JPS63111425A - 液面検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動分析装置等に用いられる分注機構に係り、
特に液面に対し分注ノズルの停止位置を決める必要があ
り、かつ機構を単純にするのに好適な液面検知装置に関
する。

〔従来の技術〕

１、従来の分注機構に用いられている液面検知装置は１
分注ノズルを金属で構成し、分注ノズル自体を一つの電
極とし１分注ノズルと電気的に絶縁されて、分注ノズル
と同時に上下動作するもう１本の電極との間のインピー
ダンス変化を電気信号に変え、空気中と液体中のインピ
ーダンス変化により液面を電気信号として捕え、分注ノ
ズルの上下動作を制御していた。しかし分注ノズルと電
極の２本を同時に上下又は水平移動しなければならなく
、構造が複雑になってＣまた。

２、又、特開昭５７−１４７０６０号に記載のように１
分注ノズルに加熱器と温度検知器を備え、分注ノズルが
液内に入ると、温度検知器部の温度が低くなり、液面を
検知できる。しかし、温度検知器を分注ノズルの先端に
取付す・るのは困難であるため、分注ノズルの先端で液
面を検知できず、分注ノズルを液面よりやや下の位置で
とめるなどの制御ができない。又１分注ノズルを加熱し
ているため、液温か上昇し、化学反応、特に反応時間に
大きな誤差が生じるという点については、配慮されてい
なかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

１．上記従来技術は、分注機構が複雑になり、特に高速
で動作させる場合に、振動やそれに伴う液体の飛びちり
等が問題となる。又、ノズルと電極が同時に、液体の入
っているカップに入るため、カップの大きさにも制限が
有り、その位置精度も必要になるなどの問題があった。

２、又分注ノズルの温度変化を利用するものは、温度検
知器が液に触れるまで、液を検知できなく、温度検知器
を分注ノズル先端に外付けると、振動や構造等に間層が
有り高速動作が困難になる。このため、温度検知器を分
注ノズルの比較的上部に取付けると、分注ノズルが液内
に入る長さが長くなり、分注ノズルの洗浄が困難になる
。又分注ノズルが加熱されているため、液が加熱され、
化学反応に誤差を生じ、特に反応時間を問題にする分析
装置では、その誤差が大きな問題であった。

本発明の目的は、これらの問題を解決するため、化学反
応に誤差を生じさせるような加熱をせず、分注機構を簡
単化して、高速動作を可能にすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、分注ノズルを電気的に絶縁し、分注ノズル
に静電容量を多きくする機構を設け１分注ノズルとＧＮ
Ｄ間の電圧を測定しているか、静電容量を多きくする機
構と分注ノズルの先端間に、微少電流計により電流を測
定していることにより達成される。

〔作用〕

分注ノズルを電気的に絶縁し、分注ノズルとＧＮＤ間の
静電容量を大きくする機構を設け、分注ノズルを任意の
電圧で充電し、任意の電荷を蓄える。その後充電を停止
しても、分注ノズルは電気的に絶縁されているため、電
荷は逃げず、電圧。

電流は変化しない。この状態で分注ノズルが液面に触れ
ると、分注ノズルの電荷が液体内に移動し、分注ノズル
の電圧が変化する。それによって分注ノズルとＧＮＤ間
の電圧計で液面を検知できる。

又、分注ノズルの静電容量を大きくする機構にほとんど
の電荷が蓄えられているため、この機構と分注ノズル先
端との間の微少電流計により、電荷の移動、つまり電流
の変化で液面を検知できる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

従来の２電極を用いた液面検知器の構成を図２に示す。

ＧＮＤレベルにしである分注ノズル１と。

抵抗１０を通って電圧Ｖに接続している電極９とを同時
に上下動作する構造にしておき、電極９の電位を比較器
８の入力Ａに入れる。比較器８の入力インピーダンスは
十分大であるため１分注ノズル１と電極９が空気中に有
り液面に触れていないときは比較器８の入力Ａにまほぼ
電圧Ｖと同じ電圧が入力される。又ここで電圧Ｖよりや
や低い値の基準電圧源ｖｒｅｆ　７を比較器８の入力Ｂ
に入れると、比較器８は１分注ノズル１が液面に達して
いないことを示すレベルを出力する。ここで分注ノズル
１及び電極９が液面に達すると１分注ノズル１と電極９
との間のインピーダンスが低くなり、比較器８の人力Ａ
の電圧は、電圧Ｖを抵抗１０と分注ノズル１と電極９と
の間のインピーダンスによって分割された電圧となり、
基準電圧源Ｖｒｅｆ　７より低い値になり、比較器８の
８力は反転し、分注ノズル１が液面に達したことを示す
レベルになる。この比較器８の出力レベルの変化により
液面を検知し、分注ノズルを液面に対して適切な位置に
停止させるよう制御する。

