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特開2024-75591音に基づいて液体分注器内の液体接触および液体体積を決定するためのデバイスおよび方法
(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】P2024075591
(43)【公開日】2024-06-04
(54)【発明の名称】音に基づいて液体分注器内の液体接触および液体体積を決定するためのデバイスおよび方法
(51)【国際特許分類】
G01F 13/00 20060101AFI20240528BHJP
【ＦＩ】
G01F13/00 321M
【審査請求】有
【請求項の数】81
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024031217
(22)【出願日】2024-03-01
(62)【分割の表示】P 2021577138の分割
【原出願日】2020-07-01
(31)【優先権主張番号】62/869,725
(32)【優先日】2019-07-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】505243216
【氏名又は名称】メソ スケール テクノロジーズ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ウー，ペイ－ミン
(72)【発明者】
【氏名】コヴァックス，サンダー
(57)【要約】
【課題】音に基づいて液体分注器と液体との接触かどうかを決定するための、および／または液体分注器内の液体体積を決定するための、デバイスおよび方法が提供される。
【解決手段】一実施形態によれば、液体分注器は、音生成器と音響センサとを含み、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つは、分注チャンバ部分内に配設されている。一実施形態によれば、液体分注器は、音生成器および音響センサを含み、さらに１つ以上の側導管を含み、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つは、１つ以上の側導管のうちのそれぞれのキャビティ内に配設され、１つ以上の側導管の各々のキャビティおよびコネクタは、音響センサによって感知される音の周波数範囲内で共鳴がない。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】一実施形態によれば、液体分注器は、音生成器と音響センサとを含み、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つは、分注チャンバ部分内に配設されている。一実施形態によれば、液体分注器は、音生成器および音響センサを含み、さらに１つ以上の側導管を含み、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つは、１つ以上の側導管のうちのそれぞれのキャビティ内に配設され、１つ以上の側導管の各々のキャビティおよびコネクタは、音響センサによって感知される音の周波数範囲内で共鳴がない。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体分注器であって、前記液体分注器は、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を備える、液体分注器。
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を備える、液体分注器。
【請求項2】
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路をさらに備える、請求項１に記載の液体分注器。
【請求項3】
前記音生成器および前記音響センサは、互いに向き合うように位置決めされているか、または同じ側に位置決めされている、請求項１または２に記載の液体分注器。
【請求項4】
前記分注チャンバは、前記第１の開口部および前記第２の開口部を除いて囲まれている、請求項１～３のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項5】
前記制御回路は、
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項２に記載の液体分注器。
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項２に記載の液体分注器。
【請求項6】
前記感知された音は、前記分注チャンバ内で感知された音圧を含み、前記分注チップに関する前記情報は、前記感知された音圧に基づいて識別される、請求項５に記載の液体分注器。
【請求項7】
前記制御回路は、
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項２～６のいずれか一項に記載の液体分注器。
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項２～６のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項8】
液体分注器システムであって、前記液体分注器システムは、
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を含む、液体分注器と、
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を含む、液体分注器と、
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
【請求項9】
前記液体分注器を動かすように構成された、液体分注器輸送装置と、
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項８に記載の液体分注器システム。
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項８に記載の液体分注器システム。
【請求項10】
前記音生成器および前記音響センサは、互いに向き合うように位置決めされているか、または同じ側に位置決めされている、請求項８または９に記載の液体分注器システム。
【請求項11】
前記分注チャンバは、前記第１の開口部および前記第２の開口部を除いて囲まれている、請求項８～１０のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項12】
前記制御回路は、
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項８～１１のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項８～１１のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項13】
前記感知された音は、前記分注チャンバ内で感知された音圧を含み、前記分注チップに関する前記情報は、前記感知された音圧に基づいて識別される、請求項１２に記載の液体分注器システム。
【請求項14】
前記制御回路は、
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項８～１３のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項８～１３のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項15】
液体分注器であって、前記液体分注器は、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
１つ以上の側導管であって、前記１つ以上の側導管の各々は、それぞれのキャビティと、前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続しているそれぞれのコネクタチャネルとを有する、１つ以上の側導管と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管のうちの１つの前記それぞれのキャビティ内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、音響センサと、を備える、液体分注器。
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
１つ以上の側導管であって、前記１つ以上の側導管の各々は、それぞれのキャビティと、前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続しているそれぞれのコネクタチャネルとを有する、１つ以上の側導管と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管のうちの１つの前記それぞれのキャビティ内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、音響センサと、を備える、液体分注器。
【請求項16】
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路をさらに備える、請求項１５に記載の液体分注器。
【請求項17】
前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、ヘルムホルツ共鳴がない、請求項１５または１６に記載の液体分注器。
【請求項18】
前記それぞれのキャビティの横方向の寸法は、前記１つ以上の側導管の各々に対する前記それぞれのコネクタの横方向の寸法と同じである、請求項１７に記載の液体分注器。
【請求項19】
前記１つ以上の側導管内の音響共鳴は、１００Ｈｚ～４ｋＨｚの周波数範囲外にある、請求項１５～１８のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項20】
前記１つ以上の側導管内の前記音響共鳴は、２００Ｈｚ～１ｋＨｚの周波数範囲外にある、請求項１９に記載の液体分注器。
【請求項21】
前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティは、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つを収容するように構成されている、請求項１５～２０のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項22】
前記１つ以上の側導管は、単一の側導管を含み、かつ前記音生成器および前記音響センサのうちの一方が、前記単一の側導管内に収容されており、前記音生成器および前記音響センサのうちの他方が、前記分注チャンバ部分に収容されている、請求項２１に記載の液体分注器。
【請求項23】
液体分注器システムであって、前記液体分注器システムは、
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を備える、液体分注器システム。
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を備える、液体分注器システム。
【請求項24】
前記液体分注器を動かすように構成された、液体分注器輸送装置と、
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項２３に記載の液体分注器システム。
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項２３に記載の液体分注器システム。
【請求項25】
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路をさらに備える、請求項２３または２４に記載の液体分注器システム。
【請求項26】
前記分注器本体が１つ以上の側導管をさらに含み、前記１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティおよび前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続するそれぞれのコネクタを有し、
前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、ヘルムホルツ共鳴がない、請求項２３～２５のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、ヘルムホルツ共鳴がない、請求項２３～２５のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項27】
前記それぞれのキャビティの横方向の寸法は、前記１つ以上の側導管の各々に対する前記それぞれのコネクタの横方向の寸法と同じである、請求項２６に記載の液体分注器システム。
【請求項28】
前記１つ以上の側導管内の音響共鳴は、１００Ｈｚ～４ｋＨｚの周波数範囲外にある、請求項２３～２７のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項29】
前記１つ以上の側導管内の前記音響共鳴は、２００Ｈｚ～１ｋＨｚの周波数範囲外にある、請求項２８に記載の液体分注器システム。
【請求項30】
前記１つ以上の側導管の各々の、前記キャビティは、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つを収容するように構成されている、請求項２６～２９のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項31】
前記１つ以上の側導管は、単一の側導管を含み、前記音生成器および前記音響センサのうちの一方が、前記単一の側導管内に収容されており、前記音生成器および前記音響センサのうちの他方が、前記分注チャンバ部分に収容されている、請求項３０に記載の液体分注器システム。
【請求項32】
液体分注器であって、前記液体分注器は、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、
