液體的吸取判別方法和由這方法驅動控制的分注裝置的製作方法
2023-05-26 13:27:36 4
專利名稱：液體的吸取判別方法和由這方法驅動控制的分注裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及全新的液體的吸取判別方法和由這方法驅動控制的分注裝置，尤其是通過對吸取血清試樣或試劑等液體的噴嘴的升降移動和進行液體的吸取或排出的缸等在分注中必要的驅動進行正確控制、能正確地判別由上述噴嘴作出的液面檢測或液體吸取量、氣泡或纖維朊等異物的混入等液體的吸取判別方法和由這方法驅動控制的分注裝置。
背景技術：
一般，為了提高分注精度、必需做的工作中重要的是血清試樣或試劑等液面的檢測、分注量的計測、吸取絕對量的計測、液體附著到噴嘴外側的檢測、氣泡或纖維朊等異物混入的檢測。
為此，以前所採用的方法是將電極與噴嘴一起浸入到液體內，根據這電極引起的導電狀態檢測液面，由此控制噴嘴向液體的插入量(距離)。在使用這種方法時，由於必須把電極浸到液體中，因而為了防止交叉汙染，在計測後必須每次將電極洗淨，結果有使裝置變得大型、複雜和使成本提高等問題。
這樣，近年來已提出過用壓力傳感器檢測液面的方法，它是利用噴嘴的吸取壓力在吸取氣體時和吸取液體時不同的原理，通過檢測這壓差而檢測液面。由於對噴嘴插入到液體中的插入量(距離)進行了控制，只使噴嘴以外與液體接觸，因而具有不要用洗淨機構，能使裝置簡單、能降低成本等優點。
但是，上述用壓力傳感器檢測液面的方法有分辨性能低、不靈敏等根本性問題，而且，容易受大氣壓的影響或受被吸取的空氣壓力變化的影響；還由於會產生由噴嘴的升降移動引起的振動、會受分注裝置本身噪聲和電壓變化的影響，因而有常常發生錯誤動作，作為測定裝置，有可靠性較低的問題。
為解決上述問題的裝置，有效的終究是利用光的液面檢測裝置，在以前提出的種種液面檢測裝置中都是把光照射用的光導纖維和受光用的光導纖維並列地設置在噴嘴外側上，用受光的光導纖維接受從液面射來的反射光而檢測該液面的。
但是，這種將光照射用的光導纖維和受光的光導纖維並列地設置在噴嘴外側，用受光的光導纖維捕捉從液面射來的反射光，由此檢測該液面的以前的利用光的液面檢測裝置，由於必須把噴嘴和與其一起的那些光導纖維平行地插入到液體容器裡，因而有不能消除因這些光導纖維與附著在液體容器壁面上的液體相接觸而發生交叉汙染的隱患問題，而且由受光的光導纖維捕捉的光量非常微弱，用這微弱的光量非常難正確地檢測液面，還會因裝置的振動等原因使液面細微地波動，這樣，又時而發生反射光的接受時間錯開或不能接受的情況，有使控制變得非常疑難的問題。
本發明是鑑於這種現狀而作出的，其目的是提供一種全新的液體的吸取判別方法和由這方法驅動控制的分注裝置。這種方法是在利用光的檢測液面等液體的吸取判別方法中，通過將受光部配設在噴嘴的內側；通過如同從隧道的一側看另一側開口部的環境下，檢測光從噴嘴側射出到分注取樣接頭(chip)等的用後可棄(disposable)的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭的前端開口部的變動，能不受液面波動等影響，以極高的靈敏度進行液面檢測或檢測異物的混入或檢測色澤不同的液體的界面的。即，本發明的基本原理是通過捕捉光的在與外部環境隔絕的空間內的鄰近物質間、例如從氣體向液體的狀況改變的一瞬間的變動，如同通過捕捉閃光狀變動的瞬間，進行上述各種檢測作業的。
發明的公開為了達到上述目的而作出的本發明的液體的吸取判別方法的基本必要的技術特徵是用吸取液體的噴嘴來檢測由收容在容器內的這液體得出的光的變動狀態。
在本發明中，把用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭裝在上述噴嘴的下端部，通過上述噴嘴接受上述用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭的前端開口部附近的光變動狀態，例如接受從液面射來的反射光而檢測液面。
在本發明中，不僅進行液面的檢測，還將液體灌滿能自由拆卸地裝在上述噴嘴上的用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭內，使光通過這用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭內的液體，通過檢測被吸取液體的光量變化來判別例如液體的吸取量或透明度、氣泡混入、堵塞或除水狀態。
在本發明中，由上述的噴嘴檢測光的波長變化，通過對色澤變化的識別就能檢測液面。這個色澤的變化可藉助噴嘴通過液體檢測收容著這液體的著色容器的色澤而加以檢測；或者可藉助噴嘴通過液體、檢測將收容著這液體的透明容器直立設置的臺架或支持架的色澤而加以檢測。當然，這色澤的變化包含著例如在噴嘴吸取血清的同時進行下降過程中，通過對血漿或血液凝固劑的色澤識別而檢測分層的界面。
