液位检测装置制造方法及图纸

接通ＡＬＣ电路（２７）（步Ｓ１），喷嘴（５）移向取样位置（步Ｓ２），ＡＬＣ电路断开后（步Ｓ３），喷嘴（５）开始从端部排放空气（步Ｓ４），下降喷嘴（５），检测喷嘴的内压力（步Ｓ５，Ｓ６），依据检测压力的增加，停止空气的排放和下降喷嘴的过程（Ｓ７），并继续监测压力大小，使压力在一定时间内保持允许的改变，判断喷嘴端部是否与液位接触并抽吸试样（Ｓ２９），提高喷嘴（Ｓ１０），在一定时间内压力下降到允许范围下时判断喷嘴没有接触液位时再降低喷嘴（Ｓ１１）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测液位的方法和装置，尤其是，涉及这样的一种液位检测方法和装置，在该方法和装置中，利用泵使气体通过管道从喷嘴的端部吸入或排出的同时使喷嘴朝向液位下降，从而，当管道内压力改变时判断喷嘴的端部是否与液位相接触。这种液位检测方法和装置用于对生化自动分析仪的试样，例如血液或尿液进行测量。这一类型的液位检测方法已有公开，例如在日本未审查专利申请NO.196964/1990(Hei 2-196964)和243960/1990(Hei 2-243960)公报所公开的内容。公开在上述日本未审查专利申请NO.196964/1990(Hei 2-196964)中的液位探测方法提供下述步骤预先将空气抽吸入喷嘴端片内；将喷嘴端片移向样品管上方的位置；在向样品管内的液位下降同时排出已抽吸的空气；在使端片下降经过一定的时间之后将由取样构成所获得的空气软管(管道)内的内压设定为一个参照值；检测在端片的抽吸入口与液位接触时所传输的内压与参照值之间的改变；判断在检测到改变时喷嘴的端部是否到达液位。公开在上述日本未审查专利申请NO.243960/1990(Hei 2-243960)中的液位探测方法提供一用于检测流动系统(相当于管道)压力的压力传感器，该系统将泵与吸移管(相当于管片)互相连接，随着泵的驱动降低吸移管时从由压力传感器检测的流动系统内的压力变化检测液位。在这些液位检测方法中，在管片的端部与液位接触时，从管片端部排放的空气由于管内压力的增加而被液位阻挡；由此判断此时管片端部的位置相当于液位的位置。例如，在测量试样，例如血液或尿液的自动分析仪中，通常已知在自动注入时，注入样品量的微小差别会在测量值中得到明显的反映。所以，通过检测试样的液位减小管片的伸入深度，从而有可能降低试样对管片的外壁的粘着，以此提高注入量的精度。例如，在试样是液体，如血液或尿液的情况下，可能在盛有试样的容器的内壁试样液位的上部存在气泡和膜层。在液位的上部具有这种气泡和膜层情况下进行液位检测时，在管片的端部与气泡和膜层接触时会使管子的内部压力增加，使控制部件在此时管片端部的位置作为相当于液位位置的判断，并起动抽吸过程，由此不能精确地对试样进行抽吸的过程。本专利技术的目的在于提供一种液位检测方法和装置，即使在液位的上方存在气泡和膜层的情况下也能进行精确的液位检测。按照本专利技术的液位检测方法具有下述步骤一个在气体由泵从喷嘴的端部吸入或排放时使喷嘴朝液位下降的下降步骤；一检测步骤，依据检测连接到喷嘴的管子的内压变化，仃止泵的吸气过程或排气过程和喷嘴的下降过程；一判断过程，在将管内的压力保持在一预定的可允许的变化范围内并经过一定的时间时判断喷嘴的端部是否与液位接触。这里所采用“喷嘴”一词是基于该喷嘴包含连接在喷嘴端部的端片。按照本专利技术的液位检测装置提供一吸入和排放气体的泵，用于从喷嘴的端部吸入和排放液体；一喷嘴驱动机构，用于提高和下降喷嘴；一压力传感器，用于测量连接于喷嘴的管子内的压力；一控制泵和喷嘴驱动机构的控制部件，在从喷嘴的端部吸入或排放气体时使喷嘴朝液位下降，并由压力传感器依据检测到的管子内压力的变化仃止泵和驱动机构的工作，以及在压力传感器的输出保持在预定的允许范围改变量时作出喷嘴的端部是否与液位接触的判断。在本专利技术的液位检测方法和装置中，在连接到喷嘴的管子内压力改变时，泵的吸入或排放过程，以及喷嘴的下降操作仃止，并判断是否管子内的压力仍保持在允许的改变量的范围内。在由于液位上方的气泡和膜层引起管子的内压力改变时，该压力改变是一种瞬时的现象，在气体从喷嘴端部的吸入或排放过程中断时，管子的内压力经一定时间后变化到大气压力。