前記分注チャンバと前記ピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、前記分注チャンバを前記ピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器。
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、
前記分注チャンバと前記ピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、前記分注チャンバを前記ピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器。
【請求項33】
制御回路であって、
前記感知された音に基づいて、前記分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または
前記感知された音に基づく前記分注チップ内の前記液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された、制御回路をさらに備える、請求項３２に記載の液体分注器。
前記感知された音に基づいて、前記分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または
前記感知された音に基づく前記分注チップ内の前記液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された、制御回路をさらに備える、請求項３２に記載の液体分注器。
【請求項34】
分注チャンバ内の気柱共鳴の長さは、前記ピストンの移動によって影響を受けない、請求項３２または３３に記載の液体分注器。
【請求項35】
前記音響フィルタは、音反射フィルタまたは吸音フィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項３２～３４のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項36】
前記音反射フィルタは、前記分注チャンバ内の気柱共鳴の長さを、前記ピストンチャンバ内の気柱共鳴の長さから隔離するように構成されている、請求項３５に記載の液体分注器。
【請求項37】
前記音反射フィルタは、空気を透過しない、請求項３５または３６に記載の液体分注器。
【請求項38】
前記吸音フィルタは、前記ピストンの移動によって引き起こされる音を低減するように構成されている、請求項３５～３７のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項39】
前記吸音フィルタは、空気透過性でありかつ音を抑制する、請求項３５～３８のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項40】
前記音響フィルタは、連続気泡発泡体、空気通路を備えた独立気泡発泡体、または繊維状材料のうちの少なくとも１つでできている、請求項３２～３９のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項41】
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、請求項３２～４０のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項42】
前記分注器本体が１つ以上の側導管をさらに含み、前記１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティおよび前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続するそれぞれのコネクタを有し、
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、請求項３２～４１のいずれか一項に記載の液体分注器。
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、請求項３２～４１のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項43】
前記制御回路は、
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項３３～４２のいずれか一項に記載の液体分注器。
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項３３～４２のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項44】
前記制御回路は、
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項３２～４３のいずれか一項に記載の液体分注器。
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項３２～４３のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項45】
液体分注器システムであって、前記液体分注器システムは、
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバと前記ピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、前記分注チャンバを前記ピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器と、
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または
前記感知された音に基づく前記分注チップ内の前記液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバと前記ピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、前記分注チャンバを前記ピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器と、
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または
前記感知された音に基づく前記分注チップ内の前記液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
【請求項46】
前記液体分注器を動かすように構成された、液体分注器輸送装置と、
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項４５に記載の液体分注器システム。
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項４５に記載の液体分注器システム。
【請求項47】
分注チャンバ内の気柱共鳴の長さは、前記ピストンの移動によって影響を受けない、請求項４５または４６に記載の液体分注器システム。
【請求項48】
前記音響フィルタは、音反射フィルタまたは吸音フィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項４５～４７のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項49】
前記音反射フィルタは、前記分注チャンバ内の気柱共鳴の長さを、前記ピストンチャンバ内の気柱共鳴の長さから隔離するように構成されている、請求項４８に記載の液体分注器システム。
【請求項50】
前記音反射フィルタは、空気を透過しない、請求項４８または４９に記載の液体分注器システム。
【請求項51】
前記吸音フィルタは、前記ピストンの移動によって引き起こされる音を低減するように構成されている、請求項４８～５０のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項52】
前記吸音フィルタは、空気透過性でありかつ音を抑制する、請求項４８～５１のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項53】
前記音響フィルタは、連続気泡発泡体、空気通路を備えた独立気泡発泡体、または繊維状材料のうちの少なくとも１つでできている、請求項４５～５２のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項54】
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、請求項４６～５３のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項55】
前記分注器本体が１つ以上の側導管をさらに含み、前記１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティおよび前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続するそれぞれのコネクタを有し、
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、請求項４５～５４のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、請求項４５～５４のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項56】
前記制御回路は、
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項４５～５６のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項４５～５６のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項57】
前記制御回路は、
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項４６～５６のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項４６～５６のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項58】
液体分注器と液体との接触を検出する方法であって、
音響センサを介して、時間ウィンドウ内で前記音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値の各々を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を含む、方法。
音響センサを介して、時間ウィンドウ内で前記音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値の各々を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を含む、方法。
【請求項59】
前記液体との前記接触が起こったかどうかを決定することは、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、を含む、請求項５８に記載の方法。
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、を含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項60】
前記複数の電圧値は、時間領域にわたって取得される、請求項５８または５９に記載の方法。
【請求項61】
前記複数の電圧値は、周波数領域にわたって取得される、請求項５８～６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項62】
前記複数の電圧値は、複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得される、請求項６１に記載の方法。
【請求項63】
前記所定の周波数帯域は、１ｋＨｚ超の帯域幅を有する、請求項６２に記載の方法。
【請求項64】
前記音響センサによって感知される前記音は、前記液体分注器内を伝わる音から感知される、請求項５８～６３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項65】
前記音響センサまたは前記感知された音の源である音生成器のうちの少なくとも１つが、前記液体分注器の内部内に設置されている、請求項５８～６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項66】
液体分注器と液体との接触を検出するためのコントローラであって、
メモリと、
前記液体分注器に含まれ、音を感知し、時間ウィンドウ内で感知された前記音に基づいて複数の電圧値を生成するように構成された、前記メモリおよび前記音響センサに結合された制御回路とを備え、前記制御回路は、
前記音響センサを介して、前記複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器と液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成されている、コントローラ。
メモリと、
前記液体分注器に含まれ、音を感知し、時間ウィンドウ内で感知された前記音に基づいて複数の電圧値を生成するように構成された、前記メモリおよび前記音響センサに結合された制御回路とを備え、前記制御回路は、
前記音響センサを介して、前記複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器と液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成されている、コントローラ。
【請求項67】
前記制御回路は、前記液体との前記接触が起こったかどうかを、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、請求項６６に記載のコントローラ。