在本發明中，上述的光不局限於從裝在噴嘴上的用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭前端開口部直接接受光的場合，例如也可通過透明的用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭來照射光或者接受光。
在本發明中，噴嘴本體是用能透過光的材料形成管狀，或者用能透過光的材料只形成下端部，最好附設光導纖維束。
而且，在這種場合下，最好在上述噴嘴上，附設恰好能把焦點調節在用後可棄的取樣接頭或洗滌方式取樣接頭前端部，例如在這用後可棄的取樣接頭前端的內開口部或離其下端稍稍下方的、能高精度確認受光量變動的位置上的透鏡體。也可以根據取樣接頭的形狀或長度、開口部孔徑、遮光性能等條件選用這透鏡，這時，這透鏡可配設在光照射部和/或受光部的任何一方上；另外，可以用凸透鏡，當然也可以用凹透鏡或將這些透鏡多個組合地應用。
在本發明中，向收容在容器裡的液體供給光是通過噴嘴本體或配設在噴嘴內的光照射用的光導纖維和受光的光導纖維進行的，或者從噴嘴的外側供給光。
所謂從噴嘴外側供給光是指從接近噴嘴外側配置的光導纖維向液體照射光，當然也包括從透明的液體容器的外側向液體照射光，或者通過用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭將光照射到液體上。當然，光的照射並不局限於連續地進行的情況，也可間隔一定時間使其閃光地照射。
由具有上述結構特徵的液體的吸取判別方法所得到的數據能很好地用作對噴嘴的升降移動和進行液體的吸取或排出的缸等在分注中必要的驅動進行控制的分注裝置的控制數據。
附圖的簡單說明
圖1是表示本發明第1實施例的分注裝置的概略結構的示意圖，圖2是表示本發明第2實施例的分注裝置的概略結構的示意圖，圖3是表示本發明第3實施例的分注裝置的概略結構的示意圖，圖4是表示本發明第4實施例的分注裝置中在光照射體和受光體中配置透鏡體的狀態的概略結構的斷面圖，圖5是表示本發明第5實施例的分注裝置的概略結構的示意圖，圖6是表示本發明第6實施例的分注裝置的概略結構的示意圖，圖7是表示本發明第7實施例的分注裝置的概略結構的示意圖，圖8是表示由本發明第8實施例的分注裝置檢測液體吸取量過份或不足時的吸取液體的高度(表面積)的水平斷面示意圖，圖9是表示由本發明第9實施例的分注裝置檢測異物混入時的吸取液體的表面狀態的水平斷面示意圖，圖10是表示本發明第10實施例的分注裝置的洗淨方式取樣接頭內處於空的狀態時的光傳送的光路的示意圖，圖11是表示上述分注裝置的洗淨方式取樣接頭內灌滿洗淨液時的光傳送的光路的示意圖。
實施發明的最佳方式下面，參照著附圖所示的實施例，對本發明進行詳細的說明。
圖1表示適合使用本發明第1實施例的液體的吸取判別方法的分注裝置的大致結構，該分注裝置基本上由與缸1連通地相接的噴嘴2，保持這噴嘴2的杆3，使這杆3升降動作的驅動機構4、使這驅動機構4動作的馬達5、控制這馬達5正反迴轉的驅動迴路6、能自由拆卸地裝在上述噴嘴2的下端部7上的用後可棄的取樣接頭8構成。
這個分注裝置被做成由上述驅動機構將噴嘴2下降到規定位置，由下述的液面檢測機構檢測液面WL之後，對裝在液體容器9內的血清或試劑等液體10進行吸取作業，然後使上述噴嘴上升，將被吸取的液體排出到別的容器(圖中沒表示)。本發明的分注裝置的各個基本結構中，凡在本說明書中沒特別說明的，由於都是和公知的分注裝置同樣地構成，因而省略對它們的詳細說明。
而且，上升噴嘴2是在與以前的噴嘴同樣結構的噴嘴2的中央部形成沿縱長方向液體通過的孔2a，這孔2a的上端部與上述缸1連通地相接，並在這噴嘴2的內部裝著由1根光導纖維或1根以上的光導纖維束形成的光照射體11和受光體12構成的液面檢測機構；上述噴嘴2的下端部形成向下凸狀，而光照射體11與受光體12的下端部被配設成露出上述噴嘴2的下端部7的下面。
在上述光照射體11的上端部連接著發光部13，它供給進行發光動作的光，把光供給光照射體11，從這光照射體11的下端部射出的被照射的光，在液面WL上進行反射後由上述受光體12接受，這個被接受的反射光由連接在這受光體12的上端部的光電變換部14變換成電壓，這個經變換的電壓信號被送到A/D轉換器15，由其轉換成數位訊號，從這A/D轉換器15輸出的數字被輸入到控制部(例如微機)16後進行各種控制處理，而從這控制部16輸出的控制信號則由CRT等構成的顯示機構21顯示這情報信息。
