(57)【要約】【課題】液体試料の成分濃度を精度良く測定できる液体試料分析装置を提供する。【解決手段】液体試料分析装置（１００Ａ）は、電気伝導度測定部（１１５）により測定された電気伝導度に基づいて、チップ（１０２）に供給する液体試料と希釈液の量を制御する供給量設定部（１０７Ａ）と、測定試薬、液体試料、及び希釈液の混合液の光透過量を測定して、液体試料の成分を分析する計測部（１０９Ａ）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料を収容する試料容器と、
前記液体試料を希釈する希釈液を収容する希釈液容器と、
測定試薬を収容する測定容器と、
前記液体試料の電気伝導度を測定する測定部と、
前記液体試料を前記測定容器に供給する試料供給機構と、
前記希釈液を前記測定容器に供給する希釈液供給機構と、
前記測定容器で混合される前記測定試薬、前記液体試料、及び前記希釈液の混合液の光透過量を測定して前記液体試料の少なくとも一つの成分を分析する分析部と、
前記測定部により測定された電気伝導度に基づいて、前記試料供給機構が供給する液体試料の量と前記希釈液供給機構が供給する希釈液の量との比率を制御する制御部とを備えることを特徴とする液体試料分析装置。
【請求項２】
前記測定容器は、前記測定試薬が予め封入された混合室を有し、
前記液体試料及び前記希釈液を注入するための注入口が前記混合室に連通して前記測定容器に形成されており、
前記試料供給機構は、前記測定試薬が予め封入された混合室に前記注入口を介して前記液体試料を供給し、
前記希釈液供給機構は、前記測定試薬が予め封入された混合室に前記注入口を介して前記希釈液を供給する請求項１に記載の液体試料分析装置。
【請求項３】
前記分析部は、前記測定された光透過量、及び、前記制御部により制御された液体試料の量と希釈液の量との比率に基づいて前記液体試料の成分を分析する請求項１又は２に記載の液体試料分析装置。
【請求項４】
前記液体試料が互いに異なる第１成分及び第２成分を含み、
前記測定試薬が前記第１成分に対応する第１試薬と前記第２成分に対応する第２試薬とを含み、
前記測定容器が、前記第１試薬を収容する第１測定室と、前記第２試薬を収容する第２測定室とを有し、
前記制御部は、前記測定部により測定された電気伝導度と、前記第１成分に対応して定められた第１相関関数とに基づいて、前記試料容器内の第１成分の濃度を推定し、前記第１測定室内の第１成分の濃度が前記第１測定室内の第１試薬の測定適正濃度となるように、前記試料供給機構により前記第１測定室に供給される液体試料の量と前記希釈液供給機構により前記第１測定室に供給される希釈液の量との比率を制御するとともに、前記電気伝導度と、前記第２成分に対応して定められた第２相関関数とに基づいて、前記試料容器内の第２成分の濃度を推定し、前記第２測定室内の第２成分の濃度が前記第２測定室内の第２試薬の測定適正濃度となるように、前記試料供給機構により前記第２測定室に供給される液体試料の量と前記希釈液供給機構により前記第２測定室に供給される希釈液の量との比率を制御する請求項１から３のいずれか一項に記載の液体試料分析装置。
【請求項５】
前記第１相関関数及び前記第２相関関数が一次関数である請求項４に記載の液体試料分析装置。
【請求項６】
前記第１成分が硝酸態窒素であり、
前記第１相関関数の傾きが前記第２相関関数の傾きよりも大きい請求項５に記載の液体試料分析装置。
【請求項７】
前記第２相関関数の傾きが零である請求項６に記載の液体試料分析装置。
【請求項８】
前記試料容器に収容された液体試料の水素イオン濃度を測定する水素イオン濃度測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記測定部により測定された電気伝導度と、前記水素イオン濃度測定部により測定された水素イオン濃度とに基づいて、前記試料供給機構により供給される液体試料の量と前記希釈液供給機構により供給される希釈液の量との比率を制御する請求項１から７のいずれか一項に記載の液体試料分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体試料分析装置に関し、特に土壌成分の分析に好適な液体試料分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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】
一般的に、土壌分析装置としての液体試料分析装置は、採取した土壌に抽出用の液体を注入し、濾過を行うことで土壌の成分を抽出する。抽出した各土壌抽出液を、その都度、複数の試験管に目盛り付きのスポイトで計量しながら注入し、その後、土壌成分毎に決められた試薬および希釈液を試験管に注入し発色させる。そして、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が行われている。
【０００４】
しかしながら、上述の測定方法は、それぞれの土壌抽出液に試薬を混合する必要があり、そのために繰り返し作業が多くなる。また、測定したい土壌成分に応じた試薬を準備する必要もあり、煩雑性が高い。
【０００５】
土壌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、成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、結果として収穫量の増加や品質の安定化が望める。
【０００６】
しかしながら、上述した煩雑性の高さから分析の頻度を高めることは困難である。
【０００７】
近年では、このような問題点に鑑みて、簡易な方法で土壌抽出液と試薬等とを混合し、土壌成分を分析する手法が提案されている。
【０００８】
図１８は、特許文献１に開示されている試薬混合及び土壌分析装置を示したものであり、図１８の（ａ）は、従来の土壌分析装置の模式図であり、図１８の（ｂ）及び（ｃ）は、従来の土壌分析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。
【０００９】
特許文献１に記載の土壌分析装置は、図１８の（ａ）に示すように、発光部７、受光部８及び収納カートリッジ９を備えている。収納カートリッジ９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１１が複数設けられている。特許文献１に記載の土壌分析装置は、発光部７から出射された光が収納カートリッジ９内の混合液を透過し、受光部８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。
【００１０】
図１８の（ｂ）に示すように、収納カートリッジ９のセル１１には、所定量の試薬が予め収納されており、シール紙１５により密閉されている。抽出液カートリッジ１４の各セル１６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。測定前に図１８の（ｂ）及び（ｃ）に矢印で示す方向に抽出液カートリッジ１４を収納カートリッジ９に押し込むことで、収納カートリッジ９と抽出液カートリッジ１４とを嵌合する。その後、抽出液カートリッジ１４の底面を貫通させ、抽出液を収納カートリッジ９のセル１１に注入し、混合液を作成する。
【００１１】
このように、特許文献１に記載の土壌分析装置においては、混合液の作成が容易であり、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】
【００１２】
【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】
【００１３】
しかしながら、例えば、農作物栽培施設における圃場で使用されている土壌等、土壌に含有されている成分濃度が比較的高い場合がある。このような土壌の成分濃度を分析するにあたり、土壌から抽出した土壌抽出液と試薬とを混合して、特許文献１に記載の土壌分析装置のように吸光光度法を用いたとしても、試薬にて分析をしようとする対象の成分濃度が高すぎると、測定可能範囲を超えてしまうことがある。
【００１４】
このように測定可能範囲を超えると、土壌抽出液の成分の増減に対し、試薬を混合した混合液を光透過量の増減の割合が小さくなる。この結果、測定対象である土壌抽出液の成分濃度の測定が失敗であったり、失敗に至らないまでも正確な測定結果が得られないため、再度の測定を要したりすることで、試薬や収納カートリッジの損失が発生するという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体試料の成分濃度が高い場合においても、液体試料の成分を確実かつ正確に測定できる液体試料分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る液体試料分析装置は、液体試料を収容する試料容器と、前記液体試料を希釈する希釈液を収容する希釈液容器と、測定試薬を収容する測定容器と、前記液体試料の電気伝導度を測定する測定部と、前記液体試料を前記測定容器に供給する試料供給機構と、前記希釈液を前記測定容器に供給する希釈液供給機構と、前記測定容器で混合される前記測定試薬、前記液体試料、及び前記希釈液の混合液の光透過量を測定して前記液体試料の少なくとも一つの成分を分析する分析部と、前記測定部により測定された電気伝導度に基づいて、前記試料供給機構が供給する液体試料の量と前記希釈液供給機構が供給する希釈液の量との比率を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、液体試料の成分濃度が高い場合においても、液体試料の成分を確実かつ正確に測定できる液体試料分析装置を提供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】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係る液体試料分析装置の構成の概略を示す図である。
【図２】図１に示す液体試料分析装置に備えられる発光部の構成の概略を示す図である。
【図３】図２に示す発光部に備えられるフィルターアレイの構成の概略を示す上面図である。
【図４】図１に示す液体試料分析装置に備えられるチップの構成の概略を示す図であり、（ａ）は、チップを上方から見た正面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、チップに備えられるセルの形状を示す概略図である。
【図５】図１に示す液体試料分析装置に備えられる抽出液収容容器の構成の概略を示す図である。
【図６】図１に示す液体試料分析装置に備えられる抽出液供給機構の構成の概略を示す図である。
【図７】図１に示す液体試料分析装置に備えられる抽出液収容容器及び電気伝導度測定部の構成の概略を示す図である。
【図８】（ａ）は、測定時におけるチップの上面図を示したものであり、（ｂ）は、（ａ）におけるチップのＣ−Ｃ線矢視断面図、並びに、図１に示す液体試料分析装置に備えられるフィルターアレイ及び受光部を模式的に示したものである。
【図９】図１に示す液体試料分析装置の測定の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態２に係る液体試料分析装置の構成の概略を示す図である。
【図１１】図１０に示す液体試料分析装置の測定の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態３に係る液体試料分析装置の構成の概略を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係る液体試料分析装置の構成の概略を示す図である。
【図１４】図１３に示す液体試料分析装置に備えられる抽出液収容容器、電気伝導度測定部、及び下部電気伝導度測定部の構成の概略を示す図である。
【図１５】図１３に示す液体試料分析装置の廃液処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態５に係る液体試料分析装置の構成の概略を示す図である。
【図１７】図１６に示す液体試料分析装置の測定の流れを示すフローチャートである。
【図１８】（ａ）は、従来用いられている土壌分析装置の模式図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）に示す土壌分析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】
【００１９】
〔実施形態１〕
