电解质浓度测量装置以及使用该装置的测量方法_3

文档序号:8947323阅读:来源:国知局
了具有电阻r以外还具有离子选择电极本身所产生的电 压E un。因而,R与r不一定必须相等,成为T=(V1-Eun)/]^因而,通过施加这种校正来 求出正确的电阻值(S805)。这种校正处理可以通过电阻测量部701进行,也可以通过运算 记录部203进行。
[0099] 最后,在输出部204中通过画面输出、打印等方法来输出计算出的电阻值(S806)。 此时,运算记录部203根据计算出的电阻值来判断电极的更换,根据需要也可以将促使电 极的更换的显示输出到输出部204。由此,能够促使用户进行电极的更换。
[0100] 另外,运算记录部203除了电阻值以外,还与针对电解质的电位响应(所谓斜率灵 敏度)一起判断离子选择电极的状态,由此能够通过输出部204输出适当的对策。
[0101] 这样,在正确地测量离子选择电极的直流电阻值时,需要测量离子选择电极本身 产生的电压。临床检查用的离子选择电极通常具有已知离子浓度的试样液,因此能够容易 地进行该工序。
[0102] 根据本实施例,通过测量离子选择电极217~219的直流电阻,能够抑制在交流电 阻的测量中成为过少估计电阻的原因的寄生电容的影响。通过在参照电极220与离子选择 电极217~219中的一个之间测量直流电阻,溶液和参照电极220或者离子选择电极217~ 219的界面的电位稳定,因此能够稳定地测量直流电阻。
[0103] 另外,构成为使用试样液吸引喷嘴215和栗222在电极217~220的流路中填满 稀释槽211内的溶液的结构,因此能够依次进行用于检查试样液的电解质浓度测量和离子 选择电极的电阻测量。
[0104] [第二实施例]
[0105] 图10是表示在图5的电解质浓度测量装置中测量离子选择电极的电阻值的结构 的一例的概要图。对图5的结构追加电阻测量部1001。电阻测量部1001与离子选择电极 517~519和参照电极524的端子进行电连接。
[0106] 图11是使用图10的电解质浓度测量装置的离子选择电极的电阻值测量的流程图 的一例。图11的处理主要由控制部502控制。
[0107] 首先,关闭阀521、打开阀525(S1101),使用栗529和配管526来吸引参照液 527 (SI 102)。由此,参照电极524的流路、配管523以及接合点522被参照液填满。
[0108] 接着,使用内部标准液分注喷嘴514将内部标准液排出到稀释槽511 (S1103)。接 着,打开阀521、关闭阀525 (S1104),使用试样液吸引喷嘴515和栗529来吸引稀释槽511 内的内部标准液(S1105)。由此,电极517~519的流路、配管520以及接合点522被内部 标准液填满。此时,离子选择电极517~519和参照电极524通过被溶液填满的配管520、 523和接合点522进行连接,因此使用电位计测部530对以参照电极524为基准的离子选择 电极517~519的电位E un进行计测(SI 106)。
[0109] 接着,使用电阻测量部1101,测量参照电极524的端子与离子选择电极517~519 的各端子之间的电阻值(S1107)。测量参照电极524与要测量的离子选择电极517~519 之间的电压和电流。当将测量的结果设为电压I、电流L时,在等效电路中形成图12的结 构。在此,当设为离子选择电极的电阻r'、电动势E/、参照电极的电阻r"、电动势E 1'配管 中的溶液电阻rSC]1时,成为以下公式。
[0112] 通常,参照电极的电阻r"和溶液电阻rSC]1与要测量的离子选择电极的电阻r'相 比充分小,作为r' Nr'+r"+rscil也没有问题。但是,在图1〇的结构中,由于配管520和 配管523而无法忽视溶液电阻r SC]1。实际进行测量的结果是,相对于离子选择电极的电阻 值8M Ω,溶液电阻为2M Ω。另外,在对参照电极524使用离子选择电极的情况下,有时针 对r',r"也成为无法忽视的值。总之,在电阻值的测量之后,通过上述式的计算来进行校正 (51108) 。这种校正处理可以通过电阻测量部1001进行,也可以通过运算记录部503进行。
[0113] 最后,在输出部504中通过画面输出、打印等方法来输出计算出的电阻值 (51109) 。此时,运算记录部503根据计算出的电阻值来判断电极的更换,根据需要也可以 将促使电极的更换的显示输出到输出部504。由此,能够促使用户进行电极的更换。
[0114] 配管520和配管523在电阻测量中未必最佳,但是对于提高电解质浓度的测量的 精度较有效。这是由于,在通常的动作中包含检体的溶液不与参照电极524接触,并且在每 次测量时更换参照液527,因此参照电极524的电位容易稳定。
[0115] 根据本实施例,在将稀释槽511内的溶液导入到离子选择电极517~519的流路 而将参照液527导入到参照电极524的流路的结构中,通过测量离子选择电极517~519 的直流电阻,能够抑制在交流电阻的测量中成为过少估计电阻的原因的寄生电容的影响。
[0116] 另外,具备将稀释槽511内的溶液导入到离子选择电极517~519的流路而将参 照液527导入到参照电极524的流路的单元,因此能够依次进行用于检查试样液的电解质 浓度测量和离子选择电极的电阻测量。