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、請求項６６に記載のコントローラ。
【請求項68】
前記複数の電圧値は、時間領域にわたって取得される、請求項６６または６７に記載のコントローラ。
【請求項69】
前記複数の電圧値は、周波数領域にわたって取得される、請求項６６～６８のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項70】
前記複数の電圧値は、複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得される、請求項６６～６９のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項71】
前記所定の周波数帯域は、１ｋＨｚ超の帯域幅を有する、請求項７０に記載のコントローラ。
【請求項72】
前記音響センサによって感知される前記音は、前記液体分注器内を伝わる音から感知される、請求項６６～７１のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項73】
気液境界を検出するための液体分注器システムであって、
液体分注器であって、
前記液体分注器の内部に音を生成するように構成された音生成器、および
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサ、を備える、液体分注器と、
制御回路であって、前記音響センサに結合され、
音響センサを介して、時間ウィンドウ内で前記音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値の各々を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
液体分注器であって、
前記液体分注器の内部に音を生成するように構成された音生成器、および
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサ、を備える、液体分注器と、
制御回路であって、前記音響センサに結合され、
音響センサを介して、時間ウィンドウ内で前記音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値の各々を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
【請求項74】
前記制御回路は、前記液体との前記接触が起こったかどうかを、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、請求項７３に記載の液体分注器。
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、請求項７３に記載の液体分注器。
【請求項75】
前記複数の電圧値は、時間領域にわたって取得される、請求項７３または７４に記載の液体分注器。
【請求項76】
前記複数の電圧値は、周波数領域にわたって取得される、請求項７３～７５のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項77】
前記複数の電圧値は、複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得される、請求項７３～７６のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項78】
前記所定の周波数帯域は、１ｋＨｚ超の帯域幅を有する、請求項７７に記載の液体分注器。
【請求項79】
前記音響センサによって感知される前記音は、前記液体分注器内を伝わる音から感知される、請求項７３～７８のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項80】
液体分注器システムであって、前記液体分注器システムは、
少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、
液体分注器と、を備え、前記液体分注器は、
中に分注チャンバを含む分注器本体と、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知し、前記制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された、音響センサと、を含み、
前記制御回路は、前記少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定するように構成されている、液体分注器システム。
少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、
液体分注器と、を備え、前記液体分注器は、
中に分注チャンバを含む分注器本体と、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知し、前記制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された、音響センサと、を含み、
前記制御回路は、前記少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定するように構成されている、液体分注器システム。
【請求項81】
前記制御回路は、
チップなし条件において、ターゲット周波数で少なくとも１つの試験信号を生成することと、
前記チップなし条件の間に受信された、前記少なくとも１つの応答信号に基づいて、前記チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項８０に記載の液体分注器システム。
チップなし条件において、ターゲット周波数で少なくとも１つの試験信号を生成することと、
前記チップなし条件の間に受信された、前記少なくとも１つの応答信号に基づいて、前記チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項８０に記載の液体分注器システム。
【請求項82】
前記制御回路は、
前記液体分注チップの存在の通知を出力するようにさらに構成されている、請求項８０または８１に記載の液体分注器システム。
前記液体分注チップの存在の通知を出力するようにさらに構成されている、請求項８０または８１に記載の液体分注器システム。
【請求項83】
液体分注器システムで実行される、液体チップ分注チップ存在を同定する方法であって、
制御回路によって、少なくとも１つの試験信号を提供することと、
分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、少なくとも１つの試験信号を受信することと、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、前記音生成器によって少なくとも１つの試験音を生成することと、
前記音響センサによって、前記分注チャンバ内の少なくとも１つの音を感知することと、
前記音響センサによって、前記少なくとも１つの音に基づく少なくとも１つの応答信号を、前記制御回路に提供することと、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定することと、を含む、方法。
制御回路によって、少なくとも１つの試験信号を提供することと、
分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、少なくとも１つの試験信号を受信することと、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、前記音生成器によって少なくとも１つの試験音を生成することと、
前記音響センサによって、前記分注チャンバ内の少なくとも１つの音を感知することと、
前記音響センサによって、前記少なくとも１つの音に基づく少なくとも１つの応答信号を、前記制御回路に提供することと、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定することと、を含む、方法。
【請求項84】
チップなし条件において、ターゲット周波数で少なくとも１つの試験信号を生成することと、
前記チップなし条件の間に受信された、前記応答信号に基づいて、前記チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項８３に記載の方法。
前記チップなし条件の間に受信された、前記応答信号に基づいて、前記チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項８３に記載の方法。
【請求項85】
前記液体分注チップの存在の通知を出力することをさらに含む、請求項８３または８４に記載の方法。
【請求項86】
液体分注器システムであって、前記液体分注器システムは、
少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、
液体分注器と、を備える液体分注器システムであって、前記液体分注器は、
中に分注チャンバを含む分注器本体と、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知し、前記制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された、音響センサと、を含み、
前記制御回路は、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定するように構成されている、液体分注器システム。
少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、
液体分注器と、を備える液体分注器システムであって、前記液体分注器は、
中に分注チャンバを含む分注器本体と、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知し、前記制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された、音響センサと、を含み、
前記制御回路は、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定するように構成されている、液体分注器システム。
【請求項87】
前記制御回路は、
液体分注チップの存在を検証するようにさらに構成されている、請求項８６に記載の液体分注器システム。
液体分注チップの存在を検証するようにさらに構成されている、請求項８６に記載の液体分注器システム。
【請求項88】
前記制御回路は、
前記液体分注チップの同一性の通知を出力するようにさらに構成されている、請求項８６または８７に記載の液体分注器システム。
前記液体分注チップの同一性の通知を出力するようにさらに構成されている、請求項８６または８７に記載の液体分注器システム。
【請求項89】
前記少なくとも１つの試験信号は周波数掃引を含み、前記少なくとも１つの応答信号はチップ応答音響スペクトルを含み、かつ
前記制御回路は、
前記チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、請求項８６～８８のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記制御回路は、
前記チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、請求項８６～８８のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項90】
前記少なくとも１つの試験信号は周波数掃引を含み、前記少なくとも１つの応答信号は応答音響スペクトルを含み、かつ
前記制御回路は、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、前記応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、請求項８６～８９のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記制御回路は、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、前記応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、請求項８６～８９のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項91】
液体分注器システムにおける液体分注チップの同一性を決定する方法であって、
制御回路を介して、少なくとも１つの試験信号を提供することと、
分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、前記少なくとも１つの試験信号を受信することと、
前記音生成器によって、前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成することと、
前記音響センサによって、前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知することと、
前記音響センサによって、前記少なくとも１つの音による少なくとも１つの応答信号を提供することと、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定することと、を含む、方法。
制御回路を介して、少なくとも１つの試験信号を提供することと、
分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、前記少なくとも１つの試験信号を受信することと、
前記音生成器によって、前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成することと、
前記音響センサによって、前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知することと、
前記音響センサによって、前記少なくとも１つの音による少なくとも１つの応答信号を提供することと、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定することと、を含む、方法。
