JP2000293237A - 定液圧供給装置 - Google Patents
定液圧供給装置Info
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Abstract
簡単に構成する。 【解決手段】液圧供給口12aの上方に位置する上側口
部11と、その下方に位置する下側口部12とを管10
に設ける。上側口部11に大気開閉弁14を接続し、下
側口部12にローラポンプ20を接続する。管10に充
填された液の液面が上側口部11よりも下方の基準液面
レベルh1及びこの基準液面レベルより下方で、かつ液
圧供給口12a及び下側口部12よりも上方に位置する
液圧設定用液面レベルh2に達するのを検知する液面レ
ベル検知手段と、この液面レベル検知手段の検知信号に
応答して、液面が基準液面レベルh1に達したのが検知
された時点で大気開閉弁14を閉鎖させ、液面が液圧設
定用液面レベルh2に下降するのが検知される時点まで
ローラポンプ20に吸引を行わせて定液圧を設定する制
御回路29とを備える。
Description
の圧力を密閉状態で制御することにより、管の液圧供給
口に吸引又は吐出用の一定の液圧を供給する定液圧供給
装置に関するものである。
の微細孔を通過した血球の数やその体積を測定する場
合、希釈された血液をポンプにより検知管を通して吸引
するか、検知管から吐出させ、測定容積はポンプの動作
時間を基に設定するのが通常である。
る血球の数や体積を精度良く測定するためには、微細孔
付近の血液希釈試料の流れを一定にするか、或は変化す
るにしても測定開始時の液圧は測定の都度一定でその後
の変化状態を一定にする必要がある。しかしながら、典
型的な圧力制御方法として圧力センサの検知信号に応答
してポンプをフィードバック制御する装置では、圧力精
度を確保するのがコスト高となり、圧力センサの校正が
必要に応じて要求される煩雑である。さらに、液圧が変
動すると一定時間に対する測定流量が変動することにな
る。
複雑にすることなく、高精度の吸引又は吐出用定液圧を
供給し得る定液圧供給装置を提供することを目的とす
る。
成するために、陰圧の定液圧を供給する吸引式の場合、
請求項1により、管に設けられた液圧供給口に、管内に
液を陰圧で吸引する定液圧を供給する定液圧供給装置に
おいて、液圧供給口の上方に位置する上側口部と、その
下方に位置する下側口部とを管に設けると共に、上側口
部に大気開閉弁を接続し、下側口部にポンプを接続し、
管に充填された液の液面が上側口部よりも下方の基準液
面レベル及びこの基準液面レベルより下方で、かつ液圧
供給口及び下側口部よりも上方に位置する液圧設定用液
面レベルに達するのを検知する液面レベル検知手段と、
この液面レベル検知手段の検知信号に応答して、液面が
基準液面レベルに達したのが検知された時点で大気開閉
弁を閉鎖させ、液面が液圧設定用液面レベルに下降する
のが検知される時点までポンプに吸引を行わせて定液圧
を設定する制御回路とを備えたことを特徴とする。
が閉鎖された時点において、液面より上側の大気圧Po
の密閉された容積V1が、ポンプの吸引により液圧設定
用液面レベルへ下降して容積V2に拡大したとすると、
液面の液圧Pはボイル−シャルルの法則より、次の式
(1)に低下する。つまり、液圧供給口には、基準液面
レベル及び液圧設定用液面レベル間に相当する容積膨張
に対応して減圧された定液圧が供給される。
圧を供給する吐出式の場合、請求項6により、管に設け
られた液圧供給口に、管から液を陽圧で吐出する定液圧
を供給する定液圧供給装置において、液圧供給口の上方
に位置する上側口部と、その下方に位置する下側口部と
を管に設けると共に、上側口部に大気開閉弁を接続し、
下側口部にポンプを接続し、管に充填された液の液面が
上側口部よりも下方の液圧設定用液面レベル及びこの液
圧設定用液面レベルより下方で、かつ下側口部よりも上
方に位置する基準液面レベルに達するのを検知する液面
レベル検知手段と、この液面レベル検知手段の検知信号
に応答して、液面が基準液面レベルに達したのが検知さ
