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JPH0752191B2 - Analysis device and analysis method - Google Patents
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JPH0752191B2 - Analysis device and analysis method - Google Patents

Analysis device and analysis method

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JPH0752191B2
JPH0752191B2 JP61505806A JP50580686A JPH0752191B2 JP H0752191 B2 JPH0752191 B2 JP H0752191B2 JP 61505806 A JP61505806 A JP 61505806A JP 50580686 A JP50580686 A JP 50580686A JP H0752191 B2 JPH0752191 B2 JP H0752191B2
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JP
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fluid
flow rate
analysis
sample
pump
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JP61505806A
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Inventor
ペテイ,ジヨン・デイビツド
ピーチエイ,ラツスル・マースデン
スウイートマン,デニス・ラツスル
Original Assignee
アイオノ−ド・プロプライアタリイ・リミテツド
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は分析用の方法と装置、特に溶液中の物質検出を
伴なう分析、例えば直接分析、試薬添加分析、および既
知量添加分析、滴定等のための方法と装置に係る。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to methods and apparatus for analysis, in particular for assays involving the detection of substances in solution, such as direct analysis, reagent addition analysis, and known quantity addition analysis, titration, etc. Method and apparatus.

背景技術 溶液中の物質を自動的に検出測定する方法としては古く
から色々な方法が知られており、概ねバツチ分析と流通
分析に分類される。本発明のもつ利点と新規性を十分に
理解するために、まず先行技術の方法および手段の本質
的特徴と限界について簡単に説明する。電気化学的分析
に関連する分野の総説には、Feher,Zs;Nagy,G;Toth,K;P
ungor,E.らの論文、CRC Crit.Rev.Anal.Chem.1983.14,
175−230収録(以後“Feher etal"と称する)がある。
先行技術に関する記載はこの他にも、「Instrumental M
ethod of Analysis」,第6版,Willard,Merritt,Dean,S
ettle著,Wadworth Publishing Company,1981などの参考
書にも見られる。
BACKGROUND ART Various methods have been known for a long time for automatically detecting and measuring substances in a solution, and they are generally classified into batch analysis and distribution analysis. To fully understand the advantages and novelty of the present invention, a brief description of the essential features and limitations of the prior art methods and means is provided. Review articles in the area of electrochemical analysis include Feher, Zs; Nagy, G; Toth, K; P.
Ungor, E. et al., CRC Crit. Rev. Anal. Chem. 1983.14,
There is 175-230 recording (hereinafter referred to as "Feher et al").
For more information on the prior art, see "Instrumental M
ethod of Analysis ", 6th edition, Willard, Merritt, Dean, S
It can also be found in reference books such as by Ettle, Wadworth Publishing Company, 1981.

1.バッチ技術 (a)自動バッチ直接分析法 この方法は他の物質を添加することなく直接的に試料の
測定を行なう分析法である。
1. Batch technology (a) Automatic batch direct analysis method This method is an analysis method that directly measures a sample without adding other substances.

(b)自動バッチ試薬添加分析法 本発明の目的上、「試薬添加分析」という用語は、その
目的とは関係なく流体試料に何らかの溶液を添加するこ
とを指し、下記のものを含む。
(B) Automated batch reagent addition analysis method For the purposes of the present invention, the term "reagent addition analysis" refers to the addition of some solution to a fluid sample regardless of its purpose and includes the following:

(i) 1種類の試薬と試料を用いる簡単な反応。(I) Simple reaction using one kind of reagent and sample.

(ii) 試料と同時にかまたは連続して反応させること
のできる何種類かの試薬を用いる複雑な多段階反応。
(Ii) Complex multi-step reactions with several reagents that can be reacted simultaneously with the sample or sequentially.

(iii) 試料と反応しないが感度強化,干渉の抑制,pH
やイオン強度等の反応変数の固定,検出システムの洗浄
など色々な目的で添加される溶液の添加。
(Iii) Does not react with the sample but enhances sensitivity, suppresses interference, pH
Addition of solutions that are added for various purposes such as fixing reaction variables such as ionic strength and ionic strength, and cleaning the detection system.

(iv) 分析したい物質を既知量,既知濃度で既知量の
試料に添加する既知添加。
(Iv) Known addition in which a substance to be analyzed is added to a known amount and a known amount of a sample in a known amount.

(c)自動バッチ滴定。この方法についてはFeher etal
の175〜188頁に記載されている。
(C) Automatic batch titration. Feher et al
Pp. 175-188.

一般にバッチ技術は試料の残余を最小にして高精度が得
られる点で優れているが、一定量の試料の測定,試薬ま
たは滴定標準液の添加、混合および/または検出システ
ムへの転送,分析終了毎に行なう検出システムの洗浄等
を要するため機械的に複雑であり、オンライン測定には
余り適さない。自動バッチ滴定法の欠点を具体的に挙げ
ると次のようなものがある。
Batch technology is generally superior in that it minimizes sample residue and provides high accuracy, but measures a fixed amount of sample, adds reagents or titration standards, mixes and / or transfers to detection systems, and completes analysis Since the detection system needs to be cleaned every time, it is mechanically complicated and not suitable for online measurement. The specific drawbacks of the automatic batch titration method are as follows.

(i) 試料の容量分析精度が全体的精度に対して不利
を及ぼす。精度を低下させないようにするためには比較
的多量の試料を要するのが普通である。一般に滴定は精
度と関係なく1ミリリットル以下の試料に関して行なわ
ないのが普通である。
(I) The accuracy of the volumetric analysis of the sample is detrimental to the overall accuracy. A relatively large amount of sample is usually required to avoid degrading accuracy. Generally, titration is not performed on samples of 1 milliliter or less, regardless of accuracy.

(ii) この方法はオンライン測定に適さない上、1種
類の試料の微少な部分の測定にも適さない。
(Ii) This method is not suitable for online measurement and also not suitable for measurement of a minute portion of one kind of sample.

(iii) センサの特性、特に遅延時間を滴定前に予め
決定しておく必要があり、適定剤を添加した後毎にセン
サを安定化するのに十分な時間を要する。このため、精
度を落とさずに滴定を行なうことのできる速度を低下さ
せる結果となる。
(Iii) It is necessary to determine the characteristics of the sensor, particularly the delay time, before titration, and it takes a sufficient time to stabilize the sensor after each addition of the titrant. This results in a reduction in the speed at which titration can be performed without sacrificing accuracy.

(iv) 滴定を行なうことのできる速度は適定剤と試料
の混合速度によって決まる。使用する試料の量が比較的
大きいため、混合時間は例え短かくても、精度を低下さ
せることなく滴定を行なえる速度が相当低下される結果
となる。
(Iv) The speed at which titration can be performed depends on the mixing speed of the titrant and the sample. Due to the relatively large amount of sample used, even a short mixing time results in a considerable reduction in the speed at which titration can be performed without loss of accuracy.

(v) 緩慢反応に適さない。(V) Not suitable for slow reaction.

(vi) 自動式試料採取はセンサ,攪拌機滴定容器の洗
浄や新試料の調合を要する複雑な手続きであるため、試
料採取の頻度が低減する。
(Vi) Automatic sampling is a complicated procedure that requires cleaning of the sensor, stirrer titration container, and preparation of a new sample, so the frequency of sampling is reduced.

(vii) 嫌気性測定に余り適さない。(Vii) Not very suitable for anaerobic measurement.

2.流通法 本発明の目的上、流体流路の検出地点より前(すなわち
上流側)に配置されるポンプを「正のポンプ」と称し、
流体流路の検出地点より後(すなわち下流側)に配置さ
れるポンプを「負のポンプ」と称することにする。
2. Flow method For the purpose of the present invention, a pump arranged in front of the detection point of the fluid flow path (that is, on the upstream side) is referred to as a “positive pump”,
A pump arranged after the detection point of the fluid flow path (that is, on the downstream side) is referred to as a “negative pump”.

(d)自動流通式直接分析 例えば米国特許第3556950号に記載されているように、
較正用手段を備えた正のポンプまたは負のポンプそれぞ
れ1台によって試料を流体路にそって推進する。
(D) Automatic flow direct analysis For example, as described in US Pat. No. 3,556,950,
The sample is propelled along the fluid path by one positive pump or one negative pump with calibration means.

(e)自動流通式試薬添加分析 1台またはそれ以上の正のポンプを用いる技術は下記の
ように幾つか周知となっている。
(E) Automatic flow type reagent addition analysis Several techniques using one or more positive pumps are well known as follows.

(i) 連続流動分析 Feher etal,216頁にその一例が見られる。(I) Continuous flow analysis An example can be found in Feher et al., Page 216.

(ii) 空間分割分析 この方法についてはFeher etal,191〜200頁に記載され
ている。
(Ii) Spatial partition analysis This method is described in Feher et al., Pp. 191-200.

(iii) 流通噴射分析 この方法と手段についてはRuzica,J.,「Flow Injection
Analysis」John Wiley and Sons,1981,米国特許第4002
2575号,およびFeher etal,200〜215頁に記載されてい
る。
(Iii) Flow injection analysis For this method and method, see Ruzica, J., “Flow Injection.
Analysis '' John Wiley and Sons, 1981, U.S. Patent No. 4002
2575, and Feher et al., Pp. 200-215.

(f)自動流通式滴定法 Feher etal,219〜227頁に記載されているように、負の
ポンプを1台またはそれ以上用いる技術が下記のように
幾つか周知となっている。
(F) Automatic flow titration method As described in Feher et al., Pp. 219-227, several techniques using one or more negative pumps are well known as follows.

(i) 連続流動滴定法 (ii) 希釈試料または滴定剤の勾配滴定法。(I) Continuous flow titration method (ii) Gradient titration method of diluted sample or titrant.

(iii) 電気化学的に生成した滴定剤の勾配滴定法。(Iii) Gradient titration of an electrochemically generated titrant.

(iv) 希釈滴定剤による勾配流通噴射分析。(Iv) Gradient flow injection analysis with diluted titrant.

連続流動滴定法については米国特許第2977199号,第318
6800号,第3192017号,第4120657号、西独特許第203133
6号,フランス特許第2327543号,欧州特許公開第159243
号に例が見られる。
See US Pat. Nos. 2,977,199 and 318 for continuous flow titration.
6800, 3192017, 4120657, West German Patent 203133
6, French Patent No. 2327543, European Patent Publication No. 159243
An example can be found in the issue.

流量に基いて分析を行なうという概念はバッチ分析法の
限界を克服する見通しを与えるものであるが、(d),
(e),(f)の流通法に関する先行技術の方法と手段
には下記のように共通の限界が幾つかある。
Although the concept of performing analysis based on flow rate offers the prospect of overcoming the limitations of batch analysis methods, (d),
Prior art methods and means relating to the distribution methods of (e) and (f) have some common limitations as follows.

(i) このような技術で普通使用されるぜん動式ポン
プの流量精度が低い。これによって特に技術(e)と
(f)に関して再現性を低下する結果となる。ぜん動式
ポンプはある種の検出器の問題、例えば静電気が生成さ
れて電位差検出器に影響を及ぼすと言った問題を生じ
る。
(I) The flow rate accuracy of the peristaltic pump commonly used in such a technique is low. This results in poor reproducibility, especially for techniques (e) and (f). Peristaltic pumps give rise to certain detector problems, such as static electricity being generated and affecting the potentiometric detector.

(ii) ぜん動式ポンプに使用される各種の可撓管は有
機性溶剤と相容れないのが普通であり、配管を行なう前
に溶剤の種類または分析回数を制限する必要がある。
(Ii) Various types of flexible tubes used in peristaltic pumps are usually incompatible with organic solvents, and it is necessary to limit the type of solvent or the number of analyzes before piping.

(iii) 溶解されない固体を含有する試料が流路を閉
塞したり検出器の機能を害する場合がある。このことは
特に小径口の流路を用いる(e)(iii)の技術につい
て言える。
(Iii) A sample containing undissolved solid may block the channel or impair the function of the detector. This is especially true for the techniques (e) and (iii) that use a small-diameter passage.

さらに、(e)と(f)の技術は下記のような特有の欠
点を有している。
Further, the techniques (e) and (f) have the following specific drawbacks.

(iv) (e)(i)および(f)(i)の技術はオン
ライン分析に限定され、個々の少量の試料の分析の場合
は少量の試料が流路に分散するため適さない。
(Iv) The techniques of (e) (i) and (f) (i) are limited to on-line analysis and are not suitable for the analysis of small individual samples, as small samples are dispersed in the channel.

(v) (e)(ii)の技術は高圧または可変圧力に抗
してオンライン使用できるものではなく、(e)(ii
i)の技術はオンライン測定のためには複雑な噴射シス
テムを要する。
(V) The techniques of (e) (ii) cannot be used online against high pressure or variable pressure.
The technique i) requires a complicated injection system for online measurement.

(vi) (e)(iiおよびiii)の技術の時間に基く混
合方法は試料採取の頻度を低減する。通常1回の分析に
少なくとも10秒を要する。
(Vi) The time-based mixing method of the techniques of (e) (ii and iii) reduces the sampling frequency. Usually at least 10 seconds are required for one analysis.

(vii) (e)(iiおよびiii)の技術は指数関数的に
かすが残るため1つの試料から次の試料にキャリーオー
バーが存在する。これが精度低下や試料採取頻度の低減
につながる。
(Vii) (e) (ii and iii) techniques carry carryover from one sample to the next due to exponentially remaining dross. This leads to lower accuracy and lower sampling frequency.

