JPH10123149A - 液面検出装置 - Google Patents

液面検出装置

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JPH10123149A
JPH10123149A JP27583296A JP27583296A JPH10123149A JP H10123149 A JPH10123149 A JP H10123149A JP 27583296 A JP27583296 A JP 27583296A JP 27583296 A JP27583296 A JP 27583296A JP H10123149 A JPH10123149 A JP H10123149A
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JP
Japan
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liquid
nozzle
wall
electrode
liquid level
Prior art date
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Pending
Application number
JP27583296A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Tanaka
一啓 田中
Norikazu Arima
紀和 有馬
Jiyunko Momose
潤子 百瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】振動等より、ノズル先端に取り付けられた使い
捨てチップの中にある試料液や試薬が飛び散っても、長
期間、正確に液面を検出する静電容量方式の液面検出機
能を実現する。 【解決手段】ノズルを検出電極とし、液体容器111の
収容体112を他方の電極とし、使い捨てチップを検出
電極と同電位とするする静電容量方式の液面検出装置
で、ノズルの検出電極部分103と流路内壁102とを
別構造とする液面検出装置で、撥水性の材料で成形され
た絶縁材115で流路内壁102を覆い、検出電極103
との間を絶縁する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液面検出装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】試料液の分析を自動的に行う自動分析装
置で、測定の前処理として試料液と試薬を分析装置内に
採取し、試料と試薬とを反応させるという過程がある。
この採取作業が正確に行われることは、測定を正確に行
うための必要条件である。
【0003】試料液や試薬の採取では、試料液や試薬に
吸引ノズルを浸し、ノズル上部に取り付けられたチュー
ブを介して、シリンジなどの吸引手段によって試料液や
試薬をノズル内に吸引する。そして、試料液や試薬を吸
引したノズルが反応液中に浸され、シリンジなどにより
ノズル内の試料液や試薬が反応液中に吐き出される。シ
リンジ等の動作を吸引ノズルに伝達する媒体には、一般
に純水が用いられる。このとき、試料液や試薬へノズル
を浸す深さは最小限としなければならない。それは、ノ
ズルが試料液や試薬に浸されるとノズルの外表面に試料
液や試薬が付着するのでこれを洗浄しなければならない
が、ノズルが必要以上に試料液や試薬に浸された場合、
ノズルの外壁を洗浄しきれず、この付着物が反応液中や
他の試料液や試薬に混入してしまうことになり、正確な
測定の妨げとなるからである。また、大量のノズル外壁
用の洗浄水が必要となり、経済性も悪くなる。これらの
理由から、試料液や試薬の吸引では、試料液や試薬中へ
の吸引ノズルの浸す深さを必要最小限とするために、液
面に到達したことを検出する機能が要求される。この液
面を検出する方法としては、特開平1−178826 号やU.
S.Pat.No.5,304,347 などの静電容量方式がある。
このうち特開平1−178826 号公報では、試料液や試薬の
容器の収容体と吸引ノズルがそれぞれ電気伝導率の材料
で形成され、これらが一対の電極となっている。そし
て、この場合、吸引ノズル側の電極を検出電極とし、容
器収容体側の電極を接地にしており、この電極間の静電
容量を変換回路を使ってその静電容量に関係した電気信
号に変える。吸引ノズルが液面に接触する前と吸引ノズ
ルが液面に接触したときの電極間の静電容量には変化が
あるので、この変化を検出することによって液面に到達
したと判断し、ノズルの下降を止める。
【0004】さらに精度の高い分析では、ノズルの先端
を洗っても取りきれない付着物までも嫌い、ある試料液
が試薬が他の試料液や試薬に混入することがないよう
に、ノズルの先端に使い捨てのチップを取り付けること
がある。そして、静電容量方式の液面検知を実現するた
めにはチップを導電性の材料で作っていた。
【0005】しかし、吸引媒体に純水等の液体を使用す
る場合は、その媒体である液体の電気伝導率が微生物の
繁殖等により上昇した場合、吸引媒体を含む流路全体が
検出電極となり、他方の電極である容器収容体以外の導
電性の物体との間の静電容量が大きくなる。そのため、
ノズルが上下動する際のチューブの動作により、ノズル
と容器収容体側の電極との間の静電容量が変化し、液面
を検出する際の支障となる。また、電気伝導率の高い液
体を吸引媒体に使用することができないため、高価な純
水等を吸引媒体として使用しなければならない。
【0006】また、使い捨てチップを導電性プラスチッ
クから形成するために、液面検出信号がステンレスプロ
ーブ等の場合に比べて低くなる。そのために、上記の吸
引媒体の電気伝導率の上昇による影響をステンレスプロ
ーブ等を用いた場合よりも受けやすくなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、何らかの事故
や操作者のミスにより、装置内の機構が振動したり急に
停止したりして、ノズル先端に取り付けられた使い捨て
チップの中にある試料液や試薬に大きな振動が加わり、
飛び散り、ノズル先端に付着してしまうことがある。ま
た、装置の僅かな振動でも微量ではあるが、飛び散りが
あるが、その飛び散りがノズル先端に、蓄積することも
