特開 2024-100437 自動分析装置、及び異常診断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100437

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】自動分析装置、及び異常診断方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/00 20060101AFI20240719BHJP

   G01N 35/02 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

G01N35/00 F

G01N35/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004434

(22)【出願日】2023-01-16

(71)【出願人】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高麗 友輔

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 幸太

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 睦三

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕人

(72)【発明者】

【氏名】綱島 健太

【テーマコード（参考）】

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G058CF01

2G058CF11

2G058CF16

2G058FA01

2G058GB10

2G058GD05

2G058GD06

2G058GE08

2G058GE10

(57)【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。

【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】

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、
前記整合回路の入力側の電圧又は電流を測定すること、
前記整合回路の出力側の電圧又は電流を測定すること、及び
前記入力側の前記電圧又は電流の測定値と前記出力側の前記電圧又は前記電流の測定値とに基づいて前記整合回路の異常を診断すること、を有する
ことを特徴とする異常診断方法。

【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。

【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】

【特許文献1】特開２００１－０１３１４９号公報

【特許文献2】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】

【図1】実施例１の自動分析装置１００の全体構成を示した概略図である。

【図2】実施例１の攪拌部１４の詳細を示した図である。

【図3】実施例１に診断回路２７のハードウェアブロック図である。

【図4】実施例１の診断回路２７による測定結果と異常個所との関係を示した図である。

【図5】実施例１の診断回路２７による異常診断のフローチャートである。

【図6】実施例１の開放端の状態での整合回路２３の入力電圧及び出力電圧の測定結果を示す図である。

【図7】実施例１の開放端の状態での整合回路２３の入力電圧及び出力電圧の測定結果を示す図である。

【図8】実施例１の動作時の状態での整合回路２３の入力電圧及び入力電流、並びに出力電圧及び出力電流の測定結果を示す図である。

【図9】実施例１の動作時の状態での整合回路２３の出力電圧及び出力電流の測定結果を示す図である。

【図10】実施例２の攪拌部１４の詳細を示した図である。

【図11】実施例２の診断回路２７による測定結果と異常個所との関係を示した図である。

【図12】実施例２の診断回路２７による異常診断のフローチャートである。

【図13】実施例２のダミー負荷の状態での整合回路２３の入力電圧及び入力電流、並びに出力電圧及び出力電流の測定結果を示す図である。

【図14】実施例３の攪拌部１４の詳細を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施例は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。

【0013】

図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。

【0014】

同一あるいは同様の機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。また、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。

【0015】

実施例において、プログラムを実行して行う処理について説明する場合がある。ここで、計算機は、プロセッサ（例えばＣＰＵ、ＧＰＵ）によりプログラムを実行し、記憶資源（例えばメモリ）やインターフェースデバイス（例えば通信ポート）等を用いながら、プログラムで定められた処理を行う。そのため、プログラムを実行して行う処理の主体を、プロセッサとしてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路を含んでいてもよい。ここで、専用回路とは、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）等である。

【0016】

プログラムは、プログラムソースから計算機にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバ又は計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、実施例において、２以上のプログラムが１つのプログラムとして実現されてもよいし、１つのプログラムが２以上のプログラムとして実現されてもよい。

【実施例0017】

まず、実施例１の自動分析装置を説明する。

【0018】

（自動分析装置１００）
図１は、実施例１の自動分析装置１００の全体構成を示した概略図である。図１に示すように、自動分析装置１００は、検体架設部１１と、試薬設置部１２と、反応部１３と、攪拌部１４と、測定部１５と、洗浄部１６と、検体分注機構１７と、試薬分注機構１８と、を備える。各部１１～１８の動作は、図示しない制御部により制御される。

【0019】

検体架設部１１に架設された被測定検体２００は、検体分注機構１７により分析に必要な量だけ分取され、検体吐出位置Ｐ１にて反応容器３００に吐出される。試薬設置部１２の試薬は、試薬分注機構１８により分析に必要な量だけ分取され、試薬吐出位置Ｐ２にて被測定検体２００が格納された反応容器３００に吐出される。被測定検体２００及び試薬が吐出された反応容器３００は、攪拌位置Ｐ３に移動される。この攪拌位置Ｐ３にて、反応容器３００内の被測定検体２００及び試薬は、攪拌部１４の圧電素子２５（図２参照）から照射される超音波により攪拌される。攪拌部１４により充分に攪拌された被測定検体２００は、測定部１５において成分分析が実施される。成分分析の終了後、反応容器３００は、洗浄部１６により洗浄され、再び他の分析に用いられる。