(viii) (e)(iiおよびiii)の技術は噴射試料と
測定反応生成物の間の混合が不完全であるため、両者間
の定量的関係を欠く。このため較正用に広範囲の標準液
を要し、感度が落ちる。
(Viii) The techniques of (e) (ii and iii) lack the quantitative relationship between the injection sample and the measured reaction product because of incomplete mixing. Therefore, a wide range of standard solution is required for calibration, and the sensitivity is lowered.

(ix) (e)(iiおよびiii)の技術に適さない検出
器が幾つかある。例えば温度検出器は長い配管の中で熱
損失するため適さない。
(Ix) There are some detectors that are not suitable for the techniques of (e) (ii and iii). For example, temperature detectors are not suitable due to heat loss in long pipes.

(x) (e)(ii)の技術は特定の分析の設定に相当
の時間を要し、短期間試料分析に適さないのが普通であ
る。
The techniques of (x), (e), and (ii) require a considerable amount of time to set up a particular analysis and are typically not suitable for short-term sample analysis.

(xi) (f)(ii,iiiおよびiv)は滴定剤と試料を混
合する前に滴定剤の勾配を要し、1回の滴定に少なくと
も1分を要する比較的遅い方法である上、再現率も約1
%にとどまる。
(Xi) (f) (ii, iii and iv) is a relatively slow method that requires a titrant gradient before mixing the sample with the titrant and requires at least 1 minute for each titration and is reproduced. The rate is also about 1
Stay in%.

(xii) (f)(iii)の技術はごく限られた滴定剤し
か使用できない。
(Xii) (f) The technique of (iii) can use only a very limited titrant.

(xiii) (f)(iv)の技術も(e)(iii)と同じ
欠点を有する。
The techniques (xiii), (f) and (iv) also have the same drawbacks as the techniques (e) and (iii).

先行技術の方法および手段は、(f)(i)の技術を除
く全てが測定中一定の流速量で動作する。
All prior art methods and means, except for the techniques of (f) (i), operate at a constant flow rate during the measurement.

一般的に言って先行技術は試料送出用と滴定剤または試
薬の送出中に別々のポンプを用いるか、あるいは両方の
成分をスポイトや同様装置を用いて連続吸引する構成と
なっている。
Generally speaking, the prior art is configured to use separate pumps for sample delivery and titrant or reagent delivery, or to continuously aspirate both components using a dropper or similar device.

発明の概要 本発明は精度の点でバッチ技術に劣らず、しかも上に挙
げたような流量に基く技術のもつ欠点を少なくとも幾つ
か無くした流通分析法を実現する方法と装置を提供す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method and apparatus that provides a flow analysis method that is not inferior to batch technology in terms of accuracy and that eliminates at least some of the drawbacks of the flow rate-based technologies listed above.

本発明の主たる目的は、試料の量の測定および装置内へ
の試料の噴射あるいは注入を要さずに試料の直接分析、
試薬添加分析または滴定を行なえるようにすることであ
る。
The main object of the present invention is the direct analysis of a sample without the need to measure the amount of sample and jet or inject the sample into the device,
It is to be able to perform reagent addition analysis or titration.

本発明の別の目的は下記の用途に適用し得る分析方法を
提供することである。
Another object of the present invention is to provide an analytical method applicable to the following uses.

(a)高圧または可変圧力に抗しての連続的オンライン
分析。
(A) Continuous online analysis against high or variable pressure.

(b)個々の試料。(B) Individual samples.

(c)1種類の試料の微少な部分分析。(C) Micro partial analysis of one sample.

以上のような目的に沿って実質的な利益を実現するため
に、本発明では新規の分析用構成、すなわちそれぞれ異
なる制御可能流速で動作する複数のポンプによって試薬
や滴定剤のような制御流体を流体接合を介して検出位置
へ積極的に送出すると共に積極的に吸引し、流体接合に
おいて制御流体の中に試料を吸引させる構成を使用する
必要がある。
In order to realize a substantial benefit in accordance with the above object, the present invention provides a novel analytical configuration, that is, a control fluid such as a reagent or a titrant by a plurality of pumps operating at different controllable flow rates. It is necessary to use a configuration in which the sample is positively delivered and aspirated to the detection position via the fluid junction and the sample is aspirated into the control fluid at the fluid junction.

従って本発明の提供する分析方法は、 第1の流体を第1の流速で第1の接合(3)に送出する
段階と、同時に前記流体接合から検出すべき流体を第2
の流速で吸引する段階と、個別の流速比率、一連の個別
の流速比率、流速比率の個別の傾度、又は流速比率の一
連の個別の傾度の少なくとも一つにより各々が規定され
る機能段階の順序に従い前記第1及び第2の複数の比率
を生み出すために前記流速の少なくとも一つを制御可能
に変化させる段階と、分析を行うために検出位置で流体
の状態を検出する段階とをふくむ分析方法であって、前
記第1の流体は試薬流体であって、前記段階が、第2の
流速が第1の流速よりも大きく、且つ試料流体が前記流
体接合で吸引されると共に前記検出位置に引っ張られる
少なくとも一つの段階を含み、検出位置で検出される混
合流体を形成するように、前記試料流体が前記流体接合
及び前記検出位置の間で試薬流体と混合され、前記試料
流体の前記分析が前記第1及び第2の流速の前記複数の
比率に対する検出位置の前記混合流体の状態の関係によ
り決定され、前記検出位置で分析された混合流体の状態
が前記第1及び第2の流体の比率により決定されること
を特徴とする。
Therefore, the analysis method provided by the present invention comprises the step of delivering the first fluid to the first joint (3) at a first flow rate, and at the same time the second fluid to be detected from the fluid joint.
And a sequence of functional steps each of which is defined by at least one of an individual flow rate ratio, a series of individual flow rate ratios, an individual gradient of flow rate ratios, or a series of individual gradients of flow rate ratios. According to the method, the method comprising controllably varying at least one of the flow rates to produce the first and second plurality of ratios, and detecting the state of the fluid at the detection location to perform the analysis. Wherein the first fluid is a reagent fluid and the step is such that the second flow velocity is greater than the first flow velocity and the sample fluid is aspirated at the fluid junction and pulled to the detection position. The sample fluid is mixed with a reagent fluid between the fluid junction and the detection location to form a mixed fluid detected at the detection location, the analysis of the sample fluid comprising: The state of the mixed fluid determined at the detection position with respect to the plurality of ratios of the first and second flow velocities and the state of the mixed fluid analyzed at the detection position is the ratio of the first and second fluids. Is determined by

同時に行なう吸引段階は、検出位置へ流体を同時に吸引
むようにするのが望ましい。望ましくは大きい方の流速
を実質的に一定として、前記第1流速を制御可能で変化
させる。流体接合と流体状態検出位置との間で第1流体
と別の流体を確実に混合するのが有利である。
In the simultaneous suction step, it is desirable to simultaneously suck the fluid to the detection position. Desirably, the larger flow rate is substantially constant and the first flow rate is controllably varied. It is advantageous to ensure that the first fluid and another fluid are mixed between the fluid junction and the fluid condition sensing location.

有利な方法として、流体を導管内に閉じ込めて前記送出
および吸引段階前の一定期間前記流速を等しく保持する
ことにより、前記第1流体で導管をフラッシングする段
階も含む。
Advantageously, it also includes the step of flushing the conduit with the first fluid by confining the fluid within the conduit and maintaining the flow rate equal for a period of time prior to the delivering and aspirating steps.

滴定法を適用するためには、前記第1流体として滴定剤
を使用し、検出個所において終点が検出されるまで前記
第1流速を連続的に変化させた後、流速比率を用いて分
析を完了する。
In order to apply the titration method, a titrant is used as the first fluid, the first flow rate is continuously changed until the end point is detected at the detection point, and then the analysis is completed using the flow rate ratio. To do.

試薬添加法を適用するためには、前記第1流体として試
薬を使用し、流速間の比率と前記検出結果を用いて分析
を完了する。
To apply the reagent addition method, a reagent is used as the first fluid, and the analysis is completed using the ratio between the flow rates and the detection result.

流体には溶液等の液体を用いることができる。A liquid such as a solution can be used as the fluid.

本発明による分析装置は一対の出入口(16、17)を含
む、第1の流速で流体を送出する第1のポンプ手段
(1)と、少なくとも一つの出入口(18)を含む、第2
の流速で流体を吸引する第2のポンプ手段(2)と、第
1ポンプ(1)の第1の出入口(17)から第2のポンプ
(2)の一つの出入口(18)まで流体の流れを連通させ
る導管手段(4、5)と、前記導管手段(5)内の検出
位置で流体の状態を検出するために導管手段(5)に結
合するセンサ手段(13)と、少なくとも一つの個別流速
比率、一連の個別流速比率、流速比率の個別傾度、又は
流速比率の一連の個別傾度により、各々が規定される機
能段階の順序に従い前記第1及び第2の流速の複数の比
率を生み出すために少なくとも一つのポンプ手段の流速
を制御可能に変化させるために前記第1及び第2のポン
プ手段(1、2)の少なくとも一つに動作的に連結され
ている流速制御手段(100)とを含む分析装置であっ
て、第1のポンプ手段(1)の前記第1の出入口(17)
と検出位置との間にある、分析すべき試料流体を前記導
管手段(5)に入れるための導管手段(4、5)内の流
体接合(3)と、試料流体に添加するための第1のポン
プ手段(1)により前記導管手段(4)に送出された試
薬流体と試料流体とを混合し、混合流体を形成する、前
記流体接合(3)と前記検出位置の間にある手段(15)
とが設けられており、前記流速制御手段(100)は、試
料流体が前記流体接合(3)で吸引され、前記検出位置
に引っ張られるように第2の流速を前記第1の流速より
も大きくすべく前記第1及び第2のポンプ手段の少くと
も一方を制御し、前記試料流体の分析は、前記第1及び
第2の流速の複数の比率に対して検出位置における前記
混合流体の状態の関係により決定され、検出位置で分析
された前記混合流体の状態は第1及び第2の流速の比率
により決定されることを特徴とする。
The analyzer according to the invention comprises a first pump means (1) for delivering fluid at a first flow rate, comprising a pair of inlets and outlets (16, 17) and at least one inlet and outlet (18).
Second pump means (2) for sucking fluid at a flow velocity of, and the flow of fluid from the first inlet / outlet (17) of the first pump (1) to one inlet / outlet (18) of the second pump (2) At least one individual conduit means (4, 5) for communicating with said conduit means, and a sensor means (13) coupled to said conduit means (5) for detecting a fluid condition at a detection location within said conduit means (5). Flow rate ratio, a series of individual flow rate ratios, individual gradients of flow rate ratios, or a series of individual gradients of flow rate ratios to produce a plurality of ratios of said first and second flow rates according to a sequence of functional steps each of which is defined. A flow rate control means (100) operatively connected to at least one of said first and second pump means (1, 2) for controllably changing the flow rate of at least one pump means. An analyzer including: a first pump means ( The first entrance of) (17)
A fluid junction (3) in the conduit means (4, 5) for entering the sample fluid to be analyzed into the conduit means (5), between the first and the detection position and a first for adding to the sample fluid. Means (15) between the fluid junction (3) and the detection position for mixing the reagent fluid and sample fluid delivered by the pump means (1) to the conduit means (4) to form a mixed fluid. )
And the flow velocity control means (100) makes the second flow velocity larger than the first flow velocity so that the sample fluid is sucked at the fluid junction (3) and pulled to the detection position. To control at least one of the first and second pump means to analyze the sample fluid to determine the state of the mixed fluid at the detection position for a plurality of ratios of the first and second flow rates. The state of the mixed fluid determined by the relationship and analyzed at the detection position is determined by the ratio of the first and second flow velocities.

第1ポンプと第2ポンプが本明細書で使用する用語法に
よる正のポンプと負のポンプをそれぞれ構成することが
理解されよう。
It will be appreciated that the first pump and the second pump constitute a positive pump and a negative pump, respectively, according to the nomenclature used herein.

第1ポンプはピストン・シリンダ構造とするのが有利で
あり、第1流体を前記第1流速で送出する段階と第1ポ
ンプの充填中は第1流体を導管に送出しない段階とを含
む断続的流動動作周期で動作する。
Advantageously, the first pump is of piston-cylinder construction, comprising intermittently delivering a first fluid at said first flow rate and not delivering a first fluid into the conduit during filling of the first pump. Operates in a fluid motion cycle.

導管内の流体接合と検出位置との間に導管内の流体を混
合する手段を設けるのが望ましい。
It is desirable to provide means for mixing the fluid in the conduit between the fluid junction in the conduit and the sensing location.

本発明の装置はさらに、第1ポンプに動作的に連結され
て所定のプログラムに従って少なくとも第1ポンプの流
速を変化させる手段を含むのが望ましい。それぞれの弁
に各出入口の制御を行なわせ、2つのポンプおよび弁の
動作を周期化する手段を設けると有利である。
Preferably, the device of the present invention further comprises means operatively coupled to the first pump for varying at least the flow rate of the first pump according to a predetermined program. It is advantageous to provide each valve with control of its respective inlet and outlet and to provide means to cycle the operation of the two pumps and valves.