相反，如果由液位引起管子的内压力改变时，甚至在气体仃止从喷嘴端部吸入或排放后一定的时间管子的内压力才会有改变。因此，按照本专利技术的液位检测方法和装置，根据检测管子的内压力的改变，中止泵的吸入或排放过程和喷嘴的下降操作，以及监控随后的压力变化，由此判断是否由液位或气泡和膜层引起管子内压力的改变，于是，可以减小由于气泡和膜层所引起的误检测的可能性，从而精确地测定液位。本专利技术上述的诸目的，特征，方面和优点将通过结合附图对本专利技术说明书的介绍更为清楚。附图说明图1表示本专利技术的一个实施例的外部装置结构的示意图；图2表示该实施例的控制系统的框图；图3表示压力传感器和信号处理部件的一个实例的电路图；图4表示该实施例的液位检测操作和试样抽吸操作的流程图；图5表示在采用例如血液作为试样时，当端片的端部接触到真实试样的液位时，压力信号AMP和微分信号AMP的输出波形图；图6表示在采用例如血液作为试样时，当端片的端部接触到气泡时的压力信号AMP和微分信号AMP的输出波形图；图7表示在采用例如血液作为试样时，当端片的端部接触到膜层时的压力信号AMP和微分信号AMP的输出波形图；图8表示在采用例如血液作为试样时，由于管子内的液滴使端片的端部受阻时的压力信号AMP和微分信号AMP的输出波形图；图9表示采用70％的乙醇作为试样检测液位时，压力信号AMP25和微分信号AMP29的输出波形图；本专利技术的液位检测方法的检测步骤中选用依据内压力的微分信号与阈值之间的比较来判断内压力变化的判断步骤，在该判断步骤中，选用依据不同于内压力的压力信号本身作出判断。结果，可以快速的检测到喷嘴端部的受阻，并精确地监测内压力的变化。在本专利技术的液位检测装置中，控制部件具有ALC(自动液位控制)电路，在喷嘴连通大气时它将传感器的输出设置到控制部件的AD(模拟-数字)变换器的输入范围的中心。如果装置进行例如注入约为10微升取样量的监测，则喷嘴以及位于喷嘴和泵之间的管子的直径是非常小的，在喷嘴的端部与液位接触时所产生的管子的内压力的变化也是非常小的，所以，需要将传感器的输出进行具有较大增益的放大。然而，在进行大增益放大时，存在的问题是，由于压力传感器的偏置值的改变，以及放大器由于温度的改变或者由于时效的影响，导致超过放大器的动态工作范围，或者不可能使其保持恒定值工作。所以，在喷嘴连通大气时，使用ALC电路使压力传感器的输出设定到AD变换器输入范围的中间，并在液位监测开始之前及时断开ACL电路，可以利用合适的范围监测与管子的内压力变化相应的输出。控制部件最好具有微分电路，用于输出压力传感器输出的变化率，并依据从微分电路输出的变化检测管子内的内压力改变。除了依据按压力大小的输出变化来检测管子的内压力改变外，还可依据压力传感器输出的变化率检测内压力的改变，因此可以快速地检测管子的内压力的改变。压力传感器最好设置在喷嘴端部附近。因此，可能抑制在起动抽吸或排放时由于喷嘴的内压力的改变所引起的压力传感器输出的变动。图1是本专利技术一实施例的外部结构的示意图。图2是该实施例的框图。一次性使用的端片5a，用于将容器1内的一部分样品3置于其内侧，该端片以可拆方式连接到喷嘴5的一端。喷嘴5安置在臂5b上，并利用喷嘴驱动机构7使喷嘴与臂5b一起上升和下降。喷嘴5的另一端通过管道9连接到泵11。用于测量包含端片5a，喷嘴5，管道9和泵11的管路的内压力的压力传感器13安装到喷嘴上。压力传感器13设置在喷嘴5端部的附近。其理由是，有可能抑制由于在起动泵11抽吸或排放时喷嘴5的内压改变所造成的压力传感器13的输出变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液位检测方法，该方法包含： 一在气体由泵（１１）从喷嘴（５）的端部抽吸或排放时使喷嘴（５）朝向液位下降的下降步骤； 一检测步骤，依据检测连接到喷嘴（５）的管子的内压改变，仃止泵（１１）的抽吸过程或排放过程和喷嘴（５）的下降过程； 一判断步骤，在管子的内压保持预定的允许范围改变量一定时间时对喷嘴的端部是否与液位接触作出判断。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩尾敏一，
申请(专利权)人：爱科来株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]