４ａに注入するように指示を出すことができる。
【００６０】
次に、制御部３０Ａからの指示により、駆動機構２３は、回転軸１９を中心として測定容器１０を回転させ、希釈液と測定試薬４０とを第１液体格納室１４ａ内部で撹拌する（Ｓ３、第１撹拌工程）。
【００６１】
第１撹拌工程では、図６の（ｂ）に示すように、希釈液注入工程で注入された希釈液の液面は低天面１７ｂよりも低い位置となっている。すなわち、希釈液の液面と低天面１７ｂの間には、希釈液が存在しない空間が形成される。これにより、第１撹拌工程時には、希釈液の動きが、高天面１７ａと低天面１７ｂとの間に存在する段差によって妨げられることなく、波打つように第１液体格納室１４ａの内部を自由に移動することができる。その結果、第１液体格納室１４ａ内部での希釈液の移動量が大きくなるため、撹拌効率が向上する。したがって、第１撹拌工程によって測定試薬４０の溶け残りを抑制し、希釈液中に測定試薬４０を溶解させることができる。その結果、図６の（ｃ）に示すように、測定試薬４０が希釈液に溶解し、各第１液体格納室１４ａには、希釈液と測定試薬４０ａ〜４０ｅとの混合物である第２混合物Ｍ２ａ〜Ｍ２ｅがそれぞれ作製される。
【００６２】
次に、制御部３０Ａからの指示により、液体注入装置２４は、第１チューブ２４ｃを介して測定液を各第１液体格納室１４ａに注入する（Ｓ４、測定液注入工程）。上述したように、第１チューブ２４ｃは、液体注入試行工程によって測定液で満たされた状態となっているので、測定液注入工程において各第１液体格納室１４ａに正確な量の測定液を注入することができる。
【００６３】
測定液注入工程により、図６の（ｄ）に示すように、各第１液体格納室１４ａには、測定液、希釈液及び測定試薬４０ａ〜４０ｅの混合物である第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅがそれぞれ作製される。測定液注入工程で注入する測定液の量は、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの液面が低天面１７ｂよりも高い位置となる量である。第１液体格納室１４ａの形状・容量は予めわかっているので、制御部３０Ａは、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの液面が低天面１７ｂよりも高い位置となる量の測定液を各第１液体格納室１４ａに注入するように指示を出すことができる。
【００６４】
次に、制御部３０Ａからの指示により、駆動機構２３は、回転軸１９を中心として測定容器１０を回転させ、希釈液および測定試薬４０（第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅ）と、測定液とを第１液体格納室１４ａ内部で撹拌する（Ｓ５、第２撹拌工程）。これにより、各第１液体格納室１４ａには、測定試薬４０ａ〜４０ｅが希釈液および測定液に均一に溶解した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅがそれぞれ作製される。
【００６５】
次に、制御部３０Ａからの指示により、光学測定機構２５を用いて光学測定を行い、各第１液体格納室１４ａに収容されている第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅを透過した光の透過量をそれぞれ測定する（Ｓ６、第１混合物測定工程）。
【００６６】
第１混合物測定工程では、駆動機構２３により回転軸１９の周りに回転する測定容器１０の第１液体格納室１４ａを透過した光の透過量を測定する。具体的には、制御部３０Ａからの指示により発光部２５ａから照射された光を、天面側測定窓１６ａ、第１液体格納室１４ａ、底面側測定窓１６ｂの順に透過させ、透過した光を受光部２５ｂに入射させる。そして、受光部２５ｂは、入射された光を受光し、当該受光した光の透過量のデータ（測定結果）を算出部３１Ａに出力する。
【００６７】
また、各第１液体格納室１４ａは、回転軸１９を中心とする同一円周上に配置されているので、駆動機構２３により測定容器１０を、回転軸１９を中心として回転運動させることにより、１つの光学系（光学測定機構２５）で複数の測定を行うことができるようになっている。
【００６８】
最後に、算出部３１Ａが、測定液の測定成分の濃度を算出する（Ｓ７）。具体的には、第１混合物測定工程において測定した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅを透過した光の透過量から、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度をそれぞれ算出する。