しかし１分注ノズル１の他に、これと同時に上下動作す
る電極９を必要とするため、分注機構が複雑となる。又
このため高速動作した時の振動笠が問題となっていた。

又第３図に示すように、分注ノズル１を、加熱器１１で
加熱し１分注ノズル１に取付けられた温度検知器１２ま
で液面が来ると、液で令され温度検知器１２の温度が低
下し液面を分注ノズル１のみで構成できる。しかし、温
度検知器１２の位置まで分注ノズル１が液内に入ってか
らでないと液面が検知できず、液面すれすれで停止させ
る等の制御ができない。加熱器１１で分注ノズル１を加
熱するため、注入された液が加熱され化学反応に影響し
、特に反応時間が変化してしまうため、反応時間を問題
にする分析器の分注機構には適さない６分注ノズル１の
先端近くに、温度検知器１２を取付けるため１分注ノズ
ル１の振動が大きくなり、液の飛ちり等の問題で高速動
作ができない。

などの問題が有る。

次にこれらの問題点を解決した本発明に関して説明する
。第１図に示すように、分注ノズル１に静電容量を増大
させる機構４を設け、それを充電電圧源Ｖｃ６　　を使
って、充電スイッチ５をＯｎすることにより充電する０
分注ノズル１が下降する前に充電スイッチ５をｏｆｆす
るが、分注ノズル１をＧＮＤに対し十分な電気的絶縁を
取っておけば分注ノズルの電圧はほぼ充電電圧源Ｖｃ６
　　と同じ電圧になる。ここで分注ノズルが液面まで達
すると、電荷が分注ノズル１を通って液内に移動するた
め分注ノズルの電圧は低下する。この分注ノズル１の電
圧を比較器８の入力Ａに入れ、入力Ｂには充電電圧源Ｖ
ｃ６　　よりも多少低い値の基準な圧源Ｖｒａｆ　７を
入力する。これにより１分注ノズルが液面に達していな
い時は、比較器８の入力Ａは入力Ｂより高電圧になり比
較器８の出力は、分注ノズル１が液面に達成していない
ことを示すレベルになる６分注ノズル１が液面に達する
と比較器８の入力Ａの電圧が入力Ｂの電圧より低くなり
比較器８の出力は反転して、分注ノズルが液面に達つし
たことを示すレベルになる。これにより分注ノズル１の
停止位置を制御することにより、適切な位置制御が可能
になる。

又第４図に示すように、電圧の測定比較でなく分注ノズ
ル１が液面に達した時に静電容量増大機構４に充電され
た電荷が分注ノズル１を通って液３に移動するため、分
注ノズルに電流が流れる。

この電流を抵抗体１３及び電流計１４を用いて測定して
いれば、分注ノズル１が液面に達したことを電流が流れ
ることにより検知できる。

又聞は説明のため、静電容量増大機構４はコンデンサの
記号を用いたが、漏洩抵抗値が極めて大きなコンデンサ
を用いるほか１分注ノズル１とＧＮＤ間の間隔を狭くし
、対抗面積を大きくするようフィン状の機構にし静電容
量を大きくすることによっても可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、他の電極を用いることなく、分注ノズ
ルのみで液面を検知でき、又分注液を加熱し化学反応に
誤差を生じさせることがないので分注機構を簡略化する
ことができ、これにより分注動作を高速化しやすくでき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図、第３
図は従来方式のブロック図、第４図は電流計を用いた場
合の本発明のブロック図である。 １・・・分注ノズル、２・・・カップ、３・・・液、４
・・・静電容量増大機構、５・・・充電スイッチ、６・
・・充電電圧源、７・・・基＄電圧源、８・・・比較器
、９・・・電極、１１・・・加熱器、１２・・・温度検
知器、１３・・・抵抗体、１４・・・電流計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、液体を分注する分注ノズルと、その分注ノズルが液
   体に触れるか液体内の任意の位置にあることを検知する
   検知装置より成る分注機構において、分注ノズルに静電
   容量を大きくする機構と、電荷の移動を検知できる機構
   を設けることにより、分注ノズルのみで液面を検知する
   ことを特徴とする液面検知装置。