【請求項92】
液体分注チップの存在を検証することをさらに含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項93】
前記液体分注チップの同一性の通知を出力することをさらに含む、請求項９１または９２に記載の方法。
【請求項94】
前記少なくとも１つの試験信号は周波数掃引を含み、前記少なくとも１つの応答信号はチップ応答音響スペクトルを含み、前記方法は、
前記チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、請求項９１～９３のいずれか一項に記載の方法。
前記チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、請求項９１～９３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項95】
前記少なくとも１つの試験信号は周波数掃引を含み、前記少なくとも１つの応答信号は応答音響スペクトルを含み、前記方法は、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、請求項９１～９４のいずれか一項に記載の方法。
前記少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、請求項９１～９４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連事項
本出願は、２０１９年７月２日に出願された先行米国出願第６２／８６９，７２５号の利益を主張し、その内容全体を参照により本明細書に組み込む。
本出願は、２０１９年７月２日に出願された先行米国出願第６２／８６９，７２５号の利益を主張し、その内容全体を参照により本明細書に組み込む。
【0002】
本発明は、音に基づいて液体分注器内の液体接触および液体体積を検出するための、デバイスおよび方法を対象とする。
【背景技術】
【0003】
液体分注器を使用して、液体を貯蔵するリザーバから目標位置に特定の量の液体を輸送することができる。液体分注器および液体分注器のピストンを動かすことのできる自動液体分注器システムを使用して、液体分注器の使用を自動化することができる。例えば、自動分注器システムは、液体分注器を制御して、液体リザーバから特定の量の液体を引き込み、人間が介入することなく、もしくはほとんど介入することなく、特定の量の液体を目標位置に分注することができる。液体を引き込むために、自動分注器システムは、液体分注器の分注チップが液体に十分に接触するまで液体分注器を下げ得、次に、特定の量に達するまで液体を液体分注器に引き込み得る。特定の量の液体を正確に引き込むために、自動分注器システムは、液体分注器の分注チップが液体に接触するまで、液体分注器を十分に下げることができる必要がある。さらに、自動分注器システムは、分注チップが液体中に過度に下がると液体が液体分注器の分注チップの外壁に付着し、ひいては分注チップによって運ばれる液体の量にエラーが発生する可能性があるため、液体分注器の分注チップが液体中に過度に下がらないことを確実にする必要がある。したがって、分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することによって気液境界を正確に検出するための、様々なアプローチが開発されてきた。
【発明の概要】
【0004】
本明細書の実施形態の一態様は、液体分注器に関する。液体分注器は、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバは、分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバは、第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む。液体分注器は、分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された、音生成器をさらに含む。液体分注器は、分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサをさらに含み、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが分注チャンバ部分内に配設されている。液体分注器は、分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、感知された音に基づいて判断するための制御回路をさらに含み得る。
【0005】
本明細書の実施形態の一態様は、液体分注器に関する。液体分注器は、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバは、分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、１つ以上の側導管であって、１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティと、それぞれのキャビティを分注チャンバに接続しているそれぞれのコネクタチャネルとを有する、１つ以上の側導管と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバは、第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む。液体分注器は、分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された、音生成器をさらに含む。液体分注器は、分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサをさらに含み、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つは、１つ以上の側導管のそれぞれの１つのキャビティ内に配設されており、１つ以上の側導管の各々のキャビティおよびコネクタは、音響センサによって感知された音の周波数範囲内で共鳴がない。液体分注器は、分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路をさらに含み得る。
【0006】
本明細書の実施形態の一態様は、液体分注器に関する。液体分注器は、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバは、分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバは、第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む分注器本体と、分注チャンバとピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、分注チャンバをピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む。液体分注器は、分注チャンバに音を生成するように構成された、音生成器をさらに含む。液体分注器は、生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された、音響センサをさらに含む。液体分注器は、感知された音に基づいて、分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または感知された音に基づく分注チップ内の液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された、制御回路をさらに含み得る。
【0007】
本明細書の実施形態の一態様は、液体分注器と液体との接触を検出する方法に関する。本方法は、音響センサを介して、時間ウィンドウ内で音響センサによって感知された音に関連付けられた複数の電圧値を取得することを含む。本方法は、複数の電圧値の各々を二乗して、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することをさらに含む。本方法は、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値の平均値を計算することをさらに含む。本方法は、複数の二乗電圧値の平均値に基づいて、時間ウィンドウ中に液体分注器の分注器チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することをさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の前述した特徴および他の特徴、目的、ならびに利点は、添付図面に例示されるように、本明細書の実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。それらの添付図面は、本明細書に組み込まれ、明細書の一部を形成し、本発明の原理を説明すること、および当業者が本発明を作製および使用することを可能にすることにさらに役立つ。それら図面は、縮尺通りではない。
【図1A】チップ－液体接触を検出するように構成されている、液体を輸送および分注するための液体分注器システムのブロック図を示す。
【図1B】液体分注器システムのコントローラのブロック図を示す。
【図2A】チップ－液体接触の検出を検出するように構成された液体分注器システムを示す、例示的な図である。
【図2C】チップ－液体接触を検出するように構成された液体分注器システム２９８を示す、別の例示的な図である。
【図3】液体分注器の一例の断面図を示す、例示的な図である。
【図4】接続チャネルおよびキャビティを含む側導管の形状に基づく音の共鳴周波数の計算を示す。
【図5A】本明細書の一実施形態による、音を感知するための周波数範囲内の音響共鳴を回避するように構造化された、短い側導管を備えた例示的な液体分注器の断面図を示す例示的な図である。
【図5B】本明細書の一実施形態による、音を感知するための周波数範囲内の音響共鳴を回避するように構造化された、単一の短い側導管を備えた例示的な液体分注器の断面図を示す例示的な図である。
【図5C】本明細書の一実施形態による、音を感知するための周波数範囲内の音響共鳴を回避するように構造化された、単一の短い側導管を備えた例示的な液体分注器の断面図を示す例示的な図である。
【図6】本明細書の一実施形態による、音を感知するための周波数範囲内の音響共鳴を回避するための、例示的な液体分注器の断面図を示す例示的な図である。
【図7】本明細書の一実施形態による、キャビティの幅と接続チャネルの幅とが実質的に同じであるときの、キャビティと分注チャンバとの間の接続チャネルにおける音の共鳴周波数の計算を示す。
【図8A-8C】本明細書の一実施形態による、キャビティの幅および接続チャネルの幅が実質的に同じであるときの液体分注器に基づく実験結果を示す図である。
【図9A】本明細書の一実施形態による、音を感知するための周波数範囲内の音響共鳴を回避するための、例示的な液体分注器の断面図を示す例示的な図である。
【図10A】本明細書の一実施形態による、音を感知するための周波数範囲内の音響共鳴を回避するための、例示的な液体分注器の断面図を示す例示的な図である。
【図11A】本明細書の一実施形態による、音を感知するための周波数範囲内の音響共鳴を回避するように構造化された、短い側導管を備えた例示的な液体分注器の断面図を示す例示的な図である。
【図12】本明細書の一実施形態による、液体分注器の断面図を含めた液体分注器システムを示す例示的な図である。
【図13】本明細書の一実施形態による、液体分注器内に実装された例示的な音響フィルタを示す例示的な図である。
【図14A】音響フィルタなしの一実施形態による、ピストンチャンバ内の様々なピストン位置における音響信号の周波数スペクトル、および分注器チップ内の異なる液位を示すプロットを示す、例示的な図である。
【図14B】音響フィルタありの一実施形態による、ピストンチャンバ内の様々なピストン位置における音響信号の周波数スペクトル、および分注器チップ内の異なる液位を示すプロットを示す、例示的な図である。
【図15A】音響フィルタがポリエチレン（ＰＥ）でできている場合の、音響フィルタの異なる厚さでの音響スペクトルを示す例示的な図である。
【図15B】音響フィルタがポリウレタン（ＰＵ）でできている場合の、音響フィルタの異なる厚さでの音響スペクトルを示す例示的な図である。
【図16A】音響フィルタの厚さが５ｍｍのときに、分注チップ内の異なる液位が異なる周波数に対応することを示す、例示的な図である。
【図16B】音響フィルタの厚さが１０ｍｍのときに、分注チップ内の異なる液位が異なる周波数に対応することを示す、例示的な図である。
【図17】本明細書の一実施形態による、音響フィルタを備える液体分注器の断面図を含めた液体分注器システムを示す例示的な図である。
【図18】音の振幅を使用してチップ－液体接触を検出するときの、ホワイトノイズに起因する誤検知エラーを示す例示的な図である。
【図19】音の振幅を用いてチップ－液体接触を検出するときの、シングルトーンノイズに起因する誤検知エラーを示す例示的な図である。
【図20】気流ノイズに起因する誤検知エラーを示す例示的な図を示す。
【図21】分注器と液体との接触を検出するための例示的な方法のフロー図を示す。
【図22】複数のチップ条件で実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。
【図23】本明細書の実施形態と一致するチップ存在検出の方法のフロー図を示す。
【図24】複数の分注チップタイプについて実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。
【図25A-25E】複数の分注チップタイプについて実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。
【図26A-26E】１つの分注チップについて複数の温度で実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。