【００６９】
次に、算出部３１Ａは、算出した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度から、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅに含まれる測定成分の濃度をそれぞれ算出する。次に、算出部３１Ａは、算出した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅに含まれる測定成分の濃度に、希釈倍率の逆数を乗ずることにより、測定液に含まれる測定成分の濃度を算出する。
【００７０】
（第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅに発生する気泡対策）
ここで、第２撹拌工程を行った後の第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅに発生する気泡対策について、図７に基づいて、詳細に説明する。図７は、第２撹拌工程を行った後の第１液体格納室１４ａの状態を模式的に示すものであり、（ａ）は分析セル１１を上方からみた正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線矢視断面図である。
【００７１】
測定液注入工程において測定液と測定試薬４０とを混合するにあたって、測定液と測定試薬４０との反応によって気体が発生すると、第１液体格納室１４ａ中に気泡Ｂが発生する。或いは、第１撹拌工程及び第２撹拌工程において測定容器１０を回転させて、測定液と測定試薬４０とを撹拌・溶解させる際にも、第１液体格納室１４ａ中に気泡Ｂが発生してしまう。
【００７２】
しかし、第１液体格納室１４ａ中に気泡Ｂが存在する状態で、光学測定を行うと、気泡Ｂに起因する光の散乱・反射が起こり、測定精度が低下するという問題が生じる場合がある。特に、図７の（ｂ）に示す天面側測定窓１６ａ及び底面側測定窓１６ｂ（底面１８）との間の測定空間Ｓに気泡Ｂが存在すると、測定精度が著しく低下してしまう。つまり、天面側測定窓１６ａ（低天面１７ｂ）への気泡Ｂの噛み込みは、測定精度の低下を招来する。
【００７３】
この問題を解決するために、本実施形態の測定容器１０では、第１液体格納室１４ａの天面１７が、光を透過する低天面１７ｂと、低天面１７ｂの周辺部に位置すると共に、第１液体格納室１４ａの底面１８に対して低天面１７ｂよりも高い位置には配置されている高天面１７ａとを有する。そして、測定液注入工程により測定液が注入された後には、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの液面が低天面１７ｂよりも高い位置となるようになっている。
【００７４】
これにより、図７の（ｂ）に示すように、液面が高天面１７ａよりも高い状態では、第１液体格納室１４ａ中に気泡Ｂが発生しても、発生した気泡Ｂは、高天面１７ａと第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの液面との間に形成される空間に容易にトラップされる。その結果、低天面１７ｂと底面１８との間の空間（天面側測定窓１６ａと底面側測定窓１６ｂとの間の測定空間Ｓ）への気泡Ｂの噛み込みが低減される。したがって、低天面１７ｂに光を透過させて第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの光学特性をそれぞれ測定する際に、気泡Ｂの存在による測定精度の低下を防ぐことができる。
【００７５】
以上のように、測定装置１Ａでは、第１混合物測定工程を行う第１液体格納室１４ａに対して測定液および希釈液を注入する前に、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄを介して第２液体格納室１４ｂに対して希釈液および測定液を注入し、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄがそれぞれ測定液および希釈液で満たされる状態となるようにしている。
【００７６】
これにより、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄがそれぞれ測定液および希釈液で満たされる状態となっているので、液体注入工程において、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄを介して第１液体格納室１４ａに対して希釈液および測定液を注入する際に、正確な量の希釈液および測定液を各第１液体格納室１４ａに注入することができる。その結果、希釈率が正確になるように測定液および希釈液を各第１液体格納室１４ａに注入することができ、測定液の各測定成分の濃度を精度良く算出できるようになっている。