以下、図面を参照しながら、本発明に係る液体試料分析装置の実施の形態について説明する。なお、図面に記載した各構成部材の厚みや長さ等は、一例であり、本発明に係る液体試料分析装置は、図示された各構成部材の厚みや長さ等に限定されるものではない。
【００２０】
（液体試料分析装置の構成概略）
本実施形態に係る液体試料分析装置１００Ａの構成について、図１〜図７に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態１に係る液体試料分析装置１００Ａの構成の概略を示す図である。液体試料分析装置１００Ａは、吸光光度法により、測定対象である液体試料の測定を行う。液体試料分析装置１００Ａは、発光部１０１と、チップ（測定容器）１０２と、受光部１０３と、計測部（分析部）１０９Ａと、回転駆動部１０６と、抽出液収容容器（試料容器）１１２Ａと、抽出液供給機構（試料供給機構）１２０と、希釈液収容容器（希釈液容器）１１３と、希釈液供給機構１２１と、電気伝導度測定部（測定部）１１５と、制御部１１１Ａとを備えている。以下、液体試料分析装置１００Ａの各部について詳細に説明する。
【００２２】
＜発光部１０１＞
図２及び図３を用いて、発光部１０１について説明する。図２は、発光部１０１の構成の概略を示す図である。図２に示すように、発光部１０１は、発光波長がそれぞれ異なる複数の光源２０１ａ・２０１ｂ・２０１ｃと、複数の光源２０１ａ・２０１ｂ・２０１ｃのそれぞれに対応するコリメートレンズ２０２ａ・２０２ｂ・２０２ｃと、ダイクロイックミラー２０３ａ・２０３ｂと、アパーチャー２０４と、フィルターアレイ２０５とを備える。発光部１０１は、制御部１１１Ａと接続されている。
【００２３】
光源２０１ａ、コリメートレンズ２０２ａ、ダイクロイックミラー２０３ａ・２０３ｂ、アパーチャー２０４、及びフィルターアレイ２０５は、この順に、光源２０１ａの光軸に並んで直線状に配されている。光源２０１ｂ、コリメートレンズ２０２ａ及びダイクロイックミラー２０３ａは、この順に、光源２０１ｂの光軸に並んで直線状に配されている。光源２０１ｃ、コリメートレンズ２０２ｃ及びダイクロイックミラー２０３ｂは、この順に、光源２０１ｃの光軸に並んで直線状に配されている。
【００２４】
複数の光源２０１ａ〜２０１ｃそれぞれは、制御部１１１Ａから供給される制御信号により、発光、消灯及び発光強度が制御される。複数の光源２０１ａ〜２０１ｃは、それぞれ光の出射方向が異なるように配されている。複数の光源２０１ａ〜２０１ｃそれぞれは、指向性が強いことから、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）であることが好ましい。一例として、光源２０１ａは白色光を発光する白色ＬＥＤであり、光源２０１ｂは青色光を発光する青色ＬＥＤであり、光源２０１ｃは赤色光を発光する赤色ＬＥＤである。
【００２５】
コリメートレンズ２０２ａは、光源２０１ａが出射した光を、指向性を高めてダイクロイックミラー２０３ａへ透過する。コリメートレンズ２０２ｂは、光源２０１ｂが出射した光を、指向性を高めてダイクロイックミラー２０３ａへ透過する。コリメートレンズ２０２ｃは、光源２０１ｃが出射した光を、指向性を高めてダイクロイックミラー２０３ｂへ透過する。
【００２６】
ダイクロイックミラー２０３ａ・２０３ｂは、それぞれ、特定の波長帯の光を透過させる一方、当該特定の波長帯以外の別の特定の波長帯の光を反射する鏡である。ダイクロイックミラー２０３ａは、光源２０１ａが出射した光を透過する一方、光源２０１ｂが出射した光は反射する。ダイクロイックミラー２０３ｂは、光源２０１ａ及び光源２０１ｂが出射した光をそれぞれ透過する一方、光源２０１ｃが出射した光を反射する。
【００２７】
本実施形態においては、ダイクロイックミラー２０３ａは、４７０ｎｍ〜１６００ｎｍの波長帯の光を透過する一方、３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長帯の光を反射する。また、ダイクロイックミラー２０３ｂは、４００ｎｍ〜６３０ｎｍの波長帯の光を透過する一方、６７５ｎｍ〜８５０ｎｍの波長帯の光を反射する。
【００２８】
アパーチャー２０４は、光源２０１ａ・２０１ｂ・２０１ｃから出射され、ダイクロイックミラー２０３ａ・２０３ｂを透過又は反射した光の径を調整するものである。
【００２９】
図３は、図２に示すフィルターアレイ２０５を上方から見た上面図である。図３に示すように、フィルターアレイ２０５は、回転軸２１０を中心として円周上に配置された複数の干渉フィルター３０１〜３０６を備えている。干渉フィルター３０１〜３０６は、それぞれ、透過する光の波長帯が異なる。一例として、干渉フィルター３０１はピーク波長が４２０ｎｍの光を透過し、干渉フィルター３０２はピーク波長が５２０ｎｍの光を透過し、干渉フィルター３０３はピーク波長が５７０ｎｍの光を透過し、干渉フィルター３０４はピーク波長が６１０ｎｍの光を透過し、干渉フィルター３０５はピーク波長が７１０ｎｍの光を透過し、干渉フィルター３０６はピーク波長が７２０ｎｍの光を透過する。フィルターアレイ２０５は、制御部１１１Ａから供給される制御信号により回転動作が制御される。
【００３０】
発光部１０１は、制御部１１１Ａからの信号に応じて、複数の光源２０１ａ〜２０１ｃが発光する。光源２０１ａ〜２０１ｃから射出された光は、各光源２０１ａ〜２０１ｃに対応するコリメートレンズ２０２ａ〜２０２ｃにより指向され、ダイクロイックミラー２０３ａ、２０３ｂにより光路が結合される。そして、アパーチャー２０４によりビーム径が調整され、フィルターアレイ２０５へと導かれる。フィルターアレイ２０５は、複数の光源２０１ａ〜２０１ｃの制御と同期して、光の進行方向に平行な回転軸２１０を中心として回転するように制御されており、アパーチャー２０４を通過した光から特定の波長の光のみを選択して透過させる。フィルターアレイ２０５を通過した光は、光３００として発光部１０１から射出される。
【００３１】
発光部１０１を上記のような構成にすることにより、異なる波長の光を射出することができる。なお、光源２０１ａ〜２０１ｃは、ＬＥＤに限定されず、例えば、レーザー光を用いてもよい。
【００３２】
＜チップ１０２＞
図４は、チップ１０２の概略を示すものであり、図４の（ａ）は、チップ１０２を上方から見た正面図であり、図４の（ｂ）は、チップ１０２に備えられるセル４００の形状の一例を示す概略図であり、図４の（ｃ）は、チップ１０２に備えられるセル４１０の形状を示す概略図である。
【００３３】
図４の（ａ）に示すように、チップ１０２は円盤状であり、回転軸４５０を中心に、放射状に複数のセル４００及びセル４１０が形成されている。本実施形態においては、チップ１０２には、セル４００が６つ、及び、セル４１０が１つ形成されている。セル４００及びセル４１０は、チップ１０２の円周方向に対して等間隔で形成されている。なお、チップ１０２に形成されるセル４００・４１０の個数は特に限定されるものではなく、セル４００が５つ以下又は７つ以上、及びセル４１０が２つ以上形成されていてもよい。
【００３４】
チップ１０２は、発光部１０１から射出された光３００を透過するように、例えば、シリコーン、ガラス、プラスチック等の透明材で作製されていることが好ましい。本実施形態においては、チップ１０２は、安価で透明性の高いポリスチレンで作製されている。
【００３５】
また、セル４００及びセル４１０は、チップ１０２の内部に形成されるものであって（図１参照）、チップ１０２の表面に露出して形成されるものではないが、図４の（ａ）では、内部構造を理解しやすいように実線で示している。
【００３６】
図４の（ｂ）に示すように、セル４００のそれぞれには、土壌から抽出した土壌抽出液（液体試料）を注入する試料室４０１と、試薬（測定試薬）が予め収納された試薬室４０２及び試薬室（混合室）４０３と、試薬が混合された土壌抽出液の光透過量を測定するための測定室（第１測定室・第２測定室）４０４とが形成されている。
【００３７】
試薬室４０３と、試料室４０１、試薬室４０２及び測定室４０４との間には流路４０５が形成されており、試薬室４０３と、試料室４０１、試薬室４０２及び測定室４０４とは連通している。また、試料室４０１には、土壌抽出液を注入するための開口部４０７（注入口）が形成されており、開口部４０７は、チップ１０２の上面に向かって開口している。
【００３８】
図４の（ｃ）に示すように、セル４１０は、試薬室を備えておらず、試料室４１１及び基準室４１４が形成されている。また、試料室４１１と基準室４１４との間は流路４１５が形成されており、試料室４１１と基準室４１４とは連通している。試料室４１１には、セル４００の試料室４０１と同様に、土壌抽出液を注入するための開口部４１７が形成されており、開口部４１７は、チップ１０２の上面に向かって開口している。
【００３９】
ここで、セル４００の測定室４０４、及び、セル４１０の基準室４１４は、図４の（ａ）に一点鎖線Ａで示すように、第１の円周上に形成されている。また、セル４００の開口部４０７、及び、セル４１０の開口部４１７は、図４の（ａ）に一点鎖線Ｂで示すように第２の円周上に形成されている。すなわち、測定室４０４及び基準室４１４と、開口部４０７、４１７とは、回転軸４５０を中心とする同心円上に形成されており、開口部４０７、４１７が、半径方向内側に、測定室４０４及び基準室４１４が半径方向外側に形成されている。
【００４０】
なお、試薬室４０３と測定室４０４との間の流路４０５には、開閉式の弁（不図示）が設けられており、弁は閉じられた状態となっている。
【００４１】
チップ１０２の大きさは、例えば直径が２０ｃｍ程度であり、セル４００及びセル４１０のそれぞれの大きさは、図４の（ｂ）及び（ｃ）の長手方向が４〜５ｃｍ、長手方向と直交する短手方向が２〜３ｃｍ程度である。
【００４２】
試薬室４０２及び試薬室４０３に予め収納されている試薬は、土壌抽出液の測定対象である成分（例えば硝酸態窒素など）の濃度に応じて光の吸収率が変化するものである。土壌抽出液に試薬を混合させて、その試薬が混合した土壌抽出液の光透過量を液体試料分析装置１００Ａで測定することで、土壌抽出液の測定対象である成分濃度を測定することが可能である。
【００４３】
ただし、土壌抽出液の測定対象である成分濃度があまりに濃すぎる場合、試薬の光吸収率の変化が飽和してしまい、土壌抽出液の測定対象の成分濃度が変化しても、試薬の光吸収率が変化せず、正確に土壌抽出液の測定対象の成分濃度を測定できない。
【００４４】
このため、土壌抽出液の測定対象の成分濃度を正確に測定するには、土壌抽出液の測定対象の成分濃度に応じて試薬の光吸収率が急激に変化するような、最適な濃度範囲（つまり、測定対象の成分濃度の変化に対して、試薬の光吸収率の変化が敏感に反応するような濃度範囲）となるよう土壌抽出液の測定対象の成分濃度を調整することが好ましい。
【００４５】
＜受光部１０３、計測部１０９Ａ及び回転駆動部１０６＞
受光部１０３は、発光部１０１から出射され、チップ１０２の、図４の（ａ）において一点鎖線Ａで示す第１の円周上の領域を透過した光３００を受光する。
【００４６】
計測部１０９Ａは、受光部１０３と接続している。計測部１０９Ａは、受光部１０３が受光した光の強度（光透過量）を測定するとともに、当該測定結果に基づいて土壌成分濃度を算出する。
【００４７】
回転駆動部１０６は、チップ１０２の下方に備えられ、チップ１０２を、回転軸４５０を中心として回転駆動する。本実施形態においては、回転駆動部１０６としてパルス制御可能なステッピングモーターを用いた。なお、本実施形態においては、回転駆動部１０６がチップ１０２を回転駆動する構成を示したが、これに限られるものではない。例えば、回転駆動部としてブラシレスモーターなどを用いてもよいし、また、複数個の駆動系を組み合わせて用いてもよい。また、例えば、回転軸４５０を中心とするチップの公転運動とチップの自転とを組み合わせた駆動系を用いてもよい。
【００４８】
＜抽出液収容容器１１２Ａ＞
図５を用いて、抽出液収容容器１１２Ａの構成について説明する。図５は、抽出液収容容器１１２Ａの構成を示す断面図である。
【００４９】
抽出液収容容器１１２Ａは、採取した土壌に水を加え、振とう及びろ過を行った土壌抽出液を収容するための容器であり、また、後述する電気伝導度の測定にも使用される。当該土壌抽出液は、別の容器である抽出容器（図示せず）にて作製し、抽出容器から抽出液収容容器１１２Ａへ注入する構成であってもよいし、抽出容器と抽出液収容容器１１２Ａとを嵌合させることで、抽出容器の底部を貫通させ、土壌抽出液がシリコンチューブ等に流入する構成であってもよい。
【００５０】
