(57)【要約】【課題】ノイズと液面とを区別して検知することによって液体の液面を正しく検知することが可能な液面検知装置及び自動分析装置を提供すること。【解決手段】液体に接触自在に上下動される導電性を有するプローブと、プローブに交流信号を印加する発振器とを備え、プローブが液体に接触した際にプローブから出力される交流信号をもとに液体の液面を検知する液面検知装置及び自動分析装置。液面検知装置１は、プローブ２が出力する交流信号の正極電圧成分を平滑化し、平滑化された正極電圧と正極閾値との正極差電圧を出力する正極波形検出部１６と、プローブが出力する交流信号の負極電圧成分を平滑化し、平滑化された負極電圧と負極閾値との負極差電圧を出力する負極波形検出部１７と、正極波形検出部から出力される正極差電圧と負極波形検出部から出力される負極差電圧とをもとに交流信号にノイズが混入したか否かを判定する判定部１８ａとを備えている。【選択図】        図１
2009098013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体に接触自在に上下動される導電性を有するプローブと、前記プローブに交流信号を印加する発振手段とを備え、前記プローブが前記液体に接触した際に前記プローブから出力される交流信号をもとに前記液体の液面を検知する液面検知装置であって、
前記プローブが出力する交流信号の正極電圧成分を平滑化し、平滑化された正極電圧と正極閾値との正極差電圧を出力する正極波形検出手段と、
前記プローブが出力する交流信号の負極電圧成分を平滑化し、平滑化された負極電圧と負極閾値との負極差電圧を出力する負極波形検出手段と、
前記正極波形検出手段から出力される正極差電圧と前記負極波形検出手段から出力される負極差電圧とをもとに前記交流信号にノイズが混入したか否かを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする液面検知装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記正極波形検出手段から出力される正極差電圧又は前記負極波形検出手段から出力される負極差電圧の極性が反転し、かつ、前記正極差電圧と前記負極差電圧の極性が異なる場合に、液面を検知したと判定することを特徴とする請求項１に記載の液面検知装置。
【請求項３】
前記正極閾値と前記負極閾値とは、前記交流信号の平滑電圧値よりも小さく、前記ノイズが混入した交流信号の平滑電圧値よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の液面検知装置。
【請求項４】
前記正極波形検出手段又は前記負極波形検出手段は、出力する前記正極差電圧又は前記負極差電圧の極性を反転させる反転手段を有することを特徴とする請求項３に記載の液面検知装置。
【請求項５】
検体と試薬とを反応させることによって前記検体の成分を光学的に分析する自動分析装置であって、
請求項４に記載した液面検知装置と、液体としての前記試薬を分注する試薬分注手段と、液体としての前記検体を分注する検体分注手段とを備えることを特徴とする自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液面検知装置及び自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動分析装置は、検体や試薬を正確に分注する目的からこれら液体の液面を検知する液面検知装置を使用している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の液面検知装置は、発振器に接続した電極から誘導される信号を受信電極で受信し、この受信した信号を増幅、整流して得られる出力を時定数の異なる複数の時定数回路を介して比較器に接続し、入力信号の差を検知情報としての出力信号として得ている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１７４５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の液面検知装置は、発振器に接続した電極から誘導される信号を受信電極で受信することから、自動分析装置で生ずる静電気放電等に起因したノイズも受信電極が受信する結果、液体の液面を誤検知してしまう不具合があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ノイズと液面とを区別して検知することによって液体の液面を正しく検知することが可能な液面検知装置及び自動分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る液面検知装置は、液体に接触自在に上下動される導電性を有するプローブと、前記プローブに交流信号を印加する発振手段とを備え、前記プローブが前記液体に接触した際に前記プローブから出力される交流信号をもとに前記液体の液面を検知する液面検知装置であって、前記プローブが出力する交流信号の正極電圧成分を