【００７７】
なお、上述の測定方法では、希釈液注入工程（Ｓ２）を実行した後、第１撹拌工程（Ｓ３）を実行し、測定液注入工程（Ｓ４）を実行していたが、本発明の測定方法はこれに限られない。例えば、希釈液注入工程と測定液注入工程との順序を逆にしてもよい。また、第１撹拌工程を行わず、希釈液注入工程および測定液注入工程により希釈液および測定液を第１液体格納室１４ａに注入した後、測定容器１０を回転させて、第１混合物を作製してもよい。
【００７８】
また、測定装置１Ａでは、５つの分析セル１１の第１液体格納室１４ａに封入されている測定試薬は、それぞれ種類、量、又は種類及び量が異なる測定試薬であったが、種類および量が同じ測定試薬が封入されていてもよい。ただし、５つの分析セル１１の第１液体格納室１４ａに封入されている測定試薬は、それぞれ種類、量、又は種類及び量が異なる測定試薬とすることにより、各第１液体格納室１４ａにそれぞれ封入されている測定試薬４０ａ〜４０ｅの吸光特性を算出し、各測定試薬４０ａ〜４０ｅの吸光特性に考慮に入れて、各測定試薬４０ａ〜４０ｅ薬に反応する測定液の測定成分の濃度を算出することができる。その結果、測定液に含まれる複数の測定成分の濃度を１つの測定容器１０で同時に算出することができる。
【００７９】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図８および図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００８０】
測定液として土壌抽出液を用いる場合、まず、土壌を抽出溶媒の入った容器にいれて、該容器を振動させ、土壌と抽出溶媒とを撹拌させる。これにより、土壌成分が抽出溶媒に抽出され、土壌抽出液が作製される。次に、作製した土壌抽出液をろ過することにより、土壌抽出液内の土壌を取り除き、測定液とする。しかし、土壌を濾過した後においても測定液には、わずかに土壌が存在するため、測定液には、わずかに濁りが存在する。
【００８１】
測定液に、濁りが存在すると、測定液を透過した光の透過量を測定する際に、濁りの原因である土壌により光の一部が反射または散乱するため、測定を透過する光が減少する。その結果、測定した光の透過量を用いて算出した測定液の測定成分の濃度は、実際の測定液の測定成分の濃度よりも高くなってしまうという問題がある。
【００８２】
そこで、本実施形態における測定装置１Ｂは、測定液に存在する濁りの影響を考慮することにより、正確に測定液の測定成分の算出を行うことができるようになっている。
【００８３】
（測定装置１Ｂの構成）
本実施形態における測定装置１Ｂの構成について、図８を参照しながら説明する。図８は、本実施形態における測定装置１Ｂの構成を示す概略図である。
【００８４】
測定装置１Ｂは、実施形態１における測定装置１Ａの構成（図１参照）と略同様の構成であるが、図８に示すように、制御部３０Ｂ、及び算出部３１Ｂの構成が異なる。
【００８５】
制御部３０Ｂは、駆動機構２３、液体注入装置２４、及び光学測定機構２５の発光部２５ａの動作を制御する。
【００８６】
算出部３１Ｂは、受光部２５ｂから出力された光の透過量のデータ（スペクトルデータ）を基に、第１液体格納室１４ａ内の液体試料の吸光度を算出し、算出した吸光度から第１液体格納室１４ａ内の液体試料中の測定成分の濃度を算出する。
【００８７】
（測定装置１Ｂの測定方法）
測定装置１Ｂを用いた測定方法について、図９を参照しながら説明する。図９は、測定装置１Ｂを用いた測定の手順を示すフローチャートである。
【００８８】
測定装置１Ｂを用いた測定では、図９に示すように、まず、液体注入試行工程（Ｓ１）、希釈液注入工程（Ｓ２）、第１撹拌工程（Ｓ３）、測定液注入工程（Ｓ４）、第２撹拌工程（Ｓ５）、および第１混合物測定工程（Ｓ６）を行う。これらの工程は、実施形態１で説明した工程と同様であるため、説明を省略する。
【００８９】
第１混合物測定工程（Ｓ６）を実行すると、次に、制御部３０Ｂからの指示により、光学測定機構２５を用いて光学測定を行い、第２液体格納室１４ｂに収容されている測定液および希釈液の混合液を透過した光の透過量を測定する（Ｓ１１、混合液測定工程（混合液測定モード））。
【００９０】