抽出液収容容器１１２Ａは、絶縁性の高い樹脂材料によって形成されていることが好ましく、本実施形態においては、ＡＢＳ（ａｃｒｙｌ  ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  ｓｔｙｒｏｌ）樹脂にて形成されている。
【００５１】
抽出液収容容器１１２Ａは、図５に示すように、抽出液収容容器１１２Ａの内部と外部とを電気的に導通させるための一対の電極５０１ａ・５０１ｂが設けられている。電極５０１ａ・５０１ｂは、後述する電気伝導度の測定に用いられる。
【００５２】
電極５０１ａ・５０１ｂは、抽出液収容容器１１２Ａの底面から所定の距離離れた位置に設けられる。具体的には、電極５０１ａ・５０１ｂは、予め分かっている、土壌成分の分析に必要な最少量の土壌抽出液を、抽出液収容容器１１２Ａに注入した際の液面Ｈよりも少し低い位置に設けられる。これにより、抽出液収容容器１１２Ａに注入した土壌抽出液の量が土壌成分の分析に必要な最少量よりも少なかった場合、後述する電気伝導度の測定が不可能となる。その結果、抽出液収容容器１１２Ａに注入した土壌抽出液の量が土壌成分の分析に必要な最少量よりも少ないことを検知することができる。または、土壌抽出液の注入することを忘れることを検知することができる。電極５０１ａ・５０１ｂは、接着剤などにより抽出液収容容器１１２Ａに固定されてもよいし、また、インサート成形により作成されてもよい。
【００５３】
また、抽出液収容容器１１２Ａの底面には、開口部１１２ａが設けられている。開口部１１２ａにチューブを接続することにより、抽出液収容容器１１２Ａ内の抽出液を送液することができるようになっている。
【００５４】
＜希釈液収容容器１１３＞
図１に示すように、希釈液収容容器１１３は、土壌抽出液をチップ１０２に供給する際に、土壌抽出液を希釈するための希釈液（例えば純水等）を収容するための容器である。希釈液収容容器１１３の底面には、開口部１１３ａ（図６参照）が設けられている。開口部１１３ａにチューブを接続することにより、希釈液収容容器１１３内の希釈液を送液することができるようになっている。希釈液収容容器１１３の素材は、上述した抽出液収容容器１１２Ａとは異なり、どのような素材を用いても構わない。
【００５５】
＜抽出液供給機構１２０及び希釈液供給機構１２１＞
図６を用いて、抽出液供給機構１２０及び希釈液供給機構１２１の構成について説明する。図６は、抽出液供給機構１２０及び希釈液供給機構１２１の構成を示す概略図である。なお、同図では、チップ１０２、抽出液収容容器１１２Ａ、希釈液収容容器１１３及び回転駆動部１０６も合わせて示している。
【００５６】
抽出液供給機構１２０は、抽出液収容容器１１２Ａに収容されている土壌抽出液を、チップ１０２の開口部４０７・４１７を介して、試料室４０１・４１１に供給する機構である。希釈液供給機構１２１は、抽出液収容容器１１３に収容されている希釈液を、チップ１０２の開口部４０７・４１７を介して、試料室４０１・４１１に供給する機構である。
【００５７】
抽出液供給機構１２０は、ポンプ１２０ａと、チューブ１２０ｂと、注入ノズル１２０ｃとを備えている。希釈液供給機構１２１は、ポンプ１２１ａと、チューブ１２１ｂと、注入ノズル１２１ｃとを備えている。抽出液供給機構１２０と、希釈液供給機構１２１とは同じ構造である。
【００５８】
ポンプ１２０ａは、抽出液収容容器１１２Ａに収容されている土壌抽出液を、抽出液収容容器１１２Ａの開口部１１２ａから、チューブ１２０ｂを介して、注入ノズル１２０ｃへと送るためのポンプである。ポンプ１２１ａは、希釈液収容容器１１３に収容されている希釈液を、希釈液収容容器１１３の開口部１１３ａから、チューブ１２１ｂを介して、注入ノズル１２１ｃへと送るためのポンプである。
【００５９】
一例として、ポンプ１２０ａ・１２１ａは、ローラーの回転によりチューブを圧迫させることで、液体の吸入・送液・吐出を行うチューブポンプを用いることができる。なお、ポンプ１２０ａ・１２１ａは、チューブポンプに限定されるものではなく、抽出液収容容器１１２Ａに収容されている土壌抽出液、又は、希釈液収容容器１１３に収容されている希釈液を、チューブ１２０ｂ又はチューブ１２１ｂを介して、注入ノズル１２０ｃ又は注入ノズル１２１ｃへと送ることができればよい。
【００６０】
チューブ１２０ｂは、ポンプ１２０ａと注入ノズル１２０ｃとを接続するためのチューブである。チューブ１２１ｂは、ポンプ１２１ａと注入ノズル１２１ｃとを接続するためのチューブである。
【００６１】
注入ノズル１２０ｃ及び注入ノズル１２１ｃは、開口部４０７又は開口部４１７が形成された、図４の（ａ）に一点鎖線Ｂで示す円周上（第２の円周上）の直上の位置に配置される。
【００６２】
抽出液供給機構１２０は、上記の構成により、抽出液収容容器１１２Ａに収容されている土壌抽出液を、ポンプ１２０ａによってチューブ１２０ｂを介して、注入ノズル１２０ｃへと送液する。そして、抽出液供給機構１２０は、所定量の土壌抽出液を、注入ノズル１２０ｃから、開口部４０７・４１７を介して、試料室４０１・４１１へ供給する。
【００６３】
希釈液供給機構１２１は、上記の構成により、希釈液収容容器１１３に収容されている希釈液を、ポンプ１２１ａによってチューブ１２１ｂを介して、注入ノズル１２１ｃへと送液する。そして、希釈液供給機構１２１は、所定量の希釈液を、注入ノズル１２１ｃから、開口部４０７・４１７を介して、試料室４０１・４１１へ供給する。
【００６４】
＜電気伝導度測定部１１５＞
図７を用いて、電気伝導度測定部１１５の構成について説明する。図７は、電気伝導度測定部１１５の構成を示す概略図である。また、同図には、抽出液収容容器１１２Ａを合わせて示している。
【００６５】
電気伝導度測定部１１５は、抽出液収容容器１１２Ａの電極５０１ａ・５０１ｂに接続されており、抽出液収容容器１１２Ａに収容されている土壌抽出液の電気伝導度（ＥＣ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）を測定する。
【００６６】
電気伝導度測定部１１５は、交流電源１１５ａと、交流電流計１１５ｂとを備えている。
【００６７】
交流電源１１５ａは、抽出液収容容器１１２Ａに備えられている電極５０１ａ・５０１ｂと接続しており、電極５０１ａ・５０１ｂを介して土壌抽出液に電圧を印加する。交流電流計１１５ｂは、交流電源１１５ａ及び電極５０１ａ・５０１ｂからなる回路に設けられており、回路に流れる電流を計測する。
【００６８】
以上の構成により、電気伝導度測定部１１５は、交流電源１１５ａを用いて土壌抽出液に電圧を印加し、交流電流計１１５ｂを用いて回路に流れる電流を計測する。これにより、電気伝導度測定部１１５は土壌抽出液の電気伝導度を測定する。
【００６９】
＜制御部１１１Ａ＞
図１に示すように、制御部１１１Ａは、供給量設定部１０７Ａ、液体供給制御部１０４、及び測定制御部１０５を備えている。制御部１１１Ａは、発光部１０１、計測部１０９Ａ、抽出液供給機構１２０、希釈液供給機構１２１、電気伝導度測定部１１５、及び回転駆動部１０６と接続しており、各部の動作を制御する。
【００７０】
供給量設定部１０７Ａは、電気伝導度測定部１１５によって測定された土壌抽出液の電気伝導度に基づいて、チップ１０２に注入する土壌抽出液の量と希釈液の量との比率、すなわち、希釈率を設定する。土壌抽出液の量と希釈液の量との比率の設定についての詳細は後述する。
【００７１】
液体供給制御部１０４は、抽出液供給機構１２０、希釈液供給機構１２１、及び回転駆動部１０６の動作を制御する。
【００７２】
具体的には、液体供給制御部１０４は、抽出液供給機構１２０が有する注入ノズル１２０ｃの位置とチップ１０２の開口部４０７又は開口部４１７の位置とを合わせるようにチップ１０２の回転を制御する。換言すると、液体供給制御部１０４は、希釈液供給機構１２１が有する注入ノズル１２１ｃの位置とチップ１０２の開口部４０７又は開口部４１７の位置とを合わせるようにチップ１０２の回転を制御する。
【００７３】
そして、液体供給制御部１０４は、供給量設定部１０７Ａによって算出された比率で土壌抽出液及び希釈液が、開口部４０７を介して測定室４０４へ又は開口部４１７を介して基準室４１４へ供給されるように、抽出液供給機構１２０及び希釈液供給機構１２１それぞれのポンプ１２０ａ及びポンプ１２１ａの駆動を制御する。
【００７４】
測定制御部１０５は、電気伝導度測定部１１５を制御し、土壌抽出液の電気伝導度の測定が可能であるか否かを判定する。測定制御部１０５は、電気伝導度測定部１１５に指示信号を出力し、電気伝導度測定部１１５から土壌抽出液の電気伝導度の測定結果を取得する。また、測定制御部１０５は、電気伝導度測定部１１５が土壌抽出液の電気伝導度の測定ができなかった場合も、その旨の結果を電気伝導度測定部１１５から取得する。
【００７５】
さらに、測定制御部１０５は、吸光度測定を行う際に、回転駆動部１０６及び計測部１０９Ａの動作を制御し、回転軸４５０の周りに回転するチップ１０２の測定室４０４及び基準室４１４を透過し、受光部１０３によって受光された光の強度（光透過量）を測定する。
【００７６】
（測定動作及び測定手順）
次に、図８及び図９に基づいて、土壌抽出液の成分測定時の液体試料分析装置１００Ａの各部の動作及び測定手順について説明する。
【００７７】
図８の（ａ）は、液体試料分析装置１００Ａが土壌抽出液の成分を測定する時のチップ１０２を上方から見た上面図である。図８の（ｂ）は、図８の（ａ）におけるチップ１０２のＣ−Ｃ線矢視断面図である。なお、図８の（ｂ）では、チップ１０２の上方に配置されているフィルターアレイ２０５及びチップ１０２の下方に配置されている受光部１０３も表している。
【００７８】
以下では説明の便宜上、６つのセル４００のそれぞれを区別する場合には、４００−ａ〜４００−ｆの参照符号を付し、区別しない場合には、４００の参照符号を付す。また、同様に、セル４００に形成された試料室４０１、試薬室４０２、試薬室４０３、測定室４０４、流路４０５及び開口部４０７についても、それぞれを区別する場合には、それぞれ４０１−ａ〜４０１−ｆ、４０２−ａ〜４０２−ｆ、４０３−ａ〜４０３−ｆ、４０４−ａ〜４０４−ｆ、４０５−ａ〜４０５−ｆ、４０７−ａ〜４０７−ｆの参照符号を付す。
【００７９】
セル４００−ａの試薬室４０２−ａには、５ｗｔ％サリチル酸−硫酸水溶液が０．４ｍｌ、試薬室４０３−ａには、２ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液が１０ｍｌ予め注入されている。また、同様に、試薬室４０２−ａ〜４０２−ｆ、４０３−ａ〜４０３−ｆのそれぞれに予め注入されている試薬の種類及び量を表１に示す。表１において「−」で示されている欄は、試薬が何も注入されていないことを示す。
【００８０】
【表１】
2017032318.tif 000003
【００８１】
表１に示すように、セル４００の試薬室４０２及び試薬室４０３には、それぞれ異なる試薬（第１試薬、第２試薬）が注入されている。これは、測定したい土壌成分に応じた試料が注入されているからであり、セル４００−ａでは硝酸態窒素（ＮＯ３−Ｎ）を、セル４００−ｂではアンモニア態窒素（ＮＨ４−Ｎ）を、セル４００−ｃでは可吸態リン酸（Ｐ２Ｏ５）を、セル４００−ｄでは交換性カリウム（Ｋ２Ｏ）を、セル４００−ｅでは交換性カルシウム（ＣａＯ）を、セル４００−ｆでは交換性マグネシウム（ＭｇＯ）を測定対象の土壌成分としている。
【００８２】
図９は、液体試料分析装置１００Ａの測定手順を示すフローチャートである。
【００８３】
まず、抽出容器（不図示）に土壌０．４ｇ及び水１００ｍｌが作業者により入れられ、抽出容器にて振とう及びろ過を行い、土壌抽出液が作製される（ステップＳ１）。そして、作製した土壌抽出液は、作業者により、液体試料分析装置１００Ａの抽出液収容容器１１２Ａへ注入される（ステップＳ２）。次に、作業者により、希釈液収容容器１１３に希釈液としての純水が注入される（ステップＳ３）。そして、作業者により、チップ１０２が液体試料分析装置１００Ａにセットされる（ステップＳ４）。
【００８４】
次に、電気伝導度測定部１１５が、測定制御部１０５からの制御信号を受けて、抽出液収容容器１１２Ａに収容されている土壌抽出液の電気伝導度を測定する（ステップＳ５）。
【００８５】
そして、測定制御部１０５は、電気伝導度測定部１１５からの測定結果を取得し、当該測定結果から、土壌抽出液の電気伝導度の測定が可能であるか否かについて判定する（ステップＳ６）。
【００８６】
抽出液収容容器１１２Ａに注入された土壌抽出液の液面が、電極５０１ａ・５０１ｂに達していないため、測定制御部１０５が、土壌抽出液の電気伝導度の測定が不可能であると判定すると（ステップＳ６でＮｏ）、測定制御部１０５は、抽出液収容容器１１２Ａに注入した土壌抽出液の量が土壌成分の分析に必要な最少量よりも少ないと判断し、ブザー、ランプ、又は液晶表示などへその旨の情報を送り、作業者に対して警告させた後（Ｓ１６）、測定を終了させる。