控制部16由輸入從A/D轉換器15輸出的數字情報信號的輸入接口17儲存輸入信號的運算處理時必要的程序的ROM18，根據上述ROM18中的程序進行規定的運算的CPU19，暫時記憶運算結果或數據等的RAM20，根據運算結果將控制信號向裝置的各種控制對象或裝置的顯示機構21輸出的輸出接口22和計時器23構成。上述CPU19預先記憶並保存一些例如能認定為反射狀態的指定值或規定值，把計測值與這指定值或規定值進行比較等進行一些運算和判定，並根據這判定發送出對各機構進行驅動控制的指令。
由於上述噴嘴2的外周面與孔2a的內周面或者光照射體11和受光體12的外周面分別用黑色等著色處理或用鏡面拋光的遮光薄膜進行遮光，能確實防止外界光線的侵入和被傳送到光照射體11或受光體12內的光漏出，因而能傳送無噪聲信號的更單純的光信號，能更平滑地進行控制。當然，上述光照射體11和受光體12的下端部可形成例如凸透鏡狀，使被傳送的光會聚在用後可棄的取樣接頭8的開口前端部附近，並且形成被液面反射的光入射到噴嘴2內後能被傳送的形狀。
下面，說明具有上述結構的分注裝置的液面檢測動作。
當對控制部16指示液面檢測時，控制部16將控制信號輸出給上述發光部13，發光部13對光照射體11供給光。這光的供給可連續地進行，也可使其以一定時間間隔閃光地進行。而且，與這光的供給同時，上述控制部16還對驅動迴路6輸出控制信號，驅動迴路6藉助馬達5使杆3下降到液體容器9內。在控制部16使杆3下降的同時還使裝在控制部內的計時器23開始計時。
而且，隨著這杆3的下降，從光照射體11射出的照射到用後可棄的取樣接頭8內的光，如圖1所示地，從這用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a射出，照射在液面WL上，在這液面WL上反射的光再從這用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a入射到用後可棄的取樣接頭8內，並被受光體12接受。
即，在用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a與液面WL分離時，從上述光照射體11射出，經用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a、照射到液面WL上的光，在這液面WL上反射或者通過水中，因此，幾乎沒多少回到這用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a，所以，受光部12接受的光量是很少的。
而且，在把上述用後可棄的取樣接頭8繼續下降到某一位置之前的這段間隔裡，由受光體12接受的光量不會有多大的變化。
接著，將上述用後可棄的取樣接頭8下降到某一位置，當從上述光照射體11射出的、經上述用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a、照射到液面WL上的光、在這液面WL上反射後，再從這用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a入射到其內部時，與外部環境隔絕的這個用後可棄的取樣接頭8內的光量瞬間增加許多，因此，檢測這瞬間的光量，並把這被檢測的光量與指定值進行比較，或者認作為規定值。這種場合下，在吸取液體的同時使缸1下降的做法，能更確實同步地捕捉到反射光。
而且，上述光電變換部14把這段間隔中的光量的變化依次變換成電壓值，控制部16把這電壓值與上述指定值進行比較，或者認作為規定值後，隨即使上述杆3的下降動作和/或缸1形成的吸取動作停止。
這樣得到的電壓值信號由A/D轉換器15變換成數位訊號，這一連串的電壓變化被記憶在控制部16裡。
而且，控制部16，根據由計時器23作出的從計測開始時到檢測到最高電壓值為止的時間的計測，用CPU運算並求出與預先記憶的時間相對應的液面WL的高度。這液面WL的高度被檢測到與否的數據由CRT等構成的上述顯示機構21顯示。這個實施例是把使用計時器23來檢測液面高度的場合作為例子來說明的，而本發明不局限於這種場合，例如可用公知的脈衝器或編碼器來檢測液面高度(驅動的位置)。
這樣，一旦檢測到液面WL的高度，上述控制部16就給驅動迴路6下達使杆3下降的指令，由於杆3根據這指令，下降由控制部16指令的距離，因而就使用後可棄的取樣接頭8的前端部插入到液體10內，藉助由控制部16確定的缸1的吸取動作，把液體容器9內的液體10按所需要量吸取到用後可棄的取樣接頭8內。
如上所說，本實施例的分注裝置，由於能把在由上述用後可棄的取樣接頭8劃定的空間部上，由液面反射確定的受光量的變動這一極端不同指定值或規定值的瞬間變化，作成不受外部影響而且沒有噪聲的單純信號加以捕捉，因而能高精度地檢測液面，又由於噴嘴2本體不與液體容器9內的液面接觸，因而能確實防止交叉汙染。