ある。そして、試料液や試薬の中には、特に粘着性が高
く、また、付着物が乾燥して固まるとき次から次へと付
着物がつながり、ひも状に延びていくものもある。これ
らの場合、従来の技術では、付着物が使い捨てチップ内
で吸湿して、導電性の材料で作られた電極部分と流路内
壁部分が導通してしまうという問題があった。
【0008】本発明の目的は、このような導通を防止し
得る液面検出装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく液面検出
装置は、流路内壁を撥水性の材料で覆い、電極部分との
距離を伸ばし、洗浄しやすい形状とし、使い捨てチップ
内でノズル先端に異物が付着しにくくしてかつ洗浄しや
すい液面検出を実現する。
【0010】本発明では、使い捨てチップ内でノズル先
端に異物が付着しにくくなり、かつ洗浄しやすくなり、
電極部分と流路内壁部分が導通してしまうことがなくな
り、液面検出の信頼性が向上する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的実施例につ
いて説明する。
【0012】図1は本発明の実施例である液面検出装置
の概略図である。
【0013】図1で吸引ノズルは、シールド101,流
路内壁102及び検出電極103の三重構造になってい
る。これらシールド101,流路内壁102及び検出電
極103はそれぞれステンレスなどの導電性の材料から
形成され、シールド101と検出電極103の間は絶縁
材104によって絶縁されている。また、フッ素樹脂等
の撥水性のある材料で成形された絶縁体115が、流路
内壁102を覆い、かつ、流路内壁102と検出電極1
03の間を絶縁している。また、絶縁体115は検出電極
103と使い捨てチップ105が電気的に接触できるよ
うに導電面が露出するようになっている。また、絶縁体
115は通常の樹脂に表面を撥水性のコーティング剤に
より、撥水処理したものでもよい。
【0014】この吸引ノズルは、制御部108及びモー
タ109によりノズル上下機構110を制御して、上下動
を可能としている。試料液や試薬が入った容器111は
容器収容体112に納められている。この容器収容体1
12はアルミニウムなどの導電性の材料で形成され、接
地されている。これら、吸引ノズル内の検出電極103及
び容器収容体112は静電容量方式の二つの電極として
静電容量測定部113につながれている。
【0015】次に、以上に説明した実施例の動作を以下
に説明する。使い捨てチップ105を装着した吸引ノズ
ルは、容器111に入った試料液または試薬を吸引する
ためにノズル上下機構110によって下降する。静電容
量測定部113はシールド101と容器収容体112と
の間の静電容量を測定し、出力信号を液面判定部114
に送る。導電性材料からなる使い捨てチップ105の先
端が液面に接触すると液面判定部114は制御部108
に液面検出信号を送り、液面検出信号が制御部108に
受け取られると、制御部108はモータ109を停止さ
せ、吸引ノズルの下降を停止させる。本実施例では、試
料液や試薬を吸引する場合には、吸引した液面が流路内
壁102に接触しないように吸引ノズルの上下動作及び
シリンジの上下動作を制御部108が制御する。
【0016】この一連の動作中に、装置の振動による微
少な飛び散りの蓄積や、何らかの事故や操作者のミスに
より、装置内の機構が振動したり急に停止したりして、
ノズル先端に取り付けられた使い捨てチップの中にある
試料液や試薬に大きな振動が加わり、飛び散り、ノズル
先端の絶縁体115に付着する。
【0017】しかし、本発明の構造を持つ、液面検出装
置ではノズル先端の絶縁体115が撥水性であるため、
粘着性が高い試料液や試薬であっても、付着しにくい。
また、付着物が乾燥して固まるとき次から次へと付着物
がつながり、ひも状に延びて、付着物が使い捨てチップ
105内で吸湿して、検出電極103と流路内壁102が
導通してしまうために要する時間が飛躍的に延びる。
【0018】また、本発明のノズル先端部は、操作者
が、定期的に、水やエタノール等をしみ込ませた脱脂綿
等でノズル先端を洗浄、または、自動的にノズル先端を
洗浄する機構を付ける等でノズル先端を洗浄する。そし
て、本発明の場合、ノズル先端部の絶縁材115が撥水
性の材料で成形されているので洗浄水もノズル先端部に
残らず、洗浄水による検出電極103と流路内壁102
の導通の心配もない。
【0019】
【発明の効果】本発明では、使い捨てチップ内でノズル
先端に異物が付着しにくくなり、かつ洗浄しやすくな
り、電極部分と流路内壁部分が導通してしまうことがな
くなり、液面検出の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液面検出装置の実施例のブロック図。
【符号の説明】
101…シールド、102…流路内壁、103…検出電
極、104,115…絶縁材、105…使い捨てチッ
プ、106…チューブ、107…シリンジ、108…制御
部、109…モータ、110…上下機構、111…容
器、112…容器収容体、113…静電容量測定部、1
14…液面判定部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液体容器内の液体に対して相対的に上下動
    する吸引ノズルが電極の一方を兼ね、前記液体容器の収
    容体が他方の前記電極を兼ねる、静電容量方式を用いた
    液面検出手段とを備えた液面検出装置において、 前記吸引ノズルの電極部分と流路内壁とを別構造とし、
    前記電極部分と前記流路内壁とをそれぞれ導電性の物質
    より形成し、前記電極部分と前記流路内壁とを絶縁材で
    絶縁し、前記電極部分と前記流路内壁とをシリンジとの
    接続部分までの同軸構造とし、 前記吸引ノズルの電極部分に着脱自在の導電性の使い捨
    てチップを付け、前記流路内壁の先端部分を撥水性の絶
    縁材料で覆い、前記電極部分との距離を伸ばし、洗浄し
    やすい形状を持つことを特徴とする液面検出装置。
JP27583296A 1996-10-18 1996-10-18 液面検出装置 Pending JPH10123149A (ja)

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