流体接合はT形接合とするのが望ましいが、導管を部分
的に流体の中に浸漬する場合は開口部としてそこから流
体を吸引させるとこも多い。ここで使用する「T形」と
いう用語は必ずしも実際の流体接合の形状を指すもので
はなく、その形状、形態とは関係なく2つまたはそれ以
上の流体の流れが流入して合体し、共通の出口から流出
する流体接合を全て含めて指すものである。
The fluid junction is preferably a T-junction, but if the conduit is partially submerged in the fluid, it is often an opening to allow fluid to be drawn from there. As used herein, the term "T-shape" does not necessarily refer to the actual shape of the fluid junction, but two or more fluid streams enter and merge together regardless of their shape or morphology. It includes all the fluid joints flowing out from the outlet.

図面の簡単な説明 本発明の理解と実施を容易にするため、次に添付図面を
参照しながら好適実施態様と動作方法の例について詳述
する。
Brief Description of the Drawings To facilitate an understanding and practice of the present invention, an example of a preferred embodiment and method of operation will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は分析を要する対象溶液が1種類のみの場合に本
発明の方法を実施する分析装置の基本的構成を示す組合
せブロック図である。
FIG. 1 is a combination block diagram showing the basic configuration of an analyzer for carrying out the method of the present invention when only one type of target solution requires analysis.

第2図は分析を要する対象溶液が1種類以上の場合を含
む本発明の方法を実施する分析装置の別の構成を概略的
に示すと共に、個々の部品の位置や性質において可能な
変形例も示す。
FIG. 2 schematically shows another constitution of the analyzer for carrying out the method of the present invention including the case where one or more kinds of target solutions need to be analyzed, and also possible variations in the positions and properties of individual parts. Show.

第3図は本発明による装置のいくらか概略化した断面図
であり、第1図のブロック図を詳細化したものである。
FIG. 3 is a somewhat schematic cross-sectional view of the device according to the invention, which is a detailed version of the block diagram of FIG.

第4,5,6図は特定の分析プログラムに関してピストン運
動,流速およびセンサ出力を表わすグラフである。
Figures 4, 5 and 6 are graphs showing piston movement, flow velocity and sensor output for a particular analysis program.

発明の実施方法 第1図に概略的に示した分析装置は、流体路7を介して
溶液10の容器9と連結される正のポンプ1を含む。負の
ポンプ2は排液路8を介して排液口に接続される。T形
流体接合3が正の流体路4によって正のポンプ1に、負
の流体路5によって負のポンプ2に、試料流体路6によ
って試料11の容器12に接続されている。流体路5,6と流
体接合3とで両ポンプ間に流体を連通させる導管手段を
構成する。正常分析中の流れは正のポンプ1から負のポ
ンプ2に向かう。負のポンプ2の流速(F)の方が正
のポンプ1の流速(F)より大きい時は、試料11が試
流体路6沿いにT形流体接合に向かって導出され、流速
で接合3から負の流体路5に吸引される。混合機15
が流体路5内で溶液10と試料11を均等に混合した後、セ
ンサ13が流体路5内の流体状態を検出して分析回路14に
出力信号を送る。
Method of Carrying Out the Invention The analytical device shown diagrammatically in FIG. 1 comprises a positive pump 1 which is connected via a fluid line 7 to a container 9 of a solution 10. The negative pump 2 is connected to the drain port via the drain passage 8. A T-shaped fluid junction 3 is connected to the positive pump 1 by means of the positive fluid path 4, to the negative pump 2 by means of the negative fluid path 5 and to the container 12 of the sample 11 by means of the sample fluid path 6. The fluid paths 5 and 6 and the fluid joint 3 constitute a conduit means for communicating fluid between both pumps. The flow during normal analysis is from positive pump 1 to negative pump 2. When the flow rate (F n ) of the negative pump 2 is higher than the flow rate (F p ) of the positive pump 1, the sample 11 is led out along the test fluid path 6 toward the T-shaped fluid junction, and the flow rate F x Is sucked from the joint 3 to the negative fluid path 5. Mixer 15
After uniformly mixing the solution 10 and the sample 11 in the fluid path 5, the sensor 13 detects the fluid state in the fluid path 5 and sends an output signal to the analysis circuit 14.

:Fの比率を変えることで多数の分析プログラムを
生成できることは明らかであろう。次の3つの方法で所
望の時に所望のF:Fを獲得できることに注意を要す
る。
It will be apparent that a large number of analytical programs can be generated by varying the ratio of F x : F p . It should be noted that the following three methods can be used to obtain a desired F x : F p at a desired time.

(1)Fを一定に保ちながらFを変える、 (2)Fを一定に保ちながらFを変える、 (3)FとFの両方を変える。(1) Changing the F n while keeping the F p constant, (2) changing the F p while keeping the F n constant, changing both (3) F p and F n.

但し、(2)の方法に下記のような利点がある。However, the method (2) has the following advantages.

(i)センサ13を通過する流速が一定になる。このこと
はセンサ応答が流量に従属する場合に望ましい。
(I) The flow velocity passing through the sensor 13 becomes constant. This is desirable when the sensor response is flow dependent.

(ii)T形流体接合3から流体が流れるのに要する時間
が一定になるため、特に滴定の場合に分析が簡単にな
る。
(Ii) Since the time required for the fluid to flow from the T-shaped fluid joint 3 becomes constant, the analysis becomes simple, especially in the case of titration.

(iii)両方のポンプの流速ではなく1つのポンプの流
速、すなわちFを変えることで各種の分析プログラム
を作成できる。
(Iii) Various analysis programs can be created by changing the flow rate of one pump, that is, F p , instead of the flow rate of both pumps.

好適な(2)の方法によると、正のポンプ1が下記の特
性を備える必要がある。
According to the preferred method (2), the positive pump 1 needs to have the following characteristics.

(a)少なくとも測定に関する段階に関してパルスが無
いこと。
(A) There is no pulse at least for the steps related to measurement.

(b)プログラムされた流速の変化(すなわち減衰では
ない)に瞬間的に応答すること。
(B) Instantaneous response to programmed changes in flow velocity (ie not damping).

(c)分析プログラムを繰返し実行する場合に流速再現
率が高いこと。
(C) The flow rate recall rate is high when the analysis program is repeatedly executed.

正のポンプ1の好適実施態様は送入弁と排出弁を備えた
ピストン・シリンダポンプであり、測定を行なう前進工
程1回と後退工程1回を1回の動作周期において完遂す
る。負のポンプ2もこの形式とすると、精度の高い流量
制御と後述するような逆流洗浄を行なうことができる
が、弁を必要とする。生成溶液が汚れていたり、高精度
制御や逆流洗浄を必要としない場合はぜん動ポンプのよ
うなポンプが望ましい。
The preferred embodiment of the positive pump 1 is a piston-cylinder pump with an inlet valve and an outlet valve, which completes one forward stroke and one reverse stroke in which the measurement is performed. If the negative pump 2 is also of this type, it is possible to perform highly accurate flow rate control and backwashing as will be described later, but a valve is required. A pump such as a peristaltic pump is desirable if the product solution is dirty or does not require high precision control or backwashing.

上記のような実施態様を第2a図に示すと共に第3図にさ
らに詳しく示す。第2a図において正のポンプ1と負のポ
ンプ2は溶液弁16,正の弁17,負の弁18,排液弁19と共に
動作するピストン・シリンダ形ポンプである。ピストン
の前進運動または後退運動と同期させて4つの弁を開閉
することで1回の動作周期につき下記の2つの状態が生
まれる。
An embodiment as described above is shown in Figure 2a and in more detail in Figure 3. In FIG. 2a, the positive pump 1 and the negative pump 2 are piston-cylinder type pumps which operate together with the solution valve 16, the positive valve 17, the negative valve 18 and the drain valve 19. By opening and closing the four valves in synchronism with the forward movement or the backward movement of the piston, the following two states are produced in one operation cycle.

(i) 試料11および/または試料溶液10を負の流体路
5に流して測定を行なう流れ状態。
(I) A flow state in which the sample 11 and / or the sample solution 10 is caused to flow through the negative fluid path 5 for measurement.

(ii) 試料11および/または溶液10を正の流体路4並
びに負の流体路5に流さず正のポンプ1に溶液を充填す
ると同時に、反応生成物、不反応試料11または溶液10を
負のポンプ2から排出流体路8に放出する流れ停止状
態。
(Ii) The sample 11 and / or the solution 10 are not allowed to flow in the positive fluid path 4 and the negative fluid path 5 and the positive pump 1 is filled with the solution, and at the same time, the reaction product, the unreacted sample 11 or the solution 10 is made negative. A state in which the flow discharged from the pump 2 to the discharge fluid passage 8 is stopped.

従ってこの分析装置が断続的な動作周期を有するもので
あることが理解されよう。
Therefore, it will be understood that the analyzer has an intermittent cycle of operation.

第3図は第1図および第2a図の好適実施態様をさらに詳
細に示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the preferred embodiment of FIGS. 1 and 2a in more detail.

正のポンプ1はシリンダ46とOリングシール47とピスト
ン48を含んで成る。正の弁17と溶液弁16は、連結ロッド
50に連結されたカム49によって機械的に作動することが
できる。この他、弁16,17を流体圧の変化で作動する玉
弁としたり、スイッチ作動式のソレノイド弁としたり、
あるいはモータ駆動式3方向タップとしてもよい。弁16
と弁17は正のポンプ1が溶液10を充填中か正の流体路4
に沿って溶液10を放出中かによって相互に反対の段階
(開放段階と閉塞段階)で動作する。
The positive pump 1 comprises a cylinder 46, an O-ring seal 47 and a piston 48. Positive valve 17 and solution valve 16 are connecting rods
It can be mechanically actuated by a cam 49 connected to 50. In addition, the valves 16 and 17 can be ball valves that operate with changes in fluid pressure, or switch-operated solenoid valves,
Alternatively, a motor-driven three-way tap may be used. Valve 16
And valve 17 is positive pump 1 is filling solution 10 or positive fluid path 4
Depending on whether or not the solution 10 is being discharged, the operation is performed at the opposite stages (opening stage and closing stage).

負のポンプ2も同様にシリンダ51とOリングシール52と
ピストン53を含んで成る。Oリングシールを設ける代わ
りに、ピストン48,53の終端部にテフロンスポイトのよ
うなやや可撓性の流体シールを設けてもよい。負の弁18
と排出弁19は弁16,17と同期して動作する。シリンダ51
の容量の方がシリンダ46より大きい。ピストン48は、ピ
ストン48がシリンダ46の中に前進してシリンダ46内にあ
る溶液10を正の流体路4に沿って押し出す前進工程と、
ピストン48がシリンダ46から後退して溶液10を容器9か
ら溶液流体路7に沿って導入する後退行程の2つの状態
で動作する。ピストン53もこれと同様に、ピストン53が
シリンダ51内に入ってその内容物を流体路8に押し出す
前進行程と、ピストン53がシリンダ51から後退して流体
(試料11,溶液10または反応生成物)を負の流体路5を
介してシリンダ51内に導入する後退行程の2つの状態で
動作する。ピストン48とピストン53は弁16,17,18,19と
関連して同期的に、但し反対の状態で動作する。溶液弁
16が閉塞している時に正の弁17が開いてピストン48がシ
リンダ46内に入る。それと同時に負の弁18が開いて排出
弁19が閉じ、ピストン53はシリンダ51から引き出され
る。この時ピストン53の後退行程で変位される量の方が
同じ時間でピストン48の前進行程で変位される量より大
きく、その差が流体路5の中に吸引される試料11の量と
等しくなる。それと逆に弁16が開放している時は弁17が
閉じてピストン48がシリンダ46から引き出される。同時
に弁18が閉じて弁19が開き、ピストン53がシリンダ51の
中に進入する。
The negative pump 2 likewise comprises a cylinder 51, an O-ring seal 52 and a piston 53. Instead of providing an O-ring seal, a slightly flexible fluid seal such as a Teflon dropper may be provided at the end portions of the pistons 48 and 53. Negative valve 18
And the discharge valve 19 operates in synchronization with the valves 16 and 17. Cylinder 51
Has a larger capacity than cylinder 46. The piston 48 has an advancing step in which the piston 48 advances into the cylinder 46 to push the solution 10 in the cylinder 46 along the positive fluid path 4.
Piston 48 retracts from cylinder 46 and operates in two states, the retract stroke, in which solution 10 is introduced from vessel 9 along solution fluid path 7. Similarly to the piston 53, the piston 53 enters the cylinder 51 and pushes its contents into the fluid passage 8, and the piston 53 moves backward from the cylinder 51 to remove the fluid (sample 11, solution 10 or reaction product). ) Is introduced into the cylinder 51 through the negative fluid path 5 in the backward stroke. Piston 48 and piston 53 operate synchronously, but in reverse, in association with valves 16,17,18,19. Solution valve
When 16 is closed, positive valve 17 opens and piston 48 enters cylinder 46. At the same time, the negative valve 18 is opened, the discharge valve 19 is closed, and the piston 53 is pulled out from the cylinder 51. At this time, the amount of displacement of the piston 53 in the backward stroke is larger than the amount of displacement of the piston 48 in the forward stroke at the same time, and the difference becomes equal to the amount of the sample 11 sucked into the fluid path 5. . Conversely, when valve 16 is open, valve 17 is closed and piston 48 is withdrawn from cylinder 46. At the same time, the valve 18 is closed and the valve 19 is opened, and the piston 53 enters the cylinder 51.