【図27A-27E】１つの分注チップについて複数の温度で実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。
【図28A-28D】１つの分注チップについて複数の温度および複数の体積レベルで実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。
【図29】複数の分注チップタイプについて実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。
【図30】本明細書の実施形態と一致するチップ同定の方法のフロー図を示す。
【図31】音響センサから出力された電圧を処理するためのブロック図を示す、例示的なブロック図である。
【図32】音の平均出力または平均強度に関連付けられた値に基づいてチップ－液体接触が検出されるときの、誤検知エラーの除去を示す例示的な図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下の詳細な説明は、本来、単なる例示的なものであり、本発明、ならびに本発明の用途および使用を限定することを意図するものではない。さらに、前述の技術分野、背景技術、簡単な要約、または以下の詳細な説明で提示される任意の明示的または暗示的な理論によって拘束される意図はない。
【0010】
本明細書に記載の実施形態は、ピペットなどの液体分注器によって液体接触を検出するための装置および方法に関する。本明細書に記載の他の実施形態は、液体分注器内の液体体積を決定するための装置および方法に関する。液体を液体分注器に効果的に引き込むことを提供するために、自動液体分注器システムを構成して、分注チップと液体との接触（例えば、チップ－液体接触）がいつ起こったかを検出することができる。１つのアプローチは、音響センサによって感知された音の特性の変化を検出することによって、液体分注器のチップがいつ液体に接触するかを検出することができる。特に、液体分注器は、分注チップに接続された分注チャンバを含み得、分注チャンバは、特定の音の特性を提供し得る。分注チップが液体に接触すると、少なくとも液体が分注チップをブロックすることにより、分注チャンバ内の音の特性が変化し得る。したがって、音生成器が液体分注器の分注チャンバ内を伝わる音を生成し得、音響センサが液体分注器の分注チャンバ内で生成された音から生じる音響信号を感知し得るように、音生成器および音響センサが、液体分注器とともに実装され得る。自動液体分注器システムは、自動液体分注器システムが音響センサによって感知された音響信号の顕著な変化を検出したときに、液体分注器のチップが液体に接触したと判断することができる。さらに、本明細書に記載の実施形態は、チップ－液体接触の検出の精度を改善し、自動液体分注器システムの構造および／または感知された音響信号に基づく検出の方法に基づくエラーを最小限に抑える。
【0011】
音響センサおよび音生成器は、液体分注器の構造内に実装され得る。例えば、液体分注器内の音響信号を感知する音響センサと、液体分注器の内部に音を提供する音生成器とは、液体分注器の分注チャンバに接続されたそれぞれの突出した側面構造内に配設され得る。そのような突出した構造は、側導管と呼ばれ得、音響センサおよび音生成器をそれぞれ収容するのに十分な空間を提供するために、分注チャンバから外向きに延在し得る。本明細書に記載の実施形態は、側導管が延びて、チップ－液体接触の検出にエラーを引き起こす、望ましくない音響共鳴をもたらす可能性のある構造を形成するのを防ぐ。例えば、側導管によって形成された音響共鳴が、チップ－液体接触の検出に関連付けられた音響共鳴の近くに入ると、チップ－液体接触を判断するための閾値が側導管の寸法変化に敏感になる可能性がある。一例では、寸法変化は、側導管内のセンサおよび／または生成器の位置の変化に起因する、側導管内のキャビティ体積の変化を含み得る。さらに、本明細書に記載の実施形態は、同様にして液体体積感知の実装を妨げることを防ぐ。例えば、側導管によって形成される共鳴は、さもなければ音響センサによって感知される音響スペクトルにかなりの歪みをもたらし得、ピーク周波数と所望の液体体積との間に明確な関係を構築することを困難にし得る。したがって、本明細書に記載の発明は、音響センサおよび音生成器を収容する構造への改善を提供して、これらの望ましくない音響共鳴を低減または回避する。
【0012】
本明細書の実施形態の一態様は、音生成器および音響センサを含む構造の改善による、チップ－液体接触の検出の精度の改善に関する。一実施形態では、液体分注器の分注チャンバは、側導管を使用する代わりに、音生成器および音響センサが分注チャンバ部分内に配設され得るように構成され得る。この実施形態では、分注チャンバから突出しかつ分注チャンバに接続された側導管がないので、突出した側導管によって引き起こされる望ましくない音響共鳴を低減または回避することができる。別の実施形態によれば、液体分注器の分注チャンバから突出する側導管を使用して、音生成器および音響センサを収容することができ、側導管の構造は、望ましくない音響共鳴を回避できるように構成することができる。特に、各側導管の長さは、側導管によって引き起こされる共鳴周波数を特定の範囲に維持するために、側導管の開口部および内部空間と比較して特定の長さに制限することができる。
【0013】
いくつかの実施形態では、液体分注器はまた、液体分注器の分注チャンバに接続されたピストンチャンバを有し得る。ピストンチャンバはピストンを受容し、ピストンの移動を導くことができ、その結果、液体が、ピストンの移動によって誘導される圧力によって引き込まれ得るかまたは分注され得る。ピストンの移動は、音響センサによって感知され得る追加のノイズを引き起こす可能性がある。ピストンの移動によって引き起こされる音響特性の他の変化は、音響センサによって感知される音響信号にエラーをもたらし得る。したがって、本開示は、以下でより詳細に説明するように、ピストンの移動の悪影響を低減または排除するためのアプローチを提供する。
【0014】
本明細書の実施形態の一態様は、液体分注器の分注チャンバとピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタを実装することによって、チップ－液体接触の検出の精度を改善すること、および／またはチップ内の液体の感知（液体体積感知）の精度を実質的に改善することに関する。より具体的には、音響フィルタは、音響フィルタが分注チャンバをピストンチャンバから音響的に分離することができるように選択および位置決めすることができる。このようにして、音響センサによって感知される音響信号への、ピストンチャンバ内のピストンの移動が及ぼす影響を、減少させるかまたはなくすことができる。
【0015】
さらに、音響センサによって感知された音響信号を使用してチップ－液体接触を検出するために、いくつかのアプローチが開発され得る。例えば、チップ－液体接触は、音響センサによって感知された音響信号に基づいて、振幅／位相または音響インピーダンスの変化を測定することによって検出され得る。ただし、このようなアプローチでは、バックグラウンドノイズが増加するにつれて、チップ－液体接触の誤検出率が高くなり得る。液体分注器は一定のノイズのある環境で動作している可能性があるため、バックグラウンドノイズはチップ－液体接触を検出する際に考慮すべき重要な要素である。したがって、本開示は、以下でより詳細に説明するように、バックグラウンドノイズによる影響がより少ない、チップ－液体接触を検出するためのアプローチを提供する
【0016】
本明細書の実施形態の一態様は、音響センサによって感知された音響信号を処理してチップ－液体接触を検出するための、改善されたアプローチを使用することによって、チップ－液体接触の検出の精度を改善することに関する。振幅／位相または音響インピーダンスのみに依存する代わりに、音響センサによって感知された音の音響パワーまたは音響強度が監視され得る。特に、音響パワーまたは音響強度に関連付けられた値に検出された変化に基づいて、チップ－液体接触を検出することができる。
【0017】
図１Ａは、液体を輸送および分注するための、液体分注器システム１００（例えば、自動ピペッティングシステム）のブロック図を示す。液体分注器システム１００は、液体分注器システム１００の様々な構成要素を制御するように構成されたコントローラ１１０と、液体を輸送するための液体分注器１３０と、液体分注器１３０のピストン１７０を駆動するためのピストン駆動装置１８０と、液体分注器１３０を駆動するための液体分注器輸送装置１８５とを含み得る。一実施形態では、コントローラ１１０は、液体分注器１３０の一部であり得、または液体分注器１３０とは別個のデバイスであり得る。一実施形態では、液体分注器１３０はピペットであり得、かつ液体分注器システム１００は自動ピペットシステムであり得る。ピストン駆動装置１８０は、ピストン１７０を駆動するためにコントローラ１１０によって制御される１つ以上のモーターを含み得、ピストン１７０と結合され得る。液体分注器輸送装置１８５は、液体分注器１３０を駆動するためにコントローラ１１０によって制御される１つ以上のモーターを含み得、液体分注器１３０と結合され得る。液体分注器１３０は、音を生成するように構成された音生成器１５０と、音響信号を感知するように構成された音響センサ１６０とを含み得る。液体分注器１３０のピストン１７０は、液体分注器１３０内を移動して、液体分注器１３０内に圧力を生成して、液体を液体分注器１３０内に引き込むか、または液体を液体分注器１３０から外に分注するように構成され得る。液体分注器１３０は、音生成器１５０と音響センサ１６０とを含む、分注器本体１３１を含み得る。分注器本体１３１は、ピストン１７０を受容し、かつピストン１７０の移動を導くように構造化され得る。
【0018】
コントローラ１１０は、以下でより詳細に論じるように、音響センサ１６０によって感知された音響信号を受信して処理するように、かつ液体分注器１３０と液体との接触が起こったかどうかを（例えば、分注チップを介して）検出するように構成され得る。コントローラ１１０は、音生成器１５０を制御して音を生成するように構成され得る。例えば、コントローラ１１０は、音の周波数、音のタイプ、音の持続時間、音の強度／音量など、音生成器１５０によって音を生成するための様々な設定値を設定することができる。コントローラ１１０は、ピストン駆動装置１８０を制御してピストン１７０を駆動するようにさらに構成され得る。例えば、コントローラ１１０は、コントローラ１１０が、液体を液体分注器１３０内に引き込むかまたは液体を分注器１３０から外に分注するかを決定するかどうかに基づいて、ピストン駆動装置１８０を制御してピストン１７０を駆動することができる。コントローラ１１０は、液体分注器輸送装置１８５を制御して液体分注器１３０を駆動するようにさらに構成され得る。例えば、コントローラ１１０は、液体分注器輸送装置１８５を制御して、その結果、液体分注器輸送装置１８５が液体分注器１３０を液体リザーバに移動させて、液体リザーバから液体を引き込み、液体分注器１３０が液体を分注するための目標位置に移動できるようにすることができる。
【0019】
一実施形態では、コントローラ１１０は、有線または無線通信を介して、液体分注器１３０（例えば、音生成器１５０および音響センサ１６０）、ピストン駆動装置１８０、および液体分注器輸送装置１８５と通信するように構成され得る。例えば、コントローラ１１０は、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）、Ｉ２Ｃ（集積回路間）バス、ＲＳ－２３２インタフェース、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェース、イーサネットインタフェース、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インタフェース、ＩＥＥＥ ８０２．１１インタフェース、またはそれらの任意の組み合わせを介して、液体分注器１３０、ピストン駆動装置１８０、および／または液体分注器輸送装置１８５と通信するように構成され得る。一実施形態では、コントローラ１１０は、周辺機器相互接続（ＰＣＩ）バスなどのローカルコンピュータバスを介して、液体分注器１３０、ピストン駆動装置１８０、および／または液体分注器輸送装置１８５と通信するように構成され得る。一実施形態では、コントローラ１１０は、液体分注器１３０から分離することができ、上記で論じた無線または有線接続を介して、分注器１３０と通信することができる。一実施形態では、コントローラ１１０は、液体分注器１３０の一体型構成要素であってもよく、液体分注器１３０の他の構成要素および／またはピストン駆動装置１８０、および／または液体分注器輸送装置１８５と、上記で論じたローカルコンピュータバスを介して通信してもよい。いくつかの場合では、コントローラ１１０は、液体分注器１３０のみを制御する専用コントローラであってもよい。他の場合では、コントローラ１１０は、液体分注器１３０を含む複数の液体分注器を制御するように構成されていてもよい。一実施形態では、コントローラ１１０と液体分注器１３０とは、同じ施設（例えば、研究室）に設置されている。別の実施形態では、コントローラ１１０は、液体分注器１３０、ピストン駆動装置１８０、および液体分注器輸送装置１８５から遠隔にあってもよく、ネットワーク接続（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）接続）を介して、液体分注器１３０、ピストン駆動装置１８０、および液体分注器輸送装置１８５と通信するように構成されていてもよい。
【0020】
図１Ｂは、液体分注器システム１００のコントローラ１１０のブロック図を示す。ブロック図に示すように、コントローラ１１０は、制御回路１１１、通信インタフェース１１３、および非一時的コンピュータ可読媒体１１５（例えば、メモリまたは他のコンピュータ可読記憶媒体）を含む。一実施形態では、制御回路１１１は、１つ以上のプロセッサ、プログラマブル論理回路（ＰＬＣ）もしくはプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または他の任意の制御回路を含み得る。
【0021】
