液体处理装置和液面探测方法与流程

1.本发明涉及一种液体处理装置和液面探测方法。


背景技术：

2.自动分析装置、自动试样注入装置等装置构成为利用吸嘴来自动地进行样品、试剂之类的各种液体的吸入或分注。在这种装置中，出于探测容器内的液体的剩余量或使用量、验证液体的分注量的精度的目的，有时会搭载液面探测功能。
3.作为液面探测的方式，已知一种将吸嘴用作传感器部并利用静电电容的静电电容式，该静电电容根据液体是否接触吸嘴而发生变化(参照专利文献1)。此外，在液面探测的方式中，除静电电容式之外，有导通式、超声波式、光学式等。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2013-156089号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的问题
8.利用静电电容的液面探测由于是根据两个电极间(一方的电极是吸嘴)的静电电容的变化来探测液体是否接触吸嘴，因此存在以下问题：当探测对象的液体是有机溶剂等介电常数小的液体时，静电电容的变化量即传感器的输出信号小，难以探测到液体是否接触吸嘴。
9.本发明鉴于上述问题，目的在于使得能够通过静电电容式的探测方法来以较佳的灵敏度探测介电常数小的液体的液面。
10.用于解决问题的方案
11.本发明的发明人发现：在静电电容式的液面探测中，当在探测对象的液体的周围配置金属时，传感器与液面相接时的静电电容的变化增大。本发明是基于这样的见解而完成的。
12.本发明所涉及的液体处理装置具备：金属构件，其与用于收容液体的容器相接，并且包围所述容器的周围；金属制的传感杆，其沿铅直方向延伸；移动机构，其使所述传感杆在所述容器之上沿铅直方向移动；以及液面探测部，其构成为基于所述传感杆与所述金属构件之间的静电电容的变化来探测所述传感杆的前端是否与所述容器内的液面接触。
13.本发明所涉及的液面探测方法包括以下步骤：一边检测包围用于收容液体的容器的周围的金属构件与金属制的传感杆之间的静电电容，一边使所述传感杆从所述容器的上方下降；以及基于所述静电电容的变化，对所述传感杆的前端与所述容器内的液体发生了接触这一情况进行探测。
14.发明的效果
15.在本发明所涉及的液体处理装置中，由于构成为配置包围用于收容液体的容器的
周围的金属构件，并基于传感杆与金属构件之间的静电电容变化来探测传感杆是否与液面接触，因此，在传感杆与液面发生接触时作为信号获得的静电电容变化增大，即使是如有机溶剂那样介电常数小的液体也能够以较佳的灵敏度进行液面探测。
16.在本发明所涉及的液面探测方法中，由于配置包围用于收容液体的容器的周围的金属构件，并基于传感杆与金属构件之间的静电电容变化来探测传感杆是否与液面接触，因此，在传感杆与液面发生接触时作为信号获得的静电电容变化增大，即使是如有机溶剂那样介电常数小的液体也能够以较佳的灵敏度进行液面探测。
附图说明
17.图1是示出液体处理装置的一个实施例的概要结构图。
18.图2是示出液体处理装置的其它实施例的概要结构图。
19.图3是用于说明图1和图2的液体处理装置中的液面探测方法的流程图。
具体实施方式
20.下面，参照附图来对液体处理装置以及液面探测方法的一个实施例进行说明。
21.如图1所示，液体处理装置具备金属保持件4、吸嘴6(传感杆)、屏蔽件8、移动机构10、检测电路11以及液面探测部12。金属保持件4是具备凹部的有底圆筒形状的金属构件，该凹部用于收容容器2。金属保持件4的凹部底面与容器2的下表面相接，金属保持件4的侧壁包围容器2的外周。
22.吸嘴6用于吸入容器2的液体，是前端朝向铅直下方的棒状的金属构件。屏蔽件8是在与吸嘴6的外周面之间具有间隙、并且包围吸嘴6的周围的圆筒状的金属构件。移动机构10是用于保持吸嘴6和屏蔽件8并且使吸嘴6和屏蔽件8至少沿铅直方向移动的机构。
23.检测电路11是用于测定吸嘴6与金属保持件4之间的静电电容变化的电路。