雖然上述第1實施例是把光照射體11的下端部露出在噴嘴2的下端部的情況作為例子加以說明，但即使如圖2所示的第2實施例那樣地，將結構做成把光照射體11的下端部導引到噴嘴2的外側，使光從噴嘴2的外側進行照射，然後在液面WL進行反射，使這反射光從用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a進入到這取樣接頭中後，由配置在噴嘴2下端部上的受光體12接受也能取得同樣的效果。
圖3表示本發明的第3實施例，在這實施例中，使光照射體11和受光體12的下端部分別露出在噴嘴2的下端部7的側部，而且用透明的光導材料形成上述用後可棄的取樣接頭8，這樣，由光照射體11照射的光透過用後可棄的取樣接頭8後，從這用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a照射到液面WL，在液面上的反射光通過用後可棄的取樣接頭8後，由受光體12接受這光量。
圖4表示本發明的第4實施例，這個實施例的結構是在光照射體11和受光體12的各個下端部的下方處配設聚焦透鏡24A、24B，通過將光照射體11照射的光的焦點F1調節在液面WL上，就能捕捉到更鮮明的反射光，由此能進一步提高分辨性能。
當然，上述聚焦透鏡24A、24B可用凸透鏡或者凹透鏡或者將這些凹凸透鏡組合，而且焦點F1也不一定要與上述液面一致，若是上述用後可棄的取樣接頭8的前端開口部的中心F2或稍許離開這用後可棄的取樣接頭8的前端開口部8a的部位F3等能方便、高精度地確認受光量變動的位置，則都能設定成合適的焦點位置。另外，可將上述聚焦透鏡24A、24B配設在光照射體11或受光體12的任意一方上，至少在本實施例中得配設在受光體12一側上。然而，本發明也可不必配設上述聚焦透鏡，即使不使光照射體11照射的光聚焦地供到液面上，也能充分檢測液面WL的高度位置。
在圖4所示的用後可棄的取樣接頭8的外周面和內周面上分別作黑色等著色處理或形成鏡面拋光的遮光薄膜25、26，由此在用後可棄的取樣接頭8的外周面和內周面形成遮光薄膜25、26能確實防止外界的光的侵入和傳送到用後可棄的取樣接頭8內的光的漏出。因而受光體12能接受沒有噪聲的更單純的光信號，能更平滑地進行控制。
圖5表示本發明第5實施例的分注裝置的噴嘴部的結構，在這實施例中，把受光體12配設在噴嘴2的中心，而且在這受光體12的外側沒有所要間隔地配設著形成圓環狀的光照射體11，把這光照射體11和受光體12之間形成的圓環狀間隙作為吸取孔K，使其與缸1連通地連接；由於其他結構和作用都是和上述第1實施例同樣的，因而在圖5上標上與第1實施例所用的符號相同的符號，並省略對它們的詳細的說明。
圖6表示本發明的第6實施例的分注裝置，這個實施例表示把本發明合適地用在將收容在瓶式容器30裡的例如試劑加以分注的分注裝置的情況，它是把受光體12配設在上述噴嘴2的中心，而且在這受光體12的外側配設著被形成圓環狀的光照射體11，把吸取瓶式容器30內的液體的吸取孔K配設在光照射體11的外側；由於其他結構和作用都是和第1實施例同樣的，因而圖6上標上與第1實施例所用符號相同的符號，並省略對它們的詳細說明。
圖7表示本發明的第7實施例，在這實施例中，噴嘴側的結構與上述第3實施例相同，而且直立地設置著色的或透明的液體容器9，使光從將容器直立設置的臺架27外側照射，在通過被收容在液體容器9內的液體10後，檢測在液體10表面上進行反射的光的量和色澤(光的波長)的變化。當然用第1實施例的結構也能進行這樣的色澤的檢測。
這樣，用受光體12檢測光的波長(色澤)變化也就與檢測光量的情況一樣，能檢測液面WL的位置。
在2種顏色的液體，例如「血清和血漿」或「血清與血液凝固劑及血漿」由離心處理分離成層狀地裝在容器裡的場合下，用這種能檢測色澤的結構，通過使用後可棄的取樣接頭8漸漸地下降，就能由色澤的變化檢測出血清和其他物質的界面，因而就能確實有效地防止血液凝固劑與血漿的接觸。
圖8表示本發明的第8實施例，在這實施例中，根據光量的增減，通過檢測被吸取到用後可棄的取樣接頭8內的液體10的反射面積或反射高度的差異，能容易地檢測液體吸取量的過份與不足。
圖9表示本發明的第9實施例。當被吸取在用後可棄的取樣接頭8內的液體(血清)中有例如氣泡或纖維朊等異物B混入時，由這異物B使被受光體12接受的光量與通常情況相比有變化，在本實施例中，通過對由這異物B混入而形成的光量進行連續變化的檢測，能容易地檢測出有沒有異物B的混入。
圖10和圖11表示本發明的第10實施例，這個實施例的結構是在噴嘴2的下端部形成被做成向裡凹圓環狀的，洗淨方式的取樣接頭31的嵌裝部32，而且使光照射體11和受光體12的下端部露出在上述嵌裝部32的內側，從光照射體11照射的光通過被嵌裝在上述噴嘴2的嵌裝部32裡的而且由透明材料形成的洗淨方式的取樣接頭31後，被受光體12接受。由於其他結構和作用都大致和上述第1實施例同樣，因而在圖10、11上都標上與第1實施例所用符號相同的符號，並省略對它們的說明。
