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公開番号2024100437
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-26
出願番号2023004434
出願日2023-01-16
発明の名称自動分析装置、及び異常診断方法
出願人株式会社日立ハイテク
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類G01N 35/00 20060101AFI20240719BHJP(測定;試験)
要約【課題】駆動回路と超音波素子との電気インピーダンスを整合させる整合回路の異常診断を行うことができる。
【解決手段】自動分析装置は、反応容器300内の反応液500に超音波を照射して、反応液500を攪拌する自動分析装置であって、反応液500に超音波を照射する圧電素子25と、圧電素子25を駆動させる電気エネルギーを供給する電源部22と、圧電素子25と電源部22とのインピーダンスを整合する整合回路23と、整合回路23の入力側の電圧又は電流と、整合回路23の出力側の電圧又は電流とを測定し、入力側の電圧又は電流と出力側の電圧又は電流とに基づいて整合回路23の異常を診断する診断回路27と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
反応容器内の検体及び試薬に超音波を照射して、前記検体及び前記試薬を攪拌する自動分析装置であって、
前記検体及び前記試薬に超音波を照射する超音波素子と、
前記超音波素子を駆動させる電気エネルギーを供給する駆動回路と、
前記超音波素子と前記駆動回路とのインピーダンスを整合する整合回路と、
前記整合回路の入力側の電圧又は電流と、前記整合回路の出力側の電圧又は電流とを測定し、前記入力側の電圧又は電流と前記出力側の電圧又は電流とに基づいて前記整合回路の異常を診断する診断回路と、を備える
ことを特徴とする自動分析装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記診断回路は、
前記整合回路の出力側に前記超音波素子を接続しない状態で、前記整合回路の入力側の電圧又は電流と、前記整合回路の出力側の電圧又は電流とを測定し、前記超音波素子を接続しない状態で測定した前記整合回路の入力側の電圧又は電流と前記整合回路の出力側の電圧又は電流とに基づいて前記整合回路及び前記駆動回路の異常を診断し、
前記整合回路の出力側に前記超音波素子を接続した状態で、前記整合回路の出力側の電圧又は電流を測定し、前記超音波素子を接続した状態で測定した前記整合回路の出力側の電圧又は電流に基づいて前記超音波素子の異常を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記診断回路は、
前記整合回路の出力側に前記超音波素子を接続した状態で、前記整合回路の出力側の電圧及び電流を測定し、測定した電圧と電流との位相差を算出して、前記位相差の大きさに基づいて前記超音波素子の異常を診断する
ことを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記診断回路は、
前記整合回路の出力側に前記超音波素子を接続した状態で、前記整合回路の出力側の電圧及び電流を測定し、測定した電圧と電流とから算出される電力に基づいて前記超音波素子の異常を診断する
ことを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記整合回路の出力側に接続可能なダミー負荷と、
前記整合回路の出力側に接続する負荷を選択する選択回路と、をさらに備え、
前記診断回路は、
前記整合回路の出力側に前記超音波素子及び前記ダミー負荷を接続しない状態で、前記整合回路の入力側の電圧又は電流と、前記整合回路の出力側の電圧又は電流とを測定し、前記整合回路の出力側に前記超音波素子及び前記ダミー負荷を接続しない状態で測定した前記整合回路の入力側の電圧又は電流と前記整合回路の出力側の電圧又は電流とに基づいて前記駆動回路の異常を診断し、
前記整合回路の出力側に前記ダミー負荷を接続した状態で、前記整合回路の出力側の電圧又は電流を測定し、前記整合回路の出力側に前記ダミー負荷を接続した状態で測定した前記整合回路の出力側の電圧又は電流に基づいて前記整合回路の異常を診断し、
前記整合回路の出力側に前記超音波素子を接続した状態で、前記整合回路の出力側の電圧又は電流を測定し、前記整合回路の出力側に前記超音波素子を接続した状態で測定した前記整合回路の出力側の電圧又は電流に基づいて前記超音波素子の異常を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項６】
前記ダミー負荷の電気インピーダンスは、実部と虚部とを有する
ことを特徴とする請求項５に記載の自動分析装置。
【請求項７】
前記ダミー負荷は、電気インピーダンスが調整可能である
ことを特徴とする請求項５に記載の自動分析装置。