平滑化し、平滑化された正極電圧と正極閾値との正極差電圧を出力する正極波形検出手段と、前記プローブが出力する交流信号の負極電圧成分を平滑化し、平滑化された負極電圧と負極閾値との負極差電圧を出力する負極波形検出手段と、前記正極波形検出手段から出力される正極差電圧と前記負極波形検出手段から出力される負極差電圧とをもとに前記交流信号にノイズが混入したか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る液面検知装置は、上記の発明において、前記判定手段は、前記正極波形検出手段から出力される正極差電圧又は前記負極波形検出手段から出力される負極差電圧の極性が反転し、かつ、前記正極差電圧と前記負極差電圧の極性が異なる場合に、液面を検知したと判定することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る液面検知装置は、上記の発明において、前記正極閾値と前記負極閾値とは、前記交流信号の平滑電圧値よりも小さく、前記ノイズが混入した交流信号の平滑電圧値よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る液面検知装置は、上記の発明において、前記正極波形検出手段又は前記負極波形検出手段は、出力する前記正極差電圧又は前記負極差電圧の極性を反転させる反転手段を有することを特徴とする。
【００１０】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項５に係る自動分析装置は、検体と試薬とを反応させることによって前記検体の成分を光学的に分析する自動分析装置であって、前記液面検知装置と、液体としての前記試薬を分注する試薬分注手段と、液体としての前記検体を分注する検体分注手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
ここで、本明細書において、「液体」とは、導電性を有する試薬並びに血液や体液等の検体を言うものとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液面検知装置及び自動分析装置は、正極波形検出手段から出力される正極差電圧と負極波形検出手段から出力される負極差電圧とをもとに交流信号にノイズが混入したか否かを判定手段が判定するので、ノイズと液面とを区別することによって液体の液面を正しく検知することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下に、本発明の液面検知装置及び自動分析装置にかかる実施の形態１を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る液面検知装置の構成を示す図である。
【００１４】
液面検知装置１は、ステンレス等の導電性金属材料からなるプローブ２、検体や試薬を収容した容器を設置する電極板４、シリンジポンプ７、三方弁１０、洗浄液タンク１４、プローブ洗浄部１５、正極波形検出部１６、負極波形検出部１７及び制御部１８を備えている。
【００１５】
プローブ２は、駆動部３によって鉛直方向の昇降動作や回転動作を行わせ、検体や試薬を収容した容器Ｃ内に収容される液体Ｌqを吸引し、所定位置で吐出させることによって液体Ｌqを分注する。電極板４は、制御部１８による制御のもとに作動する発振器５が発振する所定周波数の交流信号が印加される。
【００１６】
シリンジポンプ７は、シリンダ７ａとピストン７ｂとを有し、配管６によってプローブ２に接続されている。シリンジポンプ７は、図１に示すように、ピストン駆動部８によって駆動され、ピストン７ｂがシリンダ７ａの内部を鉛直方向に摺動することにより、洗浄液Ｗaを介してプローブ２に液体Ｌqを吸引し、又は吐出するための圧力を伝達する。
【００１７】
三方弁１０は、配管９によってシリンジポンプ７と、配管１１によってプローブ洗浄部１５と、配管１２によってポンプ１３を介して洗浄液タンク１４と、それぞれ接続され、制御部１８によって切り替えられる電磁弁である。洗浄液タンク１４は、脱気水，イオン交換水或いは蒸留水等の非圧縮性流体からなる洗浄液Ｗaを収容している。
【００１８】
プローブ洗浄部１５は、駆動部３による鉛直方向の昇降動作や回転動作によって移送されてくるプローブ２を洗浄液によって洗浄する。このとき、洗浄されたプローブ２は、駆動部３によって次の分注の初期位置へ移送されるが、プローブ２が移送される初期位置は、次の分注動作の内容によって異なる。
【００１９】
正極波形検出部１６は、プローブ２が出力する交流信号の正極電圧成分を平滑化し、平滑化された正極電圧と正極閾値との正極差電圧を出力する正極波形検出手段である。正極波形検出部１６は、整流器１６ａ、比較器１６ｄ及びインバータ１６ｅを有しており、比較器１６ｄの逆相端子（−）側に接続した整流器１６ａとコンデンサ１６ｂとを介してプローブ２に接続され、比較器１６ｄの正相端子（＋）側には正極閾値を設定する電池１６ｃが接続されている。
【００２０】