這樣，通過把洗淨方式的取樣接頭31裝在噴嘴2上，在取樣接頭31內有如圖10所示的「空」的場合下，從光照射體11照射的光通過取樣接頭31，從這取樣接頭31的前端開口部再通過取樣接頭31後才被受光體12接受，因而通過預先計測和這時計測受光量，就能判別取樣接頭31處在「空(除水狀態)」的狀態。
另外，當取樣接頭31內處在如圖11所示的「被洗淨水灌滿」的狀態時，從光照射體11照射的光從取樣接頭31通過洗淨水，再通過取樣接頭31後才被受光體12接受，因而，通過預先測定受光量和這時測定受光量，就能判別取樣接頭31是否處於「被洗淨水灌滿」的狀態。
在圖10和圖11所示實施例的場合下，對洗淨方式的取樣接頭31的外表面進行與上述同樣的遮光處理，由於這取樣接頭31不受外部的影響，因而能進行更高精度的檢測。
如上所說，本發明在利用光進行液面等液體的吸取判別時，由於把噴嘴作為受光體，因而能使取樣接頭外側不受測定環境的影響，能檢測由噴嘴吸取的液體的液面；由於這受光部被設置在噴嘴裡，因而能確實防止由於液體直接接觸受光體而造成的交叉汙染。
本發明不僅能檢測液面，通過將用後可棄的取樣接頭可自由拆卸地裝在噴嘴上或者把液體灌滿在洗淨方式的取樣接頭內，使光通過這用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭內的液體後，檢測被吸取液體的光量變動，就能判別液體的吸取量或透明度，判彆氣泡的混入、堵塞或斷水狀態。
由於本發明還由上述噴嘴檢測光的波長的變化，因而還能通過識別色澤變化來檢測液面。
由於本發明中，液體被裝在著色容器裡時，通過液體檢測上述的色澤變化；或者液體被裝在由著色臺架或保持器直立設置的透明容器裡，也可通過液體，由噴嘴檢測上述色澤的變化，因而使本發明能與用後可棄的取樣接頭外的顏色環境變化相適應地檢測液面。
由於本發明中，噴嘴在吸取血清的同時，在進行下降過程就能識別血漿或血液凝固劑的色澤，因而能容易地檢測被分層的界面。
本發明並不局限於光由裝在上述噴嘴上的用後可棄的取樣接頭或由洗淨方式的取樣接頭的前端開口部直接接受光的情況，例如還可通過透明的用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭來照射光或接受光。
這時，上述用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭的外表面和/或內表面，除傳送光的部分外部覆蓋上黑膜或鏡面拋光薄膜，或者進行著色等遮光處理，由此能確實、更高精度地檢測光的變化。
由於本發明中，上述噴嘴本體是用光能透過的材料形成管狀，而且在這用光可透過材料構成的噴嘴上形成光照射部和受光部或者只用光能透過的材料形成下端部，或者附設光導纖維，因而不用調節由噴嘴進行的液體吸取動作就能高精度地檢測液面等。
由於本發明是把上述光導纖維的受光端部配設在噴嘴的下面或側部，因而能確實地捕捉住射入到用後可棄的取樣接頭內的反射光。當然，上述的噴嘴最好用經過遮光處理的。
在本發明中，沒必要使由光照射體供給的光聚焦在液面上，可根據取樣接頭的形狀或長度、開口部分的孔徑、遮光性能等條件，將焦點調節在用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭的前端部，例如靠近可用後可棄的取樣接頭的前端內的開口部或離其下端稍稍下方的位置上，使焦點在能高精度地確認受光量變動的位置上地附設透鏡，在這種情況下，能進行沒有噪聲的高精度的液面等的檢測。
在本發明中，向收容在容器裡的液體供給光可採用使光連續地提供的方法，或間隔一定時間地使其閃光而傳送到噴嘴內，或者由光導纖維進行，或者從噴嘴的外側供給。
把由這種結構的液體吸取判別方法所得到的數據用作分注裝置的控制數據，能實現高精度的控制。這種分注裝置是那種對噴嘴的升降移動和進行液體的吸取和排出的缸等在分注中所必要的驅動進行控制的。
產業上的可利用生如上所述，本發明的液體的吸取判別方法和用這方法驅動控制的分注裝置能較好地用在臨床檢查中的被檢查體和試劑類的定性、定量、分取、分注、液面識別、分注內容的好壞的識別。此外，還可用於化學分析中的使用試劑的定性、定量、分取、分注、液面識別和分注內容好壞的識別；還可較好地用在DNA解析中的被檢查體和試劑的定性、定量、分取、分注、液面識別和分注內容的好壞識別；在試製試液系統中使用試劑的定性、定量、分取、分注、液面識別、分注內容好壞的識別；及細菌、病毒檢查中的被檢查體和試劑類的定性、定量、分取、分注、液面識別、分注內容好壞的識別；水質檢查中的被檢查體和試劑類的定性、定量、分取、分注、液面識別、分注內容好壞的識別及染料合成中被使用試劑的定性、定量、分取、分注、液面識別和分注內容好壞的識別。