流体路4,5,6は断面が円環状の管で構成するのが望まし
い。感度を最適化するように内径はできるだけ小さくす
るのが望ましいが、余り小さくし過ぎると詰まる危険性
が生じる。内径の好適範囲は0.5〜2.0mm,より望ましく
は1.0〜1.5mmである。各流体路の長さも実際上可能な限
り短かくして、流れ抵抗を小さくし、検出の遅れを最小
化できるようにするのが望ましいが、特に流体路5はT
形接合3と有効検出位置との間の距離を十分にとって所
要の分析のために適正な反応を行なわせる必要がある
(「反応区域」)。この反応区域の長さは大抵の用途に
おいて10〜30mmの範囲とするのが有利である。
The fluid passages 4, 5 and 6 are preferably constructed by tubes having an annular cross section. It is desirable to make the inner diameter as small as possible to optimize the sensitivity, but if it is made too small, there is a risk of clogging. The preferable range of the inner diameter is 0.5 to 2.0 mm, more preferably 1.0 to 1.5 mm. It is desirable to make the length of each fluid path as short as practically possible so as to reduce the flow resistance and minimize the detection delay.
The distance between the form junction 3 and the effective detection position must be sufficient to allow proper reaction for the required analysis (“reaction zone”). The length of this reaction zone is advantageously in the range of 10 to 30 mm for most applications.

ピストン48およびピストン53の変位は、例えば次のよう
な手段で達成かつ制御することができる。
The displacement of the piston 48 and the piston 53 can be achieved and controlled by the following means, for example.

(1)個別にプログラムした線形アクチュエータ、 (2)速度制御を個別にプログラムしたモータ、 (3)特定の分析プログラムに合うように輪郭取りして
共通の駆動軸に連結したカム。
(1) Individually programmed linear actuators, (2) Individually programmed speed control motors, (3) Cams contoured to a specific analysis program and connected to a common drive shaft.

(1)と(2)の技術はプログラムの柔軟性という利点
があるが、負荷がかかると同期しないために、非常に高
速の周期動作に適さない。これに対して(3)の技術は
負荷下で正確に同期し、可変周期または高速周期に容易
に適合させることができるが、柔軟性を欠き、分析プロ
グラムが変わる毎に異なるカムを必要とする。それでも
この方法は、例えば固定設置などに非常に望ましい方法
である。
The techniques (1) and (2) have the advantage of program flexibility, but are not suitable for very high-speed periodic operation because they do not synchronize when a load is applied. In contrast, technique (3) is precisely synchronized under load and can be easily adapted to variable or fast periods, but lacks flexibility and requires different cams each time the analysis program changes. . Nevertheless, this method is very desirable for fixed installations, for example.

第3図は(3)の技術を示しており、シャフト56に1対
のカム54,55を設けて使用している。カム54,55はステン
レス鋼のような摩耗し難く耐腐食性の材料で構成され
る。「ワイヤカッタ」として周知の装置を用いて、カム
の輪郭線を非常に高精度で所望の数学的曲線に切断する
とよい。これによってピストンの変位を1つの動作周期
から次の周期へ正確に再現できるようになる。カム54,5
5はシャフト57を介してモータ56に連結される。モータ5
6は比較的高速のモータであり、変速装置58によって適
当な周期速度に減速される。モータ56のシャフトに符号
器60が取付けられており、符号器60は周期速度や周期中
の速度変化と無関係に周期毎に一定数のパルスを生成す
る。符号器の発するパルスは、分析回路14を介してセン
サ13の出力に同期化されると共にタイマ59によって記録
されて周期を中断したい場合に使用される。このように
分析回路14は常にカム位置、ひいては流速比を直接的に
認識しており、これを次に挙げる例で説明するように試
料濃度と関連させることができる。
FIG. 3 shows the technique (3), in which the shaft 56 is provided with a pair of cams 54, 55 for use. The cams 54, 55 are made of a material that is hard to wear and is resistant to corrosion, such as stainless steel. A device known as a "wire cutter" may be used to cut the contour of the cam into the desired mathematical curve with very high precision. This allows the piston displacement to be accurately reproduced from one operating cycle to the next. Cam 54,5
5 is connected to a motor 56 via a shaft 57. Motor 5
Reference numeral 6 is a relatively high speed motor, which is decelerated to a proper cycle speed by the transmission 58. An encoder 60 is attached to the shaft of the motor 56, and the encoder 60 generates a fixed number of pulses for each cycle regardless of the cycle speed and speed changes during the cycle. The pulses emitted by the encoder are synchronized with the output of the sensor 13 via the analysis circuit 14 and are recorded by the timer 59 and are used when it is desired to interrupt the cycle. Thus, the analysis circuit 14 always knows directly the cam position, and thus the flow velocity ratio, which can be related to the sample concentration as explained in the examples below.

ここで第2図に戻ると、本発明を実施する他の装置構成
が概略的に提示される。第2b図は、ピストン・シリンダ
形式ではないため弁18,19を要さない連続流形式の負の
ポンプ2を示す。このポンプ2はピストン・シリンダ形
式の正のポンプ1と関連して動作し、正のポンプ1の充
填中はスイッチ20によって停止される。
Returning now to FIG. 2, another apparatus configuration for practicing the present invention is presented schematically. FIG. 2b shows a continuous flow type negative pump 2 which does not require valves 18 and 19 since it is not a piston and cylinder type. This pump 2 operates in association with a positive pump 1 of the piston-cylinder type and is stopped by a switch 20 during the filling of the positive pump 1.

第2c図はピストン・シリンダ形式であるが弁18,19およ
び排液路8を使用しない負のポンプ2を示す。この構成
ではピストン・シリンダ形式の正のポンプ1に溶液10を
充填する際に逆流洗浄を行なうことができる。負のポン
プ2の内容物が負の流体路5に沿って押し戻されて、試
料流体路6を通り、流体路6の端部に設けたフィルタ21
を通過して試料11の中に入る。この時、先に試料11を試
料流体路6に導入した際にフィルタ21に粒子が堆積して
いればそれを除去する。この結果試料11が汚染される
が、個々の静的試料に関して1回だけ測定を行なう場合
には余り問題とならない。1つの試料に関して1回以上
測定を行ないたい場合は、逆流洗浄の間容器12を試料流
体路6から取外して汚染を防止するとよい。試料が流れ
の場合はこれは不必要である。また、溶液10と試料11の
反応で沈殿物が生成される場合は逆流洗浄を行なうこと
はできない。
FIG. 2c shows a negative pump 2 of the piston and cylinder type, but without the valves 18, 19 and the drainage passage 8. With this configuration, backflow cleaning can be performed when the positive pump 1 of the piston / cylinder type is filled with the solution 10. The content of the negative pump 2 is pushed back along the negative fluid path 5, passes through the sample fluid path 6, and the filter 21 provided at the end of the fluid path 6.
To pass into the sample 11. At this time, if particles are deposited on the filter 21 when the sample 11 is first introduced into the sample fluid path 6, it is removed. As a result, the sample 11 is contaminated, but this is not a problem when the measurement is performed only once for each static sample. If it is desired to make more than one measurement on a sample, the container 12 may be removed from the sample fluid path 6 during backwash to prevent contamination. This is not necessary if the sample is a stream. Further, when a precipitate is generated by the reaction between the solution 10 and the sample 11, the backwash cannot be performed.

第2d図は並列式の正のポンプ構成を示しており、正の弁
17と29をそれぞれ組込んだ正の流体路4,24によって正の
ポンプ1,22がY形流体接合23に接続されている。正のポ
ンプ22は、溶液弁26を含む溶液流体路25を介して溶液27
の容器28と接続される。この構成では、正のポンプ1,22
を同時に動作させる複流システムか、あるいは何れか一
方のポンプを動作させる「二者択一」システムとして動
作させることができる。複流システムは試薬または滴定
剤が不安定で、かつ試料11と反応させる前に2種類の成
分(溶液10と27)から調製しなければならない時に有効
である。二者択一システムは溶液10と溶液27が組成や濃
度で異なる場合に複式分析や2範囲からの選択に有効に
使用できる。正のポンプ2つ以上を並列に接続すること
もできる。
Figure 2d shows a parallel positive pump configuration with positive valve
Positive pumps 1, 22 are connected to Y-shaped fluid junction 23 by positive fluid passages 4, 24 incorporating 17 and 29 respectively. The positive pump 22 includes a solution 27 via a solution fluid line 25 including a solution valve 26.
Connected to the container 28 of. In this configuration, the positive pump 1,22
Can be operated as a double-flow system that operates simultaneously, or as a "binary" system that operates either pump. The dual flow system is effective when the reagents or titrants are unstable and must be prepared from two components (solutions 10 and 27) before reacting with sample 11. The alternative system can be effectively used for multiple analysis and selection from two ranges when solution 10 and solution 27 differ in composition and concentration. It is also possible to connect two or more positive pumps in parallel.

第2d図は詳細に示す構成の何れにでも使用できる検出シ
ステムの選択的構成も示している。センサ13を同様のセ
ンサ30と連結して用いて差動センサ対を形成している。
センサ30は第2d図のように流体路4に配置してもよい
し、あるいは第2e図のように試料流体路6、または第2f
図のように負の流体路5上のセンサ13への至近距離に配
置してもよい。最後に挙げたような配置をすると第1次
導関数に近い出力が生まれ、電位差滴定に有効である。
第2d図は容器12での測定の代わりに試料11を管12を通る
流れとする方法も示している。
FIG. 2d also shows an alternative configuration of the detection system which can be used in any of the configurations shown in detail. Sensor 13 is used in conjunction with a similar sensor 30 to form a differential sensor pair.
The sensor 30 may be located in the fluid path 4 as in FIG. 2d, or the sample fluid path 6 as in FIG. 2e, or 2f.
As shown in the figure, it may be arranged at a short distance to the sensor 13 on the negative fluid path 5. The last-mentioned arrangement produces an output close to the first derivative and is effective for potentiometric titration.
FIG. 2d also shows a method of flowing the sample 11 through the tube 12 instead of the measurement in the container 12.

第2e図は正のポンプの直列構成を示している。正のポン
プ13が正の弁34をを含む正の流体路33によってT形流体
接合32に接続され、溶液弁38を含む溶液流体路37を介し
て溶液36の容器35に接続される。混合機39が混合試料11
と溶液10とから生まれる反応生成物と溶液を混合する。
この構成では複数の溶液を用いる連続分析を行なうこと
ができる。2つ以上の正のポンプを直列接続してもよ
い。
Figure 2e shows the positive pump in series configuration. Positive pump 13 is connected to T-fluid junction 32 by positive fluid path 33, which includes positive valve 34, and is connected to container 35 of solution 36, via solution fluid path 37, which includes solution valve 38. Mixer 39 mix sample 11
The solution is mixed with the reaction product produced from the solution 10 and the solution 10.
With this configuration, continuous analysis using a plurality of solutions can be performed. Two or more positive pumps may be connected in series.

第2f図は第2e図の選択例であり、正のポンプ31に代えて
溶液36の容器40を用い、正の弁34を含む正の流体路33に
よってT形流体接合32に接続している。試料弁41は正の
弁34と同期であるが反対の状態で作動する。
FIG. 2f is an example of the selection of FIG. 2e, in which a container 40 for the solution 36 is used instead of the positive pump 31 and is connected to the T-shaped fluid junction 32 by a positive fluid passage 33 including a positive valve 34. . The sample valve 41 operates synchronously with but opposite to the positive valve 34.

第2g図は試料流体路6を除去した構成を示す。正の流体
路4と負の流体路5が試料11の中に浸漬されており、T
形流体接合3が流体路に設けた開口部となってそこから
試料11を導入するように構成されていることが注目され
る。流体が混合機15からセンサ13に達するまでの時間
は、周期速度の他に混合機15とセンサ13との間の流体路
の長さによっても決まる。この長さは試料11と溶液10の
反応が速い場合などには非常に短かくし、試料11と溶液
10の反応が遅い場合には比較的長くするように変化でき
る。第2g図は後者の状態を順略的に示したものである。
FIG. 2g shows a configuration in which the sample fluid passage 6 is removed. The positive fluid path 4 and the negative fluid path 5 are immersed in the sample 11,
It is noted that the shaped fluid joint 3 is configured as an opening provided in the fluid path and the sample 11 is introduced from there. The time required for the fluid to reach the sensor 13 from the mixer 15 is determined not only by the periodic velocity but also by the length of the fluid path between the mixer 15 and the sensor 13. This length should be very short when the reaction between sample 11 and solution 10 is fast.
If the reaction of 10 is slow, it can be changed to be relatively long. Fig. 2g shows the latter state in a schematic manner.

第2g図はセンサ13を負の流体路5に配置せず流体通過路
42に配置し、従って負のポンプ2に導入する流体量に対
して実質的影響を及ぼすことなく被分析物質を流体路5
から拡散膜または透析膜43を介して流体通路42に通すよ
うにした構成も示す。流体通路42に入った被分析物質
は、ポンプ45から一定速度で流体通路42沿いに推進され
る試薬44と反応する。
Fig. 2g shows the fluid passage without the sensor 13 in the negative fluid passage 5.
42, and therefore the analyte to the fluid path 5 without substantially affecting the amount of fluid introduced into the negative pump 2.
Also shown is a configuration in which the fluid is passed through the fluid passage 42 through the diffusion membrane or the dialysis membrane 43. The analyte entering the fluid passage 42 reacts with the reagent 44 propelled along the fluid passage 42 from the pump 45 at a constant speed.