【0020】

（攪拌部１４）
図２は、実施例１の攪拌部１４の詳細を示した図である。図２に示すように、攪拌部１４は、攪拌制御部２１と、電源部２２と、整合回路２３と、電極セレクタ２４と、圧電素子２５と、複数の電極２６と、診断回路２７と、を備える。

【0021】

（攪拌制御部２１）
攪拌制御部２１は、攪拌部１４の各部を制御する。例えば、攪拌制御部２１は、反応容器３００内の反応液５００（被測定検体２００及び試薬）の液量に応じて、電圧を印加する１又は複数の電極２６を選択し、選択した電極２６をオンするように電極セレクタ２４に指示する。また、攪拌制御部２１は、電源部２２、整合回路２３、及び圧電素子２５の故障診断のために、電極セレクタ２４の各スイッチのオン及びオフを制御する。

【0022】

（電源部２２）
電源部２２は、圧電素子２５を駆動させる電気エネルギーを供給する駆動回路である。電源部２２は、攪拌制御部２１から入力される信号に従って、電極２６に印加する電圧を生成し、整合回路２３及び電極セレクタ２４を介して電極２６に電圧を印加して、圧電素子２５を振動させる。当該信号は、反応容器３００内の反応液５００の液量、及び反応液５００を攪拌するタイミングに基づいて生成される。

【0023】

（整合回路２３）
整合回路２３は、電源部２２と圧電素子２５との電気インピーダンスを整合する。整合回路２３は、フェライトに信号線を巻いて、１次と２次との巻き数比で電気インピーダンスを整合させるトランス型、直列のコイルと並列のコンデンサとを含む低域通過フィルタ型、直列のコンデンサと並列のコイルとを含む高域通過フィルタ型などが選択できる。これらを単体または多段に設置することで、電源部２２と圧電素子２５との電気インピーダンスを整合させることができる。

【0024】

（電極２６、電極セレクタ２４）
圧電素子２５には、反応容器３００の高さ方向に沿って複数の電極２６が取り付けられている。電極セレクタ２４は、圧電素子２５に設けられた複数の電極２６の中から１又は複数の電極２６を選択する選択回路であって、電源部２２と選択した電極２６とを電気的に接続する。

【0025】

（圧電素子２５）
圧電素子２５は、反応容器３００内の反応液５００に超音波を照射する超音波素子である。圧電素子２５は、電源部２２から電圧が印加されると、振動し、超音波を出力する。出力された超音波は、反応容器３００内の反応液５００に照射され、反応液５００を攪拌する。圧電素子２５は、超音波伝搬媒体４００が満たされた恒温槽１３ａの内壁に沿って、反応容器３００の側面に対向するように設けられる。超音波伝搬媒体４００は、例えば、３７°に温度制御された恒温水である。

【0026】

（診断回路２７）
診断回路２７は、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、電源部２２、整合回路２３、及び圧電素子２５の異常を診断する。具体的には、診断回路２７は、電極セレクタ２４が負荷に接続されていない開放端の状態で、整合回路２３の入力側の電圧又は電流を測定し、電源部２２の異常を診断する。また、診断回路２７は、開放端の状態で、整合回路２３の入力側の電圧又は電流、及び整合回路２３の出力側の電圧又は電流を測定し、整合回路２３の異常を診断する。また、診断回路２７は、開放端の状態及び電極セレクタ２４が負荷（圧電素子２５）に接続された動作時の状態で、整合回路２３の出力側の電圧又は電流を測定することによって、圧電素子２５の異常を診断する。

【0027】

診断回路２７は、整合回路２３の入力側の電圧だけを測定してもよいし、電流だけを測定してもよいし、電圧及び電流の両方を測定してもよい。また、診断回路２７は、整合回路２３の出力側の電圧だけを測定してもよいし、電流だけを測定してもよいし、電圧及び電流の両方を測定してもよい。

【0028】

診断回路２７は、記録部２８ａを有する検出部２８と、分析部２９と、を有する。検出部２８は、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する。検出部２８によって測定された測定値は、記録部２８ａに記憶される。また、検出部２８は、測定値を分析部２９に送信する。