【００８７】
ステップＳ６において、測定制御部１０５が、土壌抽出液の電気伝導度の測定が可能であると判定すると（ステップＳ６でＹｅｓ）、次に、供給量設定部１０７Ａは、電気伝導度測定部１１５が測定した電気伝導度に基づいて、各試料室４０１に注入する土壌抽出液及び純水の量、すなわち希釈率を設定する（ステップＳ７）。
【００８８】
ここで、供給量設定部１０７Ａが設定する希釈率の設定方法について、以下に詳細に説明する。
【００８９】
土壌抽出液の電気伝導度は、土壌溶液中の塩類濃度の指標として用いられる。すなわち、土壌溶液の電気伝導度は、硝酸態窒素、硫酸根、塩素などの陰イオン濃度、及び土壌コロイドに吸着しきれずに土壌溶液中に存在しているアンモニア態窒素、石灰、苦土、カリ等の陽イオン濃度に比例して高くなる。一般的には、電気伝導度が低い、すなわちイオン濃度が低い場合は、土壌養分が少ない。一方で、電気伝導度が高い、すなわちイオン濃度が高い場合は、土壌養分が高い。また、電気伝導度が著しく高い、すなわちイオン濃度が著しく高い場合は、農作物を生産する際に、塩類による濃度障害が起こる危険性が増す。
【００９０】
このように、電気伝導度と土壌抽出液の成分濃度との間には、相関関係があることが知られており、適切な相関関数を用いて、電気伝導度と土壌抽出液の成分濃度との関係を表すことができる。
【００９１】
一般的には、液体中のある成分の濃度Ｙ（ｍｇ／１００ｇ）を推定するために、相関関数として、電気伝導度Ｘ（ｍＳ／ｃｍ）を用いた一次関数である下記の式（１）を用いることができる。
【００９２】
Ｙ＝ａＸ＋ｂ  ・・・（１）
ここで、傾きａ、Ｙ切片ｂは、各成分毎に設定する値であり、ａは０以上の値である。式（１）（第１相関関数）は、測定対象の成分毎に設定される。
【００９３】
各成分についての相関関数の傾きａの設定方法について以下に説明する。上記液体中には、様々な成分が含まれており、各成分がどれだけ含まれているかはわからない。しかし、測定する液体試料によっては、各成分の電気伝導度への寄与の度合いがわかっている場合がある。このような場合、電気伝導度への寄与の度合いが高い成分の濃度が高いと、電気伝導度が高くなる。その結果、式（１）を用いて他の成分の濃度を推定するときに、実際の濃度よりも高い成分濃度であると推定してしまう。したがって、電気伝導度への寄与の度合いが高い成分についての相関関数の傾きａを大きく設定し、他の成分についての相関関数の傾きａを小さく設定することが好ましい。このように各傾きａを設定することにより、電気伝導度への寄与の度合いが高い成分の濃度が高い場合においても、他の成分の濃度を必要以上に高く推定することを防ぐことができる。したがって、液体中に含まれる各成分濃度の推定を精度良く行うことができる。
【００９４】
本実施形態では、土壌に含まれる成分濃度を測定対象としている。このような場合、土壌から得られた土壌抽出液では、硝酸態窒素が電気伝導度への寄与が大きいことが知られている。したがって、各セル４００−ａ〜４００−ｆで測定する成分についてそれぞれ設定する相関関数のうち、セル４００−ａで測定する硝酸態窒素についての相関関数の傾きが最も大きくなるように設定することが好ましい。このように各傾きａを設定することにより、硝酸態窒素の濃度が高い場合においても、硝酸態窒素の濃度を的確に推定することができる。さらに、他の成分の濃度を必要以上に高く推定することを防ぐことができる。したがって、土壌抽出液中に含まれる各成分濃度の推定を精度良く行うことができる。
【００９５】
供給量設定部１０７Ａは、設定した相関関数と、電気伝導度測定部１１５によって測定された電気伝導度とを用いて、土壌抽出液中の各成分濃度を推定する。そして、供給量設定部１０７Ａは、推定した当該成分濃度に基づいて、土壌抽出液中の各成分濃度を後述する吸光度測定が可能となる濃度（測定適正濃度）となるように、各試料室４０１−ａ〜４０１−ｆに注入する土壌抽出液及び純水の量、すなわち希釈率をそれぞれ設定する。
【００９６】
以下に、測定室４０４−ａ（第１測定室）で測定する硝酸態窒素濃度（第１成分）を例として、希釈率の設定方法について説明する。
【００９７】
供給量設定部１０７Ａは、電気伝導度Ｘ（ｍＳ／ｃｍ）から土壌抽出液中の硝酸態窒素濃度Ｙ１（ｍｇ／１００ｇ）を推定するために、予め設定された下記の式（２）用いることができる。
【００９８】
Ｙ１＝４４Ｘ−１５  ・・・（２）
供給量設定部１０７Ａは、式（２）（第１相関関数）に基づいて、硝酸態窒素濃度Ｙ１を推定する。そして、供給量設定部１０７Ａは、推定した硝酸態窒素濃度Ｙ１に基づいて、土壌抽出液中の硝酸態窒素濃度を後述する吸光度測定が可能となる濃度になるように、試料室４０１−ａに注入する土壌抽出液及び純水の量、すなわち希釈率を設定する。具体的な希釈率の設定について、表２に基づいて説明する。表２は、硝酸態窒素についての土壌抽出液の電気伝導度に対する希釈率を示した表である。
【００９９】
【表２】
2017032318.tif 000004
【０１００】
供給量設定部１０７Ａは、式（２）と、硝酸態窒素濃度の測定可能濃度範囲との関係から、表２に示すように、試料室４０１−ａに注入する土壌抽出液及び純水の量、すなわち希釈率を算出する。具体的には、電気伝導度が０．３ｍＳ／ｃｍ未満の場合には、試料室４０１−ａには土壌抽出液のみを注入し、純水は注入しない。電気伝導度が０．３ｍＳ／ｃｍ以上１．０ｍＳ／ｃｍ未満の場合には、土壌抽出液と純水の比率が１：１になるように、土壌抽出液及び純水を試料室４０１−ａに注入する。電気伝導度が１．０ｍＳ／ｃｍ以上の場合には、土壌抽出液と純水の比率が１：２になるように、土壌抽出液及び純水を試料室４０１−ａに注入する。
【０１０１】
このように、土壌抽出液の電気伝導度に基づいて希釈率を変化させることにより、硝酸態窒素の測定適正濃度範囲内で、硝酸態窒素濃度を測定することができる。その結果、硝酸態窒素の測定適正濃度範囲外での測定による、チップ１０２の無駄及び測定の手戻りが生じることが無くなるようにすることができる。
【０１０２】
同様に、供給量設定部１０７Ａは、測定室４０４−ａ以外の測定室４０４−ｂ〜４０４−ｆ（第２測定室）で測定する成分（第２成分）についての相関関数（第２相関関数）をそれぞれ設定し、電気伝導度に基づいて、土壌抽出液中の各成分濃度を推定する。
【０１０３】
例えば、測定室４０４−ｂ（第２測定室）で測定するアンモニア態窒素濃度（第２成分）Ｙ２（ｍｇ／１００ｇ）を推定するために、予め設定された下記の式（３）用いることができる。
【０１０４】
Ｙ２＝８．９５Ｘ−４．５４  ・・・（３）
供給量設定部１０７Ａは、式（３）（第２相関関数）に基づいて、アンモニア態窒素濃度Ｙ２を推定する。そして、供給量設定部１０７Ａは、推定したアンモニア態窒素濃度Ｙ２に基づいて、土壌抽出液中の硝酸態窒素濃度を後述する吸光度測定が可能となる濃度になるように、試料室４０１−ｂに注入する土壌抽出液及び純水の量、すなわち希釈率を設定する。
【０１０５】
以上のように、供給量設定部１０７Ａは、推定した各成分濃度に基づいて、土壌抽出液中の各成分濃度を後述する吸光度測定が可能となる濃度になるように、各試料室４０１−ｂ〜４０１−ｆに注入する土壌抽出液及び純水の量、すなわち希釈率をそれぞれ設定する。
【０１０６】
このように、土壌抽出液の電気伝導度を測定し、各成分について設定した相関関数を用いて、各測定成分の大まかな濃度を算出することにより、各成分の測定に適した希釈率を設定することができる。その結果、各成分の濃度を確実かつ正確に測定することができる。
【０１０７】
上述した希釈率は一例であり、使用する試薬の計測可能濃度範囲に対応させて、電気伝導度と希釈率との関係を適宜変更させることができる。また、電気伝導度と希釈率との関係をより詳細に設定することにより、さらに高い精度で成分濃度を測定することが可能になる。
【０１０８】
上述したステップＳ７の次に、制御部１１１Ａの液体供給制御部１０４が回転駆動部１０６を回転させ、セル４１０の試料室４１１の開口部４１７が注入ノズル１２０ｃの直下の位置となるように、チップ１０２を回転する（ステップＳ８）。なお、液体試料分析装置は、ステップＳ４にてチップ１０２を設置する際に、必ず開口部４１７が注入ノズル１２０ｃの直下に位置になるような構成であってもよく、そのような構成の場合には、ステップＳ８を省略することができる。例えば、チップ１０２に切り欠き部を設け、チップ１０２を載置するチップ載置台（図示せず）に突片を設け、切り欠き部と突片とを嵌合する構成としたり、チップ１０２と回転駆動部１０６とが接続する回転軸４５０をＤカット形状としたりすることで、チップ１０２がセットされる位置が、必ず開口部４１７が注入ノズル１２０ｃの直下になる位置となるように、一義的に決めることができる。
【０１０９】
次に、抽出液供給機構１２０が、開口部４１７から試料室４１１に土壌抽出液を注入する（ステップＳ９）。試料室４１１への土壌抽出液の注入が完了すると、液体供給制御部１０４は、試料室４０１−ａ〜４０１−ｆのそれぞれの開口部４０７−ａ〜４０７−ｆが順次注入ノズル１２０ｃの直下となるように、回転駆動部１０６を制御すると共に、試料室４０１−ａ〜４０１−ｆのそれぞれに、供給量設定部１０７Ａによって設定された量の土壌抽出液が注入されるように抽出液供給機構１２０を制御する（ステップＳ１０）。
【０１１０】
このように、本実施形態に係る液体試料分析装置１００Ａにおいては、抽出液供給機構１２０の液体注入位置と開口部４０７、４１７の位置とを合わせるようにチップ１０２の回転を制御して土壌抽出液を注入することができる。その結果、短時間で試料室４０１−ａ〜４０１−ｆに土壌抽出液を注入することができる。また、初めに試料室４１１に土壌抽出液を注入することで、抽出液収容容器１１２Ａとポンプ１２０ａとの間のチューブ、ポンプ１２０ａ、チューブ１２０ｂ及び注入ノズル１２０ｃ内の空気を押し出し、土壌抽出液で満たすことができる。そのため、試料室４０１−ａ〜４０１−ｆのそれぞれに土壌抽出液を注入する工程において、土壌抽出液を注入する精度を向上することができ、測定精度を向上させることが可能になる。
【０１１１】
次に、試料室４０１−ａ〜４０１−ｆのそれぞれに、供給量設定部１０７Ａによって設定された量の純水が注入されるように希釈液供給機構１２１を制御する（ステップＳ１１）。
【０１１２】
次に、各セル４１０の吸光度の測定に移り、まず回転駆動部１０６が回転する。回転駆動部１０６の回転により、チップ１０２は、回転軸４５０を中心として回転し、セル４００及びセル４１０には、それぞれ図４の（ｂ）及び図４の（ｃ）に矢印Ｆで示す方向に遠心力（慣性力）が作用する。
【０１１３】
セル４１０の試料室４１１に注入された土壌抽出液は、遠心力によって流路４１５を通って基準室４１４へと移動する。また、セル４００の試料室４０１の土壌抽出液及び試薬室４０２の試薬は、流路４０５を通り試薬室４０３へと移動する。これにより、試薬室４０３内に測定対象となる試料と試薬との混合液が生成される（ステップＳ１２）。次に、回転駆動部１０６の回転により、セル４００の試薬室４０３内に生成された混合液の撹拌が行われる。この際、試料と試薬とが反応することにより、試料が各土壌成分に応じて発色する。
【０１１４】
混合液の撹拌は、本実施形態では、回転駆動部１０６の回転により混合液の撹拌が行われる。回転駆動部１０６の回転は、一定の速度で回転する構成であってもよいし、加速度を付けて回転する構成や、逆回転する構成であってもよい。また、これらを組み合わせて回転する構成であってもよい。
【０１１５】
混合液の撹拌が終了すると、試薬室４０３と測定室４０４との間の流路４０５に設けられた開閉式の弁を開放し、再び回転駆動部１０６を回転させることで、遠心力により混合液を測定室４０４へと移動させる（ステップＳ１３）。
【０１１６】
なお、上述の混合液の撹拌は、試薬室４０３で行ってもよいが、測定室４０４で行ってもよい。また、本実施形態においては、回転駆動部１０６の回転により、混合液の生成及び撹拌が、セル４００−ａ〜４００−ｆに対して一括に行われる構成であったが、これに限られるものでは無く、それぞれのセル４００−ａ〜４００−ｆに対して個別に行われる構成であってもよい。しかしながら、処理時間の短縮という観点から見れば、セル４００−ａ〜４００−ｆに対して一括に行われる構成であることが好ましい。
【０１１７】