典型的な分析周期は幾つかの段階から成り、その数、性
質、継続時間および順序は特定の分析プログラムに適合
させて変更することができる。各段階の継続時間は時間
間隔で特徴付けることができ、全段階の時間間隔を合計
した和が周期時間となる。
A typical analysis cycle consists of several steps, the number, nature, duration and order of which can be varied to suit the particular analysis program. The duration of each stage can be characterized by a time interval, and the sum of the time intervals of all stages is the cycle time.

複数の正のポンプの流速をF……F、1台の負のポ
ンプの流速をF、試料の流速をFとした場合の流速
に関する基本式は次のようになる。
When the flow rates of a plurality of positive pumps are F p ... F z , the flow rate of one negative pump is F n , and the flow rate of the sample is F x , the basic equation relating to the flow rate is as follows.

=F−(F……+F) 選択的な段階として次のようなものがある。 F x = F n - is (F p ...... + F z) following ones as selective steps.

(a)溶液フラッシング F=F……+F≠O;F=O 負の流体路5に試料11を導入せず、試料11または反応生
成物があればそれを負の流体路5から排出して代わりに
溶液10を入れる。センサ13は試料11または反応生成物が
センサ13を通過して後に基線を記録する。
(A) Solution flushing F n = F p ...... + F z ≠ O; F x = 0 The sample 11 is not introduced into the negative fluid path 5, and if the sample 11 or reaction product is present, the negative fluid path 5 is used. Drain from and add solution 10 instead. The sensor 13 records a baseline after the sample 11 or reaction product has passed through the sensor 13.

(b)試料フラッシング F>F……+FO;F>O Fが高くなるようにして、試料流体路6の中に残って
いる試料を短時間で測定されるべき試料と換える。従っ
て試料流体路6は試料11で初期化される。第2g図の構成
の場合は、この段階は不要である。
(B) Sample Flushing F n> F p ...... + F z O; as F x> O F x becomes high, and the sample to be measured in a short time a sample remaining in the sample fluid passage 6 Change. Therefore, the sample fluid path 6 is initialized with the sample 11. This step is not necessary for the configuration of Figure 2g.

(c)試料の測定 F=F≠O;F…+F=O 負の流体路5に溶液を導入しない。この段階は直接分析
に使用する。
(C) Measurement of sample F n = F x ≠ O; F p ... + F z = not introduce the solution into O negative fluid passage 5. This step is used for direct analysis.

(d)標識 F>F…+FO;F>O 比較的少量の試料11を非常に短時間で負の流体路5に導
入すると、センサ13がシャープなスパイク波形を記録す
るため、これをその後に続く段階の開始点の標識として
使用することができる。この段階は負の流体路5におけ
るセンサ13の位置とは関係なく、標識から終点までの時
間が試料濃度の測定値となる滴定に有用である。
(D) Label Fn > Fp ... + FzO ; Fx > O When a relatively small amount of the sample 11 is introduced into the negative fluid path 5 in a very short time, the sensor 13 records a sharp spike waveform. , Which can be used as a marker for the starting point of the subsequent steps. This step is useful for titrations where the time from the label to the end point is the measured value of the sample concentration, regardless of the position of the sensor 13 in the negative fluid path 5.

(c)試薬添加分析のための単一定量添加 F>F……+FO;F>O; Kの値は個々の反応および試料の濃度範囲に適合するよ
うに選択される。センサ13は段差状変化を記録する。こ
の時段差の高さ(y)が試料11の濃度と関連する。段差
の継続時間センサ13を安定化するのに十分な時間とし
て、yを平均値にできるようにするのが望ましい。
(C) Single quantitative addition for reagent addition analysis Fn > Fp ... + FzO ; Fx >O; The value of K is chosen to suit the particular reaction and concentration range of the sample. The sensor 13 records the step change. At this time, the height (y) of the step is related to the concentration of the sample 11. It is desirable to allow y to be an average value, with sufficient time for the step duration sensor 13 to stabilize.

(f)多重定量添加 すなわちK1,K2……Kを変更することによって上昇ま
たは下降する一連の段差状変化を生み出すことができ
る。センサが一連の段差の高さy1,y2,……yを記録す
るが、その差は等しい場合と等しくない場合がある。定
量添加段階は既知量試薬添加分析に使用される。
(F) Multiple quantitative addition That is, by changing K 1 , K 2, ... K n , it is possible to produce a series of step-like changes that rise or fall. The sensor records a series of step heights y 1 , y 2 , ... Y n, which may or may not be equal. The quantitative addition step is used for known quantity reagent addition analysis.

(g)簡単な滴定または試薬添加分析のための単一勾配
形成 f(t)を例えば線形または非線形関数など段階時間に
関する上昇または下降関係とする時、 F>F……+FO;FO; この時勾配は下記の何れかに等しい の時に開始、終了する。
(G) Single gradient formation for simple titration or reagent addition analysis When f (t) is an ascending or descending relationship with respect to step time, eg linear or non-linear function, F n > F p ...... + F z O; F x O; At this time the slope is equal to one of the following Start and end at.

(1)無限大、すなわちF……+F=O (2)ゼロ、すなわちF=O (3)特定範囲の試料濃度に合わせて変えることのでき
るKa(開始定数)とKb(終了定数)。初期値対最終値の
比率 が滴定範囲を決定する。
(1) Infinity, that is, Fp ... + Fz = O (2) Zero, that is, Fx = O (3) Ka (starting constant) and Kb (end constant) that can be changed according to the sample concentration in a specific range. ). Ratio of initial value to final value Determines the titration range.

(h)より複雑な滴定用の多重勾配形式 1つ以上の関数、 を用いて一連の勾配を生み出すことができる。例えば、
f1(t)=f2(t)は中心点を中心しとて対称の上昇/
下降二重滴定を生む。勾配は滴定の他、試薬添加分析に
も用いることができる。
(H) Multiple gradient format for more complex titrations One or more functions, Can be used to generate a series of gradients. For example,
f 1 (t) = f 2 (t) rises symmetrically with respect to the center point /
Produces a downward double titration. The gradient can be used not only for titration but also for reagent addition analysis.

(i)停止 F=F……+F=F=O この段階は反応時間を遅くして、試料流体路6の完成ま
たは移動を行なうのに有効である。
(I) Stop Fn = Fp ... + Fz = Fx = O This step is effective for delaying the reaction time and completing or moving the sample fluid path 6.

(j)弁の変更 第2図および第3図に示した弁は何れも開放状態か閉塞
状態にあり、他の弁と同期してまたは独立して変更する
ことができる。
(J) Change of valve The valves shown in FIGS. 2 and 3 are both open or closed, and can be changed in synchronization with other valves or independently.

(k)充填 弁で正と負の流体路を閉じた状態で、正のポンプに溶液
容器から溶液を充填する。
(K) Filling With the valve closing the positive and negative fluid paths, the positive pump is filled with the solution from the solution container.

(l)排出 弁で正と負の流体路を閉じた状態で、負のピストン形ポ
ンプの内容物を排水路に排出する。これは(k)の段階
と同時に行なわれる。
(L) Discharge While the positive and negative fluid paths are closed by the discharge valve, the content of the negative piston pump is discharged to the drain path. This is done at the same time as step (k).

(m)移転 (i),(k),(l)の段階のように正の流体路4内
と負の流体路5流体の流れが生じない状態で試料流体路
6を別の試料に移転することができる。
(M) Transfer Transfer of the sample fluid path 6 to another sample in the positive fluid path 4 and the negative fluid path 5 in the state where the flow of the fluid does not occur as in the steps of (i), (k) and (l). can do.

(n)逆転洗浄 正の流体路4を閉じ、かつ負の流体路5を開いた状態
で、負のピストン形ポンプ2の内容物を上述のように負
の流体路5に沿って押し戻す。
(N) Reverse Washing With the positive fluid passage 4 closed and the negative fluid passage 5 open, the contents of the negative piston pump 2 are pushed back along the negative fluid passage 5 as described above.

囲繞に説明した本発明による分析装置の構成は、周知の
流通法と同じく精密に量測定を行なう必要をなくしただ
けでなく、これまでの流通法に共通する問題であった試
料を流路の中に噴射または注入する必要性も無くした点
で、先行技術よりはるかに優れている。噴射用の装置は
比較的複雑であり、試料から試料へ汚染する虞れもあ
る。本発明のように複式ポンプを用いて試料を吸引させ
る構成は比較的簡単であり、フラッシングが容易なため
汚染の問題も無い上、非常に高精度である。また、先行
技術では好んで用いられたが問題の多いぜん動式ポンプ
の代わりに、単純なピストンポンプを使用することがで
きる。
The configuration of the analyzer according to the present invention described in the surroundings not only eliminates the need to perform a precise amount measurement as in the well-known flow method, but also causes the sample flow path to be a problem common to the conventional flow methods. It is far superior to the prior art in that it also eliminates the need to inject or inject. The jetting device is relatively complex and there is a risk of sample-to-sample contamination. As in the present invention, the structure for sucking the sample by using the double pump is relatively simple, and since flushing is easy, there is no problem of contamination and the accuracy is very high. Also, a simple piston pump can be used in place of the problematic peristaltic pump that was favored in the prior art.

本発明の分析方法は非常に少量(1ml以下)の試料をこ
れまでの流通法に比べて高速に、しかも高再現率で処理
することができる。空気分割分析法(air-segmented an
alysis)は1回20秒で分析を行なうことができ、フロー
噴射分析法は1回10〜20秒で行なえるが、本発明の方法
では反応時間およびセンサ応答にもよるが1回1秒以下
で行なうことができる。分析と分析の切換時にも、本発
明の装置は試料と試薬を速やかに交換できる。再現率は
滴定の場合で0.1%より良く、試薬添加分析の場合で1
%より良いことが照明されている。
The analysis method of the present invention can process a very small amount (1 ml or less) of a sample at a higher speed and with a higher reproducibility than conventional flow methods. Air-segmented an
analysis can be performed in 20 seconds once, and the flow injection analysis method can be performed in 10 to 20 seconds once, but in the method of the present invention, it is 1 second or less per time depending on the reaction time and the sensor response. Can be done at. Even when switching between analyzes, the device of the present invention can quickly exchange the sample and the reagent. Reproducibility is better than 0.1% for titration and 1 for reagent addition analysis.
% Better is illuminated.

本発明の方法の中に積極的な混合動作を含む場合は、試
薬添加分析において注入された試料と測定反応生成物と
の間に再現可能で密接な量的関係が存在すると考えられ
る。これによって感度が増すと共に、空気分割式分析や
フロー噴射分析と対照的に広範囲の較正標準液を用いる
必要が最少化される。通常は1種ないし2種類の標準液
で十分である。
When the method of the present invention includes an aggressive mixing action, it is believed that there is a reproducible and close quantitative relationship between the injected sample and the measured reaction product in the reagent addition analysis. This increases sensitivity and minimizes the need to use a wide range of calibration standards as opposed to air split or flow jet analyses. Usually, one or two standard solutions are sufficient.

本発明の方法の融通性についても以上の説明から明らか
であろう。本発明の方法は高圧や可変圧力に抗する場合
も含めての連続オンライン用途、個々の試料および1種
類の試料の微少な部分に応用することができる。
The flexibility of the method of the present invention will also be apparent from the above description. The method of the present invention can be applied to continuous online applications, including those withstanding high pressures and variable pressures, individual samples and a small portion of a single sample.

本発明がこの他にもつ重要な利点は、ピストン・シリン
ダポンプにより高精度の流速制御を達成し得る点に関連
する。このため予想される終点値近辺の非常に狭い流速
範囲の中で滴定を行なうことができる。このため感度が
増し、範囲の微細度は周知の流通法に基く技術の場合よ
り小さくなる。
Another important advantage of the present invention relates to the fact that a piston-cylinder pump can achieve highly accurate flow rate control. Therefore, titration can be performed within a very narrow flow velocity range around the expected end point value. This increases the sensitivity and the fineness of the range is smaller than in the case of the technology based on the well-known distribution method.

本発明の分析装置を断続繰返し動作させることによっ
て、動作上の不都合を生じることなく非常に簡単な逆流
洗浄用の構成を組入れることができ、試料流路のフラッ
シングおよび付随するフィルタの洗浄を行なうことがで
きる。
By operating the analyzer of the present invention intermittently and repeatedly, it is possible to incorporate a very simple structure for backwashing without causing any operational inconvenience, and to perform flushing of the sample flow path and washing of the associated filter. You can

最後に注目すべき点は、これまで流通法またはバッチ技
術の何れかを用いてしか達成されなかった幾つかの特徴
を1つの技術に結合した点である。中でも注目される特
徴は溶剤に対する制限が無くなり、広い範囲から検出シ
ステムを選択することができ(バッチ技術により可
能)、嫌気性測定、緩慢反応、2つのセンサを用いての
差動検出または誘導検出、およびセンサ遅延の自動補償
に応用することができる(全て、従来の流通法を1つま
たはそれ以上用いて可能)。
A final point to note is the combination of several features into one technology, which has hitherto been achieved only using either distribution methods or batch technology. Among them, the features of interest are that there are no restrictions on solvents, detection systems can be selected from a wide range (possible by batch technology), anaerobic measurement, slow reaction, and differential detection or induction detection using two sensors. , And automatic compensation of sensor delays (all possible using one or more conventional distribution methods).