【0029】

分析部２９は、検出部２８から受信した測定値を分析して、電源部２２、整合回路２３及び圧電素子２５の異常の有無を判定する。

【0030】

ここで、図３を参照して、診断回路２７のハードウェア構成を説明する。診断回路２７は、図３に示すように、プロセッサ３１と、主記憶部３２と、補助記憶部３３と、入出力Ｉ／Ｆ３４と、を有する。プロセッサ３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などである。Ｉ／Ｆは、インターフェースの略である。主記憶部３２は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などである。補助記憶部３３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などであって、例えば攪拌部１４内の異常個所を特定する異常診断プログラムを記憶する。入出力Ｉ／Ｆ３４は、整合回路２３の入力側及び出力側の電圧又は電流を入力するためのインターフェース、及び攪拌制御部２１と通信するためのインターフェースである。

【0031】

図４は、実施例１の診断回路２７による測定結果と異常個所との関係を示した図である。次に、図４を参照して、診断回路２７による測定結果と異常個所との関係を説明する。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する状態は、２種類あり、整合回路２３の出力側に負荷を接続しない開放端の状態と、負荷（圧電素子２５）を接続する動作時の状態と、がある。検出部２８が測定する電圧及び電流は、整合回路２３の入力側及び出力側を対象とする。

【0032】

（１）診断回路２７は、開放端の状態で、整合回路２３の入力側の電圧（又は電流）の測定値がＯＫ且つ整合回路２３の入力側の電圧（又は電流）の測定値がＯＫの場合、電源部２２、整合回路２３、及び圧電素子２５のいずれも異常なしと判定する。
（２）診断回路２７は、開放端の状態で、整合回路２３の入力側の電圧（又は電流）の測定値がＮＧの場合、電源部２２の異常と判定する。
（３）診断回路２７は、開放端の状態で、整合回路２３の入力側の電圧（又は電流）の測定値がＯＫ且つ整合回路２３の入力側の電圧（又は電流）の測定値がＮＧの場合、整合回路２３の異常と判定する。

【0033】

（４）診断回路２７は、動作時の状態で、整合回路２３の出力側の電圧（又は電流）の測定値がＯＫの場合、電源部２２、整合回路２３、及び圧電素子２５のいずれも異常なしと判定する。
（５）診断回路２７は、動作時の状態で、整合回路２３の出力側の電圧（又は電流）の測定値がＮＧの場合、圧電素子２５の異常と判定する。

【0034】

（異常診断のフローチャート）
図５は、実施例１の異常診断のフローチャートである。次に、図５を参照して、実施例１の異常診断方法を説明する。図５のフローチャートの各ステップは、例えば、診断回路２７のプロセッサ３１が異常診断プログラムを読み出して実行することによって、処理される。

【0035】

Ｓ５０１では、診断回路２７は、整合回路２３の出力側に負荷を接続しない開放端の状態で、整合回路２３の入力側の電圧を測定する。

【0036】

Ｓ５０２では、診断回路２７は、整合回路２３の入力側の電圧の測定値を正常値と比較する。電圧の測定値が正常値と比較して正常な場合はＳ５０３へ進み、異常な場合はＳ５１１へ進む。

【0037】

Ｓ５１１では、診断回路２７は、攪拌制御部２１に電源部２２の異常を通知する。そして、攪拌制御部２１は、電源部２２の異常が通知されると、表示部などに電源部２２の異常を表示し、電源部２２の交換を促す。

【0038】

Ｓ５０３では、診断回路２７は、整合回路２３の出力側に負荷を接続しない開放端の状態で、整合回路２３の出力側の電圧を測定する。

【0039】

Ｓ５０４では、診断回路２７は、整合回路２３の出力側の電圧の測定値を正常値と比較する。電圧の測定値が正常値と比較して正常な場合はＳ５０５へ進み、異常な場合はＳ５１２へ進む。

【0040】

Ｓ５１２では、診断回路２７は、攪拌制御部２１に整合回路２３の異常を通知する。そして、攪拌制御部２１は、整合回路２３の異常が通知されると、表示部などに整合回路２３の異常を表示し、整合回路２３の交換を促す。

【0041】

Ｓ５０５では、圧電素子２５を電源部２２に接続した状態（動作時の状態）で、診断回路２７は、整合回路２３の入力側及び出力側の電圧及び電流を測定する。Ｓ５０５では、整合回路２３の入力側及び出力側の電圧及び電流を測定したが、整合回路２３の入力側又は出力側の何れか一方の電圧又は電流の何れか一方を測定してもよいし、整合回路２３の入力側及び出力側の電圧又は電流の何れか一方を測定してもよいし、整合回路２３の入力側又は出力側の何れか一方の電圧及び電流を測定してもよい。