一実施形態では、通信インタフェース１１３は、液体分注器１３０（例えば、音生成器１５０および音響センサ１６０）、ピストン駆動装置１８０、および液体分注器輸送装置１８５と通信するように構成された、１つ以上の構成要素を含み得る。例えば、通信インタフェース１１３は、有線または無線プロトコルを介して通信を実行するように構成された、通信回路を含み得る。一例として、通信回路には、ＳＰＩコントローラ、Ｉ２Ｃコントローラ、ＲＳ－２３２ポートコントローラ、ＵＳＢコントローラ、イーサネットコントローラ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コントローラ、ＰＣＩバスコントローラ、他の任意の通信回路、またはそれらの組み合わせが含まれ得る。
【0022】
一実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体１１５は、コンピュータメモリを含み得る。コンピュータメモリには、例えば、フラッシュ、電気的消去可能プログラムマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ソリッドステート統合メモリ、および／またはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）が含まれ得る。いくつかの場合では、本明細書で説明される様々な方法は、非一時的コンピュータ可読媒体１１５に格納されたコンピュータ実行可能命令（例えば、コンピュータコード）を介して実行され得る。そのような場合、制御回路１１１は、コンピュータ実行可能命令（例えば、図１８に示されるステップ）を実施するように構成された、１つ以上のプロセッサを含み得る。
【0023】
コントローラ１１０は、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ－デジタル変換器１１７をさらに含み得る。アナログ－デジタル変換器１１７は、任意選択の構成要素であってよい。一実施形態では、音響センサ１６０からの出力信号はアナログ信号であり、したがってアナログ－デジタル変換器１１７を使用してデジタル信号に変換することができ、これによりそれらの信号を制御回路１１１によってさらに処理できる。コントローラ１１０は、デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル－アナログ変換器１１９をさらに含み得る。デジタル－アナログ変換器１１９は、任意選択の構成要素であってよい。一実施形態では、音生成器１５０の入力信号はアナログ信号であり、したがってデジタル－アナログ変換器１１９を使用して、制御回路１１１から生成されたデジタル信号より導出することができる。
【0024】
コントローラ１１０は、信号調整回路１２１をさらに含み得る。信号調整回路１２１は、様々なアナログ信号を操作し得、これにより、アナログ信号がさらなる処理のために次のステージの要件を満たすようにすることができる。信号調整回路１２１は、入力信号を受信し、入力信号を増幅し、増幅された入力信号を出力信号として出力する、増幅器を含み得る。一態様では、増幅器を使用して入力信号を増幅し得、これにより、音生成器１５０から出力された音は、制御回路１１１から生じた入力信号に基づいて所望の音量範囲に到達することができる。一実施形態では、アナログ増幅器を使用して、音響センサ１６０によって感知された音に関連付けられた入力信号を増幅して、音響センサ１６０の出力信号が、アナログ－デジタル変換器１１７の入力範囲に一致する所望のレベルに到達できるようにすることができる。信号調整回路１２１は、信号用のアクティブフィルタ／パッシブフィルタをさらに含み得る。例えば、フィルタは、カットオフ周波数より低い周波数の信号を通過させ、カットオフ周波数またはそれより高い周波数の信号を廃棄するように構成された、ローパスフィルタであってもよい。ローパスフィルタを使用して、よりなだらかな形式の入力信号を出力できる。よって、ローパスフィルタを使用してノイズを低減することができる。一実施形態では、音響センサ１６０からの出力信号は、例えば、音響センサ１６０からの出力信号の初期平滑化を実施するために、ローパスフィルタを通過し得る。
【0025】
図２Ａは、チップ－液体接触を検出するように構成された液体分注器システム２００を示す、例示的な図である。図２Ｂは、液体分注器システム２００の液体分注器２３０の一部分の断面図を示す例示的な図である。液体分注器システム２００は、図１の液体分注器システム１００の例示的な実施形態であり得、したがって、液体分注器システム２００の構成要素は、液体分注器システム１００の構成要素に対応し得る。液体分注器システム２００は、コントローラ１１０によって制御される液体分注器２３０を含む。液体分注器２３０は、分注チャンバ部分２４０およびピストンチャンバ部分２７５を含む、分注器本体２３１を含み得る。液体分注器２３０の分注器本体２３１は、ハウジング２３５内に含まれ得、これは任意選択の構造であってもよい。
【0026】
分注チャンバ部分２４０は、分注チャンバ２４１を含み、分注チャンバ２４１は、分注チャンバ２４１の第１の部分２４３に第１の開口部を有し、ピストンチャンバ２７７に接続されている分注チャンバ２４１の第２の部分２４５に、第２の開口部を有する。第１の部分２４３は、分注チャンバ２４１の第１の端部にあり得、第２の部分２４５は、分注チャンバ２４１の第２の端部にあり得る。液体分注器２３０は、ピストン２７０をさらに含み、ピストン２７０は、分注器本体２３１のピストンチャンバ部分２７５内のピストンチャンバ２７７によって受容されかつ導かれる。分注チャンバ２４１の第１の部分２４３は、分注チップ２４７などの分注チップと結合するように構成されている。分注チップ２４７は、第１の部分２４３に恒久的に取り付けられていてもよく、または第１の部分２４３に取り外し可能に取り付けられてもよい。一例では、分注チップ２４７は、分注チャンバ部分２４０の一部であり得る。分注チップ２４７のキャビティ、分注チャンバ２４１、およびピストンチャンバ２７７は互いに接続されているので、ピストン２７０を動かして、分注チャンバ２４１内の圧力を変化させて、液体を分注チップ２４７に引き込むことができる。液体分注器システム２００は、液体分注器２３０を駆動するように構成された液体分注器輸送装置２８５を含み、ピストンチャンバ２７７内でピストン２７０を駆動するように構成された、ピストン駆動装置２８０を含む。分注チップ２４７は、５μｌ～１０００μｌの範囲の体積を分注するように構成することができるが、他の体積も企図される。例示的な実施形態では、分注チップ２４７は、３５０μｌ体積のチップである。さらに、分注チップ２４７は、ＴＥＣＡＮブランドまたはＲＡＩＮＩＮブランドのチップなどの既製の自動化チップ、または静電容量感知を採用するように適合された導電性タイプのチップを含むことができる。さらに、分注チップ２４７は、５μｌ／秒～７００μｌ／秒の範囲の様々な分注速度で分注することができるが、他の速度も企図される。例えば、非限定的な例示的な実施形態では、分注チップ２４７は、約６００μｌ／秒で分注するように適合されている。
【0027】
一例では、液体分注器輸送装置２８５は、液体分注器２３０を液体２９０が入っている液体リザーバ２９５の上に移動させ、分注チップ２４７が液体２９０に接触するまで、液体分注器２３０を液体２９０に向かって下げることができる。分注チップ２４７が液体２９０に接触したことをコントローラ１１０が検出すると、コントローラ１１０は、液体分注器輸送装置２８５を制御して、液体分注器２３０の動きを停止させ得る。次に、コントローラ１１０は、ピストン駆動装置２８０をさらに制御して、ピストン２７０を上方に移動させて、特定の量の液体２９０を分注チップ２４７に引き込むことができる。特定の量の液体２９０が引き込まれた後、コントローラ１１０は、ピストン駆動装置２８０を制御してピストン２７０の動きを停止させ、液体分注器輸送装置２８５を制御して液体分注器２３０を目標位置に移動させることができる。目標位置に到達すると、コントローラ１１０は、ピストン駆動装置２８０を制御して、ピストン２７０を下方に移動させて、分注チップ２４７から液体を分注することができる。
【0028】
液体分注器２３０の分注器本体２３１は、分注チャンバ２４１内に音響共鳴を誘導するために分注チャンバ２４１内に音を生成する、音生成器２５０を含み得る。液体分注器２３０の分注器本体２３１は、分注チャンバ２４１からの音を感知することができる、音響センサ２６０を含むことができる。図２Ａに示される非限定的な例示的な実施形態は、音生成器２５０および音響センサ２６０が互いに対向するように配設され、かつ互いに離間して配設されていることを示す。ただし、音生成器２５０および音響センサ２６０の配置および相対位置は、図２Ａの例に限定されない。例えば、別の例では、音生成器２５０および音響センサ２６０は、互いに対向していなくてもよく、かつ／または互いに隣接して配設されていてもよい。
【0029】
図２Ｃは、チップ－液体接触を検出するように構成された、液体分注器システム２９８を示す別の例示的な図である。図２Ｃの液体分注器システム２９８は、音生成器２５０の位置を除いて、図２Ａの液体分注器システム２００と同様であり得る。特に、液体分注器システム２９８内の音生成器２５０は、液体分注器２３０の外側に設置することができる。一態様では、液体分注器システム２９８には、音生成器２５０によって生成された音が音響センサ２６０に伝わるようにするための、開口部または間隙があってもよい。図２Ｄは、液体分注器システム２９８の液体分注器２３０の一部分の断面図を示す例示的な図である。上記で論じたように、図２Ｃの液体分注器システム２９８は、音生成器２５０の位置を除いて、図２Ａの液体分注器システム２００と同様であり得る。よって、図２Ｄは、図２Ｂと同じ特徴を示す。
【0030】
図３は、液体分注器３３０の断面図を示す例示的な図である。一実施形態では、液体分注器３３０は、液体分注器２３０の一実施形態であり得る。図３に示される実施形態では、液体分注器は、分注チャンバ部分３４０およびピストンチャンバ部分３７５を含む、分注器本体３３１を含む。分注チャンバ部分３４０は、その中に分注チャンバ３４１を有する。分注チャンバ３４０は、分注チャンバ３４０の第１の部分３４３に第１の開口部を有し得、分注チャンバ３４０の第２の部分３４５に第２の開口部を有し得る。分注チャンバ３４０の第１の部分３４３は、分注チップ３４７と結合されている。分注チャンバ３４１は、第２の部分３４５で第２の開口部を介して、ピストンチャンバ部分３７５のピストンチャンバ３７７に接続されている。ピストンチャンバ３７７は、ピストン３７０をピストンチャンバ３７７内で直線運動で導いて、液体を液体分注器３３０内に引き込み、かつ液体を液体分注器３３０から外に（例えば、分注チップ３４７を介して）分注するように構成されている。液体は、分注チップ３４７のチップキャビティ３４９内に引き込まれ得、ピストン３７０の移動に基づいて、チップキャビティ３４９から外に分注され得る。
【0031】
分注器本体３３１は、第１のキャビティ３５７を有する第１の側導管３５５と、第１のキャビティ３５７を分注チャンバ３４１に接続する第１の接続チャネル３５９とをさらに含む。音生成器３５０は、第１のキャビティ３５７内に配設され得、分注チャンバ３４１内に音響共鳴を誘導するための音を生成し得る。分注器本体３３１は、第２のキャビティ３６７を有する第２の側導管３６５と、第２のキャビティ３６７を分注チャンバ３４１に接続する第２の接続チャネル３６９とをさらに含む。音響センサ３６０は、第２のキャビティ３６７内に配設され得、分注チャンバ３４１からの音を感知することができる。
【0032】
図３に示される実施形態では、第１の導管３５５および第２の導管３６５は、分注チャンバ部分３４０から突出している。さらに、大きなサイズの第１の導管３５５および第２の導管３６５は、それぞれ、大きなサイズの音生成器３５０および音響センサ３６０に対応するように実装されている。以下でより詳細に説明するように、第１の導管３５５および第２の導管３６５の構造は、分注チップ３４７が液体に接触したかどうかを検出する際のエラーの一因となる可能性がある。例えば、望ましくないエラーを回避するために、第１の導管３５５および／または第２の導管３６５によって引き起こされる音響共鳴は、チップ－液体接触を検出するために使用される周波数範囲外にあるべきである。一例では、チップ－液体接触を検出するための所望の周波数範囲は、２００Ｈｚ～１ｋＨｚ、または好ましくは１００Ｈｚ～４ｋＨｚであり得る。したがって、第１の導管および／または第２の導管によって引き起こされる音響共鳴は、この記載された周波数範囲外にあるべきである。
【0033】
図４は、側導管の形状に基づく側導管の接続チャネルでの、音の共鳴周波数の計算を示す。接続チャネル４５９によって提供される開口部などの小さな開口部を有するキャビティ４５７などのキャビティを持つ構造は、ヘルムホルツ共鳴器を形成することができる。一実施形態では、図３の第１の側導管３５５の第１のキャビティ３５７および第１の接続チャネル３５９は、それぞれ、キャビティ４５７および接続チャネル４５９と同様の構造を有し得る。一実施形態では、図３の第２の側導管３６５の第２のキャビティ３６７および第２の接続チャネル３６９は、キャビティ４５７および接続チャネル４５９と同様の構造を有し得る。
【0034】
図４に示される実施形態では、側導管は、既知の体積Ｖを有するキャビティ４５７と、ネック長さＬを有する接続チャネル４５９とを有し得、接続チャネル４５９は、開口部面積Ａを有する。ここで、ｃは音速を示し、共鳴周波数ｆは、以下の式に基づいて計算され得る。
【数1】
【0035】
キャビティ４５７および接続チャネル４５９によって形成されるヘルムホルツ共鳴器は、音響スペクトルに歪みを加えることができるノッチフィルタとして機能し得る。特に、ヘルムホルツ共鳴器によって導入される共鳴周波数ｆは、チップ－液体接触を検出するために使用される音の周波数範囲に干渉し得る。一例では、キャビティ幅、キャビティ長さ、およびネック長さＬは、各々が１５ｍｍであり得、接続チャネル幅は４ｍｍであり得る。このような例では、体積Ｖは約２６４９ｍｍ３であり得、開口部面積Ａは１２．５６ｍｍ２であり得、音速は３４３ｍ／秒（または３４３０００ｍｍ／秒）である。この例では、上記の式によると、共鳴周波数ｆは約９７１Ｈｚとなり得る。チップ－液体接触を検出するために使用される音の周波数範囲が２００Ｈｚ～１ｋＨｚ、または好ましくは１００Ｈｚ～４ｋＨｚである場合、９７１Ｈｚの共鳴周波数はこの周波数範囲内に入るため、チップ－液体接触との検出に干渉し得る。したがって、音生成器と音響センサとを収容する構造は、チップ－液体接触を検出するために使用される周波数範囲内に入る音響共鳴を回避するように設計すべきである。