【請求項８】
前記診断回路は、前記整合回路の入力側の電圧又は電流と第１閾値と比較し、前記整合回路の出力側の電圧又は電流と第２閾値と比較して、前記整合回路の異常を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項９】
前記整合回路の入力側の電圧又は電流の測定値及び前記整合回路の出力側の電圧又は電流の測定値は、実効値を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項１０】
前記反応容器の高さ方向に沿って前記超音波素子に設けられた複数の電極と、
前記複数の電極の中から前記駆動回路に接続する電極を選択する選択回路と、をさらに備え、
前記診断回路は、さらに前記選択回路の出力側の電圧又は電流を測定し、前記選択回路の出力側の電圧又は電流に基づいて、前記選択回路の異常を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動分析装置及び異常診断方法に関し、特に、反応容器内の検体及び試薬に超音波を照射して、検体及び試薬を攪拌する自動分析装置及び異常診断方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の自動分析装置では、検体及び試薬を攪拌するために、攪拌棒を検体及び試薬が注入された反応容器内に挿入し、攪拌棒を回転又は往復する方式が用いられている。このような自動分析装置では、攪拌棒に付着した検体又は試薬が、次の分析結果に影響を与えるキャリーオーバーと言われる現象が起こり得るため、攪拌棒を洗浄する機構が必要であった。
【０００３】
この問題を解決するため、特許文献１及び特許文献２には、超音波を反応容器内の検体及び試薬に照射して攪拌する自動分析装置が開示されている。特許文献１及び特許文献２の技術では、攪拌棒などを媒介せずに、超音波によって検体及び試薬を攪拌する方式のため、攪拌棒を洗浄する攪拌機構を用意する必要がない。そのため、攪拌棒を用いることに起因するキャリーオーバー及び当該機構で使用される洗浄水の持ち込みを回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００１－０１３１４９号公報
特開２００１－１８８０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
超音波による攪拌機構では、反応容器内の液量によって超音波を照射する高さ位置が変化する。そのため、超音波を照射する高さを選択するためにアレイ型の超音波素子を用いることがある。アレイ型の超音波素子の面積は、駆動回路と超音波素子との電気インピーダンスとを整合させるために制約があり、超音波を照射する高さ位置の分解能が制約を受けるという課題がある。
【０００６】
そこで、駆動回路と超音波素子との電気インピーダンスの不整合を改善するために、整合回路を用いて電力伝送率を制御する方法が選択されることが考えられる。このとき、整合回路の異常診断を行うことが、装置の安定動作の課題となる。
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、駆動回路と超音波素子との電気インピーダンスを整合させる整合回路の異常診断を行うことが可能な自動分析装置及び異常診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するため、本発明の自動分析装置は、反応容器内の検体及び試薬に超音波を照射して、検体及び試薬を攪拌する自動分析装置であって、検体及び試薬に超音波を照射する超音波素子と、超音波素子を駆動させる電気エネルギーを供給する駆動回路と、超音波素子と駆動回路とのインピーダンスを整合する整合回路と、整合回路の入力側の電圧又は電流と、整合回路の出力側の電圧又は電流とを測定し、入力側の電圧又は電流と出力側の電圧又は電流とに基づいて整合回路の異常を診断する診断回路と、を備える。
【０００９】
また、本発明の異常診断方法は、反応容器内の検体及び試薬に超音波を照射する超音波素子と、超音波素子を駆動させる電気エネルギーを供給する駆動回路とのインピーダンスを整合する整合回路の異常診断方法であって、整合回路の入力側の電圧又は電流を測定すること、整合回路の出力側の電圧又は電流を測定すること、及び入力側の電圧又は電流の測定値と出力側の電圧又は電流の測定値とに基づいて整合回路の異常を診断すること、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、駆動回路と超音波素子との電気インピーダンスを整合させる整合回路の異常診断を行うことができ、装置の安定動作を実現することができる。
なお、上記した課題、構成及び効果については、下記する実施例の説明により、明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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