図８の（ａ）及び（ｂ）に示すように、混合液の撹拌が終了すると、次に、回転駆動部１０６の回転によりチップ１０２が１周等速回転すると共に、発光部１０１から光３００が射出され、光３００がチップ１０２を走査し、チップ１０２を透過した光３００は、チップ１０２の測定室４０４及び基準室４１４を透過し、受光部１０３へと入射される。次に、計測部１０９Ａは、測定制御部１０５からの指示により、受光部１０３が受光した光の強度（光透過量）を測定する（ステップＳ１４）。
【０１１８】
そして、土壌抽出液の光透過量を計測すると、次に、計測部１０９Ｂは、測定制御部１０５からの指示により、測定した光の強度（光透過量）に基づいて、各土壌成分濃度を算出する（ステップＳ１５）。具体的には、既知の成分量を用いて予め測定して記憶している検量線と、各測定室４０４を通過した光の強度（光透過量）の測定値と、予め測定していた、土壌成分が含まれていない各セル４００−ａ〜４００−ｆに対応した試薬のみの試料を通過した光の強度（光透過量）の測定値とを用いて、ランバート・ベールの法則により、簡易な演算のみで土壌成分濃度を算出する。
【０１１９】
なお、本実施形態においては、土壌成分濃度を算出する際に、予め測定していた、土壌成分が含まれていない、各セル４００−ａ〜４００−ｆに対応した試薬のみの試料を通過した光の強度（光透過量）の測定値を用いる構成であったが、これに限られるものではない。計測部１０９Ａは、測定室４０４−ａ〜４０４−ｆを透過した光の強度（光透過量）と、基準室４１４を透過した光の強度（光透過量）との差分を取ることで、測定室４０４−ａ〜４０４−ｆの吸光度を算出し、土壌成分濃度を算出する構成であってもよい。
【０１２０】
（液体試料分析装置１００Ａの主な利点）
以上のように、液体試料分析装置１００Ａによると、電気伝導度測定部１１５は、抽出液収容容器１１２Ａに収容された土壌抽出液の電気伝導度を測定する。そして、制御部１１１Ａの供給量設定部１０７Ａは、電気伝導度測定部１１５により測定された土壌抽出液の電気伝導度に基づいて、抽出液供給機構１２０が抽出液収容容器１１２Ａからチップ１０２に供給する土壌抽出液の量と、希釈液供給機構１２１が希釈液収容容器１１３からチップ１０２に供給する希釈液の量との比率（希釈率）を制御する。これにより、チップ１０２にて、供給量設定部１０７Ａにより制御された比率で希釈された土壌抽出液と、測定試薬とが混合される。そして、計測部１０９Ａは、測定試薬が混合されることで光透過量の測定が可能となった、希釈された土壌抽出液の光透過量を測定して、希釈された土壌抽出液の少なくとも一つの成分を分析する。
【０１２１】
これによると、電気伝導度測定部１１５は、抽出液収容容器１１２Ａに収容された土壌抽出液の電気伝導度を測定するため、計測部１０９Ａが光透過量を測定できない程、成分の濃度が高い土壌抽出液が抽出液収容容器１１２Ａに収容された場合でも、土壌抽出液の大まかな成分濃度を算出することができる。そして、計測部１０９Ａは、抽出液収容容器１１２Ａに収容された土壌抽出液の電気伝導度に基づいて計測部１０９Ａが比率を制御することで希釈された土壌抽出液の光透過量を測定することができる。このため、計測部１０９Ａは、土壌抽出液の成分の濃度の増減に応じて光透過量が急激に変化する最適な濃度範囲で、土壌抽出液の少なくとも一つの成分の分析を行うことができる。
【０１２２】
このように、液体試料分析装置１００Ａによると、計測部１０９Ａが、土壌抽出液の成分の分析に失敗したり、分析精度が低下したりすることを防止することができるため、前記液体試料の成分を確実かつ正確に分析することができる。
【０１２３】
この結果、土壌抽出液の成分の濃度が高すぎて測定が失敗したり、または失敗まで至らなくとも正確な成分の濃度を測定できなかったりすることを防止することができるため、試薬やチップ１０２の損失を防止することができる。
【０１２４】
ここで、土壌抽出液の希釈率を、作業者が勘に頼って希釈する場合、土壌抽出液ごとに最適な希釈率が異なるため、ドライアンドエラーにより、希釈及び光透過量の測定を複数回行う必要があるため、手戻りが発生し、作業が煩雑となると共に、試薬やチップ１０２の損失が発生してしまう。
【０１２５】
一方、液体試料分析装置１００Ａによると、供給量設定部１０７Ａは、電気伝導度測定部１１５により測定された土壌抽出液の電気伝導度に基づいて、抽出液供給機構１２０が抽出液収容容器１１２Ａからチップ１０２に供給する土壌抽出液の量と、希釈液供給機構１２１が希釈液収容容器１１３からチップ１０２に供給する希釈液の量との比率を制御する。このため、最適な希釈率を把握するための手戻りをなくすことができるため、作業効率を向上させると共に、試薬及びチップ１０２の損失発生を防止することができる。
【０１２６】
また、液体試料分析装置１００Ａによると、抽出液供給機構１２０は、試薬が予め封入された試薬室４０３に開口部４０７を介して土壌抽出液を供給する。また、希釈液供給機構１２１は、試薬が予め封入された試薬室４０３に開口部４０７を介して希釈液を供給する。これにより、試薬室４０３において、希釈液により土壌抽出液を希釈しつつ、試薬を混合することができる。このように、試薬が予め試薬室４０３に封入されている。このため、土壌抽出液の成分を分析する作業をする度に、試薬を試薬室４０３に封入する必要がない。これにより、作業の煩雑化を防止することができる。
【０１２７】
また、抽出液収容容器１１２Ａに収納された土壌抽出液は、互いに異なる第１成分及び第２成分を含む。そして、チップ１０２には、第１成分に対応する第１試薬が試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つに収容されており、第２成分に対応する第２試薬が試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つに収容されている。
【０１２８】
これによると、チップ１０２において、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つでは、土壌抽出液と第１試薬とが混合し、また、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つでは、土壌抽出液と第２試薬とが混合する。このため、計測部１０９Ａは、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つにて混合された土壌抽出液と第１試薬との混合液における光透過量と、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つにて混合された土壌抽出液と第２試薬との混合液における光透過量を測定することができる。これにより、一つのチップ１０２に収容された土壌抽出液のうち、第１成分と第２成分との複数の成分を分析することができるため、より簡便に、かつ効率よく土壌抽出液の成分を分析することができる。
【０１２９】
ここで、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つにて第１試薬が混合された土壌抽出液により分析される第１成分と、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つにて第２試薬が混合された土壌抽出液により分析される第２成分とは互いに異なるため、測定制御部１０５及び計測部１０９Ａが光透過量を測定するに際し、第１成分を測定する場合と、第２成分を測定する場合とでは、最適な濃度範囲が異なる。
【０１３０】
そこで、計測部１０９Ａは、電気伝導度測定部１１５により測定された電気伝導度と、第１成分に対応して定められた第１相関関数とに基づいて、チップ１０２内の第１成分の濃度を推定し、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つ内の土壌抽出液の第１成分の濃度が、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つ内の第１試薬の測定適正濃度となるように、抽出液供給機構１２０により試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つに供給される土壌抽出液の量と希釈液供給機構１２１により試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つに供給される希釈液の量との比率を制御する。
【０１３１】
さらに、計測部１０９Ａは、電気伝導度測定部１１５により測定された前記電気伝導度と、第２成分に対応して定められた第２相関関数とに基づいてチップ１０２内の第２成分の濃度を推定し、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つ内の第２成分の濃度が試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つ内の第２試薬の測定適正濃度となるように、抽出液供給機構１２０により試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つに供給される土壌抽出液の量と希釈液供給機構１２１により試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つに供給される希釈液の量との比率を制御する。
【０１３２】
これにより、測定制御部１０５及び計測部１０９Ａが土壌抽出液の光透過量を測定するに際し、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つの土壌抽出液と、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つの土壌抽出液とは、最適な濃度範囲に希釈される。このため、計測部１０９Ａは、土壌抽出液のうち、互いに異なる第１成分と第２成分とを、正確に分析することができる。
【０１３３】
また、第１相関関数は、上記式（１）及び式（２）に示したように一次関数である。これにより、供給量設定部１０７Ａは、簡単な計算により、土壌抽出液の第１成分の濃度を推定することができる。さらに、第２相関関数も一次関数であることが好ましい。これによって、供給量設定部１０７Ａは、第２成分の濃度の推定も簡単な計算により行うことができる。これにより、効率よく、試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つ及び試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つのそれぞれに供給される土壌抽出液を測定適正濃度となるよう希釈することができる。
【０１３４】
また、第１成分が硝酸態窒素であり、第１相関関数の傾きは、第２相関関数の傾きよりも大きいことが好ましい。
【０１３５】
ここで、電気伝導度とは、水分中に溶解した全ての種類のイオンのそれぞれの濃度が電気伝導に寄与した影響の合計を測定していると考えることができる。このため、通常、電気伝導度を測定しても、どの種類のイオンの濃度がどの程度、電気伝導に寄与したかを正確に判定することができない。
【０１３６】
しかし、土壌抽出液の電気伝導度は、硝酸態窒素の濃度に対して強い相関をもつ。このたため、抽出液収容容器１１２Ａに土壌抽出液が収容されて、液体試料分析装置１００Ａが分析する第１成分が硝酸態窒素である場合、第１相関関数の傾きを、第２相関関数の傾きよりも大きくすることが好ましい。これにより、抽出液収容容器１１２Ａに収容された土壌抽出液における硝酸態窒素の濃度が高すぎる場合であっても、硝酸態窒素の濃度を測定適正濃度とすることができる。
【０１３７】
これにより、計測部１０９Ａは、土壌抽出液のうち、第１成分である硝酸態窒素の濃度を正確に測定することができる。一方、第２相関関数の傾きを、第１相関関数の傾きより小さくすることで、土壌抽出液の成分における第２成分は、第１成分である硝酸態窒素の変化につられて、希釈率が不要に変化することを抑制することができる。この結果、計測部１０９Ａは、第１成分及び第２成分の濃度を精度良く測定することができる。
【０１３８】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図１０及び図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。
【０１３９】
本実施形態に係る液体試料分析装置１００Ｂは、計測部１０９Ｂの機能が、実施形態１に係る液体試料分析装置１００Ａの計測部１０９Ａの機能と異なっている。
【０１４０】
図１０は、本実施形態に係る液体試料分析装置１００Ｂの構成の概略を示す図である。図１０に示すように、本実施形態の液体試料分析装置１００Ｂは、液体試料分析装置１００Ａ（図１参照）が備えていた計測部１０９Ａに換えて、計測部１０９Ｂを備えている点で、液体試料分析装置１００Ａと相違する。液体試料分析装置１００Ｂの他の構成は液体試料分析装置１００Ａと同様である。