【0042】

Ｓ５０６では、診断回路２７は、整合回路２３の入力側及び出力側の電圧及び電流の測定値を正常値と比較する。整合回路２３の入力側及び出力側の電圧及び電流の測定値が正常値と比較していずれも正常な場合は本フローチャートを終了し、異常な場合はＳ５１３へ進む。

【0043】

Ｓ５１３では、診断回路２７は、攪拌制御部２１に圧電素子２５の異常を通知する。そして、攪拌制御部２１は、圧電素子２５の異常が通知されると、表示部などに圧電素子２５の異常を表示し、圧電素子２５の交換を促す。

【0044】

Ｓ５０２の判定では、図６に示す電圧の時間波形のように、整合回路２３の入力側の電圧（図６の入力電圧）が正常状態であると判定する閾値（図６の入力電圧の閾値）より高い場合（図６の例では、所定時間内で閾値より一時的に電圧が高くなる場合）は、正常状態であると判定される。一方で、図７に示す電圧の時間波形のように、整合回路２３の入力側の電圧（図７の入力電圧）が閾値（図７の入力電圧の閾値）よりも低い場合（図６の例では、所定時間内で閾値より常に電圧が低くなる場合）は、電源部２２の異常状態であると判定する。

【0045】

Ｓ５０４の判定では、図６に示す電圧の時間波形のように、整合回路２３の出力側の電圧（図６の出力電圧）が正常状態であると判定する閾値（図６の出力電圧の閾値）より高い場合は、正常状態であると判定される。一方で、図７に示す電圧の時間波形のように、整合回路２３の出力側の電圧（図７の出力電圧）が閾値（図７の出力電圧の閾値）よりも低い場合は、整合回路２３の異常状態であると判定する。

【0046】

ここでは、整合回路２３の入力側及び出力側の電圧と閾値とを比較する例について説明したが、閾値以外の判定基準を用いてもよい。例えば、整合回路２３の入力電圧に対する出力電圧の増幅率を基準とすることも可能である。所定の増幅率（例えば２倍）を設定し、図６に示すように、出力電圧が入力電圧の適正増幅率の範囲（例えば２倍±１０％）に収まっていれば、整合回路２３が正常状態であると判定する。

【0047】

また、２つの判定基準を用いてもよい。例えば、図７に示すように、増幅した出力電圧が適正増幅率の範囲に収まっていても、当該出力電圧が閾値（図７の出力電圧の閾値）を満たさない場合があるので、閾値と増幅率とを組み合わせて使用する。これにより、ロバストな異常診断が可能となる。

【0048】

Ｓ５０６の判定では、図８に示すように、整合回路２３の入力側及び出力側の電圧及び電流の閾値判定より、圧電素子２５の状態を判定する。

【0049】

なお、電圧と電流との位相差（位相のずれ）を判定基準にしてもよいし、閾値と位相差との組み合わせを判定基準にしてもよい。例えば、電圧と電流との位相差が一定範囲内であれば正常状態であると判定し、一定範囲外であれば異常状態であると判定してもよい。

【0050】

また、電圧と電流との位相差を得ることにより、電力の算出が可能となり、算出した電力を用いて電力伝送状態を定量的に判定することが可能となる。

【0051】

また、電圧又は電流の実効値を上記した閾値と比較してもよい。実効値を用いた場合、突発的なノイズに対しての閾値判定がより信頼性の高い結果となる。

【0052】

図９は、Ｓ５０６の判定において異常状態であると判定される測定結果である。図９に示すように、整合回路２３の出力電圧が閾値（出力電圧の閾値）を満たさず、電圧と電流との位相差も１８０°あることから、電力が伝送していない異常状態であると判定することができる。

【0053】

（実施例１の効果）
以上より、実施例１では、電源部２２及び圧電素子２５の異常診断だけでなく、電源部２２と圧電素子２５とのインピーダンスを整合する整合回路２３の異常診断を行うことが可能となる。これにより、自動分析装置１００の安定動作を実現することができる。

【0054】

また、図２の構成では、電源部２２から圧電素子２５への電力伝送を効率的に制御する整合回路２３を備えており、反応液５００の液量および粘性の変化に起因する電気インピーダンスの変化による回路系への影響を、整合回路２３を可変型にすることで調整することができる。これにより、回路系の負担を低減することができる。さらに、圧電素子２５による超音波の照射の高さ位置の分解能の改善効果を得ることが可能となる。