受光部２５ｂは、混合液測定工程によって得られた測定液および希釈液の混合液を透過した光の透過量の測定データを、算出部３１Ｂに出力する。算出部３１Ｂは、第１基準液測定工程によって得られた測定液および希釈液の混合液を透過した光の透過量の測定データを、後述する測定液の測定成分の濃度を算出する際に使用する。
【００９１】
最後に、算出部３１Ｂが、測定成分の濃度を算出する（Ｓ１２）。
【００９２】
具体的には、混合液測定工程において測定された測定液および希釈液の混合液を透過した光の透過量から、測定液の濁りの吸光による吸光度を算出する。上述したように、第２液体格納室１４ｂには、測定試薬４０が封入されていない。したがって、混合液測定工程にいて測定された測定液および希釈液の混合液を透過した光の透過量から、算出される吸光度は、測定液の濁りの吸光による吸光度である。それゆえ、混合液測定工程において測定された測定液および希釈液の混合液を透過した光の透過量から、測定液の濁りの吸光による吸光度を算出することができる。
【００９３】
ここで、液体注入試行工程において、第２液体格納室１４ｂに希釈液および測定液を注入する際には、第１チューブ２４ｃおよび第２チューブ２４ｄに空気（気泡）などの異物が存在している可能性があり、第２液体格納室１４ｂに注入される希釈液および測定液の量は、必ずしも正確ではない。しかしながら、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの呈色の度合いは、測定液および希釈液の量、すなわち、希釈率によって急激に変化するのに対し、測定液の濁りによる吸光度は、第２液体格納室１４ｂに測定試薬４０が封入されていないので測定液および希釈液の混合液の希釈率によって大きくは変化しない。したがって、混合液測定工程により測定液の濁りの吸光による吸光度を算出することができる。
【００９４】
次に、算出部３１Ｂは、第１混合物測定工程において測定した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅを透過した光の透過量から、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度をそれぞれ算出する。具体的には、算出部３１Ｂは、測定液の濁りによる吸光度を考慮にいれて、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度をそれぞれ算出する。これにより、測定液に濁りが存在しても、濁りによる吸光の影響を排除することができるので、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度を正確に算出することができる。
【００９５】
次に、算出部３１Ｂは、算出した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度から、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅに含まれる測定成分の濃度をそれぞれ算出する。次に、算出した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅに含まれる測定成分の濃度に、希釈倍率の逆数を乗ずることにより、測定液に含まれる測定成分の濃度をそれぞれ算出する。
【００９６】
なお、液体注入試行工程では、希釈液および測定液の量の割合が一定の割合（例えば、１：１）となるように、希釈液および測定液を第２液体格納室１４ｂに注入する。これにより、算出部３１Ｂは、上記一定の割合における測定液の濁りによる吸光度を算出することができる。その結果、第２混合物Ｍ２ａ〜Ｍ２ｅの吸光度をそれぞれ算出するときに、各第１液体格納室１４ａの希釈率における濁りによる吸光度を考慮にいれることができるようになっている。
【００９７】
また、本実施形態では、混合液測定工程は、第１混合物測定工程の後に行っていたが、これに限られない。混合液測定工程は、第２撹拌工程と第１混合物測定工程との間において実行されてもよい。
【００９８】
このように、本実施形態における測定装置１Ｂでは、実施形態１における測定方法に加えて、測定試薬４０が封入されていない第２液体格納室１４ｂにおいて、測定液と希釈液との混合液を透過した光の透過量を測定する混合液測定工程を実行する。そして、算出部３１Ｂは、混合液測定工程で得られた測定結果から測定液の濁りによる光の吸光度を算出し、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度を算出する際に、測定液の濁りによる光の吸光度による影響を排除する。これにより、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度を正確に算出することができ、測定液の測定成分の濃度を精度良く算出できるようになっている。また、第２液体格納室１４ｂにおいて、液体注入試行工程および混合液測定工程を実行することができるので、少ない工程で測定精度を向上させることができると共に、測定装置をコンパクトにし、製造コストを低減させることができるようになっている。