24.液面探测部12构成为基于通过检测电路11检测出的吸嘴6与金属保持件4之间的静电电容的变化来探测液体是否与吸嘴6的前端接触。液面探测部12是能够通过在具备中央运算装置(cpu)和数据存储装置的计算机电路中执行规定的程序而得到的功能。
25.金属保持件4是为了增大吸嘴6与容器2内的液体发生接触时的静电电容变化从而提高液面探测的灵敏度而设置的。如已经记述的那样，在静电电容式的液面探测中，当在探测对象的液体的周围配置金属时，传感器与液面相接时的静电电容的变化增大。这是由于，在传感杆6与金属保持件4之间形成的电容器的静电电容被多维地构成，从而产生如同将电容器并联连接那样变化增大的效果。另外，与仅配置在容器2的底面的金属构件相比，金属保持件4与传感杆6之间的距离缩短，因此形成相对较高的电容器的静电电容值。由于该效果依赖于容器2与金属保持件4之间的介电常数，因此期望的是容器2与金属保持件4之间的空间小。另外，容器2中包含的液体的介电常数越大则得到的信号越大。作为介电常数大的液体，可例举含有电解质的液体和血液、尿液等生物体试样。
26.如上述那样，为了实现液面探测的灵敏度的提高，只要在探测对象的液体的周围配置金属即可，因此如图2所示那样在容器2的外周面设置铝箔等金属膜14也能够获得同样的效果。
27.利用图3的流程图来对本实施例的液体处理装置中的液面探测方法进行说明。
28.首先，使吸嘴6从容器2的上方的位置下降一定距离(步骤101)。液面探测部12将吸嘴6与金属保持件4(或金属膜14)之间的静电电容值(信号值)与预先设定的阈值进行比较，判定信号值是否超过阈值(步骤102)。在信号值未超过阈值的情况下，使吸嘴6进一步下降一定距离(步骤101)。重复该动作直至信号值超过阈值为止，在信号值超过阈值时，探测到容器2内的液体的液面(步骤103)。
29.上面说明的实施例不过示出了本发明所涉及的液体处理装置和液面探测方法的实施方式的一例。本发明所涉及的液体处理装置和液面探测方法的实施方式如下。
30.在本发明所涉及的液体处理装置的实施方式中，具备：金属构件，其与用于收容液体的容器相接，并且包围所述容器的周围；金属制的传感杆，其沿铅直方向延伸；移动机构，其使所述传感杆在所述容器之上沿铅直方向移动；以及液面探测部，其构成为基于所述传感杆与所述金属构件之间的静电电容的变化来探测所述传感杆的前端是否与所述容器内的液面接触。
31.在本发明所涉及的液体处理装置的上述实施方式的第一方式中，所述金属构件是具有用于收容所述容器的凹部的金属保持件。
32.在本发明所涉及的液体处理装置的上述实施方式的第二方式中，所述金属构件是设置于所述容器的外周面的金属膜。
33.在本发明所涉及的液体处理装置的上述实施方式的第三方式中，所述传感杆是用于吸入所述容器内的液体的吸嘴。通过这样的方式，不需要独立于用于吸入液体的吸嘴地另外设置用于液面探测的传感杆。此外，该第三方式能够与上述第一方式或第二方式进行组合。
34.在本发明所涉及的液面探测方法的实施方式中，包括以下步骤：一边检测包围用于收容液体的容器的周围的金属构件与金属制的传感杆之间的静电电容，一边使所述传感杆从所述容器的上方下降；以及基于所述静电电容的变化，对所述传感杆的前端与所述容器内的液体发生了接触这一情况进行探测。
35.在本发明所涉及的液面探测方法的上述实施方式的第一方式中，所述金属构件是具有用于收容所述容器的凹部的金属保持件。
36.在本发明所涉及的液面探测方法的上述实施方式的第二方式中，所述金属构件是设置于所述容器的外周面的金属膜。
37.在本发明所涉及的液面探测方法的上述实施方式的第三方式中，所述传感杆是用于吸入所述容器内的液体的吸嘴。通过这样的方式，不需要独立于用于吸入液体的吸嘴地另外设置用于液面探测的传感杆。此外，该第三方式能够与上述第一方式或第二方式进行组合。
38.附图标记说明
39.2：容器；4：金属保持件；6：吸嘴；8：屏蔽件；10：移动机构；11：检测电路；12：液面探测部。