れた時点で大気開閉弁を閉鎖させ、液面が液圧設定用液
面レベルに上昇するのが検知される時点までポンプに吐
出を行わせて定液圧を設定する制御回路とを備えたこと
を特徴とする。この場合、前述の式(1)で容積V1
が、容積V2へ圧縮されて液圧Pは増圧する。
るには、吸引式の場合、請求項2により、液圧供給口に
液圧供給弁が設けられ、制御回路が、定液圧の供給を開
始させる際に液圧供給弁を開放させ、液面レベル検知手
段が液圧設定用液面レベル又はこの液圧設定用液面レベ
ルよりも上方の所望の容積に対応する供給停止用液面レ
ベルに液面が達するのを検知した検知信号に応答して液
圧供給弁を閉鎖させる。吐出式の場合、請求項7によ
り、液圧供給口に定液圧供給用弁が設けられ、制御回路
が、液圧供給口に定液圧の供給を開始させる際に液圧供
給弁を開放させ、液面レベル検知手段が液圧設定用液面
レベル又はこの液圧設定用液面レベルよりも下方の所望
の容積に対応する供給停止用液面レベルに液面が達する
のを検知した検知信号に応答して液圧供給弁を閉鎖させ
る。
供給するには、吸引式の場合、請求項3又は4により、
制御回路が、定液圧の供給開始後、液面を液圧設定用液
面レベルに保持するように、ポンプに下側口部から液の
吸引を行わせるか又はポンプを上側口部又は下側口部に
選択的に接続する三方弁を設けると共に、制御回路が、
定液圧の供給開始後、液面の上昇に対応した液圧上昇を
補償するように、ポンプを上側口部に接続させて上側口
部から空気の吸引を行わせる。吐出式の場合、請求項8
又は9により、制御回路が、定液圧の供給開始後、液面
を液圧設定用液面レベルに保持するように、ポンプに下
側口部から液の吐出を行わせるか又はポンプを上側口部
又は下側口部に選択的に接続する三方弁を設けると共
に、制御回路が、定液圧の供給開始後、液面の下降に対
応した液圧低下を補償するように、ポンプを上側口部に
接続させて上側口部から空気の吐出を行わせる。請求項
9の場合に、充分な吐出流量に対して定液圧を確保する
には、請求項10により、三方弁及び上側口部間に大気
開閉弁で密閉される容積を管内容積に加えて拡大する空
気タンクが設けられる。
を用い、その際この種のポンプに固有の拍動を抑制する
には、吸引式の場合、請求項5により、ポンプが非定常
圧ポンプであり、この非定常圧ポンプの出口を、上方に
空気室を残して液を貯える緩衝タンクの下端に接続させ
る。吐出式の場合、請求項11により、ポンプが非定常
圧ポンプであり、この非定常圧ポンプの出口を、上方に
空気室を残して液を貯える緩衝タンクの上端に接続させ
る。
請求項12により、吸引式又は吐出式の液圧供給口に、
検知管を接続する。
計数器に適用した場合の実施の形態の一例による吸引式
の定液圧供給装置を説明する。10は吸引流量を設定す
るため定量管として機能する管であり、上端に上側口部
11及び下端に下側口部12を備えている。上側口部1
1及び大気開放口14a間には、この間のパイプ11a
により空気タンク13を介して大気開閉弁14が接続さ
れている。さらに、上側口部11には、パイプ11aに
対して分岐したパイプ11bにより三方弁15が接続さ
れている。この三方弁は、緩衝タンク21を介して非定
常圧ポンプの一種であるローラポンプ20を選択的にパ
イプ11bを通して上側口部11に又はパイプ11cを
通して下側口部12に接続させる。ローラポンプ20
は、周知のようにその回転子20aがポンプチューブ2
0bを押潰すように図で見て反時計方向へ回転すること
により吸引を行う。緩衝タンク21は、上方に空気を残
して液を貯え、その上端にローラポンプ20の出口が接
続することにより、回転子20aの押潰し動作の開始時
に生じる吸引量の変動に起因する拍動を平滑化させる。
て液圧供給口12aを構成するパイプ11dが接続し、
液圧供給口12aを開閉する液圧供給弁9が接続されて
いる。この弁には、血球希釈試料7が貯えられた容器8
に浸漬される検知管5が接続されている。この検知管
は、周知のように下端が密閉された管に、その管の内部