權利要求書按照條約第19條的修改修改的權利要求範圍(1996年9月17日(17.09.96)國際事務局受理把當初申請的權利要求1～22替換成修改後的權利要求1～20。(3頁))。
1.液體的吸取判別方法，其特徵在於在使吸取液體的噴嘴的下端部上所裝的用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭的前端接近被收容在容器內的液體的液面時、將光照射在上述取樣接頭的前端開口部附近，通過在噴嘴處接受從前端開口部附近的液體得來的光，檢測前端開口部附近的光的變動狀態。
2.如權利要求1所述的液體的吸取判別方法，上述噴嘴通過檢測從液面反射的光入射到用後可棄的取樣接頭的前端開口部裡的狀態而檢測液面。
3.如權利要求1所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴通過檢測被吸取液體的光量變動來判別液體的吸取量和透明度、氣泡混入、堵塞或除水狀態。
4.如權利要求1～3中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴通過檢測光的波長變化而識別色澤的變化。
5.如權利要求1～4中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴通過液體來檢測收容液體的著色容器的色澤。
6.如權利要求1～5中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴通過液體來檢測臺架或支持架的色澤，這臺架或支持架是將收容著液體的透明容器直立設置的。
7.如權利要求1～6中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴藉助對上述用後可棄的取樣接頭吸取液體的狀態下的光量或光的波長變化進行判別而檢測與被吸取的液體下面相接觸的固體面或液體面的分層的界面。
8.如權利要求1～7中任何一項所述的液體的吸取方法，其特徵在於上述的光是藉助能自由拆卸地裝在噴嘴上的用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭傳遞的。
9.如權利要求8所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭的外表面被遮光處理。
10.如權利要求9所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述遮光處理是對用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭外表面的遮光有效的著色處理。
11.如權利要求1～10中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴是用光能透過的材料形成管狀的。
12.如權利要求1～11中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴的至少下端部是用能透過光的材料形成的。
13.如權利要求1～11中的任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴上配設著光導纖維。
14.如權利要求13所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述光導纖維的受光端部被配設在上述噴嘴的下面或側部上。
15.如權利要求1～14中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴上進行過遮光處理。
16.如權利要求1～15中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於在上述噴嘴上附設著透鏡體，這透鏡體是能把焦點恰好調整在取樣接頭前端部附近、能高精度確認受光量變動的位置上的。
17.如權利要求1～16中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於向上述液體供給光是藉助上述用光能透過的材料形成的噴嘴而進行的。
18.如權利要求1～16中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於向上述液體供給光或接受光及傳送是藉助配設在上述噴嘴內的光照射用的光導纖維和接受光的光導纖維進行的。
19.如權利要求1～16中任何一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於向上述液體供給光是從上述噴嘴外側進行的。