負極波形検出部１７は、プローブ２が出力する交流信号の負極電圧成分を平滑化し、平滑化された負極電圧と負極閾値との負極差電圧を出力する負極波形検出手段である。負極波形検出部１７は、整流器１７ａ及び比較器１７ｄを有しており、比較器１７ｄの逆相端子（−）側に接続した整流器１７ａとコンデンサ１７ｂとを介してプローブ２に接続され、比較器１７ｄの正相端子（＋）側には負極閾値を設定する電池１７ｃが接続されている。
【００２１】
制御部１８は、発振器５、ピストン駆動部８、電磁弁１０及びポンプ１３の作動を制御する制御手段であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を用いて構成される。制御部１８は、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧とをもとに容器Ｃ内に収容された液体Ｌqの液面かノイズかを判定する判定部１８ａを有している。制御部１８は、判定部１８ａにおける判定結果を含む所定の情報を出力し、出力部１９に表示する。
【００２２】
以上のように構成される液面検知装置１においては、プローブ２が容器Ｃの上方から下降し、プローブ２の先端が液体Ｌq中へ侵入すると、静電容量が変化する。このため、ノイズがない場合には、プローブ２の先端が液体Ｌqに接触すると、図２に示す波形の電圧がプローブ２から出力される。
【００２３】
ここで、図２及び以下に示す図において、プローブ２の先端が液体Ｌq中へ侵入する時刻をｔ1とする。また、図２を含め、以下の説明で使用する出力電圧を整流して得られる正極又は負極の波形図，正極又は負極の電圧成分を平滑化した波形図並びに平滑化した正極又は負極の差電圧を示す図は、模式的に描いてあるため、必ずしも正確な図面ではない。
【００２４】
このため、正極波形検出部１６においては、整流器１６ａは、プローブ２が出力した図２に示す波形の電圧を整流し、電圧が正の図３に示す波形の正極電圧を出力する。この正極電圧は、コンデンサ１６ｂによって平滑化され、図４に示す波形の正極電圧として出力される。そして、コンデンサ１６ｂで平滑化された正極電圧は、比較器１６ｄにおいて正極閾値電圧Ｅと比較され、図５に示す波形の正極差電圧が出力される。この正極差電圧は、インバータ１６ｅによって極性が反転され、図６に示す波形の電圧として出力される。
【００２５】
一方、負極波形検出部１７においては、整流器１７ａは、プローブ２が出力した図２に示す波形の電圧を整流し、電圧が負の図７に示す波形の負極電圧を出力する。ここで、発振器５が発振する交流信号の負極の波形は、図３に比べて半波長遅れた時刻ｔ2に現れる。このため、図７及び以下に示す図において、負極波形が現れる時刻をｔ2とする。この負極電圧は、コンデンサ１７ｂによって平滑化され、図８に示す波形の負極電圧となって出力される。そして、コンデンサ１７ｂで平滑化された負極電圧は、比較器１７ｄにおいて負極閾値電圧−Ｅと比較され、図９に示す波形の負極差電圧が出力される。
【００２６】
従って、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧とをもとに容器Ｃ内に収容された液体Ｌqの液面に接触したか否かを判定することができる。即ち、図６に示す正極差電圧及び図９に示す負極差電圧は、時刻ｔ2以降いずれも正となっている。このため、判定部１８ａは、時刻ｔ2の後、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧が共に同じ極性であれば、液体Ｌqの液面を検知したと判定する。
【００２７】
一方、ノイズが混入した場合、発振器５が発振する交流信号にノイズが重畳されるため、プローブ２は、図１０に示す波形の信号を出力する。ここで、図１０において、点線は発振器５が発振する交流信号を示している。このため、正極波形検出部１６においては、整流器１６ａは、プローブ２が出力した図１０に示す波形の電圧を整流し、図１１に示す波形の正極電圧を出力する。この正極電圧は、コンデンサ１６ｂによって平滑化され、図１２に示す波形の正極電圧として出力される。ここで、図１２に示す正極電圧波形において、時刻ｔ1における電圧増加はプローブ２が液面に接したことを示している。そして、コンデンサ１６ｂで平滑化された正極電圧は、比較器１６ｄにおいて正極閾値電圧Ｅと比較され、図１３に示す波形の正極差電圧が出力される。そして、比較器１６ｄから出力された正極差電圧は、インバータ１６ｅによって極性が反転され、図１４に示す波形の電圧として出力される。
【００２８】
一方、負極波形検出部１７においては、整流器１７ａは、プローブ２が出力した図５に示す波形の電圧を整流し、図１５に示す波形の負極電圧を出力する。この負極電圧は、コンデンサ１７ｂによって平滑化され、図１６に示す波形の負極電圧として出力される。そして、コンデンサ１７ｂで平滑化された負極電圧は、比較器１７ｄにおいて負極閾値電圧−Ｅと比較され、図１７に示す波形の負極差電圧が出力される。
【００２９】