【０１４１】
実施形態１の液体試料分析装置１００Ａの計測部１０９Ａは、希釈液で希釈された土壌抽出液内の各成分濃度を算出していた。それに対して、本実施形態の液体試料分析装置１００Ｂの計測部１０９Ｂは、各成分に対する希釈率を考慮して各成分の希釈前の濃度を算出する。
【０１４２】
液体試料分析装置１００Ｂの測定手順について、図１１に基づいて、説明する。図１１は、液体試料分析装置１００Ｂの測定手順を示すフローチャートである。
【０１４３】
本実施形態の液体試料分析装置１００Ｂの測定手順において、ステップＳ１からステップＳ１５までは、液体試料分析装置１００Ａの測定手順と同様である。
【０１４４】
ステップＳ１５において、計測部１０９Ｂは、測定制御部１０５からの指示により、土壌抽出液の光透過量を計測すると、次に、予め計測部１０９Ｂに記憶している検量線を参照し、計測した光透過量と対応付けられている土壌成分濃度を取得する。このように、計測部１０９Ｂは、土壌成分濃度を算出する。
【０１４５】
次に、計測部１０９Ｂは、測定制御部１０５からの指示により、ステップＳ７において供給量設定部１０７Ａが設定した土壌抽出液の希釈率を示す情報を供給量設定部１０７Ａから取得し、当該希釈率の逆数を、算出した土壌成分濃度に乗じることにより、各土壌成分の希釈前の濃度を算出する。これにより、計測部１０９Ｂは、希釈率を考慮した真の土壌成分濃度（すなわち、抽出液収容容器１１２Ａに収容された土壌抽出液の成分濃度）を算出することができる（Ｓ２１）。
【０１４６】
この後、計測部１０９Ｂは、算出した土壌抽出液の成分濃度を、例えば、表示部（不図示）に表示するなどにより作業者に表示するようにしてもよい。
【０１４７】
具体的な各土壌成分の希釈前の濃度の算出方法について、以下に説明する。
【０１４８】
例えば、土壌抽出液におけるある成分に関して、希釈率が０．５（つまり、土壌抽出液と希釈液とを１：１で混合）であった場合について説明する。この場合、計測部１０９Ｂは、希釈液で希釈された土壌抽出液内の各成分濃度を算出し、該濃度に希釈率の逆数を乗ずる、つまり希釈液で希釈された土壌抽出液内の各成分濃度に２（＝１／０．５）を乗ずることによって、成分の希釈前の濃度を算出する。
【０１４９】
このように、本実施形態に係る液体試料分析装置１００Ｂは、土壌抽出液の各成分について、希釈率を考慮に入れて、希釈前の濃度を算出する。これにより、どのような希釈率で希釈を行ったとしても、各成分の希釈前の濃度を、簡便にかつ正確に算出することができる。
【０１５０】
このように、液体試料分析装置１００Ｂにおいて、計測部１０９Ｂは、測定された光透過量、及び、制御部１１１Ｂにより制御された土壌抽出液の量と希釈液の量との比率に基づいて土壌抽出液の成分を分析する。これによると、希釈する前であって、抽出液収容容器１１２Ａに収容された土壌抽出液の成分を分析することができる。このため、より簡便かつ正確に土壌抽出液の成分を分析することができる。
【０１５１】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図１２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、実施形態１及び２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。
【０１５２】
本実施形態に係る液体試料分析装置１００Ｃは、供給量設定部１０７Ｃの機能が、実施形態１に係る液体試料分析装置１００Ａの供給量設定部１０７Ａの機能と異なっている。
【０１５３】
図１２は、本発明の実施形態２に係る液体試料分析装置１００Ｃの構成の概略を示す図である。図１２に示すように、液体試料分析装置１００Ｃは、液体試料分析装置１００Ａ（図１参照）の制御部１１１Ａに換えて制御部１１１Ｃを備えている点で、液体試料分析装置１００Ａと相違する。制御部１１１Ｃは、制御部１１１Ａの供給量設定部１０７Ａに換えて供給量設定部１０７Ｃを備えている。液体試料分析装置１００Ｃの他の構成は、液体試料分析装置１００Ａと同様である。
【０１５４】
本実施形態の液体試料分析装置１００Ｃは、実施形態１と同様に、各セル４００−ａ〜４００−ｆ毎に、試薬室４０２及び試薬室４０３それぞれ異なる試薬が封入されている（表１参照）。セル４００−ａおける測定対象の土壌成分は硝酸態窒素（ＮＯ３−Ｎ）であり、セル４００−ｂにおける測定対象の土壌成分はアンモニア態窒素（ＮＨ４−Ｎ）であり、セル４００−ｃにおける測定対象の土壌成分は可吸態リン酸（Ｐ２Ｏ５）であり、セル４００−ｄにおける測定対象の土壌成分は交換性カリウム（Ｋ２Ｏ）であり、セル４００−ｅにおける測定対象の土壌成分は交換性カルシウム（ＣａＯ）であり、セル４００−ｆにおける測定対象の土壌成分は交換性マグネシウム（ＭｇＯ）である。
【０１５５】
供給量設定部１０７Ｃは、セル４００−ａにおいて測定する硝酸態窒素の希釈率を設定するために、実施形態１の供給量設定部１０７Ａと同様に、一次関数である相関関数と、電気伝導度測定部１１５によって測定された電気伝導度とを用いて、抽出液収容容器１１２Ａに収容されている土壌抽出液中の硝酸態窒素濃度を推定する。そして、推定した硝酸態窒素濃度に基づいて希釈率を設定する。
【０１５６】
一方、供給量設定部１０７Ｃは、測定室４０４−ａ以外の測定室４０４−ｂ〜４０４−ｆで測定する他の成分の希釈率について、電気伝導度を考慮には入れず、予め設定した希釈率を用いる。換言すれば、供給量設定部１０７Ｃは、相関関数の係数を零として、希釈率を設定する。
【０１５７】
このように、各成分について希釈率を設定することにより、供給量設定部１０７Ｃは、硝酸態窒素については、実施形態１と同様に、相関関数に基づいて希釈率を推定しているので、土壌抽出液中の硝酸態窒素濃度の吸光度測定が可能となる濃度になるように、測定室４０４−ａに注入する土壌抽出液及び純水の量、すなわち希釈率を設定することができる。一方、供給量設定部１０７Ｃは、他の成分については、電気伝導度に関係なく希釈率を設定する。
【０１５８】
このように、液体試料分析装置１００Ｃにおいて供給量設定部１０７Ｃは、第２相関関数の傾きが零であるものとして、測定室４０４−ａ以外の測定室４０４−ｂ〜４０４−ｆで測定する他の成分の希釈率を設定している。これにより、第２成分は、電気伝導度に依らず希釈率が一定となる。この結果、土壌抽出液において硝酸態窒素の濃度がどのような濃度であっても、硝酸態窒素の濃度に第２成分の希釈率には影響を与えないようにすることができる。したがって、第２成分の濃度の測定精度が低下することを防ぐことができる。
【０１５９】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図１３〜図１５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。
【０１６０】
図１３は、本実施形態に係る液体試料分析装置１００Ｄの構成の概略を示す図である。図１３に示すように、液体試料分析装置１００Ｄは、液体試料分析装置１００Ａ（図１参照）が備えていた抽出液収容容器１１２Ａ及び制御部１１１Ａに換えて、抽出液収容容器１１２Ｄ及び制御部１１１Ｄを備え、さらに、下部電気伝導度測定部１１６を備えている。液体試料分析装置１００Ｄの他の構成は液体試料分析装置１００Ａと同様である。制御部１１１Ｄは、液体供給制御部１０４と、測定制御部１０５と、供給量設定部１０７Ａと、下部電気伝導度測定判定部１０８とを備えている。
【０１６１】
下部電気伝導度測定判定部１０８は、下部電気伝導度測定部１１６が抽出液収容容器１１２Ｄ内の電気伝導度を測定した測定結果から、電気伝導度の測定が可能であるか否かを判定する。
【０１６２】
図１４を参照して、抽出液収容容器１１２Ｄ及び下部電気伝導度測定部１１６の構成について説明する。図１４は、抽出液収容容器１１２Ｄ及び下部電気伝導度測定部１１６の構成の概略を示す図である。なお、図１４において、抽出液収容容器１１２Ｄは、断面形状を表している。
【０１６３】
抽出液収容容器１１２Ｄは、一対の電極５０１ａ・５０１ｂに加えて、さらに一対の電極５０２ａ・５０２ｂを備えている点で、抽出液収容容器１１２Ａ（図５参照）と相違する。抽出液収容容器１１２Ｄの他の構成は抽出液収容容器１１２Ａと同様である。
【０１６４】
電極５０２ａ・５０２ｂは、抽出液収容容器１１２Ｄの側面下部に、当該側面を貫通して設けられている。これにより、電極５０２ａ・５０２ｂは、抽出液収容容器１１２Ｄの内部に充填された液体と、外部に設けられた下部電気伝導度測定部１１６とを電気的に導通させることができるようになっている。電極５０２ａと、電極５０２ｂとは互いに離間している。
【０１６５】
下部電気伝導度測定部１１６は、交流電源１１６ａと、交流電流計１１６ｂとを備えている。下部電気伝導度測定部１１６は、抽出液収容容器１１２Ｄの電極５０２ａ・５０２ｂに接続されていると共に、制御部１１１Ｄとも接続されている。下部電気伝導度測定部１１６は、制御部１１１Ｄからの指示により、抽出液収容容器１１２Ｄに収容されている土壌抽出液の電気伝導度を測定する。
【０１６６】
交流電源１１６ａは、抽出液収容容器１１２Ｄに備えられている電極５０２ａ・５０２ｂと接続されており、制御部１１１Ｄからの指示により、電極５０２ａ・５０２ｂを介して土壌抽出液に電圧を印加する。交流電流計１１６ｂは、交流電源１１６ａ及び電極５０２ａ・５０２ｂからなる直列回路中に設けられており、当該直列回路に流れる電流を計測する。
【０１６７】
以上の構成により、下部電気伝導度測定部１１６は、交流電源１１６ａを用いて土壌抽出液に電圧を印加し、交流電流計１１６ｂを用いて直列回路に流れる電流を計測する。このように、下部電気伝導度測定部１１６は、制御部１１１Ｄからの指示により、抽出液収容容器１１２Ａに収容されている土壌抽出液の電気伝導度を測定する。
【０１６８】
特に、電極５０２ａ・５０２ｂ及び下部電気伝導度測定部１１６は、液体試料分析装置１００Ｄが、抽出液収容容器１１２Ｄに収容された土壌抽出液の濃度を測定した後、抽出液収容容器１１２Ｄに収容された土壌抽出液を廃液する際に用いることができる。
【０１６９】
次に、図１５を参照し、液体試料分析装置１００Ｄが、抽出液収容容器１１２Ｄに収容された土壌抽出液の濃度を測定した後、液排する処理（抽出液収容容器１１２Ｄから排出する処理）について説明する。図１５は、液体試料分析装置１００Ｄが、抽出液収容容器１１２Ｄに収容された土壌抽出液を排出する処理の流れを示すフローチャートである。
【０１７０】
液体試料分析装置１００Ｄが、ステップＳ１〜Ｓ１５（図９参照）までの処理を実行し、土壌抽出液の濃度測定が終了すると、次に、液体試料分析装置１００Ｄは、作業者によって、チップ１０２が液体試料分析装置１００Ｄから取り出され、図示しない廃液用トレイが液体試料分析装置１００Ｄにセットされる（ステップＳ３１）。廃液用トレイがセットされると、次に、液体供給制御部１０４からの指示により、抽出液供給機構１２０が、抽出液収容容器１１２Ｄに残存した土壌抽出液を上記廃液用トレイへ排出するよう駆動を開始する（ステップＳ３２）。抽出液供給機構１２０が、土壌抽出液を抽出液収容容器１１２Ｄから廃液用トレイへ排出している間、下部電気伝導度測定判定部１０８は、下部電気伝導度測定部１１６による電気伝導度の測定結果を取得し、当該測定結果から、電気伝導度の測定が可能であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。
【０１７１】
土壌抽出液の液面が電極５０２ａ・５０２ｂよりも高い位置にあることで、下部電気伝導度測定部１１６が電気伝導度を測定している場合、電気伝導度測定判定部１０８は、電気伝導度の測定が可能であると判断し（ステップＳ３３でＹｅｓ）、液体供給制御部１０４は、抽出液供給機構１２０を駆動させ続ける。つまり、ステップＳ３２の処理に戻る。
【０１７２】
ステップＳ３３において、抽出液収容容器１１２Ｄ内の土壌抽出液の液面が電極５０２ａ・５０２ｂよりも低くなることで、下部電気伝導度測定部１１６が電気伝導度を測定できなくなると、電気伝導度測定判定部１０８は、電気伝導度の測定が不可能であると判断し（ステップＳ３３でＮｏ）、抽出液供給機構１２０のポンプ１２０ａ及びチューブ１２０ｂ内に残存する土壌抽出液を排出するため、液体供給制御部１０４は、所定の時間、抽出液供給機構１２０を駆動させる（ステップＳ３４）。
【０１７３】