と外部を連結する微細孔及びその管の内部と外部の両側
に電極が設けられており、測定時には両電極間に電圧が
印加され、微細孔に粒子が通過した場合、電極間の抵抗
が増加することを検知し、粒子をカウント等を行う。管
10には、上側口部11よりも下方の基準液面レベルh
1及びこの基準液面レベルより下方での液圧設定用液面
レベルh2をそれぞれ検知する液面センサ17、18が
液面レベル検知手段として設けられている。液圧設定用
液面レベルh2は、この液面レベルで設定された液圧を
供給可能にするために供給口12a及び下側口部12よ
りも上方に位置する必要がある。基準液面レベルh1及
び前述の各部には、これらの液面センサの検知信号に応
答して次のように作動する制御回路29が付属してい
る。
9を通して下側口部12を経由して緩衝タンク21内に
希釈液或は血球希釈液を部分的に吸引し、次いで三方弁
15を上側口部11に切換えて大気開閉弁14を閉鎖さ
せて基準液面レベルh1より上方まで充填させ、液圧供
給弁9を閉鎖させておく。次いで、液圧設定キーの操作
で入力する液圧設定信号に応答して、大気開閉弁14を
開放させた状態で三方弁15を下側口部12に切換えて
ローラポンプ20に吸引を行わせ、液面が基準液面レベ
ルh1に下降したのを液面センサ16が検知した時点で
大気開閉弁14を閉鎖させ、続く吸引により液面が液圧
設定用液面レベルh2に達したのを液面センサ17が検
知した時点でローラポンプ20を停止させる。これによ
り、液面が基準液面レベルh1から吸引により液圧設定
用液面レベルh2に下降して、液面より上側の空気タン
ク13及び付属パイプ内の大気圧Poの密閉された容積
V1が、容積V2に拡大したとすると、前述の式(1)
により、Po(V1/V2)に低下した液圧Pが発生さ
れる。
号に応答して三方弁15を上側口部11に接続し、定液
圧供給用弁9を開放させ、定液圧の供給開始後も定液圧
を保持するようにローラポンプ20を検知管5からの吸
引速度に対応した低速度で作動させ、液面が基準液面レ
ベルh1に上昇したのを液面センサ16が検知した時点
で液圧供給を終了させるように停止させる。空気タンク
13の容積は、基準液面レベルh1及び液圧設定用液面
レベルh2間で規定される定量に対して所望の液圧Pを
設定するのに必要な容積比V1/V2が得られるように
設定されている。
作を図2を参照して説明する。予備操作に次いで液圧設
定キーを操作すると、液圧供給弁9を閉じた状態で大気
に接触している血球希釈液が下側口部12から吸引され
て基準液面レベルh1に達した時点で大気と遮断され、
さらに液圧設定用液面レベルh2まで吸引されて、下側
口部12には、液面より上方の単に容積変化比に対応し
た一定の陰圧の液圧Pが液圧供給口12aに供給され
る。
が開放すると共に、管10内の液圧Pの陰圧により、容
器8に用意された血球希釈試料7の吸引が開始され、液
面が上昇する。その際、上昇速度に対応した低速度でロ
ーラポンプ20が回転し、液面の上方の空気が吸引され
ることにより液圧の供給開始後もその定液圧が保持され
る。液面が基準液面レベルh1に達した時点でローラポ
ンプ20が停止すると共に、液圧供給弁9が閉鎖して液
圧供給が終了する。この間の測定中、血球希釈試料7が
検知管5の先端部の微細孔から吸引され、基準液面レベ
ルh1及び液圧設定用液面レベルh2間の管容積に相当
する流量の血球数やその体積が定液圧下で測定される。
測定中、圧力緩衝タンク21によりローラポンプ20の
補償用吸引圧力の拍動が上部の大きな容積の空気で緩和
されるために、圧力リップルを伴わない定液圧下で高精
度の測定が行われる。
の液面センサ16、16a、17、17aの外に、液面
センサを追加してし、2つ以上の定液圧値を設定しても
よい。また、図5のように、管10の両側に光源部22
及び受光部23を設けて、受光部23での受光分布或は
受光量積算値から液面レベルを検出させても良い。液面
レベル検知手段としては、液面センサ17に代えてパイ
プ11cに流量センサを設けて液圧設定用液面レベルh