[0117] [第三实施例]
[0118] 图13是表示在图5的电解质浓度测量装置中测量离子选择电极的电阻值的结构 的另一例的概要图。本实施例是进行了用于抑制溶液电阻的影响的改良的结构的一例。对 图5的结构追加了电阻测量部1001。电阻测量部1001与电极517~519的端子进行电连 接。
[0119] 作为本实施例的特征,不使用在电阻测量时受到溶液电阻的影响的参照电极524, 使用电阻较小的离子选择电极。在本例中,氯离子选择电极517相当于该电极。以氯乙烯 和增塑剂为主成分的钾离子选择电极518、钠离子选择电极519通常为8ΜΩ左右的电阻,与 此相对,基于离子交换膜的氯离子选择电极517的电阻值极小到10ΚΩ。
[0120] 在本例中,作为成为电阻测量时的基准的电极而使用氯离子选择电极517,但是也 可以是其它离子选择电极。例如,作为成为电阻测量时的基准的电极,也可以使用电阻低于 配管520和配管523的溶液电阻的离子选择电极。另外,如上所述,基于离子交换膜的离子 选择电极具有电阻较小的趋势,因此作为成为电阻测量时的基准的电极,也可以使用基于 离子交换膜的离子选择电极。
[0121] 本例中的直流电阻的测量包括以下步骤:测量多个离子选择电极517~519与参 照电极524之间的电动势;测量多个离子选择电极517~519中的两个电极之间的电压和 电流;根据上述电动势、上述电压以及上述电流来求出两个离子选择电极的电阻值之和。以 下,进行详细说明。
[0122] 图14是表示本实施例中的离子选择电极的电阻值测量的等效电路的一例的图。 在本例中,说明氯离子选择电极517与钾离子选择电极518之间的电阻测量。当将钾离子 选择电极518的电阻设为r K、将电动势设为Εκκ'、将氯离子选择电极517的电阻设为ra、将 电动势设为E u α'、将溶液电阻设为rsa时,在使用各离子选择电极的电位计测部530测量 出的电动势EuioE ua之间成立E ^-Eua=Eli/ -Eua'的关系。另外,测量离子选择电极 517、518之间的电压和电流,分别设为电压I、电流L。关于电阻测量,成立以下关系式,能 够求出各电阻值的合计。
[0125] 在此,氯离子选择电极517与钾离子选择电极518相邻,因此溶液电阻小到0. 2ΜΩ 左右,结果是,测量出的电阻值与钾离子选择电极518的电阻值大致相等。这样,代替参照 电极524而使用可知电阻小的离子选择电极来进行电阻测量。而且,使用在各离子选择电 极中测量出的电位E un来进行校正,由此求出抑制溶液电阻的影响的电阻值。在该情况下, 氯离子选择电极517的电阻值比钾离子选择电极518充分小,因此即使氯离子选择电极517 的电阻发生变动,对电阻测量带来的影响也小。
[0126] 如上所述,在本实施例中,在参照电极在与除此以外的离子选择电极分离的位置 上通过配管或者流路进行连接的结构中,例如在将离子交换膜用于感应膜的离子选择电极 (氯离子选择电极)与要测量的电极(例如钠离子选择电极、钾离子选择电极、镁离子选择 电极、钙离子选择电极等)之间测量直流电阻。不使用参照电极而以离子选择电极中的一 个为基准来测量离子选择电极的电阻值,因此能够抑制离子选择电极与参照电极之间的溶 液电阻的影响。因而,能够以更高精度来测量离子选择电极的电阻值。
[0127] [第四实施例]
[0128] 图15是表示在图2的电解质浓度测量装置中测量离子选择电极的电阻值的结构 的另一例的概要图。在本实施例中,电位计测部223被替换为电位计测部兼电阻测量部 1501。即,电位计测部兼电阻测量部1501兼作电位的计测和电阻的测量两者。电位计测部 兼电阻测量部1501与电极217~220的端子进行电连接。
[0129] 图16是表示电位计测部兼电阻测量部1501的一例的电路图。连接有参照电极 220的端子1604进行接地连接,连接其余的电极217、218、219的端子1601~1603与输入 阻抗为IG Ω左右的放大器1605~1607相连接。
[0130] 来自各放大器1605~1607的输出被输入到模拟数字转换器(AD转换器)1608,从 AD转换器1608输出数字值。在端子1604与端子1601~1603之间连接电阻1609~1611 和开关(切换部)1612~1614。
[0131] 本例中的直流电阻的测量包括以下步骤:测量多个离子选择电极217~219中的 至少一个与参照电极 22〇之间的第一电动势(以下说明的Ει、η (]ρΕΝ);在至少一个离子选择 电极217~219与参照电极220之间通过电阻值已知的电阻1609~1611进行连接的状态 下,测量至少一个离子选择电极217~219与参照电极220之间的第二电动势(以下说明 的;以及根据上述第一电动势、上述第二电动势以及电阻1609~1611的电阻值来 求出直流电阻。以下,详细进行说明。
[0132] 图17是通过等效电路来说明图16的电路图的动作原理的图。在开关1612~1614 被打开的状态下测量的电压Eu、。? (η为各离子种类)如下。
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