【００９９】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図１０および図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１００】
測定液の吸光度の測定結果には、測定試薬４０と測定液中の測定成分との反応後の吸光度に加えて、測定試薬４０が持つ固有の吸光特性も反映されている。したがって、測定試薬４０が持つ固有の吸光特性を考慮に入れない場合、測定した光の透過量を用いて算出した測定液の測定成分の濃度は、実際の測定液の測定成分の濃度よりも高くなってしまうという問題がある。
【０１０１】
そこで、本実施形態における測定装置１Ｃは、測定試薬４０が持つ固有の吸光特性の影響を考慮することにより、正確に測定液の測定成分の算出を行うことができるようになっている。
【０１０２】
（測定装置１Ｃの構成）
本実施形態における測定装置１Ｃの構成について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態における測定装置１Ｃの構成を示す概略図である。
【０１０３】
測定装置１Ｃは、実施形態１における測定装置１Ａの構成（図１参照）と略同様の構成であるが、図１０に示すように、制御部３０Ｃ、及び算出部３１Ｃの構成が異なる。
【０１０４】
制御部３０Ｃは、駆動機構２３、液体注入装置２４、及び光学測定機構２５の発光部２５ａの動作を制御する。
【０１０５】
算出部３１Ｃは、受光部２５ｂから出力された光の透過量のデータ（スペクトルデータ）を基に、第１液体格納室１４ａ内の液体試料の吸光度を算出し、算出した吸光度から第１液体格納室１４ａ内の液体試料中の測定成分の濃度を算出する。
【０１０６】
（測定装置１Ｃの測定方法）
測定装置１Ｃを用いた測定方法について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、測定装置１Ｃを用いた測定の手順を示すフローチャートである。
【０１０７】
測定装置１Ｃを用いた測定では、図１１に示すように、まず、液体注入試行工程（Ｓ１）、希釈液注入工程（Ｓ２）、および第１撹拌工程（Ｓ３）を行う。これらの工程は、実施形態１で説明した工程と同様であるため、説明を省略する。
【０１０８】
第１撹拌工程（Ｓ３）を実行すると、次に、制御部３０Ｃからの指示により、光学測定機構２５を用いて光学測定を行い、第１液体格納室１４ａに収容されている、希釈液と測定試薬４０ａ〜４０ｅとの混合物である第２混合物Ｍ２ａ〜Ｍ２ｅを透過した光の透過量をそれぞれ測定する（Ｓ２１、第２混合物測定工程（第２混合物測定モード））。
【０１０９】
受光部２５ｂは、第２混合物測定工程によって得られた第２混合物Ｍ２ａ〜Ｍ２ｅを透過した光の透過量の測定データを、算出部３１Ｃに出力する。算出部３１Ｃは、第２混合物測定工程によって得られた第２混合物Ｍ２ａ〜Ｍ２ｅを透過した光の透過量の測定データを、後述する測定液の測定成分の濃度を算出する際に使用する。
【０１１０】
次に、測定液注入工程（Ｓ４）、第２撹拌工程（Ｓ５）、および第１混合物測定工程（Ｓ６）を行う。これらの工程は、実施形態１で説明した工程と同様であるため、説明を省略する。
【０１１１】
最後に、算出部３１Ｃが、測定成分の濃度を算出する（Ｓ２２）。
【０１１２】
具体的には、まず、算出部３１Ｃは第２混合物測定工程で測定した第２混合物Ｍ２ａ〜Ｍ２ｅを透過した光の透過量から、測定試薬４０ａ〜４０ｅが持つ固有の吸光特性をそれぞれ算出する。
【０１１３】
次に、算出部３１Ｃは、第１混合物測定工程において測定した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅを透過した光の透過量から、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度をそれぞれ算出する。このとき、算出部３１Ｃは、第２混合物測定工程で得られた測定結果に基づいて、測定試薬４０ａ〜４０ｅの吸光特性による影響を考慮に入れて、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度をそれぞれ算出する。これにより、測定試薬４０ａ〜４０ｅの吸光による影響を排除することができる。