このため、図１４に示す正極差電圧及び図１７に示す負極差電圧は、時刻ｔ2において、正極差電圧はＥとなるのに対し、負極差電圧は−Ｅとなる。この場合、静電気に起因するノイズは、正極性のみ又は負極性のみであることから、正極差電圧と負極差電圧の極性が異なることになる。このため、判定部１８ａは、例えば、時刻ｔ2における正極差電圧と負極差電圧の極性が異なることによってノイズが混入したと判定することができる。このように、液面検知装置１は、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧とをもとにして、液面への接触とノイズの混入を区別することができるので、容器Ｃ内に収容された液体Ｌqの液面を正しく検知することができる。
【００３０】
このとき、液面検知装置１が実行する液面検知処理の概要を、図１８に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、以下においては、液面検知装置１が液体Ｌqの分注を１回行う過程で実行する液面検知処理について説明する。
【００３１】
先ず、制御部１８は、制御信号を出力して駆動部３を駆動し、プローブ２の下降を開始する（ステップＳ１００）。このとき、制御部１８は、正極波形検出部１６及び負極波形検出部１７から電圧信号が入力されている。
【００３２】
次に、制御部１８は、正極波形検出部１６のインバータ１６ｅから入力される正極差電圧が時刻ｔ1において正に変化したか否かを判定部１８ａによって判定する（ステップＳ１０２）。判定の結果、時刻ｔ1において正極差電圧が正に変化していない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、制御部１８は、ステップＳ１０２の判定を繰り返す。一方、判定部１８ａによる判定の結果、時刻ｔ1において正極差電圧が正に変化した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、制御部１８は、プローブ２の下降を停止する（ステップＳ１０４）。
【００３３】
次いで、制御部１８は、負極波形検出部１７から入力される負極差電圧が時刻ｔ2において正に変化したか否かを判定部１８ａによって判定する（ステップＳ１０６）。判定の結果、時刻ｔ2において負極差電圧が正に変化していない場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、制御部１８は、ノイズと判定して検出エラーを出力し（ステップＳ１０８）、液面検知処理を終了する。この場合、ノイズが混入した場合であるから、液面検知装置１は、アラーム等によって警報を発してもよい。一方、判定部１８ａによる判定の結果、時刻ｔ2において負極差電圧が正に変化した場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、制御部１８は、プローブ２の先端が液体Ｌqの液面に接触しており液面を検知したと判定部１８ａが判定する（ステップＳ１１０）。この場合、正極波形検出部１６におけるインバータ１６ｅを通過する前のー正極差電圧は、時刻ｔ1において正から負に変化している。また、このとき、制御部１８は、プローブ２の先端が液体Ｌqの所定深さまで侵入した位置で下降を停止する。
【００３４】
このようにして液面を検知した後、制御部１８は、プローブ２による液体の分注、プローブ２の洗浄を実行し、駆動部３によってプローブ２を次の分注動作の初期位置へ移送する。液面検知装置１は、このようにしてノイズと液面とを区別して検知することで、容器Ｃ内に収容された液体Ｌqの液面を正しく検知している。
【００３５】
ここで、液面検知装置１は、図１９に示すフローチャートによって液面検知処理を実行してもよい。
【００３６】
先ず、制御部１８は、制御信号を出力して駆動部３を駆動し、プローブ２の下降を開始する（ステップＳ２００）。このとき、制御部１８は、正極波形検出部１６及び負極波形検出部１７から電圧信号が入力されている。
【００３７】
次に、制御部１８は、正極波形検出部１６から入力される正極差電圧が時刻ｔ1において正に変化したか否かを判定部１８ａによって判定する（ステップＳ２０２）。判定の結果、正極差電圧が時刻ｔ1において正に変化していない場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、制御部１８は、ステップＳ１０２の判定を繰り返す。一方、判定部１８ａによる判定の結果、正極差電圧が時刻ｔ1において正に変化している場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、制御部１８は、負極波形検出部１７から入力される負極差電圧が時刻ｔ1において正に変化したか否かを判定部１８ａによって判定する（ステップＳ２０４）。
【００３８】
判定の結果、負極差電圧が時刻ｔ1において正に変化していない場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、制御部１８は、ノイズと判定して検出エラーを出力し（ステップＳ２０６）、液面検知処理を終了する。一方、判定部１８ａによる判定の結果、負極差電圧が時刻ｔ1において正に変化している場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、制御部１８は、プローブ２の先端が液体Ｌqの液面に接触しており、液面を検知したと判定部１８ａが判定する（ステップＳ２０８）。