抽出液供給機構１２０のポンプ１２０ａ及びチューブ１２０ｂ内に残存する土壌抽出液の量は既知であるので、抽出液供給機構１２０のポンプ１２０ａ及びチューブ１２０ｂ内に残存する土壌抽出液を排出するために必要となる時間も既知となる。したがって、液体供給制御部１０４は、所定の時間だけ抽出液供給機構１２０を駆動させることにより、抽出液供給機構１２０内に土壌抽出液が残存することを防ぐことができる。また、液体供給制御部１０４が必要以上に抽出液供給機構１２０を駆動させることを防止することができる。
【０１７４】
次に、抽出液供給機構１２０内の土壌抽出液を抽出液供給機構１２０が排出させた後、すなわち、制御部１１１Ｄが、電気伝導度の測定が不可能であると判断したあと、液体試料分析装置１００Ｄは、ブザー、ランプ、又は液晶表示などによって、廃液処理が終了したことを作業者に通知する（Ｓ３５）。その後、作業者によって、液体試料分析装置１００Ｄから廃液トレイが取り出されることで（Ｓ３６）、液体試料分析装置１００Ｄの廃液処理が完了する。
【０１７５】
このように、本実施形態に係る液体試料分析装置１００Ｄは、抽出液収容容器１１２Ｄ及び下部電気伝導度測定部１１６を備えていることにより、廃液処理後に、抽出液収容容器１１２Ｄ及び抽出液供給機構１２０内に土壌抽出液が残存しないように構成されている。
【０１７６】
上記の構成によれば、次回の濃度測定時に、前回の土壌抽出液が残存することを防ぐことができる。これにより、次回の濃度測定時に、測定精度が低下することを防ぐことができる。
【０１７７】
〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図１６及び図１７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、実施形態１〜４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。
【０１７８】
図１６は、本発明の実施形態５に係る液体試料分析装置１００Ｅの構成の概略を示す図である。図１６に示すように、液体試料分析装置１００Ｅは、液体試料分析装置１００Ｄ（図１３参照）が備えていた下部電気伝導度測定部１１６及び制御部１１１Ｄに換えて水素イオン濃度測定部１１７及び制御部１１１Ｅを備えている点で、液体試料分析装置１００Ｄと相違する。液体試料分析装置１００Ｅの他の構成は、液体試料分析装置１００Ｄと同様である。液体試料分析装置１００Ｅは、一対の電極５０１ａ・５０１ｂに加えて一対の電極５０２ａ・５０２ｂを備えている抽出液収容容器１１２Ｄ（図１４参照）を備えている点も、液体試料分析装置１００Ｄと同様である。
【０１７９】
制御部１１１Ｅは、供給量設定部１０７Ａ及び測定制御部１０５に換えて、供給量設定部１０７Ｅ及び測定制御部１０５Ｅを備えている点で、制御部１１１Ｄと相違する。制御部１１１Ｅの他の構成は制御部１１１Ｄと同様である。
【０１８０】
本実施形態に係る液体試料分析装置１００Ｅは、電気伝導度に加えて、水素イオン濃度に基づいて、土壌抽出液の成分濃度を推定する点が、他の実施形態の液体試料分析装置１００Ａ〜１００Ｄとは異なる。
【０１８１】
水素イオン濃度測定部１１７は、抽出液収容容器１１２Ｄの電極５０２ａ・５０２ｂと接続されていると共に、制御部１１１Ｅとも接続されている。水素イオン濃度測定部１１７は、測定制御部１０５Ｅからの指示により、抽出液収容容器１１２Ｄに収容されている土壌抽出液の水素イオン濃度を測定する。
【０１８２】
次に、液体試料分析装置１００Ｅにおける土壌抽出液の成分濃度の測定手順について、図１７に基づいて説明する。図１７は、液体試料分析装置１００Ｅの測定手順を示すフローチャートである。
【０１８３】
ステップＳ１〜Ｓ６の処理を経て、ステップＳ６において、電気伝導度測定部１１５が抽出液収容容器１１２Ａに収容された土壌抽出液の電気伝導度を測定し、電気伝導度測定判定部１０８が取得した当該測定結果から電気伝導度の測定が可能であると判定すると（ステップＳ６のＹｅｓ）、次に、測定制御部１０５Ｅは、次に、水素イオン濃度を測定する指示信号を水素イオン濃度測定部１１７に出力する。水素イオン濃度測定部１１７は、水素イオン濃度を測定する指示信号を測定制御部１０５Ｅから取得すると、電極５０２ａ・５０２ｂを通じて、抽出液収容容器１１２Ａに収容された土壌抽出液の水素イオン濃度を測定する（ステップＳ４１）。そして、水素イオン濃度測定部１１７は、水素イオン濃度の測定値を測定制御部１０５Ｅへ出力する。
【０１８４】
測定制御部１０５Ｅが、電気伝導度測定部１１５によって測定された電気伝導度の測定値と、水素イオン濃度測定部１１７によって測定された水素イオン濃度の測定値を取得すると、次に、供給量設定部１０７Ｅは、当該電気伝導度の測定値と、当該水素イオン濃度の測定値とに基づいて、各試料室４０１に注入する土壌抽出液及び純水の量、すなわち希釈率を設定する（ステップＳ４２）。以降、ステップＳ８からステップＳ１５の処理を行う。なお、ステップＳ８からステップＳ１５までの処理は、実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【０１８５】
次に、ステップＳ４２における希釈率の設定方法について、以下に詳細に説明する。実施形態１に係る液体試料分析装置１００Ａでは、電気伝導度に基づいて、土壌抽出液の各成分濃度を、測定制御部１０５が推定していた。これは、土壌抽出液において、電気伝導度に硝酸態窒素の濃度が最も大きく寄与するためである。しかし、硝酸態窒素ほどでないにしても、水素イオン濃度も電気伝導度に対して相応に寄与する。このため、電気伝導度の測定のみでは、硝酸態窒素と水素イオン濃度をそれぞれ正確に推定することができない。
【０１８６】
そこで、本実施形態では、測定制御部１０５Ｅからの指示により水素イオン濃度測定部１１７は、電気伝導度を測定する以外に、さらに水素イオン濃度を測定する。そして、供給量設定部１０７Ｅは、水素イオン濃度測定部１１７が測定した電気伝導度と水素イオン濃度との２つのパラメータを用いて、希釈率を算出する。
【０１８７】
ここで、水素イオン濃度とは、いわゆる酸・アルカリの度合いのことであり、水素イオン濃度をｌｏｇスケールで示したものがＰＨとなる。
【０１８８】
具体的には、水素イオン濃度測定部１１７は、電気伝導度に加え、水素イオン濃度として水素イオン指数（ＰＨ）を計測する。そして、供給量設定部１０７Ｅは、下記式（４）を用いて塩基飽和度推定値を算出する。
【０１８９】
塩基飽和度推定値＝３５．８×（ｐＨ＋ＥＣ）−１３０．４  ・・・（４）
なお、ＰＨは水素イオン指数であり、ＥＣは電気伝導度（ｍＳ／ｃｍ）である。本実施形態において、供給量設定部１０７Ｅは、電気伝導度（ＥＣ）として式（２）を用いて算出する。なお、供給量設定部１０７Ｅは、電気伝導度（ＥＣ）を、式（２）を用いつつ、水素イオン濃度測定部１１７が測定した水素イオン指数（ＰＨ）を考慮して算出してもよい。
【０１９０】
供給量設定部１０７Ｅは、上記式（４）により得られた塩基飽和度推定値から希釈率を設定する。
【０１９１】
さらに、供給量設定部１０７Ｅは、塩基飽和度推定値に基づいて、土壌抽出液中の各成分のうち硝酸態窒素以外の成分においても、吸光度測定が可能となる濃度になるように、各試料室４０１−ａ〜４０１−ｆに注入する土壌抽出液及び純水の量、すなわち希釈率を設定する。
【０１９２】
また、カルシウム、マグネシウム、カリウムの当量濃度の合計値を塩基飽和度推定値で除し、１００を乗ずることにより、陽イオンを吸着・保持する能力の大きさを示す陽イオン交換容量（ＣＥＣ：Ｃａｔｉｏｎ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）を求めることができることが知られている。陽イオン交換容量がわかることにより、土壌の保肥力を考慮した肥料設計を行うことができ、より正確な土壌設計を行うことが可能となる。
【０１９３】
このように、液体試料分析装置１００Ｅは、抽出液収容容器１２０Ｄに収容された土壌抽出液の水素イオン濃度を測定する水素イオン濃度測定部１１７をさらに備え、供給量設定部１０７Ｅは、電気伝導度測定部１１５により測定された電気伝導度と、水素イオン濃度測定部１１７により測定された水素イオン濃度とに基づいて、抽出液供給機構１２０により供給される土壌抽出液の量と希釈液供給機構１２１により供給される希釈液の量との比率を制御する。
【０１９４】
ここで、上述のように、水素イオン濃度は、電気伝導度に寄与する。そこで、上記の構成によれば、供給量設定部１０７Ｅは、電気伝導度測定部１１５により測定された電気伝導度のみから、抽出液供給機構１２０により供給される土壌抽出液の量と希釈液供給機構１２１により供給される希釈液の量との比率を制御する場合と比べて、より正確に、土壌抽出液が最適な濃度範囲となるように希釈することができる。これにより、さらに、土壌抽出液の成分を確実かつ正確に分析することができる。
【０１９５】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る液体試料分析装置１００Ａ〜１００Ｅは、液体試料（土壌抽出液）を収容する試料容器（抽出液収容容器１１２Ａ、１１２Ｄ）と、前記液体試料（土壌抽出液）を希釈する希釈液を収容する希釈液容器（希釈液収容容器１１３）と、測定試薬を収容する測定容器（チップ１０２）と、前記液体試料（土壌抽出液）の電気伝導度を測定する測定部（電気伝導度測定部１１５）と、前記液体試料（土壌抽出液）を前記測定容器（チップ１０２）に供給する試料供給機構（抽出液供給機構１２０）と、前記希釈液を前記測定容器（チップ１０２）に供給する希釈液供給機構１２１と、前記測定容器（チップ１０２）で混合される前記測定試薬、前記液体試料（土壌抽出液）、及び前記希釈液の混合液の光透過量を測定して前記液体試料（土壌抽出液）の少なくとも一つの成分を分析する分析部（測定制御部１０５、計測部１０９Ａ、１０９Ｂ）と、前記測定部（電気伝導度測定部１１５）により測定された電気伝導度に基づいて、前記試料供給機構（抽出液供給機構１２０）が供給する液体試料（土壌抽出液）の量と前記希釈液供給機構１２１が供給する希釈液の量との比率を制御する制御部（供給量設定部１０７Ａ、１０７Ｃ、１０７Ｅ）とを備えることを特徴としている。
【０１９６】
上記の構成によれば、前記測定部は、前記試料容器に収容された前記液体試料の電気伝導度を測定する。そして、前記制御部は、前記測定部により測定された電気伝導度に基づいて、前記試料供給機構が前記試料容器から前記測定容器に供給する液体試料の量と、前記希釈液供給機構が前記希釈容器から前記測定容器に供給する希釈液の量との比率を制御する。これにより、前記測定容器にて、前記制御部により制御された比率で希釈された前記液体試料と、前記測定試薬とが混合される。そして、前記分析部は、前記測定試薬が混合されることで光透過量の測定が可能となった前記液体試料の光透過量を測定して、前記液体試料の少なくとも一つの成分を分析する。
【０１９７】
これによると、前記分析部が光透過量を測定できない程、成分の濃度が高い液体試料が前記試料容器に収容された場合でも、前記測定部が、前記試料容器に収容された前記液体試料の電気伝導度を測定するため、液体試料の大まかな成分の濃度を算出することができる。そして、前記分析部は、当該試料容器に収容された前記液体試料の電気伝導度に基づいて前記制御部が比率を制御することで希釈された前記液体試料の光透過量を測定することができる。このため、前記分析部は、前記液体試料の成分の濃度の増減に応じて光透過量が急激に変化する最適な濃度範囲で、前記液体試料の少なくとも一つの成分の分析を行うことができる。
【０１９８】
このように、上記の構成によると、前記分析部が、前記液体試料の成分の分析に失敗したり、分析精度が低下したりすることを防止することができるため、前記液体試料の成分を確実かつ正確に分析することができる。
【０１９９】
本発明の態様２に係る液体試料分析装置１００Ａ〜１００Ｅは、上記態様１において、前記測定容器（チップ１０２）は、前記測定試薬が予め封入された混合室（試薬室４０３）を有し、前記液体試料（土壌抽出液）及び前記希釈液を注入するための注入口（開口部４０７）が前記混合室（試薬室４０３）に連通して前記測定容器（チップ１０２）に形成されており、前記試料供給機構（抽出液供給機構１２０）は、前記測定試薬が予め封入された混合室（試薬室４０３）に前記注入口（開口部４０７）を介して前記液体試料（土壌抽出液）を供給し、前記希釈液供給機構１２１は、前記測定試薬が予め封入された混合室（試薬室４０３）に前記注入口（開口部４０７）を介して前記希釈液を供給する構成であることが好ましい。
【０２００】