【０１１４】
次に、算出部３１Ｃは、算出した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度から、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅに含まれる測定成分の濃度をそれぞれ算出する。次に、算出部３１Ｃは、算出した第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅに含まれる測定成分の濃度に、希釈倍率の逆数を乗ずることにより、測定液に含まれる測定成分の濃度をそれぞれ算出する。
【０１１５】
このように、本実施形態における測定装置１Ｃでは、実施形態１における測定方法に加えて、希釈液注入試行工程と測定液注入工程との間に、希釈液注入工程と、第２混合物測定工程とを実行し、第２混合物測定工程において、測定試薬４０ａ〜４０ｅと希釈液との混合物である第２混合物Ｍ２ａ〜Ｍ２ｅを透過した光をそれぞれ測定する。これにより、第２混合物測定工程で得られた測定結果から測定試薬４０ａ〜４０ｅが持つ固有の吸光特性をそれぞれ算出することができる。その結果、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度を算出する際に、測定試薬４０ａ〜４０ｅの吸光特性による影響を排除することができる。これにより、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度を正確に算出することができ、測定液の測定成分の濃度を精度良く算出できるようになっている。
【０１１６】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る測定装置１Ａ〜１Ｃは、測定液中の測定成分に反応する測定試薬４０・４０ａ〜４０ｅが封入された１つまたは複数の測定室（第１液体格納室１４ａ）と、上記測定試薬４０・４０ａ〜４０ｅが封入されていない液体注入試行室（第２液体格納室１４ｂ）とを備える測定容器１０と、上記測定室（第１液体格納室１４ａ）および上記液体注入試行室（第２液体格納室１４ｂ）に対して測定液および希釈液をそれぞれ注入する液体注入部（液体注入装置２４）と、上記測定室（第１液体格納室１４ａ）に注入された測定液および希釈液の少なくとも一方の液体と上記測定試薬４０・４０ａ〜４０ｅとの混合物を透過した透過光を測定する測定部（光学測定機構２５）と、上記測定部（光学測定機構２５）の測定結果に基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出する算出部３１Ａ〜３１Ｃと、上記液体注入部（液体注入装置２４）および上記測定部（光学測定機構２５）を制御する制御部３０Ａ〜３０Ｃとを備える測定装置であって、上記液体注入部（液体注入装置２４）は、上記測定液を上記測定容器１０に送液する第１チューブ２４ｃ、および上記希釈液を上記測定容器１０に送液する第２チューブ２４ｄを備えており、上記制御部３０Ａ〜３０Ｃは、上記第１チューブ２４ｃおよび上記第２チューブ２４ｄがそれぞれ上記測定液および上記希釈液で満たされる状態となるように、上記液体注入部（液体注入装置２４）を制御することにより、上記第１チューブ２４ｃおよび上記第２チューブ２４ｄを介して、上記液体注入試行室（第２液体格納室１４ｂ）に対して上記希釈液および上記測定液をそれぞれ注入する液体注入試行モードを実行し、上記液体注入試行モードの後に、上記液体注入部（液体注入装置２４）を制御することにより、上記第１チューブ２４ｃを介して上記測定室（第１液体格納室１４ａ）に対して上記測定液を注入する測定液注入モード、および、上記第２チューブ２４ｄを介して上記測定室（第１液体格納室１４ａ）に対して上記希釈液を注入する希釈液注入モードを含む液体注入モードを実行し、上記液体注入モードの後に、上記測定部（光学測定機構２５）を制御することにより、上記測定室（第１液体格納室１４ａ）において混合された、上記希釈液、上記測定液、および上記測定試薬４０・４０ａ〜４０ｅからなる第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅを透過した透過光を測定する第１混合物測定モードを実行し、上記算出部３１Ａ〜３１Ｃは、上記第１混合物測定モードで得られた測定結果に基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出することを特徴としている。
【０１１７】