【実施例0055】

次に、実施例２の自動分析装置を説明する。

【0056】

図１０は、実施例２の自動分析装置の攪拌部１４の詳細を示した図である。実施例２では、実施例１と異なる箇所を中心に説明する。

【0057】

実施例２の攪拌部１４は、１又は複数のダミー負荷３０を有する。電極セレクタ２４は、電極セレクタ２４内で分岐された複数の系統の各々において、電極２６に接続した状態、ダミー負荷３０に接続した状態、及び電極２６及びダミー負荷３０のいずれにも接続されない状態となる。図１０では、ダミー負荷３０は、複数の系統に負荷を与える構成であってもよいし、所定の系統のみに負荷を与える構成であってもよい。ダミー負荷３０の電気インピーダンスは、既知であり、電気インピーダンスの実部と虚部とを有する。ダミー負荷３０は、抵抗、コイル、コンデンサ等で構成される。

【0058】

図１１は、実施例２の診断回路２７による測定結果と異常個所との関係を示した図である。次に、図１１を参照して、実施例２の診断回路２７による測定結果と異常個所との関係を説明する。整合回路２３の入力側の電圧及び電流と、整合回路２３の出力側の電圧及び電流とを測定する状態は、３種類あり、整合回路２３の出力側に負荷を接続しない開放端の状態と、ダミー負荷３０を接続するダミー負荷の状態と、圧電素子２５を接続する動作時の状態とがある。検出部２８が測定する電圧及び電流は、整合回路２３の入力側及び出力側を対象とする。

【0059】

（１）診断回路２７は、開放端の状態で、整合回路２３の入力側の電圧（又は電流）の測定値がＯＫ且つ整合回路２３の入力側の電圧（又は電流）の測定値がＯＫの場合、電源部２２、整合回路２３、及び圧電素子２５のいずれも異常なしと判定する。
（２）診断回路２７は、開放端の状態で、整合回路２３の入力側の電圧（又は電流）の測定値がＮＧの場合、電源部２２の異常と判定する。

【0060】

（３）診断回路２７は、ダミー負荷の状態で、整合回路２３の入力側の電圧及び電流の測定値がＯＫ且つ整合回路２３の入力側の電圧及び電流の測定値がＮＧの場合、整合回路２３の異常と判定する。

【0061】

（４）診断回路２７は、動作時の状態で、整合回路２３の出力側の電圧（又は電流）の測定値がＯＫの場合、圧電素子２５は異常なしと判定する。
（５）診断回路２７は、動作時の状態で、整合回路２３の出力側の電圧（又は電流）の測定値がＮＧの場合、圧電素子２５の異常と判定する。

【0062】

（異常診断のフローチャート）
図１２は、実施例２の異常診断のフローチャートである。次に、図１２を参照して、実施例２の異常診断方法を説明する。実施例２では、実施例１のＳ７０３の内容がＳ１２０３に変更されている。Ｓ１２０３以外の処理は、実施例１と同様であるので、それらの説明を省略する。

【0063】

Ｓ１２０３では、診断回路２７は、整合回路２３の出力側にダミー負荷３０を接続したダミー負荷の状態で、整合回路２３の入力側及び出力側の電圧及び電流を測定する。ここでは、ダミー負荷の状態で、整合回路２３の入力側及び出力側の電圧及び電流を測定したが、整合回路２３の入力側又は出力側の何れか一方の電圧及び電流を測定してもよいし、整合回路２３の入力側又は出力側の何れか一方の電圧又は電流の何れか一方を測定してもよい。

【0064】

図１３は、実施例３のダミー負荷３０を接続したときの電圧及び電流の測定結果を示した図である。図１３の（ａ）に示すように、整合回路２３の入力側では、電圧及び電流が正常値を示しており、電源部２２が正常に動作していると判定することができる。一方、図１３の（ｂ）に示すように、整合回路２３の出力側では、電圧の振幅の不足し、且つ電圧と電流との位相差が変化しているため、整合回路２３が異常状態であると判定することができる。さらに、電圧と電流との位相差の測定結果の乗算より、電力を求めて整合回路２３での電力伝送効率を算出することもできる。また、電圧と電流との除算により、電気インピーダンスを算出することもできる。これらの値を正常値と比較することで、異常状態の定量評価、及び整合回路２３内の異常個所の推定が可能となる。

【0065】

以上より、実施例２では、電源部２２及び圧電素子２５の異常診断だけでなく、電源部２２から圧電素子２５への電力伝達を制御する整合回路２３の異常診断及び定量評価を行うことが可能となる。