20.分注裝置，其特徵在於根據用上述權利要求1～19中任何一項所述的液體的吸取判別方法所得到的數據，對上述噴嘴的升降移動和進行液體的吸取或排出的缸等在分注中的必要驅動進行控制。
關於根據條約第19條修改的聲明(1)引用文獻1是使光照射在吸液管的前端、在與液面接觸時、通過在前端的反射向透過的過渡而進行液體接觸的檢測的。為了產生光量差、必需考慮吸液管材料的全反射臨界角度θ0和液體接觸時的臨界角度θ1、以θ1＞θ＞θ0的角度照射光或者接受光。這樣，在引用文獻1中、必需把受光部設置在離吸液管光十分遠的位置上(見圖1)，或者把傳送部設置在吸液管的外緣、形成粗直徑而選擇較大的反射角度的光(見圖5)。另一方面、本申請發明是通過將光、以相對於液面法線方向大致為0°的入射角、向吸液管的前端開口部附近照射，用噴嘴接受從前端開口部附近的液體的大致為0°的反射光等來進行液面的檢測、吸取的判別。這樣，它是用小的入射角和反射角能觀察大的光量差的，將發光部和受光部組裝在吸液管內、不容易受剩餘光變動的影響，而且容易切斷外部的光，即使是較深較細長的容器也能不交叉汙染地、能容易而且正確地檢測。
(2)引用文獻2是把發光和受光元件配置在光導纖維上，通過檢測反饋光量的變化曲線上的偏轉點而對汙泥界面位置進行特定的。引用文獻2與引用文獻1同樣地、在對光導纖維的前端上的反射光變化進行觀察這點結構上、與本申請發明的檢測從液體本身發出的光是不同的。本申請發明由於是檢測吸液管管子的開口部附近的液體本身發出的光，因而通過觀察大的光量差，就能不受剩餘光的變動引起的影響地、切斷從外部來的光後、以簡單的解析就能進行有一定可靠性的檢測。
(3)引用文獻3是用距離傳感器、使噴嘴口和填充容器底面間的距離成為0地加以驅動的，是把壓電元件設置在接觸端上而作為這個距離傳感器的。與此相對，本申請發明是使傳感器本身不直接接觸液體地檢測來自液體的明亮的光變動，用簡單的解析就能沒有交叉汙染地、確實可靠地進行檢測。
(4)引用文獻4是把洗淨液吸入到針管後排出的，沒記載這方面內容，即、把光照射到管子的前端開口部附近、用噴嘴接受來自前端開口部附近的液體的光，在結構和目的方面是與本申請發明不同的。由於有這不同點，因而本申請發明具有引用文獻4所述發明沒有的能高精度地進行液體的吸取判別的特別效果。
(5)引用文獻5裡記載著這種警報器，即它是在使吸液管向下移動而接近液面的同時，投射光，並檢測從液面的反射光的；而且記載著這個主題，即、警報器使用點型反射式傳感器，而這種傳感器是具有把下方離開一定長度位置作為焦點的光聚束性光學元件的。而且上述警報器是如圖1所示地設置在與吸液管管子離開的位置上。這樣，它與本申請發明的把光照射到吸液管管子的前端開口附近，檢測開口部附近的光的結構不同。由於有這不同點，因而本申請發明具有引用文獻5所述發明沒有的、能容易地切斷外部的光、對各種容器都能容易地、迅速而且確實地進行有一定可靠性的檢測。
(6)上述任何一份引用文獻都沒公開接受來自吸液管開口部附近的液面的光。這樣，本申請發明不僅在結構上與引用文獻1～5分別記載的發明或把這些發明結合在一起的不同，而且正由於這種結構上的不同、使本申請發明具有各篇文獻或將它們結合在一起的發明所沒有的、能對各種容器、進行沒有交叉汙染的、能通過簡易地解析進行確實的有一定可靠性的吸取的判別的特別效果。既然本申請發明具有上述的效果，它就該被認為有創造性、新穎性。
權利要求
1.液體的吸取判別方法，其特徵在於用吸取液體的噴嘴來檢測由收容在容器內的這液體得到的光的變動狀態。
2.如權利要求1所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於在上述噴嘴的下端部裝著用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭，這噴嘴接受上述用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭前端開口部附近的光的變動狀態。
3.如權利要求2所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴通過檢測從液面反射的光入射到用後可棄的取樣接頭的前端開口部的狀態而檢測液面。
4.如權利要求1所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於將液體灌滿能自由拆卸地裝在上述噴嘴上的用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭內，使光通過這用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭內的液體後由上述噴嘴接受。