2への到達を吸引流量として検知する等の他の構成も考
えられる。さらに、液面レベル検知手段を3段以上の液
面を検知するように構成しておき、定液圧の吸引流量を
基準液面レベルh1への復帰に対応する容積に設定する
のに限らず、その途中レベルの容積に対応する流量を選
択可能にすることもできる。
法としては、制御回路が、液圧供給口12aから管10
内への定液圧での吸引が開始される時点で、三方弁15
を下側口部12に接続させてローラポンプ20に吸引を
行わせて、液圧設定用液面レベルh2に液面レベルを保
持する速度で回転させることにより、液圧上昇を補償す
ることが考えられる。この場合、より高精度の制御を行
うには、液面センサ17の検知信号を基準レベルと比較
してフィードバックにより位置制御をしても良い。いず
れにしてもこの液面レベルの制御で定量測定を行う場
合、タイマにより対応した動作時間を設定しておく必要
がある。
を示すもので、前述の実施の形態のもの同一もしくは同
等部分は同一符号で説明する。この場合、液圧供給開始
後における液面に対する空気吐出による定液圧制御のた
めに、空気タンク13が三方弁15に前置されている。
また、液圧設定時に管10に吐出する液を貯えておくた
めに、ローラポンプ20の出口は逆に緩衝タンク21の
上端に接続されている。基準液面レベルH1は、液圧設
定用液面レベルH2よりも下方に設定されている。基準
液面レベルH1は、下側口部12よりも上方へ設定すべ
きであるが、液圧供給口12aは所望の吐出流量によっ
ては基準液面レベルH1よりも上方へ位置しても良い。
制御回路39は次のように作動する。
プ20の逆回転で液圧供給弁9から下側口部12を経由
して空間部を残した緩衝タンク21内及び基準液面レベ
ルH1の下方まで血球希釈液を充填させておく。液圧設
定信号に応答して、大気開閉弁14を開放させ、三方弁
15を下側口部12に接続させた状態でローラポンプ2
0を吐出方向へ作動させる。これにより、パイプ11c
或は緩衝タンク21の血球希釈液が吐出され、液面セン
サ16aが基準液面レベルH1を検知した時点で一旦ロ
ーラポンプ20を停止させる。大気開閉弁14を閉鎖さ
せた状態で再度ローラポンプ20を作動させ、液面セン
サ17aが液面の液圧設定用液面レベルH2への上昇を
検知した時点でローラポンプ20を停止させる。これに
より、液面より上側の大気圧Poの密閉された容積V1
が、容積V2に圧縮されたとすると、液圧Pは式(1)
により、容積比V1/V2に対応して大気圧よりも高く
設定される。さらに、液圧供給信号に応答して、液圧供
給弁9を開放させ、三方弁15を上側口部11に接続さ
せた状態で液圧の供給開始後も定液圧を保持するように
吐出液量に伴う圧力低下に対応した低速度でローラポン
プ20を作動させ、液面が基準液面レベルH1に下降し
た時点で測定動作を終了させる。
を図4を参照して説明する。予備操作に次いで液圧設定
キーを操作すると、大気開閉弁14が開放した状態でロ
ーラポンプ20は下側口部12から血球希釈液を基準液
面レベルH1まで吐出させる。次いで、大気開閉弁14
が閉じた状態でローラポンプ20が下側口部12から血
液希釈液をさらに吐出して液圧設定用液面レベルH2ま
で押し上げて、液圧供給口12aには液面より上方の空
気容積の圧縮で加圧された定液圧Pが発生される。
が開放すると共に、管10内の定液圧Pの陽圧により液
圧供給口12aから吐出が開始され、液面が下降する。
その際、下降速度に対応した速度でローラポンプ20が
回転することにより空気タンク13に向けて部分的血液
希釈液が侵入し、増圧された空気が管10内へ吐出さ
れ、液圧の供給中は定液圧が保持される。液面が液圧設
定用液面レベルH1に達した時点でローラポンプ20が
停止すると共に、液圧供給弁9が閉鎖して液圧供給が終
了する。液圧供給に際して、検知管5aに血球希釈試料
7を上端から供給しておくことにより、先端部の微細孔
から吐出され、基準液面レベルH1及び液圧設定用液面
レベルH2間に相当する定量の血球数の測定が定液圧下
で行われる。