【0036】
一実施形態によれば、側導管は、共鳴周波数ｆが、チップ－液体接触を検出するために使用される音の周波数範囲外にあるように設計され得る。したがって、側導管のキャビティおよびコネクタは、チップ－液体接触を検出するために音響センサによって感知される音の周波数範囲内に、音響共鳴がないように構成され得る。一実施形態では、キャビティの体積Ｖ、ならびに側導管のコネクタの開口部面積Ａおよびネック長さＬは、共鳴周波数ｆがチップ－液体接触を検出するために使用される音の周波数範囲外にあるように、決定され得る。例えば、チップ－液体接触を検出するための好ましい周波数範囲は、１００Ｈｚ～４ｋＨｚであり得る。よって、そのような例では、開口部面積Ａ、体積Ｖ、およびネック長さＬは、１００Ｈｚ未満または４ｋＨｚ超の周波数であることを確実にするように選択され得る。上記の式に基づいて、共鳴周波数は、開口部面積Ａを増加させる、かつ／または体積Ｖを減少させる、かつ／またはネック長さＬを減少させることによって、チップ－液体接触を検出するために使用される周波数範囲を超えて増加させることができる。例えば、小さい音生成器および音響センサを選択することにより、体積Ｖを減少させ、かつ／またはネック長さＬを減少させることが可能となる。したがって、音の周波数範囲外の共鳴周波数ｆを有する構造は、共鳴周波数ｆによって引き起こされるエラーを低減または排除し得るため、このような構造により、チップ－液体接触の検出、ならびにチップの存在の検出（例えば、チップが排出されたかどうかの検出）もしくは分注チップのタイプの検出の精度が改善され得る。
【0037】
図５Ａは、本明細書の一実施形態による、液体分注器５３０の音響センサによって感知される音の周波数範囲内の音響共鳴を回避するように構造化された側導管を備えた、例示的な液体分注器５３０の断面図を示す例示的な図である。図５ＡＡは、図５Ａに示される実施形態のための、接続チャネルおよびキャビティを含む側導管の形状に基づく音の共鳴周波数の計算を示す、例示的な図である。図５Ａでは、参照符号５３５、５４０、５４１、５４３、５４５、５４７、５４９、５７０、５７５、および５７７によって表される部分は、それぞれ、図３を参照して上記で論じた、参照符号３４０、３４１、３４３、３４５、３４７、３４９、３７０、３７５、および３７７によって表される部分と同様の特徴を有する。したがって、参照符号５３５、５４０、５４１、５４３、５４５、５４５、５４９、５７０、５７５、および５７７の詳細な議論は省略する。
【0038】
図５Ａによって示される実施形態では、液体分注器５３０は、第１のキャビティ５５７を有する第１の側導管５５５と、第１のキャビティ５５７を分注チャンバ５４１に接続する第１のコネクタチャネル５５９とを含む、分注器本体５３１を有する。音生成器５５０は、第１のキャビティ５５７内に配設され得、分注チャンバ５４１内に音響共鳴を誘導するための音を生成し得る。分注器本体５３１は、第２のキャビティ５６７を有する第２の側導管５６５と、第２のキャビティ５６７を分注チャンバ５４１に接続する第２のコネクタチャネル５６９とを含む。音響センサ５６０は、第２のキャビティ５６７内に配設され得、分注チャンバ５４１内の音を感知することができる。音生成器５５０および音響センサ５６０の配置、ならびに実装される側導管の数は、図５Ａに示される例に限定されなくてもよい。例えば、別の例では、音生成器および／または音響センサが、単一の側導管内に配設されてもよい。
【0039】
図５Ａに示される実施形態では、液体分注器５３０の音生成器５５０は、図３の液体分注器３３０の音生成器３５０よりも小さい。さらに、図５Ａによって示される実施形態に関しては、液体分注器５３０の音響センサ５６０は、図３の液体分注器３３０の音響センサ３６０よりも小さい。したがって、図３の液体分注器３３０と比較すると、各側導管のキャビティの体積Ｖは減少している。さらに、図３の液体分注器３３０と比較すると、各側導管の接続チャネルの長さに対応するネック長さＬもまた短縮されている。図５Ａに示すような、キャビティの体積Ｖおよびネック長さＬの減少は、より小さな音生成器およびより小さな音響センサを実装することによって達成され得る。図５Ａに示される実施形態では、液体分注器５３０の音生成器５５０は、図３の液体分注器３３０の音生成器３５０よりも小さい。さらに、図５Ａによって示される実施形態では、液体分注器５３０の音響センサ５６０は、図３の液体分注器３３０の音響センサ３６０よりも小さい。キャビティの体積Ｖとネック長さＬを減少させることにより、共鳴周波数ｆは、チップ－液体接触の検出に使用される音の周波数範囲を超える周波数に増加する。
【0040】
図３および４を参照する上記の例では、体積Ｖが２６４９ｍｍ３であり、ネック長さＬが１５ｍｍであり、開口部面積Ａが１２．５６ｍｍ２であり得、かつ音速が３４３ｍ／秒である場合、共鳴周波数ｆは、約９７１Ｈｚとなる。図５Ａにおいて、一例では、キャビティ幅は５ｍｍに短縮され得、キャビティ長さおよびネック長さＬは各々４ｍｍに短縮され得、一方、コネクタチャネル幅を４ｍｍとされ得る。この例では、各側導管のキャビティ体積Ｖを７８．５ｍｍ３に減少させることができ、一方、コネクタチャネルの開口部面積Ａは１２．５６ｍ２にされ得、音速は３４３ｍ／秒（または３４３０００ｍｍ／秒）である。よって、共鳴周波数ｆは、約１０．９ｋＨｚとなる。チップ－液体接触を検出するための好ましい周波数範囲が１００Ｈｚ～４ｋＨｚの場合、１０．９ｋＨｚの共鳴周波数ｆは、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲外であるため、チップ－液体接触の検出に悪影響を与えない。この例は、体積Ｖとネック長さＬを減少させると、共鳴周波数ｆが増加して、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲を超えるか、さもなければ範囲外になる可能性があることを示している。
【0041】
図５Ｂは、本明細書の一実施形態による、音を感知するための周波数範囲内の音響共鳴を回避するように構造化された単一の短い側導管を備えた、例示的な液体分注器５８０の断面図を示す例示的な図である。図５Ｂに示される実施形態は、図５Ａに示される実施形態の変形形態と見なすことができる。図５Ｂの実施形態では、図５Ａに示されるような２つの側導管を有する代わりに、単一の側導管が実装されている。図５Ｂによって示される実施形態では、液体分注器５８０は、第１のキャビティ５５７を有する第１の側導管５５５と、第１のキャビティ５５７を分注チャンバ５４１に接続する第１のコネクタチャネル５５９とを含む、分注器本体５３１’を有する。音生成器５５０は、第１のキャビティ５５７内に配設され得、分注チャンバ５４１内に音響共鳴を誘導するための音を生成し得る。分注器本体５３１’は、第２の側導管を有さない。したがって、音響センサ５６０は、分注チャンバ部分５４０の第２のキャビティ５６７’内に配設され得、分注チャンバ５４１内の音を感知することができる。
【0042】
図５Ｃは、本明細書の一実施形態による、音を感知するための周波数範囲内の音響共鳴を回避するように構造化された単一の短い側導管を備えた、例示的な液体分注器５９０の断面図を示す例示的な図である。図５Ｃに示される実施形態は、図５Ａに示される実施形態の変形形態と見なすことができる。図５Ｃの実施形態では、図５Ａに示されるような２つの側導管を有する代わりに、単一の側導管が実装されている。図５Ｃによって示される実施形態では、分注器本体５３１”は、第２のキャビティ５６７を有する第２の側導管５６５と、第２のキャビティ５６７を分注チャンバ５４１に接続する第２のコネクタチャネル５６９とを含む。音響センサ５６０は、第２のキャビティ５６７内に配設され得、分注チャンバ５４１内の音を感知することができる。分注器本体５３１”は、第１の側導管を有さない。したがって、音生成器５５０は、分注チャンバ部分５４０内の第１のキャビティ５５７”内に配設され得、分注チャンバ５４１内に音響共鳴を誘発するための音を生成することができる。
【0043】
一実施形態によれば、液体分注器は、音生成器および／または音響センサならびに接続チャネルを収容するためのキャビティの構造によって引き起こされる、ヘルムホルツ共鳴を回避するように設計され得る。一態様では、ヘルムホルツ共鳴器構造を回避するために、キャビティの幅およびコネクタチャネル幅の幅を、実質的に同じに維持することができる。一態様では、側導管によって引き起こされるヘルムホルツ共鳴を回避するために、側導管の実装を回避することができる。一例では、音生成器および音響センサは、液体分注器の分注チャンバ部分内に配設されてもよい。例えば、液体分注器の分注チャンバ内に収まるのに十分小さい音生成器および音響センサを選択することにより、分注チャンバ部分から突出する側導管は不要であり、したがって、側導管の構造によって引き起こされ得るヘルムホルツ共鳴を回避することができる。ヘルムホルツ共鳴を回避することにより、チップ－液体接触を検出する際に発生する歪みが軽減され得る。さらに、ヘルムホルツ共鳴を回避することにより、液体体積検知および／またはチップ存在検出の精度が改善され得る。
【0044】
図６は、本明細書の実施形態による、液体分注器６３０の音響センサによって感知される音の周波数範囲内の音響共鳴を回避するための、例示的な液体分注器６３０の断面図を示す例示的な図である。図６の例示的な液体分注器６３０は、望ましくない音響共鳴を生成し得るヘルムホルツ共鳴器構造を回避するように構成されており、側導管を有さなくてもよい。一実施形態では、液体分注器６３０は、液体分注器３３０の一実施形態であり得る。図６に示される実施形態では、液体分注器６３０は、分注チャンバ部分６４０およびピストンチャンバ部分６７５を含む、分注器本体６３１を含む。分注チャンバ部分６４０は、その中に分注チャンバ６４１を有する。分注チャンバ６４１は、分注チャンバ６４０の第１の部分６４３に第１の開口部を有し得、分注チャンバ６４０の第２の部分６４５に第２の開口部を有し得る。分注チャンバ６４１の第１の部分６４３は、分注チップ６４７と結合されている。分注チャンバ６４１は、第２の部分６４５で第２の開口部を介して、ピストンチャンバ部分６７５のピストンチャンバ６７７に接続されている。ピストンチャンバ６７７は、ピストン６７０をピストンチャンバ６７７内で直線運動で導いて、液体を液体分注器６３０内に引き込み、かつ液体を液体分注器６３０から外に（例えば、分注チップ６４７を介して）分注するように構成されている。液体は、分注チップ６４７のチップキャビティ６４９内に引き込まれ得、ピストン６７０の動きに基づいて、チップキャビティ６４９から外に分注され得る。
【0045】
図６に示すように、分注チャンバ６４１は、第１の部分６４３の第１の開口部と、第２の部分６４５の第２の開口部との間で、長手方向に延在する長手方向経路を有し得る。音生成器６５０は、分注チャンバ６４１の長手方向経路に音を提供するために分注チャンバ６４１内に位置決めされ得る。一実施形態では、音響センサ６６０は、分注チャンバ６４１の長手方向経路から直接音を感知するために、分注チャンバ６４１内に位置決めされ得る。図６に示す例では、音生成器６５０と音響センサ６６０とは、分注器本体６３１の同じ側に設置されている。ただし、音響センサ６６０の位置に対する音生成器６５０の位置は、図６に示される例に限定されない。一実施形態では、音生成器６５０および／または音響センサ６６０は、分注チャンバ部分６４１から突出していなくてもよい。
【0046】
図６に示すように、液体分注器６３０の分注器本体６３１は、第１のキャビティ６５７と、第１のキャビティ６５７を分注チャンバ６４１に接続する第１のコネクタチャネル６５９とを有する。音生成器６５０は、第１のキャビティ６５７内に配設され得、分注チャンバ６４１内に音響共鳴を誘導するための音を生成し得る。分注器本体６３１は、第２のキャビティ６６７と、第１のキャビティ６５７と分注チャンバ６４７とを接続する第２のコネクタチャネル６６９とを含む。音響センサ６６０は、第２のキャビティ６６７内に配設され得、分注チャンバ６４１内の音を感知することができる。第１のキャビティ６５７の幅および第１のコネクタチャネル６５９の幅は実質的に同じであるため、第１のキャビティ６５７および第１のコネクタチャネル６５９はヘルムホルツ共鳴器を形成しない。したがって、液体分注器６３０にヘルムホルツ共鳴は存在せず、ひいてはそのような音響共鳴によって引き起こされるエラーは、低減もしくは排除され得る。以下で詳細に論じるように、第１のコネクタチャネル６５９の長さＬに基づく共鳴は、異なって計算され得る。同様に、第２のキャビティ６６７の幅および第１のコネクタチャネル６６９の幅が実質的に同じであるときは、第１のキャビティ６６７および第１のコネクタチャネル６６９もヘルムホルツ共鳴器を形成しない。
【0047】
図７は、キャビティの幅と接続チャネルの幅とが実質的に同じであるときの、キャビティと分注チャンバとの間の接続チャネルにおける音の共鳴周波数の計算を示す。一実施形態では、図５Ａの液体分注器５３０の第１のキャビティ５５７および第１の接続チャネル５５９が、それぞれ、図７のキャビティ７５７および接続チャネル７５９と同様の構造を有し得る。一実施形態では、第２のキャビティ５６７は第１のキャビティ５５７と同様の構造を有し得、かつ第２のキャビティ５６７に接続されており接続チャネル５５９と同様の、接続チャネルが存在し得る。
【0048】
図７に示される実施形態では、接続チャネル７５９は、ネック長さＬを有する。一実施形態では、音生成器は、キャビティ７５７内に配設され得、ネック長さＬは、音生成器と分注チャンバとの間の距離を表すことができる。ここで、ｃは音速を表し、ｎは調和数を表し、接続チャネル７５９での共鳴周波数ｆは、以下の式に基づいて計算することができる。
、
ここで、ｎ＝１、３、５、７、・・・である。
【数2】
ここで、ｎ＝１、３、５、７、・・・である。
【0049】