【００３９】
そして、液面を検知したと判定した後、制御部１８は、プローブ２の下降を停止する（ステップＳ２１０）。このとき、制御部１８は、プローブ２の先端が液体Ｌqの所定深さまで侵入した位置で下降を停止する。
【００４０】
以上のように構成される本実施の形態１に係る液面検知装置１は、検体の成分分析を行う自動分析装置に搭載して使用することができる。図２０は、本発明の一実施の形態に係る自動分析装置の要部構成を模式的に示す図である。自動分析装置１００は、図２０に示すように、液体Ｌqに相当する検体と試薬とを所定の容器にそれぞれ分注し、その容器内部に収容された液体に対して光学的な測定を行う測定機構１０１と、この測定機構１０１を含む自動分析装置１００の制御を行うと共に、測定機構１０１における測定結果の分析を行う制御分析機構１０２とを有し、これら二つの機構が連携することによって複数の検体の成分の生化学的な分析を自動的かつ連続的に行う。
【００４１】
測定機構１０１は、主として一般検体を収容する検体容器２１が搭載された複数のラック２２を収納して順次移送する検体移送部３１と、一般検体以外の各種検体（検量線作成用のスタンダード検体、精度管理検体、緊急検体、ＳＴＡＴ検体、再検査用検体等）を収容する検体容器２３を保持する検体容器保持部３２と、試薬容器２４を保持する試薬容器保持部３３と、検体と試薬とを反応させる容器である反応容器２５を保持する反応容器保持部３４と、反応容器２５の内部に収容された液体を攪拌する攪拌部３５と、反応容器２５内部を通過した光の波長成分ごとの強度等を測定する測光部３６とを備えている。
【００４２】
また、測定機構１０１は、検体移送部３１上の検体容器２１や検体容器保持部３２上の検体容器２３に収容された検体を反応容器２５に分注する検体分注部３７と、試薬容器保持部３３上の試薬容器２４に収容された試薬を反応容器２５に分注する試薬分注部３８と、反応容器２５の洗浄を行う容器洗浄部３９とを備えている。このうち、検体分注部３７及び試薬分注部３８は、上述した液面検知装置１と同様の機能構成を有しており、プローブ２とプローブ洗浄部１５とをそれぞれ具備している。検体分注部３７は、液体Ｌqとして検体容器２１に収容されている検体を分注する際に検体の液面検知を行う。また、試薬分注部３８は、液体Ｌqとして試薬容器２４の内部に収容されている試薬を分注する際に試薬の液面検知を行う。
【００４３】
検体容器２１，２３には、内部に収容する検体を識別する識別情報をバーコードまたは２次元コード等の情報コードにコード化して記録した情報コード記録媒体がそれぞれ貼付されている（図示せず）。同様に、試薬容器２４にも、試薬情報を情報コードにコード化して記録した情報コード記録媒体が貼付されている（図示せず）。このため、測定機構１０１には、検体容器２１に貼付された情報コードを読み取る情報コード読取部ＣＲ１、検体容器２３に貼付された情報コードを読み取る情報コード読取部ＣＲ２及び試薬容器２４に貼付された情報コードを読み取る情報コード読取部ＣＲ３が設けられている。
【００４４】
検体容器保持部３２，試薬容器保持部３３及び反応容器保持部３４は、検体容器２３，試薬容器２４及び反応容器２５をそれぞれ収容保持するホイールと、このホイールの底面中心に取り付けられ、その中心を通る鉛直線を回転軸としてホイールを回転させる駆動手段とを有している（図示せず）。
【００４５】
各容器保持部の内部は一定の温度に保たれている。例えば、試薬容器保持部３３内は、試薬の劣化や変性を抑制するために室温よりも低温に設定されている。また、反応容器保持部３４内は、人間の体温と同程度の温度に設定されている。
【００４６】
測光部３６は、白色光を照射する光源と、反応容器２５を透過してきた白色光を分光する分光光学系と、分光光学系で分光した光を成分ごとに受光して電気信号に変換する受光素子とを有する。受光素子が変換した電気信号は、データ生成部４３に出力される。
【００４７】
なお、検体の成分の生化学的な分析を行う際には一つの検体に対して２種類の試薬を用いることが多いため、第１試薬用の試薬容器保持部３３と第２試薬用の試薬容器保持部３３とを別個に設けてもよい。この場合には、個々の試薬容器保持部３３に対応した試薬分注部３８を２個設ければよい。また、検体または試薬の分注後の適当なタイミングで複数の反応容器２５内部の液体の攪拌を同時に行うため、攪拌部３５を複数個設けてもよい。
【００４８】
ところで、図２０では、測定機構１０１の主要な構成要素を模式的に示すことを主眼としているため、構成要素間の位置関係は必ずしも正確ではない。正確な構成要素間の位置関係は、試薬容器保持部３３の数や分注動作のインターバルにおける反応容器保持部３４のホイールの回転態様などの各種条件に応じて定められるべき設計的事項である。
【００４９】