この特徴によれば、液体注入モードを実行する前に、液体注入試行モードを実行させることにより、第１チューブおよび第２チューブがそれぞれ測定液および希釈液で満たされる状態となる。その結果、液体注入モードにおいて、第１チューブおよび第２チューブを介して測定室に対して希釈液および測定液を注入する際に、正確な量の希釈液および測定液を測定室に注入することができる。その結果、希釈率が正確になるように測定液および希釈液を測定室に注入することができる。これにより、算出部は、第１混合物測定モードで得られた測定結果に基づいて、測定液の測定成分の濃度を精度良く算出できる。
【０１１８】
したがって、測定液中に含まれる測定成分を正確に測定することができる測定装置を提供することができる。
【０１１９】
本発明の態様２に係る測定装置１Ｂは、上記態様１において、上記測定部（光学測定機構２５）は、上記液体注入試行室（第２液体格納室１４ｂ）に注入された測定液と希釈液との混合液を透過した透過光を測定すると共に、上記制御部３０Ｂは、上記測定部（光学測定機構２５）を制御することにより、上記液体注入試行モードにおいて上記液体注入試行室（第２液体格納室１４ｂ）に対して注入された上記希釈液および上記測定液の混合液を透過した透過光を測定する混合液測定モードをさらに実行し、上記算出部３１Ｂは、上記第１混合物測定モードで得られた測定結果と、上記混合液測定モードで得られた測定結果とに基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出する構成であることが好ましい。
【０１２０】
上記の構成によれば、測定試薬が封入されていない液体注入試行室において、測定液と希釈液との混合液を透過した光の透過量を測定する混合液測定工程を実行する。そして、算出部は、混合液測定工程で得られた測定結果から測定液の濁りによる光の吸光度を算出し、第１混合物の吸光度を算出する際に、測定液の濁りによる光の吸光度による影響を排除する。これにより、第１混合物の吸光度を正確に算出することができ、測定液の測定成分の濃度を精度良く算出できる。
【０１２１】
本発明の態様３に係る測定装置１Ｃは、上記態様１において、上記制御部３０Ｃは、上記液体注入試行モードと、上記測定液注入モードとの間に、上記希釈液注入モードと、上記測定部（光学測定機構２５）を制御することにより、上記希釈液注入モードにおいて上記測定室（第１液体格納室１４ａ）に対して注入された上記希釈液と、上記測定試薬４０・４０ａ〜４０ｅとの第２混合物Ｍ２ａ〜Ｍ２ｅを透過した透過光を測定する第２混合物測定モードとを実行し、上記算出部３１Ｃは、上記第１混合物測定モードで得られた測定結果と、上記第２混合物測定モードで得られた測定結果とに基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出する構成であることが好ましい。
【０１２２】
上記の構成によれば、第２混合物測定モードにおいて、測定試薬と希釈液との混合物である第２混合物を透過した光を測定する。これにより、算出部は、第２混合物測定モードで得られた測定結果から測定試薬が持つ固有の吸光特性を算出することができる。その結果、第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅの吸光度を算出する際に、測定試薬の吸光特性による影響を排除することができる。これにより、第１混合物の吸光度を正確に算出することができ、測定液の測定成分の濃度を精度良く算出できる。
【０１２３】
本発明の態様４に係る測定装置１Ａ〜１Ｃは、上記態様１〜３のいずれかにおいて、上記測定室（第１液体格納室１４ａ）は、複数備えられており、上記複数の測定室（第１液体格納室１４ａ）にはそれぞれ、異なる種類の測定試薬４０ａ〜４０ｅ、異なる量の測定試薬４０ａ〜４０ｅ、又は、異なる種類および異なる量の測定試薬４０ａ〜４０ｅが封入され、上記算出部３１Ａ〜３１Ｃは、上記複数の測定室（第１液体格納室１４ａ）のそれぞれの測定液中の測定成分の濃度を算出する構成であることが好ましい。
【０１２４】
上記の構成によれば、測定容器は複数の測定室を備えており、複数の測定室にはそれぞれ、異なる種類の測定試薬、異なる量の測定試薬、又は、異なる種類および異なる量の測定試薬が封入されている。そして、複数の測定室にそれぞれ封入されている測定試薬の吸光特性を算出し、各測定試薬の吸光特性に考慮に入れて、各測定試薬に反応する測定液の測定成分の濃度を算出している。これにより、測定液に含まれる複数の測定成分の濃度を１つの測定容器で同時に算出することができる。
【０１２５】