より詳細に言うと、本発明の装置はステンレス鋼,ガラ
ス,ポリプロピレン,テフロン等の化学的不活性の材料
でその全体を構成できるため、化学的に強力な溶液と共
に使用することができる。さらに、高速反応の場合、混
合が完全であることと混合機15からセンサ13まで流体路
5の中に滞留する時間が短かいことから温度式検出機の
使用が可能である。静電効化が無いということは、本発
明の方法と手段が電位差センサに適することを意味して
いる。システムが外気に対して閉塞されており、開放さ
れることがないため、嫌気性分析を行なうことも可能で
ある。
More specifically, the apparatus of the present invention can be constructed entirely of chemically inert materials such as stainless steel, glass, polypropylene, Teflon, etc., so that it can be used with chemically strong solutions. Furthermore, in the case of a high-speed reaction, the temperature type detector can be used because the mixing is complete and the residence time from the mixer 15 to the sensor 13 in the fluid path 5 is short. The absence of electrostatic activation means that the method and means of the invention are suitable for potentiometric sensors. Anaerobic analysis is also possible because the system is closed to the atmosphere and does not open.

例 1 実現可能な分析プログラムが無限にある中で、(j1),
(b),(a1),(f),(a2),(j2)(k,l) の段階をこの順序で(上で用いた符号を使用)含む多重
定量試薬添加分析を分析プログラムの一例として選択
し、これについて詳細に検討することにより動作原理に
ついて説明する。また直接分析および滴定に関する他の
例についても、既に説明した各段階に関連して簡単に検
討することにする。
Example 1 (j 1 ), with infinite number of feasible analysis programs,
Analyze multiple quantitative reagent addition analysis including steps (b), (a 1 ), (f), (a 2 ), (j 2 ) (k, l) in this order (using the symbols used above) The operation principle will be described by selecting the program as an example and examining it in detail. Other examples of direct analysis and titration will also be briefly discussed in relation to the steps already described.

この例に関して、第4a図がピストン48の行程長、第4b図
がピストン53の行程長を示し、第4c図がF、第4d図が
、第4e図がFをそれぞれプロットしており、第4f
図はセンサ13の出力を示してる。全て同じ水平時間軸上
にとった動作周期時間を関数としてプロットしており、
Oの点(左側)からOの点(右側)までの時間が1周期
を表わす。第4f図は流体がT形流体接合3からセンサ13
まで移動する時間をとっているため、第4a,b,c,d,e図に
関してずれている。この遅延は時間点Oから時間点O
までの間隔で表わされている。
For this example, path length of the FIG. 4a is a piston 48, FIG. 4b represents the stroke length of the piston 53, the 4c diagram F n, the 4d diagram F p, the 4e diagram plotting the F x, respectively And 4f
The figure shows the output of the sensor 13. All the operation cycle times taken on the same horizontal time axis are plotted as a function,
The time from the point O (left side) to the point O (right side) represents one cycle. Figure 4f shows that the fluid is from the T-type fluid junction 3 to the sensor 13
Since it takes time to move to, it is deviated with respect to Figures 4a, b, c, d, and e. This delay is from time point O to time point O *
The interval is up to.

第4a図と第4b図の関係を明確に説明するために、ピスト
ン48とピストン53の断面積を等しいと仮定するが、これ
は決して本質的条件でないことは諭解されよう。また、
やはりこの例の目的上、センサ13が試薬10と試料11から
形成される反応生成物生物を測定し、試薬10にも試料11
にも応答しないと仮定する。
To clarify the relationship between FIGS. 4a and 4b, it is assumed that pistons 48 and 53 have equal cross-sectional areas, but this is by no means essential. Also,
Also for the purposes of this example, sensor 13 measures the reaction product organisms formed from reagent 10 and sample 11, and reagent 10 and sample 11 as well.
Suppose you don't respond to.

次に各段階につい詳細に説明することにする。Next, each step will be described in detail.

段階(j1) 0からt1までの時間間隔において、弁16と弁19が閉塞さ
れ、同時に弁17と弁18が開放される。0からt1までの時
間にピストン48もピストン53も移動しないため、弁の変
更と共に流体路4,5に圧力サージが発生するのが防止さ
れる。
In the time interval from stage (j 1 ) 0 to t 1 , valves 16 and 19 are closed and at the same time valves 17 and 18 are opened. Since neither the piston 48 nor the piston 53 moves during the time from 0 to t 1, it is possible to prevent the pressure surge from occurring in the fluid paths 4 and 5 when the valve is changed.

段階(b) t1からt2の時間間隔において、弁16と19が閉じ弁17と18
が開いた状態でピストン53がシリンダ51から後退し、0
から1の位置へ移動するため、流体が流速Fで流体路
5に沿って導入される。やはり時間t1を開始点とする
が、ピストン48は同じt1からt2の時間間隔に移動しな
い。まず試料流体路6に前から含まれていた試料が測定
すべき試料11によってT形流体接合3へ、さらに流体路
6に沿って誘導される。反応生成物が形成されないた
め、センサ13は基線を記録する。Fがゼロである必要
はないが、試料のフラッシングが最短時間で終わるよう
に比較的小さい値にする必要はある。
Step (b) In the time interval from t 1 to t 2 , valves 16 and 19 are closed and valves 17 and 18 are closed.
The piston 53 retracts from the cylinder 51 with the
To the 1 position, fluid is introduced along the fluid path 5 at a flow rate F n . Again starting at time t 1 , piston 48 does not move in the same time interval from t 1 to t 2 . First, the sample previously contained in the sample fluid path 6 is guided by the sample 11 to be measured to the T-shaped fluid joint 3 and further along the fluid path 6. Sensor 13 records the baseline because no reaction products are formed. F p need not be zero, but it should be relatively small so that the flushing of the sample is finished in the shortest time.

段階(a1) t2からt3までの時間間隔において、弁16と19が閉じ弁17
と18が開いて、ピストン53がシリンダ51から後退し、位
置lから位置mまで移動し、流体が流速Fで流体路5
に沿って導入される。それと同時にピストン48はt2から
t3までの間にシリンダ46の中に進入し、位置0から位置
gへ移動するため、溶液10(この場合は試薬)がF
等しいFで流れるようになる。試料11は流体路6に沿
って流れず、T形流体接合3までの流体路6の中に収容
されており、流体路5から排出されて溶液10と入れ代わ
る。こうして試料流体路6が分析すべき試料11で初期化
されるが、流体路5の中には試料11が含まれない。分析
器14は基線を記録する。
During the time interval from stage t 2 to stage t 3 (a 1 ) valves 16 and 19 close and valve 17
And 18 are opened, the piston 53 moves backward from the cylinder 51, moves from the position 1 to the position m, and the fluid flows at the flow velocity F n to the fluid path 5.
Will be introduced along with. At the same time, the piston 48 starts from t 2.
By t 3 it has entered the cylinder 46 and moved from position 0 to position g so that the solution 10 (reagent in this case) flows with F p equal to F n . The sample 11 does not flow along the fluid path 6, is contained in the fluid path 6 up to the T-shaped fluid joint 3, and is discharged from the fluid path 5 to replace the solution 10. Thus, the sample fluid path 6 is initialized with the sample 11 to be analyzed, but the fluid path 5 does not contain the sample 11. The analyzer 14 records the baseline.

段階(f) T3からt4までの時間間隔において弁16と19が閉じ、弁17
と18が開いてピストン53がシリンダ51から後退し、位置
mから位置nへ移動するため、流体が流速Fで流体路
5に導入される。それと同時にt3からt4までの時間間隔
においてピストン48がシリンダ46の中へさらに進入し、
位置gから位置hへ移動するため、試薬10が流体路4に
沿ってF以下の流速で流れるようになる。試料11はT
形流体接合3に吸引され、そこで試薬10と合流し、混合
機15によって混合されてセンサ13を通過した後退のポン
プ2へ流れる。この段階中にF/Fの比率を増分変化
させることにより、高さy1,y2,y3,y4の階段状出力が得
られる。これはセンサの応答曲線に関する情報を与える
ものであり、もしこの増分差(すなわちy4−y3,y3−y2,
y2−y1)が等しくない場合は、試料と標準液の間でプロ
フィール整合するにより精度が改善される。増分数は幾
つにしても良いが、センサを安定化するのにかかる時間
によってその数を初めに決定する。混合が終了すると、
試料の濃度と高さy1,y2,y3,y4の間に定量的関係が存在
するようになる。
Step (f) valves 16 and 19 are closed and valve 17 is closed during the time interval from T 3 to t 4.
And 18 open and the piston 53 moves backward from the cylinder 51 and moves from the position m to the position n, so that the fluid is introduced into the fluid passage 5 at the flow velocity F n . At the same time, the piston 48 further moves into the cylinder 46 in the time interval from t 3 to t 4 ,
The movement from the position g to the position h causes the reagent 10 to flow along the fluid path 4 at a flow rate of F n or less. Sample 11 is T
It is sucked into the shaped fluid junction 3, where it merges with the reagent 10, is mixed by the mixer 15 and flows into the retracting pump 2 which has passed the sensor 13. By incremental change the ratio of F x / F p During this stage, stepped output of the height y1, y2, y3, y4 are obtained. This gives information about the response curve of the sensor, if this incremental difference (i.e. y4-y3, y3-y2,
If y2-y1) are not equal, profile matching between sample and standard improves accuracy. There may be any number of increments, but the number is initially determined by the time it takes to stabilize the sensor. When mixing is complete,
There will be a quantitative relationship between the sample concentration and the heights y1, y2, y3, y4.

段階(a2) t4からt5までの時間間隔において、弁16と19が閉じ弁17
と18が開いた状態でピストン53がシリンダ51から後退
し、位置nから位置pまで移動するため、流体が流体路
5に沿って流速Fで導入される。それと同時にピスト
ン48がさらにシリンダ46に進入して位置hから位置iま
で移動し、溶液10がFに等しい流速で流れるようにな
る。試料11は試料流体路6に沿って流れず、反応生成物
が流体路5から排出されて溶液10と入替るわる。分析器
14は前のように基線を記録する。
During the time interval from step t 4 to t 5 of stage (a 2 ) valves 16 and 19 are closed and valve 17 is closed.
With the pistons 18 and 18 open, the piston 53 moves backward from the cylinder 51 and moves from the position n to the position p, so that the fluid is introduced along the fluid path 5 at the flow velocity F n . At the same time, the piston 48 further enters the cylinder 46 and moves from the position h to the position i, so that the solution 10 flows at a flow rate equal to F n . The sample 11 does not flow along the sample fluid path 6, but the reaction product is discharged from the fluid path 5 and replaced with the solution 10. Analyzer
14 records the baseline as before.

t1からt5までの時間間隔がピストン48の全前進行程とピ
ストン53の全後退行程を表わしているのに対し、t6から
t0までの時間間隔はピストン48の全後退行程とピストン
53の全前進行程を表わしており、両ピストン共最初の始
動位置、すなわちt0の位置にもどる。
The time interval from t 1 to t 5 represents the total forward stroke of the piston 48 and the total backward stroke of the piston 53, while from t 6
The time interval up to t 0 is the total retract stroke of the piston 48 and the piston.
It represents the total forward travel of 53, and both pistons return to the initial starting position, ie the position of t 0 .

段階(j2) t5からt6までの時間間隔において、弁16と19が開放され
るのと同時に弁17と18が閉塞される。t5からt6までの間
はピストン48もピストン53も移動しないため、弁の変更
を行なうのに伴なって流体路4,5に圧力サージが発生す
るのが防止される。
In the time interval from stage (j 2 ) t 5 to t 6 , valves 16 and 19 are opened and at the same time valves 17 and 18 are closed. Because during the period from t 5 to t 6 the piston 48 also the piston 53 does not move, the pressure surges in the fluid passage 4 and 5 is accompanied is prevented from occurring to make changes of the valve.

段階(k,l) t6から0までの時間間隔において、弁16と19が開き、弁
17と18が閉じた状態でピストン53がシリンダ51に進入し
て位置pから位置0まで移動するため、内容物が流体路
8に沿って排水口へと押し出される。それと同時にt6
ら0までの時間間隔においてピストン48がシリンダ46か
ら後退し、位置iから位置0へ移動するため、溶液10が
流体路7に沿って流れてシリンダ46に入るようになる。
流体路4,5では溶液10の流れは生じないいが、どちらの
流体路にも溶液10が存在している。この間に試料流体路
6を別の試料に移すことができる。こうして次の動作周
期を再開する。
In the time interval from stage (k, l) t 6 to 0, valves 16 and 19 open and
The piston 53 enters the cylinder 51 and moves from position p to position 0 with 17 and 18 closed, so that the contents are pushed out along the fluid path 8 to the drain port. At the same time, in the time interval from t 6 to 0, the piston 48 moves backward from the cylinder 46 and moves from the position i to the position 0, so that the solution 10 flows into the cylinder 46 along the fluid path 7.
The solution 10 does not flow in the fluid paths 4 and 5, but the solution 10 exists in both fluid paths. During this time, the sample fluid path 6 can be transferred to another sample. In this way, the next operation cycle is restarted.