一方、制御分析機構１０２は、検体の分析に必要な情報や自動分析装置１００の動作指示信号などを含む情報の入力を受ける入力部４１と、検体の分析に関する情報を出力する出力部４２と、測定機構１０１における測定結果に基づいて検体の分析データを生成するデータ生成部４３と、検体の分析に関する情報や自動分析装置１００に関する情報を含む各種情報を記憶する記憶部４４と、制御分析機構１０２内の各機能または各手段の制御を行うと共に、測定機構１０１の駆動制御を行う制御部４５とを備えている。
【００５０】
入力部４１は、キーボードやマウスを有している。入力部４１は、トラックボール、トラックパッドなどのポインティングデバイスや、音声入力用のマイクロフォン等のユーザインターフェースをさらに有してもよい。
【００５１】
出力部４２は、各種情報を表示する液晶、プラズマ、有機ＥＬ、ＣＲＴ等のディスプレイ装置を有している。出力部４２は、音声出力用のスピーカや、紙などに情報を印刷して出力するプリンタをさらに有してもよい。なお、出力部４２は、液面検知装置１の出力部１９の機能を兼備している。
【００５２】
データ生成部４３は、測定機構１０１の測光部３６から受信した測定結果の分析演算を行う。この分析演算では、測光部３６から送られてくる光成分ごとの電気信号に基づいて反応容器２５内部の液体の吸光度を算出し、或いは吸光度の算出結果と検量線や分析パラメータ等の各種情報とを用いて反応容器２５内部の液体の成分を定量的に求める成分量算出処理等を行うことにより、検体ごとの分析データを生成する。このようにして生成された分析データは、出力部４２から出力される一方、記憶部４４に書き込まれて記憶される。
【００５３】
記憶部４４は、分析項目、検体情報、試薬の種類、検体や試薬の分注量、検体や試薬の有効期限、分析に使用する検量線に関する情報、検量線の有効期限、各分析項目の参照値や許容値等の分析に必要なパラメータ及びデータ生成部４３で生成した分析データ等を記憶する。
【００５４】
制御部４５は、記憶部４４で記憶する各種プログラムを記憶部４４から読み出すことによって自動分析装置１００の各種動作の制御及び演算を実行する。制御部４５は、液面検知装置１の制御部１８の機能を兼備している。
【００５５】
以上の構成を有する自動分析装置１００においては、試薬や検体を分注する際に、液面検知装置１と同様の機能構成を有する検体分注部３７や試薬分注部３８がノイズと液面とを区別して検体容器２１，２３に収容された検体や試薬容器２４内に収容された試薬の液面を正しく検知するので、検体や試薬を適正量分注することができる。
【００５６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る液面検知装置について説明する。実施の形態１の液面検知装置は、正極波形検出部から出力される正極差電圧と負極波形検出部から出力される負極差電圧とをもとに判定部が液面かノイズかを判定した。これに対し、実施の形態２の液面検知装置は、ＡＮＤ回路によって液面かノイズかを判定している。図２１は、本発明の実施の形態２に係る液面検知装置の構成を示す図である。なお、図２１の液面検知装置は、実施の形態１で説明した液面検知装置１と同じ構成部分に同一の符号を付している。
【００５７】
液面検知装置５０は、図２１に示すように、発振器５がプローブ２と正極波形検出部１６及び負極波形検出部１７との間に接続され、正極波形検出部１６及び負極波形検出部１７と制御部１８との間にＡＮＤ回路２０が接続されている。また、正極波形検出部１６は、インバータがなく、負極波形検出部１７にインバータ１７ｅが設けられている。
【００５８】
液面検知装置５０においては、プローブ２が容器Ｃの上方から下降し、プローブ２の先端が液体Ｌq中へ侵入すると、静電容量が変化する。このため、ノイズがない場合には、プローブ２から図２２に示す波形の電圧が出力され、プローブ２の先端が液体Ｌqに接触する時刻ｔ1を経過すると出力電圧が低下する。
【００５９】
このため、正極波形検出部１６においては、整流器１６ａは、プローブ２が出力した図２２に示す波形の電圧を整流し、電圧が正の図２３に示す波形の正極電圧を出力する。この正極電圧は、コンデンサ１６ｂによって平滑化され、図２４に示す波形の正極電圧となって出力される。そして、コンデンサ１６ｂで平滑化された正極電圧は、比較器１６ｄにおいて正極閾値電圧Ｅと比較され、図２５に示す波形の正極差電圧が出力される。ここで、ここで、図２４以降に示す図において、正極電圧と正極閾値電圧Ｅの値が等しくなる時刻をｔ3（＜ｔ1）とする。
【００６０】
一方、負極波形検出部１７においては、整流器１７ａは、プローブ２が出力した図２２に示す波形の電圧を整流し、電圧が負の図２６に示す波形の負極電圧を出力する。この出力電圧は、コンデンサ１７ｂによって平滑化され、図２７に示す波形の電圧となって出力される。そして、コンデンサ１７ｂで平滑化された出力電圧は、比較器１７ｄにおいて負極閾値電圧−Ｅと比較され、図２８に示す波形の負極差電圧が出力される。この負極差電圧は、インバータ１７ｅによって極性が反転され、図２９に示す波形の電圧として出力される。ここで、図２２に示す電圧の波形から整流された図２３に示す波形の正極電圧と図２６に示す波形の負極電圧は、時間軸に対して対称となっている。このため、図２７以降に示す図において、負極電圧と負極閾値電圧−Ｅの値が等しくなる時刻もｔ3とする。