本発明の態様５に係る測定装置１Ａ〜１Ｃは、上記態様１〜３のいずれかにおいて、上記測定容器１０を、回転軸１９を中心として回転運動させる回転駆動部（駆動機構２３）を備え、上記複数の測定室（第１液体格納室１４ａ）は、上記回転軸１９を中心とする同一円周上に配置されている構成であることが好ましい。
【０１２６】
上記の構成によれば、複数の測定室が、回転軸を中心とする同一円周上に配置されている。これにより、回転駆動部により回転軸を中心として測定容器を回転させることにより、１つの光学系で複数の測定を行うことが可能になる。
【０１２７】
本発明の態様６に係る測定方法は、測定液中の測定成分に反応する測定試薬４０・４０ａ〜４０ｅが封入された１つまたは複数の測定室（第１液体格納室１４ａ）と、上記測定試薬４０・４０ａ〜４０ｅが封入されていない液体注入試行室（第２液体格納室１４ｂ）とを備える測定容器１０を用いて、上記測定室（第１液体格納室１４ａ）に注入された測定液に含まれる測定成分の濃度を算出する測定方法であって、上記測定液を上記測定容器１０に送液する第１チューブ２４ｃ、および希釈液を上記測定容器１０に送液する第２チューブ２４ｄがそれぞれ上記測定液および上記希釈液で満たされる状態となるように、上記第１チューブ２４ｃおよび上記第２チューブ２４ｄを介して、上記液体注入試行室（第２液体格納室１４ｂ）に対して上記希釈液および上記測定液をそれぞれ注入する液体注入試行工程と、上記液体注入試行工程の後に、上記第１チューブ２４ｃを介して上記測定室（第１液体格納室１４ａ）に対して上記測定液を注入する測定液注入工程と上記第２チューブ２４ｄを介して上記測定室（第１液体格納室１４ａ）に対して上記希釈液を注入する希釈液注入工程とを実行する液体注入工程と、上記液体注入工程の後に、上記測定室（第１液体格納室１４ａ）において混合された、上記希釈液、上記測定液、および上記測定試薬４０・４０ａ〜４０ｅからなる第１混合物Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅを透過した透過光を測定する第１混合物測定工程と、上記第１混合物測定工程で得られた測定結果に基づいて、上記測定液中の測定成分の濃度を算出する算出工程とを含むことを特徴としている。
【０１２８】
上記の特徴によれば、液体注入工程の前に、液体注入試行工程を行うことにより、第１チューブおよび第２チューブがそれぞれ測定液および希釈液で満たされる状態とする。これにより、液体注入工程において、第１チューブおよび第２チューブを介して測定室に対して希釈液および測定液を注入する際に、正確な量の希釈液および測定液を測定室に注入することができる。その結果、希釈率が正確になるように測定液および希釈液を測定室に注入することができる。これにより、算出工程において、第１混合物測定工程で得られた測定結果に基づいて、測定液の測定成分の濃度を精度良く算出できる。
【０１２９】
したがって、測定液中に含まれる測定成分を正確に測定することができる測定方法を提供することができる。
【０１３０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１Ａ〜１Ｃ            測定装置
１０                  測定容器
１４ａ                第１液体格納室（測定室）
１４ｂ                第２液体格納室（液体注入試行室）
１９                  回転軸
２３                  駆動機構（回転駆動部）
２４                  液体注入装置（液体注入部）
２４ｃ                第１チューブ
２４ｄ                第２チューブ
２５                  光学測定機構（測定部）
３０Ａ〜３０Ｃ        制御部
３１Ａ〜３１Ｃ        算出部
４０、４０ａ〜４０ｅ  測定試薬
Ｍ１ａ〜Ｍ１ｅ        第１混合物
Ｍ２ａ〜Ｍ２ｅ        第２混合物
【図１】
2017198623.tif 000003
【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】
2017198623.tif 000009
【図８】
2017198623.tif 000010
【図９】
2017198623.tif 000011
【図１０】
2017198623.tif 000012
【図１１】
2017198623.tif 000013
【図１２】
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