5.如權利要求4所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於由上述噴嘴檢測被吸取液體的光量變動來判別液體的吸取量和透明度、氣泡混入、堵塞或除水狀態。
6.如權利要求4或5所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於由上述噴嘴檢測光的波長變化來識別色澤的變化。
7.如權利要求4～6中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴通過液體檢測收容著這液體的著色容器的色澤。
8.如權利要求4～6中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴通過液體檢測臺架或支持架的色澤，這臺架或支持架是將收容著上述液體的透明容器直立設置的。
9.如權利要求4～8中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴藉助對上述用後可棄的取樣接頭吸取液體的狀態下的光量或光的波長變化進行判別而檢測和被吸取的液體下面相接觸的固體面或液體面的分層的界面。
10.如權利要求1～9中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述的光是藉助能自由拆卸地裝在噴嘴上的用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭傳送的。
11.如權利要求10所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭的外表面被遮光處理。
12.如權利要求11所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述遮光處理是對用後可棄的取樣接頭或洗淨方式的取樣接頭外表面的遮光有效的著色處理。
13.如權利要求1～12中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴是用能透過光的材料形成管狀的。
14.如權利要求1～12中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴的至少下端部是用能透過光的材料形成的。
15.如權利要求1～12中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴上配設著光導纖維。
16.如權利要求15所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述光導纖維的受光端部被配設在上述噴嘴的下面或側部上。
17.如權利要求1～16中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於上述噴嘴上進行過遮光處理。
18.如權利要求1～17中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於在上述噴嘴上附設著透鏡體，這透鏡體是能把焦點恰好調整在取樣接頭前端部附近，能高精確認受光量變動的位置上的。
19.如權利要求1～18中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於向上述液體供給光是藉助上述用能透過光的材料形成的噴嘴而進行的。
20.如權利要求1～18中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於向上述液體供給光或接受光及傳送是藉助配設在上述噴嘴內的光照射用的光導纖維和接受光的光導纖維進行的。
21.如權利要求1～18中任意一項所述的液體的吸取判別方法，其特徵在於向上述液體供給光是從上述噴嘴外側進行的。
22.分注裝置，其特徵在於根據用上述權利要求1～21中任意一項所記載的液體的吸取判別方法所得到的數據，對上述噴嘴的升降移動和進行液體的吸取或排出的缸等在分注中必要的驅動進行控制。
全文摘要
本發明提供一種全新的液體的吸取判別方法和由這方法驅動控制的分注裝置。藉助用吸取液體(10)的噴嘴(2)檢測由收容在液體容器(9)內的這液體(10)得出的光的變動狀態,判別由噴嘴吸取的液體的液面或異物的混入或色澤不同液體的分界面。這種裝置通過如同從隧道的一側看另一側的開口部地從噴嘴側開始對分注取樣接頭(8)或洗淨取樣接頭前端開口部進行監控,能不受液面波動等影響地、以極高的靈敏度檢測液面或異物的混入或色澤不同液體的分界面。
文檔編號G01N21/11GK1169779SQ96190320
公開日1998年1月7日 申請日期1996年4月11日 優先權日1995年4月11日
發明者田島秀二 申請人:準確系統科學株式會社