【００６１】
従って、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧とをもとに容器Ｃ内に収容された液体Ｌqの液面かノイズかを判定することができる。即ち、図２５に示す正極差電圧及び図２９に示す負極差電圧は、時刻ｔ3において、負から正に変化し、時刻ｔ3以降いずれも電圧Ｅとなっている。このため、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧は、時刻ｔ3以降共にＥ（Ｖ）である。このため、ＡＮＤ回路２０はＥ（Ｖ）の電圧を出力し、判定部１８ａは、液面を検知したと判定する。
【００６２】
一方、ノイズがある場合、発振器５が発振する交流信号にノイズが重畳されるため、プローブ２は、図３０に示す波形の電圧を出力する。このため、正極波形検出部１６においては、整流器１６ａは、プローブ２が出力した図３０に示す波形の電圧を整流し、電圧が正の図３１に示す波形の正極電圧を出力する。この正極電圧は、コンデンサ１６ｂによって平滑化され、図３２に示す波形の正極電圧として出力される。そして、コンデンサ１６ｂで平滑化された正極電圧は、比較器１６ｄにおいて正極閾値電圧Ｅと比較され、図３３に示す正極差電圧が出力される。
【００６３】
一方、負極波形検出部１７においては、整流器１７ａは、プローブ２が出力した図３０に示す波形の電圧を整流し、電圧が負の図３４に示す波形の負極電圧を出力する。この負極電圧は、コンデンサ１７ｂによって平滑化され、図３５に示す波形の負極電圧として出力される。そして、コンデンサ１７ｂで平滑化された負極電圧は、比較器１７ｄにおいて負極閾値電圧−Ｅと比較され、図３６に示す負極差電圧が出力される。この負極差電圧は、インバータ１７ｅによって極性が反転され、図３７に示す電圧として出力される。
【００６４】
従って、ノイズがあると、時刻ｔ1（＞ｔ3）において、図３３に示す正極差電圧は−Ｅ（Ｖ）となるのに対し、図３７に示す負極差電圧はＥ（Ｖ）となる。このため、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧が入力されるＡＮＤ回路２０は、出力が０Ｖとなる。このため、判定部１８ａは、ＡＮＤ回路２０の出力（０Ｖ）に基づき、ノイズが混入したと判定する。このように、液面検知装置５０は、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧とをもとにして、ノイズと液面とを区別して検知するので、容器Ｃ内に収容された液体Ｌqの液面を正しく検知することができる。
【００６５】
ここで、実施の形態１及び実施の形態２においては、正極波形検出部１６又は負極波形検出部１７の一方にインバータを設け、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧が共に正の場合に液面への接触と判定し、一方の極性が負、他方の極性が正と異なる場合にノイズと判定した。しかし、インバータは、必ずしも設ける必要はない。この場合、正極波形検出部１６から出力される正極差電圧値と負極波形検出部１７から出力される負極差電圧値の正負が異なる場合に液面への接触と判定し、共に正の場合にノイズと判定すればよく、正極差電圧と負極差電圧の極性を含めた電圧値から液面への接触か否かを判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液面検知装置の構成を示す図である。
【図２】ノイズがない場合にプローブが出力する電圧の時間変化を示す波形図である。
【図３】図２に示す出力電圧を整流して得られる正極成分の波形図である。
【図４】図３に示す正極電圧成分を平滑化した波形と正極閾値とを示す図である。
【図５】図４に示す平滑化された正極電圧と正極閾値との正極差電圧を示す図である。
【図６】図５に示す正極差電圧の極性を反転させた図である。
【図７】図２に示す出力電圧を整流して得られる負極成分の波形図である。
【図８】図７に示す負極電圧成分を平滑化した波形と負極閾値とを示す図である。
【図９】図８に示す平滑化された負極電圧と負極閾値との負極差電圧を示す図である。
【図１０】ノイズがある場合にプローブが出力する電圧の時間変化を示す波形図である。
【図１１】図１０に示す出力電圧を整流して得られる正極成分の波形図である。
【図１２】図１１に示す正極電圧成分を平滑化した波形と正極閾値とを示す図である。
【図１３】図１２に示す平滑化された正極電圧と正極閾値との正極差電圧を示す図である。
【図１４】図１３に示す正極差電圧の極性を反転させた図である。
【図１５】図１０に示す出力電圧を整流して得られる負極成分の波形図である。
【図１６】図１５に示す負極電圧成分を平滑化した波形と負極閾値とを示す図である。