いて、検知管の微細孔は流体抵抗が高いために、液圧設
定用液面レベルへの液面設定時には液圧供給弁9は開放
のままででも良い。
法としては、制御回路が、定液圧での供給開始後は液圧
設定用液面レベルH2の下降に対応した液圧低下をポン
プの吐出により補償するように三方弁15を下側口部1
2に接続させ、ローラポンプ20により液圧設定用液面
レベルH2を保持する速度で回転させることが考えられ
る。この場合も、液面センサ17aの検知信号を基準レ
ベルと比較してフィードバック制御しても良い。さらに
別の定液圧の発生方式として、空気タンク13を図1の
位置に配置して三方弁の上側口部11側を液路としてお
くことにより、液圧の供給開始後は液圧設定用液面レベ
ルH2の下降をポンプの吐出により血球希釈液の供給で
補償することも可能である。
数器として説明したが、検知管により細胞や微粒子を検
出させることもでき、また定液圧供給を必要とする化学
薬品製造等の用途も可能である。
ンサを用いたフィードバック制御で液圧を制御する方法
に較べて、管内に貯えられた液の液面レベルを密閉状態
でポンプにより変化させる簡単な構成で、高精度の定陰
圧又は定陽圧の液圧供給が可能となる。請求項2又は7
の発明によれば、定液圧下の吸引流量又は吐出流量が液
面レベルの検知により簡単な方法で正確、かつ任意に設
定可能となる。請求項3又は8の発明によれば、液圧供
給中、液面が液圧設定用液面レベルに保持されることに
より、液圧の供給開始時の定液圧がそのまま保持され
る。請求項4又は9の発明によれば、液圧供給中、液面
上の密閉された空気圧が一定に保持されるように吸引又
は吐出されることにより、供給開始時の定液圧がそのま
ま保持される。この請求項9の発明において、請求項1
0の発明によれば空気タンクの容積で定液圧の調整が行
われるだけでなく、定液圧を一定に保持するに必要な充
分な量の吐出用空気が確保できる。請求項5又11の発
明によれば、ローラポンプ等の非定常圧ポンプの使用で
コスト及び構造的に有利となり、その際ポンプ圧に生じ
る可能性のあるリップルが平滑化される。請求項12の
発明によれば、定液圧が検知管に供給されることによ
り、検知管に吸引又は検知管から吐出される血液希釈試
料を測定する血球計数器が実現される。正確な試料容積
について高精度の定圧力下での測定が期待できる。
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
ある。
成を示す図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 管に設けられた液圧供給口に、管内に液
を陰圧で吸引する定液圧を供給する定液圧供給装置にお
いて、 液圧供給口の上方に位置する上側口部と、その下方に位
置する下側口部とを管に設けると共に、前記上側口部に
大気開閉弁を接続し、前記下側口部にポンプを接続し、 前記管に充填された液の液面が前記上側口部よりも下方
の基準液面レベル及びこの基準液面レベルより下方で、
かつ前記液圧供給口及び前記下側口部よりも上方に位置
する液圧設定用液面レベルに達するのを検知する液面レ
ベル検知手段と、この液面レベル検知手段の検知信号に
応答して、前記液面が前記基準液面レベルに達したのが
検知された時点で前記大気開閉弁を閉鎖させ、前記液面
が前記液圧設定用液面レベルに下降するのが検知される
時点まで前記ポンプに吸引を行わせて定液圧を設定する
制御回路とを備えたことを特徴とする定液圧供給装置。 - 【請求項2】 液圧供給口に液圧供給弁が設けられ、 制御回路が、定液圧の供給を開始させる際に前記液圧供
給弁を開放させ、液面レベル検知手段が液圧設定用液面
レベル又はこの液圧設定用液面レベルよりも上方の所望
の容積に対応する供給停止用液面レベルに液面が達する
のを検知した検知信号に応答して前記液圧供給弁を閉鎖
させることを特徴とする請求項1記載の定液圧供給装
置。 - 【請求項3】 制御回路が、定液圧の供給開始後、液面
を液圧設定用液面レベルに保持するように、ポンプに下
側口部から液の吸引を行わせることを特徴とする請求項