上記の構成によれば、前記試料供給機構は、前記測定試薬が予め封入された混合室に前記注入口を介して前記液体試料を供給する。また、前記希釈液供給機構は、前記測定試薬が予め封入された混合室に前記注入口を介して前記希釈液を供給する。これにより、前記混合室において、前記希釈液により前記液体試料を希釈しつつ、前記測定試薬を混合することができる。このように、前記測定試薬が予め前記混合室に封入されている。このため、前記液体試料の成分を分析する度に、前記測定試薬を前記混合室に封入する必要がない。これにより、作業の煩雑化を防止することができる。
【０２０１】
本発明の態様３に係る液体試料分析装置１００Ｂは、上記態様１または態様２において、前記分析部（測定制御部１０５、計測部１０９Ａ、１０９Ｂ）は、前記測定された光透過量、及び、前記制御部により制御された液体試料の量と希釈液の量との比率に基づいて前記液体試料の成分を分析する構成であることが好ましい。
【０２０２】
上記の構成によれば、前記分析部は、前記測定された光透過量、及び、前記制御部により制御された液体試料の量と希釈液の量との比率に基づいて前記液体試料の成分を分析する。これによると、希釈する前であって、前記試料容器に収容された液体試料の成分を分析することができる。このため、より簡便かつ正確に液体試料の成分を分析することができる。
【０２０３】
本発明の態様４に係る液体試料分析装置１００Ａ〜１００Ｅは、上記態様１〜３のいずれか一態様において、前記液体試料（土壌抽出液）が互いに異なる第１成分及び第２成分を含み、前記測定試薬が前記第１成分に対応する第１試薬と前記第２成分に対応する第２試薬とを含み、前記測定容器（チップ１０２）が、前記第１試薬を収容する第１測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つ）と、前記第２試薬を収容する第２測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つ）とを有し、前記制御部（供給量設定部１０７Ａ、１０７Ｃ、１０７Ｅ）は、前記測定部（電気伝導度測定部１１５）により測定された電気伝導度と、前記第１成分に対応して定められた第１相関関数とに基づいて、前記試料容器（抽出液収容容器１１２Ａ、１１２Ｄ）内の第１成分の濃度を推定し、前記第１測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つ）内の第１成分の濃度が前記第１測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つ）内の第１試薬の測定適正濃度となるように、前記試料供給機構（抽出液供給機構１２０）により前記第１測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つ）に供給される液体試料（土壌抽出液）の量と前記希釈液供給機構１２１により前記第１測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの１つ）に供給される希釈液の量との比率を制御するとともに、前記電気伝導度と、前記第２成分に対応して定められた第２相関関数とに基づいて、前記試料容器（チップ１０２）内の第２成分の濃度を推定し、前記第２測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つ）内の第２成分の濃度が前記第２測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つ）内の第２試薬の測定適正濃度となるように、前記試料供給機構（抽出液供給機構１２０）により前記第２測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つ）に供給される液体試料（土壌抽出液）の量と前記希釈液供給機構１２１により前記第２測定室（試薬室４０３−ａ〜４０３−ｆのうちの他の１つ）に供給される希釈液の量との比率を制御する構成であることが好ましい。
【０２０４】
上記の構成によれば、前記液体試料が互いに異なる第１成分及び第２成分を含み、前記測定試薬が前記第１成分に対応する第１試薬と前記第２成分に対応する第２試薬とを含み、前記測定容器が、前記第１試薬を収容する第１測定室と、前記第２試薬を収容する第２測定室とを有する。これによると、前記測定容器において、前記前記第１測定室では、前記液体試料と前記第１試薬とが混合し、また、前記第２測定室では、前記液体試料と前記第２試薬とが混合する。このため、前記分析部は、前記第１測定室にて混合された前記液体試料と前記第１試薬との混合液における光透過量と、前記第２測定室にて混合された前記液体試料と前記第２試薬との混合液における光透過量を測定することができる。これにより、一つの前記測定容器に収容された前記液体試料のうち、前記第１成分と前記第２成分との複数の成分を分析することができるため、より簡便に、かつ効率よく液体試料の成分を分析することができる。
【０２０５】
ここで、前記第１測定室にて第１試薬が混合された液体試料により分析される第１成分と、前記第２測定室にて第２試薬が混合された液体試料により分析される第２成分とは互いに異なるため、前記分析部が光透過量を測定するに際し、第１成分を測定する場合と、第２成分を測定する場合とでは、最適な濃度範囲が異なる。
【０２０６】
そこで、前記制御部は、前記測定部により測定された電気伝導度と、前記第１成分に対応して定められた第１相関関数とに基づいて、前記試料容器内の第１成分の濃度を推定し、前記第１測定室内の第１成分の濃度が前記第１測定室内の第１試薬の測定適正濃度となるように、前記試料供給機構により前記第１測定室に供給される液体試料の量と前記希釈液供給機構により前記第１測定室に供給される希釈液の量との比率を制御するとともに、前記電気伝導度と、前記第２成分に対応して定められた第２相関関数とに基づいて、前記試料容器内の第２成分の濃度を推定し、前記第２測定室内の第２成分の濃度が前記第２測定室内の第２試薬の測定適正濃度となるように、前記試料供給機構により前記第２測定室に供給される液体試料の量と前記希釈液供給機構により前記第２測定室に供給される希釈液の量との比率を制御する。
【０２０７】
これにより、前記分析部が光透過量を測定するに際し、前記第１測定室の液体試料と、前記第２測定室の液体試料とは、最適な濃度範囲に希釈される。このため、前記分析部は、前記液体試料のうち、互いに異なる第１成分と第２成分とを、正確に分析することができる。
【０２０８】
本発明の態様５に係る液体試料分析装置１００Ａ〜１００Ｅは、上記態様４において、前記第１相関関数及び前記第２相関関数が一次関数であることが好ましい。
【０２０９】
上記の構成によれば、前記第１相関関数及び前記第２相関関数が一次関数であるため、前記制御部は、簡単な計算により、前記液体試料の第１成分及び第２成分の濃度を推定することができる。これにより、効率よく、前記第１測定室及び第２測定室のそれぞれに供給される前記液体試料を測定適正濃度となるよう希釈することができる。
【０２１０】
本発明の態様６に係る液体試料分析装置１００Ａ〜１００Ｅは、上記態様５において、前記第１成分が硝酸態窒素であり、前記第１相関関数の傾きが前記第２相関関数の傾きよりも大きい構成であることが好ましい。
【０２１１】
ここで、電気伝導度とは、水分中に溶解した全ての種類のイオンのそれぞれの濃度が電気伝導に寄与した影響の合計を測定していると考えることができる。このため、通常、電気伝導度を測定しても、どの種類のイオンの濃度がどの程度、電気伝導に寄与したかを正確に判定することができない。
【０２１２】
しかし、前記液体試料が土壌抽出液である場合、当該土壌抽出液の電気伝導度は、硝酸態窒素の濃度に対して強い相関をもつ。そこで、前記第１成分が硝酸態窒素である場合、前記第１相関関数の傾きを、前記第２相関関数の傾きよりも大きくする。これにより、土壌抽出液において硝酸態窒素の濃度が高すぎる場合であっても、硝酸態窒素の濃度を測定適正濃度とすることができる。これにより、前記分析部は、前記液体試料のうち、第１成分である硝酸態窒素の濃度を正確に測定することができる。一方、第２相関関数の傾きを、第１相関関数の傾きより小さくすることで、前記液体試料の成分における第２成分は、第１成分である硝酸態窒素の変化につられて、希釈率が不要に変化することを抑制することができる。この結果、第１成分及び第２成分の濃度を精度良く測定することができる。
【０２１３】
本発明の態様７に係る液体試料分析装置１００Ｃは、上記態様６において、前記第２相関関数の傾きが零である構成であってもよい。
【０２１４】
上記の構成によれば、前記第２成分は、電気伝導度に依らず希釈率が一定となる。この結果、前記液体試料において硝酸態窒素の濃度がどのような濃度であっても、硝酸態窒素の濃度に第２成分の希釈率には影響を与えないようにすることができる。したがって、第２成分の濃度の測定精度が低下することを防ぐことができる。
【０２１５】
本発明の態様８に係る液体試料分析装置１００Ｅは、上記態様１〜７のいずれか一態様において、前記試料容器（抽出液収容容器１２０Ｄ）に収容された液体試料（土壌抽出液）の水素イオン濃度を測定する水素イオン濃度測定部１１７をさらに備え、前記制御部（供給量設定部１０７Ｅ）は、前記測定部（電気伝導度測定部１１５）により測定された電気伝導度と、前記水素イオン濃度測定部１１７により測定された水素イオン濃度とに基づいて、前記試料供給機構（抽出液供給機構１２０）により供給される液体試料（土壌抽出液）の量と前記希釈液供給機構１２１により供給される希釈液の量との比率を制御する構成であることが好ましい。
【０２１６】
ここで、水素イオン濃度は、電気伝導度に寄与する。そこで、上記の構成によれば、前記制御部は、前記測定部により測定された電気伝導度と、前記水素イオン濃度測定部により測定された、前記試料容器に収容された液体試料の水素イオン濃度とに基づいて、前記試料供給機構により供給される液体試料の量と前記希釈液供給機構により供給される希釈液の量との比率を制御する。これにより、前記制御部は、前記測定部により測定された電気伝導度のみから、前記試料供給機構により供給される液体試料の量と前記希釈液供給機構により供給される希釈液の量との比率を制御する場合と比べて、より正確に、前記液体試料が最適な濃度範囲となるように希釈することができる。これにより、さらに、前記液体試料の成分を確実かつ正確に分析することができる。
【０２１７】
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。
【産業上の利用可能性】
【０２１８】
本発明は、液体試料分析装置、特に圃場などから採取した土壌の成分の分析に好適な液体試料分析装置に利用することができる。データに裏付けされた土壌の分析を簡便に行うことができるので、肥料の過剰投入や不足を防止し、圃場の最適な肥培管理を行うことができる。したがって、農業従事者の分析における煩雑性や経済的負担を軽減する効果が期待できる。
【符号の説明】
【０２１９】
１００Ａ〜１００Ｅ              液体試料分析装置
１０１                          発光部
１０２                          チップ（測定容器）
１０３                          受光部
１０４                          液体供給制御部
１０５、１０５Ｅ                測定制御部（分析部）
１０６                          回転駆動部
１０７Ａ、１０７Ｃ、１０７Ｅ    供給量設定部
１０８                          下部電気伝導度測定判定部
１０９Ａ、１０９Ｂ              計測部（分析部）
１１１Ａ、１１１Ｃ〜Ｅ          制御部
１１２Ａ、１１２Ｄ              抽出液収容容器（試料容器）
１１３                          希釈液収容容器（希釈液容器）
１１５                          電気伝導度測定部（測定部）
１１７                          水素イオン濃度測定部
１２０                          抽出液供給機構（試料供給機構）
１２１                          希釈液供給機構
４０３、４０３−ａ〜４０３−ｆ  試薬室（混合室、第１測定室、第２測定室）
４０７、４０７−ａ〜４０７−ｆ  開口部（注入口）
【図１】
2017032318.tif 000005
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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