【図１７】図１６に示す平滑化された負極電圧と負極閾値との負極差電圧を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態１に係る液面検知装置が実行する液面検知処理の概要を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態１に係る液面検知装置が実行する液面検知処理の変形例を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明の一実施の形態に係る自動分析装置の要部構成を模式的に示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態２に係る液面検知装置の構成を示す図である。
【図２２】ノイズがない場合にプローブが出力する電圧の時間変化を示す波形図である。
【図２３】図２２に示す出力電圧を整流して得られる正極成分の波形図である。
【図２４】図２３に示す正極電圧成分を平滑化した波形と正極閾値とを示す図である。
【図２５】図２４に示す平滑化された正極電圧と正極閾値との正極差電圧を示す図である。
【図２６】図２２に示す出力電圧を整流して得られる負極成分の波形図である。
【図２７】図２６に示す負極電圧成分を平滑化した波形と負極閾値とを示す図である。
【図２８】図２７に示す平滑化された負極電圧と負極閾値との負極差電圧を示す図である。
【図２９】図２８に示す負極差電圧の極性を反転させた図である。
【図３０】ノイズがある場合にプローブが出力する電圧の時間変化を示す波形図である。
【図３１】図３０に示す出力電圧を整流して得られる正極成分の波形図である。
【図３２】図３１に示す正極電圧成分を平滑化した波形と正極閾値とを示す図である。
【図３３】図３２に示す平滑化された正極電圧と正極閾値との正極差電圧を示す図である。
【図３４】図３０に示す出力電圧を整流して得られる負極成分の波形図である。
【図３５】図３４に示す負極電圧成分を平滑化した波形と負極閾値とを示す図である。
【図３６】図３５に示す平滑化された負極電圧と負極閾値との負極差電圧を示す図である。
【図３７】図３６に示す負極差電圧の極性を反転させた図である。
【符号の説明】
【００６７】
１              液面検知装置
２              プローブ
３              駆動部
４              電極板
５              発振器
６，９          配管
７              シリンジポンプ
８              ピストン駆動部
１０            三方弁
１１，１２      配管
１３            ポンプ
１４            洗浄液タンク
１５            プローブ洗浄部
１６            正極波形検出部
１７            負極波形検出部
１８            制御部
１８ａ          判定部
１９            出力部
２０            ＡＮＤ回路
２１，２３      検体容器
２２            ラック
２４            試薬容器
２５            反応容器
３１            検体移送部
３２            検体容器保持部
３３            試薬容器保持部
３４            反応容器保持部
３５            攪拌部
３６            測光部
３７            検体分注部
３８            試薬分注部
３９            容器洗浄部
４１            入力部
４２            出力部
４３            データ生成部
４４            記憶部
４５            制御部
１００          自動分析装置
１０１          測定機構
１０２          制御分析機構
Ｃ              容器
Ｌq            液体
Ｗa            洗浄液
【図１】
2009098013.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】
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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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【図１９】
2009098013.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2009098013.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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