1又は請求項2記載の定液圧供給装置。 - 【請求項4】 ポンプを上側口部又は下側口部に選択的
に接続する三方弁を設けると共に、制御回路が、定液圧
の供給開始後、液面の上昇に対応した液圧上昇を補償す
るように、前記ポンプを前記上側口部に接続させてこの
上側口部から空気の吸引を行わせることを特徴とする請
求項1又は請求項2記載の定液圧供給装置。 - 【請求項5】 ポンプが非定常圧ポンプであり、この非
定常圧ポンプの出口が、上方に空気室を残して液を貯え
る緩衝タンクの下端に接続することを特徴とする請求項
1乃至請求項4のうちいずれか記載の定液圧供給装置。 - 【請求項6】 管に設けられた液圧供給口に、管から液
を陽圧で吐出する定液圧を供給する定液圧供給装置にお
いて、 液圧供給口の上方に位置する上側口部と、その下方に位
置する下側口部とを管に設けると共に、前記上側口部に
大気開閉弁を接続し、前記下側口部にポンプを接続し、 前記管に充填された液の液面が前記上側口部よりも下方
の液圧設定用液面レベル及びこの液圧設定用液面レベル
より下方で、かつ前記下側口部よりも上方に位置する基
準液面レベルに達するのを検知する液面レベル検知手段
と、この液面レベル検知手段の検知信号に応答して、前
記液面が前記基準液面レベルに達したのが検知された時
点で前記大気開閉弁を閉鎖させ、前記液面が前記液圧設
定用液面レベルに上昇するのが検知される時点まで前記
ポンプに吐出を行わせて定液圧を設定する制御回路とを
備えたことを特徴とする定液圧供給装置。 - 【請求項7】 液圧供給口に定液圧供給用弁が設けら
れ、 制御回路が、液圧供給口に定液圧の供給を開始させる際
に前記液圧供給弁を開放させ、液面レベル検知手段が液
圧設定用液面レベル又はこの液圧設定用液面レベルより
も下方の所望の容積に対応する供給停止用液面レベルに
液面が達するのを検知した検知信号に応答して前記液圧
供給弁を閉鎖させることを特徴とする請求項6記載の定
液圧供給装置。 - 【請求項8】 制御回路が、定液圧の供給開始後、液面
を液圧設定用液面レベルに保持するように、ポンプに下
側口部から液の吐出を行わせることを特徴とする請求項
6又は請求項7記載の定液圧供給装置。 - 【請求項9】 ポンプを上側口部又は下側口部に選択的
に接続する三方弁を設けると共に、制御回路が、定液圧
の供給開始後、液面の下降に対応した液圧低下を補償す
るように、前記ポンプを前記上側口部に接続させてこの
上側口部から空気の吐出を行わせることを特徴とする請
求項6又は請求項7記載の定液圧供給装置。 - 【請求項10】 三方弁及び上側口部間に大気開閉弁で
密閉される容積を管内容積に加えて拡大する空気タンク
が設けられたことを特徴とする請求項9記載の定液圧供
給装置。 - 【請求項11】 ポンプが非定常圧ポンプであり、この
非定常圧ポンプの出口が、上方に空気室を残して液を貯
える緩衝タンクの上端に接続することを特徴とする請求
項6乃至請求項10のうちいずれか記載の定液圧供給装
置。 - 【請求項12】 液圧供給口に、検知管が接続されるこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項11のうちいずれか
記載の定液圧供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083499A JP3584367B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 定液圧供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083499A JP3584367B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 定液圧供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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