本発明の装置の有用性を立証するために、次のような分
析を行なった。1リットルにつきそれぞれ500マイクロ
グラムと1000マイクログラムの沃化物標準液と低脂肪牛
乳を装置内に別々に吸引し、沃化物イオン選択電極と単
一のAg/Ag Cl/1M KCl基準電極を含むフロースルーセル
(容積10マイクロリットル)をセンサとして1リットル
につき1000マイクログラムの沃化物標準液に0.01Mの塩
化カリウム(「試薬」)を既知量添加することによって
測定し、内径1.6mmの導管内部において20Hzで振動する
マイクロリード(20mm×0.7mm)により混合した。1回
の動作周期で吸引される溶液の量と消費される試薬の量
は、ポンプの特性および変位速度から判断して、1回の
動作周期時間を15秒とし、2段階定量添加法を採用して
吸引溶液対試薬の比をそれぞれ60:40と40:60とした場
合、それぞれ0.9mlであった。この測定を数回反復した
結果、再現率は1%以内であった。また2つの標準液か
ら牛乳中の沃化物の量は、1リットルにつき、760マイ
クログラムであると算出された。
In order to prove the usefulness of the device of the present invention, the following analysis was conducted. Flows containing 500 and 1000 micrograms of iodide standard solution and low-fat milk separately per liter, respectively, into the device and including an iodide ion selective electrode and a single Ag / Ag Cl / 1M KCl reference electrode. Measured by adding a known amount of 0.01M potassium chloride (“reagent”) to 1000 micrograms of iodide standard solution per liter using a through cell (volume of 10 microliters) as a sensor, inside a conduit with an inner diameter of 1.6 mm. The mixture was mixed by a micro reed (20 mm x 0.7 mm) vibrating at 20 Hz. Judging from the characteristics of the pump and the displacement rate, the amount of solution aspirated and the amount of reagent consumed in one operation cycle are set to 15 seconds per operation cycle, and the two-step quantitative addition method is used. Then, when the ratio of the aspirated solution to the reagent was 60:40 and 40:60, respectively, it was 0.9 ml. As a result of repeating this measurement several times, the recall was within 1%. The amount of iodide in milk from the two standard solutions was calculated to be 760 micrograms per liter.

例 2 第5図は(j1),(b),(a1),(d),(g),
(a2),(j2),(l,m)の段階から成る標識付き単一
勾配プログラムを図示したものであり、説明の都合上こ
の例は特に電位差滴定、より詳細には従来の結合pH電極
をセンサとして用いる酸塩基滴定に関するものとする。
段階(b)は前の試料を排出して測定されるべき試料に
換える段階を示す。標識段階(d)は滴定の開始を定め
るシャープなスパイクを示す。この場合の勾配段階
(g)はFにおいて制御された下降直線を示し、F
において上昇直線を示しているが、勾配が線形である必
要はない。終点は時間点tにあり、標識からtまで
の時間間隔がセンサ遅延を補償した試料濃度の測定値と
なる。センサ応答に遅延が生じると標識と終点の両方を
同じ時間間隔だけ変更するためである。滴定範囲はF
/F(段階(g)の開始)対F/F(段階(g)の終
了)の比によって決定し、特定の試料群の濃度のばらつ
きに適合するように選択すれば良い。
Example 2 FIG. 5 shows (j 1 ), (b), (a 1 ), (d), (g),
(A 2), (j 2 ), (l, m) is an illustration of the labeled single gradient program comprises the step of, convenience this example description particularly potentiometric titration, and more particularly a conventional bond It relates to acid-base titration using a pH electrode as a sensor.
Step (b) represents the step of discharging the previous sample and replacing it with the sample to be measured. Labeling step (d) shows a sharp spike defining the start of the titration. The gradient stage (g) in this case shows a controlled falling straight line at F p , and F x
Although a rising line is shown at, the slope need not be linear. The end point is at time point t e , and the time interval from the label to t e is the measured value of the sample concentration that compensates for the sensor delay. This is because if the sensor response is delayed, both the sign and the end point are changed by the same time interval. Titration range is F x
/ F p determined by the ratio of (the end of step (g)) (stage (start of g)) versus F x / F p, may be chosen to match the variations in the concentration of a particular sample group.

滴定分析を下記のように行なった。Titration analysis was performed as follows.

塩素がそれぞれ2.0ppm,2.5ppm,3.5ppmの次亜塩素酸ナト
リウム標準溶液と塩素処理した水道水を別々に装置内吸
引し、沃素化物イオン選択電極と単一Ag/AgCl/1M KCl基
準電極を含むフロースルーセル(容積10マイクロリット
ル)をセンサとして用いてpH4.7緩衝液中で5×10-5Mの
沃化物に対して滴定し、内径1.6mmの導管内部において2
0Hzで振動するマイクロリード(20mm×0.7mm)により混
合した。動作周期時間を30秒とし、単一の線形勾配を採
用して滴定範囲を4とすると、この場合もやはり吸引さ
れた溶液量と消費された滴定剤の量はそれぞれ0.9mlで
あった。終点を第1次導関数から測定し、開始から終点
までかかった時間を性格に測定した。各測定を数回反復
した結果、再現率は0.1%以内であり、水道水の中に残
留する塩素の総量は標準液から2.8ppmと算出された。
The sodium hypochlorite standard solution with chlorine of 2.0 ppm, 2.5 ppm, and 3.5 ppm and chlorinated tap water are separately sucked into the device, and the iodide ion selective electrode and the single Ag / AgCl / 1M KCl reference electrode are connected. Using a flow-through cell (volume: 10 microliters) as a sensor, titrate to 5 × 10 -5 M iodide in pH 4.7 buffer, and use 2 inside a 1.6 mm inner diameter conduit.
The mixture was mixed by a micro reed (20 mm x 0.7 mm) vibrating at 0 Hz. If the operating cycle time was 30 seconds and a single linear gradient was adopted and the titration range was 4, the amount of solution sucked and the amount of titrant consumed were again 0.9 ml each. The end point was measured from the first derivative, and the time taken from the start to the end point was measured personally. As a result of repeating each measurement several times, the recall was within 0.1%, and the total amount of chlorine remaining in tap water was calculated to be 2.8 ppm from the standard solution.

例 3 第6図は(j1),(b)(a1)(c),(a2),
(j2).(n)の段階から成る逆流洗浄を含む直接分析
プログラムを図示する。
Example 3 FIG. 6 shows (j 1 ), (b) (a 1 ) (c), (a 2 ),
(J 2 ). 6 illustrates a direct analysis program including a backwash comprising step (n).

この場合の溶液10は通常の場合、分析すべき物質を既知
濃度で含む標準液であり、これをセンサ13はどちらの段
階(a)においても基線として記録する。段階(c)で
は溶液10が流体路5に流入しないため、この段階でセン
サ13の記録する高さyが試料11の濃度の測定値とな
る。この場合、弁の変更(j2)は弁16と17にのみ関連し
て行なう。逆流洗浄段階(n)において、シリンダ51の
中に含まれる試料11と溶液10の混合物が流体路5および
試料流体路6に沿って押し戻される。シリンダ51の内容
物がシリンダ51内部に均等に分布されるわけではないの
で、センサ13は不規則な曲線を記録する。
The solution 10 in this case is usually a standard solution containing a known concentration of the substance to be analyzed, which the sensor 13 records as a baseline in both stages (a). Since the solution 10 does not flow into the fluid path 5 in the step (c), the height y x recorded by the sensor 13 in this step becomes the measured value of the concentration of the sample 11. In this case, the valve change (j 2 ) is made only in relation to valves 16 and 17. In the backwash step (n), the mixture of the sample 11 and the solution 10 contained in the cylinder 51 is pushed back along the fluid path 5 and the sample fluid path 6. Since the contents of the cylinder 51 are not evenly distributed inside the cylinder 51, the sensor 13 records an irregular curve.

より詳細な例として、超小型pH電極と基準電極を含むフ
ロースルーセル(有効セル容積50マイクロリットル)を
通して0.9mlの水道水を30秒周期で吸引し、NBS6.88燐酸
塩緩衝液の基線と比較して水道水のpHを測定した。pH測
定値は7.52であり、再現率は0.01pHより優れていた。
As a more detailed example, 0.9 ml of tap water was aspirated every 30 seconds through a flow-through cell (effective cell volume of 50 microliters) containing a microminiature pH electrode and a reference electrode, and a baseline of NBS6.88 phosphate buffer solution In comparison, the pH of tap water was measured. The measured pH value was 7.52, and the recall was better than 0.01 pH.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーチエイ,ラツスル・マースデン オ−ストラリア連邦、イン・ザ・ステイ ト・オブ・クイ−ンズランド、デユラツ ク、4077、フリーマン・ロード・36 (72)発明者 スウイートマン,デニス・ラツスル オ−ストラリア連邦、イン・ザ・ステイ ト・オブ・クイ−ンズランド、コリンダ・ 4075、オツクスリイ・ロード・811 (56)参考文献 特開 昭52−128195(JP,A) 特開 昭56−57954(JP,A) 特開 昭58−117458(JP,A) 特開 昭59−116550(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Peachay, Ruthsul Marsden Austrian Federation, In the State of Queensland, Deyurac, 4077, Freeman Road 36 (72) Inventor Sweetman, Dennis Ratsul, Australian Federation, In the State of Queensland, Corinda 4075, Oxkury Road 811 (56) Reference JP-A-52-128195 (JP, A) Kai 56-57954 (JP, A) JP 58-117458 (JP, A) JP 59-116550 (JP, A)

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一対の出入口(16、17)を含む、第1の流
速で流体を送出する第1のポンプ手段(1)と、少なく
とも一つの出入口(18)を含む、第2の流速で流体を吸
引する第2のポンプ手段(2)と、第1ポンプ(1)の
第1出入口(17)から第2ポンプ(2)の一つの出入口
(18)まで流体の流れを連通させる導管手段(4、5)
と、前記導管手段(5)内の検出位置で流体の状態を検
出するために導管手段(5)に結合するセンサ手段(1
3)と、少なくとも一つの個別流速比率、一連の個別流
速比率、流速比率の個別傾度、又は流速比率の一連の個
別傾度により、各々が規定される機能段階の順序に従い
前記第1及び第2の流速の複数の比率を生み出すために
少なくとも一つのポンプ手段の流速を制御可能に変化さ
せるために前記第1及び第2のポンプ手段(1、2)の
少なくとも一つに動作的に連結されている流速制御手段
(100)とを含む分析装置であって、第1のポンプ手段
(1)の前記第1の出入口(17)と検出位置との間にあ
る、分析すべき試料流体を前記導管手段(5)に入れる
ための導管手段(4、5)内の流体接合(3)と、試料
流体に添加するための第1のポンプ手段(1)により前
記導管手段(4)に送出された試薬流体と試料流体を混
合し、混合流体を形成する、前記流体接合(3)と前記
検出位置の間にある手段(15)とが設けられており、前
記流速制御手段(100)は、試料流体が前記流体接合
(3)で吸引され、前記検出位置に引っ張られるように
第2の流速を前記第1の流速よりも大きくすべく前記第
1及び第2のポンプ手段の少くとも一方を制御し、前記
試料流体の分析は、前記第1及び第2の流速の複数の比
率に対して検出位置における前記混合流体の状態の関係
により決定され、検出位置で分析された前記混合流体の
状態は第1及び第2の流速の比率により決定されること
を特徴とする分析装置。
1. At a second flow rate comprising a first pump means (1) for delivering fluid at a first flow rate, comprising a pair of inlets and outlets (16, 17) and at least one inlet (18). Second pump means (2) for sucking fluid and conduit means for communicating fluid flow from the first inlet / outlet (17) of the first pump (1) to one inlet / outlet (18) of the second pump (2) (4,5)
And a sensor means (1) coupled to the conduit means (5) for detecting the condition of the fluid at a detection position within said conduit means (5).
3) and at least one individual flow rate ratio, a series of individual flow rate ratios, a separate gradient of flow rate ratios, or a series of individual gradients of flow rate ratios, each according to the sequence of functional steps defined above Operatively connected to at least one of said first and second pump means (1, 2) for controllably varying the flow rate of at least one pump means to produce a plurality of ratios of flow rates. An analyzer including a flow rate control means (100), wherein a sample fluid to be analyzed is present between the first inlet / outlet port (17) of the first pump means (1) and a detection position by the conduit means. Fluid junction (3) in conduit means (4, 5) for entry into (5) and reagent delivered to said conduit means (4) by first pump means (1) for addition to sample fluid Mix fluid and sample fluid to form mixed fluid And a means (15) between the fluid junction (3) and the detection position is provided, and the flow velocity control means (100) sucks the sample fluid at the fluid junction (3), At least one of the first and second pump means is controlled to make the second flow rate higher than the first flow rate so as to be pulled to the detection position, and the analysis of the sample fluid is performed by the first and second pump means. The state of the mixed fluid is determined by the relationship of the state of the mixed fluid at the detection position with respect to a plurality of ratios of the second flow velocity, and the state of the mixed fluid analyzed at the detection position is determined by the ratio of the first and second flow velocity. An analyzer characterized by the above.
【請求項2】前記第1の流速で前記試料流体を送出する
前記段階と、第1のポンプ手段(1)が再充填される
間、試料流体が導管手段(4、5)に送出されない段階
を含む不連続の流動周期を有するピストン・シリンダ構
成を有する請求の範囲1に記載の分析装置。
2. The step of delivering said sample fluid at said first flow rate and the step of not delivering sample fluid to said conduit means (4, 5) during refilling of said first pump means (1). The analysis device according to claim 1, which has a piston-cylinder configuration having a discontinuous flow cycle including.
【請求項3】前記混合手段(3,15)は、流体接合(3)
及び検出位置の間に導管手段(5)に設けられた混合装
置(15)を含んでいる請求の範囲1又は2に記載の分析
装置。
3. The mixing means (3, 15) is a fluid joint (3).
And the mixing device (15) provided in the conduit means (5) between the detection positions.
【請求項4】流速制御手段(100)が前記第1のポンプ
手段(1)の流速を制御的に変化させるために第1のポ
ンプ手段(1)に動作的に連結されている請求の範囲1
から3のいずれか一項に記載の分析装置。
4. The flow rate control means (100) is operatively connected to the first pump means (1) for controllably varying the flow rate of the first pump means (1). 1
4. The analyzer according to any one of 1 to 3.
【請求項5】前記出入口(16,17,18)を制御する夫々の
バルブと双方のポンプ手段(1,2)とバルブを同期化す
る手段とを含む請求の範囲1から4のいずれか一項に記
載の分析装置。
5. A valve according to any one of claims 1 to 4, including respective valves for controlling said inlets and outlets (16,17,18), both pump means (1,2) and means for synchronizing the valves. The analyzer according to the item.
【請求項6】前記流体接合(3)がT形接合である請求
の範囲1から5のいずれか一項に記載の分析装置。
6. The analyzer according to claim 1, wherein the fluid junction (3) is a T-junction.
【請求項7】前記流体接合(3)は、導管手段(4、
5)が部分的に試料流体に浸漬されるとき、前記試料流
体の吸引のために前記導管手段(4、5)内の穴である
請求の範囲1から5のいずれか一項に記載の分析装置。
7. The fluid junction (3) comprises conduit means (4,
Analysis according to any one of claims 1 to 5, wherein 5) is a hole in the conduit means (4, 5) for aspiration of the sample fluid when it is partially immersed in the sample fluid. apparatus.
【請求項8】近接距離の間隔をあけた二つの検出位置で
導管手段(4、5)内の流体の状態を検出し、それによ
り導関数出力を得るセンサ手段(13)が設けられている
請求の範囲1から7のいずれか一項に記載の分析装置。
8. Sensor means (13) are provided for detecting the state of the fluid in the conduit means (4, 5) at two detection positions which are spaced close together and thereby obtaining a derivative output. The analyzer according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】前記センサ手段(13)が流体接合(3)の
いずれかの側に向かう前記導管(4、5)内の流体の状
態を検出するように前記導管手段(4、5)に結合され
ている請求の範囲1から8のいずれか一項に記載の分析
装置。
9. The conduit means (4,5) for detecting the condition of the fluid in the conduit (4,5) towards either side of the fluid junction (3) by the sensor means (13). An analysis device according to any one of claims 1 to 8 which is coupled.
【請求項10】前記第2のポンプ(2)が、前記大きい
方の流速で流体を吸引する前記段階と、第2ポンプ手段
(2)の吐出中に前記導管手段(5)を介して前記流体
を吸引しない段階とを含む不連続的流動動作周期を有す
るピストン・シリンダ構成である請求の範囲1から9の
いずれか一項に記載の分析装置。
10. The step of the second pump (2) sucking fluid at the higher flow rate, and through the conduit means (5) during discharge of the second pump means (2). The analyzer according to any one of claims 1 to 9, which has a piston-cylinder configuration having a discontinuous flow operation cycle including a step of not sucking fluid.
【請求項11】第1のポンプ手段(1)の第2の出入口
(16)に流体を送出するために連結されている前記試薬
流体のための容器(9)を更に有する請求の範囲1から
10のいずれか一項に記載の分析装置。
11. A method according to claim 1, further comprising a container (9) for said reagent fluid, which is connected for delivering a fluid to a second port (16) of the first pump means (1).
10. The analyzer according to any one of 10.
【請求項12】試薬流体及び試料流体の混合物を流体比
率の関数として分析し、分析値を出力するためにセンサ
手段(13)及びポンプ手段(1、2)に連結されている
電子手段(14)を更に有する請求の範囲1から11のいず
れか一項に記載の分析装置。
12. Electronic means (14) connected to sensor means (13) and pump means (1, 2) for analyzing a mixture of reagent fluid and sample fluid as a function of fluid ratio and outputting an analytical value. ) The analyzer according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
【請求項13】導管手段(4、5)に夫々の添加流体
(27)を送出するために、前記第1のポンプ手段に平行
な前記導管手段(4、5)に連結されている排出口(2
9)を有する少なくとも一つの補助ポンプ手段(22)を
更に含む請求の範囲1から12のいずれか一項に記載の分
析装置。
13. An outlet connected to said conduit means (4, 5) parallel to said first pump means for delivering respective additive fluid (27) to said conduit means (4, 5). (2
Analysis device according to any one of claims 1 to 12, further comprising at least one auxiliary pump means (22) having 9).
【請求項14】前記流体接合(3)に結合されるフィル
タ(21)を更に有しており、前記フィルタは、吸引され
た試料流体により通過されると共に、逆作動により前記
第2のポンプ手段(2)により送出された逆流流体によ
り洗浄し得る請求の範囲1から13のいずれか一項に記載
の分析装置。
14. A filter (21) further coupled to said fluid junction (3), said filter being passed by the aspirated sample fluid and by reverse operation said second pump means. The analyzer according to any one of claims 1 to 13, which can be washed with the backflow fluid delivered in (2).
【請求項15】前記流速制御手段(100)は、ポンプ手
段(1、2)の非増形の実質的にはパルスの無い作動を
生み出す請求の範囲1から14のいずれか一項に記載の分
析装置。
15. A flow control means (100) according to any one of the preceding claims, wherein the flow control means (100) produces a non-multiplicated, substantially pulse-free operation of the pump means (1,2). Analysis equipment.
【請求項16】前記流速制御手段(100)は、ポンプ手
段(1、2)の作動を制御するためのカム手段(54,5
5)を有する請求の範囲1から15のいずれか一項に記載
の分析装置。
16. The flow velocity control means (100) is a cam means (54,5) for controlling the operation of the pump means (1, 2).
The analyzer according to any one of claims 1 to 15, which comprises 5).
【請求項17】前記流速制御手段(100)は、ポンプ手
段(1、2)の作動を制御するための直流又は交流モー
タ手段を有する請求の範囲1から15のいずれか一項に記
載の分析装置。
17. The analysis according to claim 1, wherein the flow velocity control means (100) has direct current or alternating current motor means for controlling the operation of the pump means (1, 2). apparatus.
【請求項18】前記流速制御手段(100)は、前記セン
サ手段(13)からの動的制御に従って変化される請求の
範囲1から17のいずれか一項に記載の分析装置。
18. The analyzer according to claim 1, wherein the flow velocity control means (100) is changed according to the dynamic control from the sensor means (13).
【請求項19】前記センサ手段(13)は、直接分析、試
薬添加分析及び滴定の一つ又はそれ以上に適合する請求
の範囲1から18のいずれか一項に記載の分析装置。
19. The analyzer according to claim 1, wherein the sensor means (13) is suitable for one or more of direct analysis, reagent addition analysis and titration.
【請求項20】前記センサ手段(13)は、流体又はその
成分を別の検出位置に移送するために補助導管、付随す
るポンプ手段及び前記検出位置に接続されているセンサ
とを更に有する請求の範囲1から19のいずれか一項に記
載の分析装置。
20. The sensor means (13) further comprises an auxiliary conduit, an associated pump means and a sensor connected to the detection location for transferring the fluid or components thereof to another detection location. 20. The analyzer according to any one of the ranges 1 to 19.
【請求項21】前記複数の比率が、前記試料流体が前記
流体接合(3)で吸引され、検出位置に送られる前記第
1及び第2の流速の複数の個別の比率を含み、前記試料
流体の分析は前記複数の流速比率に対する検出位置での
流体の状態の関係によりに決定される請求の範囲1から
14のいずれか一項に記載の分析装置。
21. The plurality of ratios comprises a plurality of individual ratios of the first and second flow rates at which the sample fluid is aspirated at the fluid junction (3) and delivered to a detection location. 2. The analysis according to claim 1 is determined by the relationship between the plurality of flow rate ratios and the state of the fluid at the detection position.
14. The analyzer according to any one of 14 above.
【請求項22】第1の流体を第1の流速で第1の流体接
合(3)に送出する段階と、同時に前記流体接合から検
出すべき流体を第2の流速で吸引する段階と、個別の流
速比率、一連の個別の流速比率、流速比率の個別の傾
度、又は流速比率の一連の個別の傾度の少なくとも一つ
により各々が規定される機能段階の順序に従い前記第1
及び第2の複数の比率を生み出すために前記流速の少な
くとも一つを制御可能に変化させる段階と、分析を行う
ために検出位置で流体の状態を検出段階とを含む分析方
法であって、第1の流体は試薬流体であって、前記段階
が、第2の流速が第1の流速よりも大きく、且つ試料流
体が前記流体接合で吸引されると共に前記検出位置に引
っ張られる少なくとも一つの段階を含み、検出位置で検
出される混合流体を形成するように、前記試料流体が前
記流体接合及び前記検出位置の間で試薬流体と混合さ
れ、前記試料流体の前記分析が前記第1及び第2の流速
の前記複数の比率に対する検出位置の前記混合流体の状
態の関係により決定され、前記検出位置で分析された混
合流体の状態が前記第1及び第2の流速の比率により決
定される分析方法。
22. Delivering a first fluid to a first fluid junction (3) at a first flow rate, and simultaneously aspirating a fluid to be detected from the fluid junction at a second flow rate. Flow rate ratio, a series of discrete flow rate ratios, a discrete gradient of flow rate ratios, or a sequence of functional steps each defined by at least one of a series of discrete gradients of flow rate ratios.
And a controllable change of at least one of said flow rates to produce a second plurality of ratios, and the step of detecting the state of the fluid at the detection location to perform the analysis, One fluid is a reagent fluid, said step comprising at least one step in which the second flow rate is greater than the first flow rate and the sample fluid is aspirated at the fluid junction and pulled to the detection position. The sample fluid is mixed with a reagent fluid between the fluid junction and the detection position to form a mixed fluid that is detected at the detection position, and the analysis of the sample fluid is performed in the first and second An analysis method, which is determined by a relationship of a state of the mixed fluid at a detection position with respect to the plurality of ratios of flow rates, and a state of the mixed fluid analyzed at the detection position is determined by a ratio of the first and second flow rates.
【請求項23】前記第1の流速が制御可能に変化される
一方、前記第2の流速が実質的に定速である請求項22に
記載の方法。
23. The method of claim 22, wherein the first flow rate is controllably varied while the second flow rate is substantially constant.
【請求項24】導管手段(4、5、6)への流体を閉じ
込め、前記送出及び吸引段階の前に一定期間前記流速を
等しく保持し、導管手段(4、5、6)を試薬流体でフ
ラッシングすることを更に含む請求の範囲22又は23に記
載の方法。
24. Confining fluid to the conduit means (4, 5, 6), maintaining the flow rate equal for a period of time prior to the delivering and aspirating steps, the conduit means (4, 5, 6) with reagent fluid. 24. The method according to claim 22 or 23, further comprising flushing.
【請求項25】導管手段(4、5、6)に流体を閉じ込
め一定期間前記第1の速度をゼロに保持し、導管手段
(4、5、6)を前記試料流体でフラッシングすること
を更に含む請求の範囲22又は23に記載の方法。
25. Flushing the conduit means (4, 5, 6) with the sample fluid by confining fluid to the conduit means (4, 5, 6) and holding the first velocity at zero for a period of time. 24. A method according to claim 22 or 23 including.
【請求項26】前記試薬流体として滴定を使用し、検出
位置において終点が検出されるまで前記流速を連続的に
変化せしめ、流速間の比率を用いて分析を完成すること
を含む請求の範囲22から25に記載のいずれか一項に記載
の滴定方法。
26. Using titration as the reagent fluid, continuously varying the flow rate until an endpoint is detected at the detection location, and using the ratio between the flow rates to complete the analysis. 25. The titration method according to any one of 25 to 25.
【請求項27】流速間の比率と前記検出結果を用いて分
析を完成することを含む請求22から25のいずれか一項に
記載の試薬添加分析方法。
27. The reagent addition analysis method according to any one of claims 22 to 25, which comprises completing analysis using a ratio between flow rates and the detection result.
【請求項28】前記流体が、例えば溶液のような液体で
ある請求の範囲22から27のいずれか一項に記載の方法。
28. The method according to any one of claims 22 to 27, wherein the fluid is a liquid such as a solution.
【請求項29】前記分析が直接分析、試薬添加分析、又
は滴定である請求の範囲22から28のいずれか一項に記載
の方法。
29. The method according to any one of claims 22 to 28, wherein the analysis is direct analysis, reagent addition analysis or titration.
【請求項30】複数の比率は、前記試料流体が前記流体
接合(3)で吸引され前記検出位置まで送られる第1及
び第2の流速の複数の個別の比率を含み、前記試料流体
の分析は前記複数の流速の比率に対する検出位置での流
体の状態の関係により決定される請求の範囲22から29の
いずれか一項に記載の方法。
30. A plurality of ratios includes a plurality of individual ratios of first and second flow rates at which the sample fluid is aspirated at the fluid junction (3) and delivered to the detection location, the analysis of the sample fluid. 30. The method according to any one of claims 22 to 29, wherein is determined by the relationship of the state of the fluid at the detection position to the ratio of the plurality of flow rates.
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