例えば、上記で論じたように、チップ－液体接触を検出するための所望の周波数範囲は、２００Ｈｚ～１ｋＨｚ、または好ましくは１００Ｈｚ～４ｋＨｚであり得る。このような例では、共鳴周波数ｆは１００Ｈｚ～４ｋＨｚの範囲外であることが好ましい。調和数が１、かつ共鳴周波数ｆが４ｋＨｚのとき、ネック長さＬは約２１ｍｍである。したがって、調和数が１のときに、共鳴周波数ｆが１００Ｈｚ～４ｋＨｚの範囲外である、４ｋＨｚより高くなるようにするには、ネック長さＬを２１ｍｍ未満にすべきである。換言すれば、共鳴周波数ｆがチップ－液体接触を検出するための所望の周波数範囲外となることを確実にするためには、より短いネック長さＬが好ましい場合がある。
【0050】
図８Ａは、非常に短い接続チャネルを有するかもしくは接続チャネルを有さない液体分注器に基づく、実験的な音響スペクトルを示す図である。図８Ａに示される実施形態では、接続チャネルのネック長さＬが約０ｍｍのときに、「チップオープン」状態（液体に接触する前）と「チップクローズ」状態（液体に接触しているとき）との間の音響信号の大きさの差は、約９００Ｈｚにおいて１１．９ｄＢである。図８Ｂは、中程度の長さを有する接続チャネルを有する液体分注器に基づく実験結果を示す図である。図８Ｂは、接続チャネルのネック長さＬが約１２ｍｍのときに、「チップオープン」状態（液体に接触する前）と「チップクローズ」状態（液体に接触しているとき）との間の音響信号の大きさの差が、約９００Ｈｚにおいて９．３５ｄＢであることを示しており、これは、図８Ａで観察された音響信号の大きさの差よりも小さい。図８Ｃは、長い接続チャネルを有する液体分注器に基づく実験結果を示す図である。図８Ｃは、接続チャネルのネック長さＬが約２５ｍｍのときに、「チップオープン」状態（液体に接触する前）と「チップクローズ」状態（液体に接触しているとき）との間の音響信号の大きさの差が、約９００Ｈｚにおいて８．３ｄＢであることを示しており、これは、図８Ａおよび図８Ｂで観察された音響信号の大きさの差よりも小さい。
【0051】
上記で論じたように、調和数が１のときに、共鳴周波数ｆが１００Ｈｚ～４ｋＨｚの範囲外である、４ｋＨｚより高くなるようにするには、ネック長さＬを２１ｍｍ未満にすべきである。図８Ｃのネック長さＬが２１ｍｍよりわずかに大きいことにより、共鳴周波数ｆは１００Ｈｚ～４ｋＨｚの範囲内にあり得るため、音響信号の測定に干渉する可能性がある。２５ｍｍのネック長さＬによって引き起こされるこのような干渉により、「チップオープン」状態と「チップクローズ」状態との間の大きさの差が、ネック長さＬが約０のときよりも小さくなる可能性がある。図８Ｃのネック長さＬが２１ｍｍよりはるかに大きいことにより、共鳴周波数ｆは１００Ｈｚ～４ｋＨｚの範囲内にあるため、図８Ｂに示す場合よりも、音響信号の測定にさらに大きく干渉する可能性がある。図８Ａ～８Ｃに示すように、ネック長さＬが（例えば、２１ｍｍを超えて）、共鳴周波数ｆがチップ－液体接触を検出するための周波数範囲内にある点まで増加するにつれて、チップ－液体接触の検出は低下する。
【0052】
さらに、図８Ａ～８Ｃに示すように、チップがないとき（例えば、「チップなし」状態）の音響信号の大きさは、接続チャネルのネック長さＬが増加するにつれて、チップが存在するとき（例えば、「チップオープン」状態および「チップクローズ」状態）の音響信号の大きさに、より類似するようになる。したがって、チップがないときの音響信号の大きさは、接続チャネルのネック長さＬが増加するにつれて、チップが存在するときの音響信号の大きさと区別しにくくなる。特に、チップが液体分注器上に存在するかどうかを検出するための周波数範囲は、２００Ｈｚ～１ｋＨｚ、または好ましくは１００Ｈｚ～４ｋＨｚであり得る。よって、接続チャネルのネック長さＬが（例えば、２１ｍｍを超えて）、共鳴周波数ｆがチップ存在を検出するための周波数範囲内にある点まで増加すると、分注器でのチップ存在の検出は低下する。よって、上記で論じたように、ネック長さＬが長いことは望ましくない可能性があり、側導管を低減または排除することにより、チップ－液体接触検出および／またはチップ存在検出におけるエラーが低減された、改善された結果を提供することができる。
【0053】
図９Ａは、本明細書の一実施形態による、液体分注器９３０の音響センサによって感知される音の周波数範囲内の音響共鳴を回避するための、例示的な液体分注器９３０の断面図を示す例示的な図である。図９ＡＡは、図９Ａに示される実施形態に対する、キャビティと分注チャンバとの間の接続チャネルにおける音の共鳴周波数の計算を示す、例示的な図である。図９Ａの例示的な液体分注器９３０は、望ましくない音響共鳴を生成し得るヘルムホルツ共鳴器構造を回避するように構成されており、側導管を有さなくてもよい。図９Ａでは、参照符号９３５、９４０、９４１、９４３、９４５、９４７、９４９、９７０、９７５、および９７７によって表される部分は、それぞれ、図３を参照して上記で論じた、参照符号６４０、６４１、６４３、６４５、６４７、６４９、６７０、６７５、および６７７によって表される部分と同様の特徴を有する。したがって、参照符号９３５、９４０、９４１、９４３、９４５、９４７、９４９、９７０、９７５、および９７７の詳細な議論は省略する。
【0054】
図９Ａに示すように、音生成器９５０は、分注チャンバ９４１の長手方向経路に音を提供するために、分注チャンバ９４１の第１のキャビティ９５７内に位置決めされ得る。音響センサ９６０は、分注チャンバ９４１の長手方向経路から直接音を感知するために、分注チャンバ９４１の第２のキャビティ９６７内に位置決めされ得る。図９Ａに示す例では、音生成器９５０と音響センサ９６０とは、同じ側に設置されている。液体分注器９３０の分注器本体９３１はまた、第１のキャビティ９５７を分注チャンバ９４１に接続する、第１のコネクタチャネル９５９も有し得る。第１のキャビティ９５７の幅および第１のコネクタチャネル９５９の幅は実質的に同じであるため、第１のキャビティ９５７および第１のコネクタチャネル９５９はヘルムホルツ共鳴器を形成しない。同様に、第２のキャビティ９６７の幅および第２のコネクタチャネル９６９の幅が実質的に同じであるため、第２のキャビティ９６７および第２のコネクタチャネル９６９はヘルムホルツ共鳴器を形成しない。したがって、液体分注器９３０にヘルムホルツ共鳴は存在せず、ひいてはそのような音響共鳴によって引き起こされるエラーが低減もしくは排除され得る。
【0055】
キャビティ（例えば、第１のキャビティ９５７および第２のキャビティ９６７）によって形成される共鳴周波数は、上記で論じたように、式、
に基づいて計算され得る。図９Ａのネック長さＬはゼロに近いため、結果として生じるコネクタチャネル９５９での共鳴周波数ｆは、非常に高い。例えば、調和数が１、かつネック長さＬが１ｍｍの場合、共鳴周波数ｆは８５．７５ｋＨｚであり、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲（例えば、１００Ｈｚ～４ｋＨｚ）よりもはるかに大きい。したがって、共鳴周波数ｆがチップ－液体接触を検出するための周波数範囲外となることを確実にするためには、より短いネック長さＬが好ましい。
【数3】
に基づいて計算され得る。図９Ａのネック長さＬはゼロに近いため、結果として生じるコネクタチャネル９５９での共鳴周波数ｆは、非常に高い。例えば、調和数が１、かつネック長さＬが１ｍｍの場合、共鳴周波数ｆは８５．７５ｋＨｚであり、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲（例えば、１００Ｈｚ～４ｋＨｚ）よりもはるかに大きい。したがって、共鳴周波数ｆがチップ－液体接触を検出するための周波数範囲外となることを確実にするためには、より短いネック長さＬが好ましい。
【0056】
図１０Ａは、本明細書の一実施形態による、液体分注器１０３０の音響センサによって感知される音の周波数範囲内の音響共鳴を回避するための、例示的な液体分注器１０３０の断面図を示す例示的な図である。図１０ＡＡは、図１０Ａに示される実施形態のための、キャビティと分注チャンバとの間の接続チャネルにおける音の共鳴周波数の計算を示す、例示的な図である。図１０Ａの例示的な液体分注器１０３０は、望ましくない音響共鳴を生成し得るヘルムホルツ共鳴器構造を回避するように構成されており、側導管を有さなくてもよい。図１０Ａでは、参照符号１０３５、１０４０、１０４１、１０４３、１０４５、１０４７、１０４１０、１０７０、１０７５、および１０７７によって表される部分は、それぞれ、図６を参照して上記で論じた、参照符号６４０、６４１、６４３、６４５、６４７、６４１０、６７０、６７５、および６７７によって表される部分と同様の特徴を有する。したがって、参照符号１０３５、１０４０、１０４１、１０４３、１０４５、１０４７、１０４９、１０７０、１０７５、および１０７７の詳細な議論は省略する。
【0057】
図１０Ａに示すように、音生成器１０５０は、分注チャンバ１０４１の長手方向経路に音を提供するために、分注チャンバ１０４１の第１のキャビティ１０５７内に位置決めされ得る。音響センサ１０６０は、分注チャンバ１０４１の長手方向経路から直接音を感知するために、分注チャンバ１０４１の第２のキャビティ１０６７内に位置決めされ得る。図１０Ａに示す例では、音生成器１０５０と音響センサ１０６０とは、対向する側に設置されている。液体分注器１０３０の分注器本体１０３１はまた、第１のキャビティ１０５７を分注チャンバ１０４１に接続する第１のコネクタチャネル１０５９も有し得る。第１のキャビティ１０５７の幅および第１のコネクタチャネル１０５９の幅は実質的に同じであるため、第１のキャビティ１０５７および第１のコネクタチャネル１０５９はヘルムホルツ共鳴器を形成しない。同様に、第２のキャビティ１０６７の幅および第２のコネクタチャネル１０６９の幅は実質的に同じであるため、第２のキャビティ１０６７および第２のコネクタチャネル１０６９はヘルムホルツ共鳴器を形成しない。したがって、液体分注器１０３０にヘルムホルツ共鳴は存在せず、ひいてはそのような音響共鳴によって引き起こされるエラーは、低減もしくは排除され得る。
【0058】
キャビティ（例えば、第１のキャビティ１０５７および第２のキャビティ１０６７）によって形成される共鳴周波数は、上記で論じたように、式、
に基づいて計算され得る。図１０Ａのネック長さＬはゼロに近いため、結果として生じるコネクタチャネル１０５９での共鳴周波数ｆは非常に高く、これは図９Ａと同様の結果である。例えば、調和数が１、かつネック長さＬが１ｍｍの場合、共鳴周波数ｆは８５．７５ｋＨｚであり、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲（例えば、１００Ｈｚ～４ｋＨｚ）よりもはるかに大きい。
【数4】
に基づいて計算され得る。図１０Ａのネック長さＬはゼロに近いため、結果として生じるコネクタチャネル１０５９での共鳴周波数ｆは非常に高く、これは図９Ａと同様の結果である。例えば、調和数が１、かつネック長さＬが１ｍｍの場合、共鳴周波数ｆは８５．７５ｋＨｚであり、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲（例えば、１００Ｈｚ～４ｋＨｚ）よりもはるかに大きい。
【0059】
図１１Ａは、本明細書の一実施形態による、液体分注器の音響センサによって感知される音の周波数範囲内の音響共鳴を回避するように構造化された側導管を備えた、例示的な液体分注器１１３０の断面図を示す例示的な図である。図１１ＡＡは、図１１Ａに示される実施形態のための、キャビティと分注チャンバとの間の接続チャネルにおける音の共鳴周波数の計算を示す、例示的な図である。図１１Ａでは、参照符号１１３５、１１４０、１１４１、１１４３、１１４５、１１４７、１１４９、１１７０、１１７５、および１１７７によって表される部分は、それぞれ、図３を参照して上記で論じた、参照符号３４０、３４１、３４３、３４５、３４７、３４９、３７０、３７５、および３７７によって表される部分と同様の特徴を有する。したがって、参照符号１１３５、１１４０、１１４１、１１４３、１１４５、１１４７、１１４９、１１７０、１１７５、および１１７７の詳細な議論は省略する。
【0060】
図１１Ａによって示される実施形態では、液体分注器１１３０は、第１のキャビティ１１５７を有する第１の側導管１１５５と、第１のキャビティ１１５７を分注チャンバ１１４１に接続する第１のコネクタチャネル１１５９とを含む、分注器本体１１３１を有する。音生成器１１５０は、第１のキャビティ１１５７内に配設され得、分注チャンバ１１４１内に音響共鳴を誘導するための音を生成し得る。分注器本体１１３１は、第２のキャビティ１１６７を有する第２の側導管１１６５と、第２のキャビティ１１６７を分注チャンバ１１４１に接続する第２のコネクタチャネル１１６９とを含む。音響センサ１１６０は、第２のキャビティ１１６７内に配置され得、分注チャンバ１１４１内の音を感知することができる。図１１Ａによって示される実施形態では、第１のコネクタチャネル１１５９および第２のコネクタチャネル１１６９の幅は、それぞれ第１のキャビティ１１５７および第２のキャビティ１１６７の幅と、実質的に同じである。したがって、第１のキャビティ１１５７および第１のコネクタチャネル１１５９はヘルムホルツ共鳴器を形成せず、第２のキャビティ１１６７および第２のコネクタチャネル１１６９もヘルムホルツ共鳴器を形成しない。音生成器１１５０および音響センサ１１６０の配置、ならびに実装される側導管の数は、図１１Ａに示される例に限定されなくてもよい。例えば、別の例では、音生成器および音響センサが、単一の側導管内に配置されてもよい。
【0061】
キャビティ（例えば、第１のキャビティ１１５７および第２のキャビティ１１６７）によって形成される共鳴周波数は、上記で論じたように、式、
に基づいて計算され得る。図１０Ａのネック長さＬは長いが、第１のコネクタチャネル１１５９で生じる共鳴周波数ｆが、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲（例えば、１００Ｈｚ～４ｋＨｚ）の外にあることができるように、ネック長さＬを選択することができる。例えば、上記で論じたように、調和数が１の場合、ネック長さＬが２１ｍｍ未満である限り、共鳴周波数ｆは４ｋＨｚより大きくなる。このような例では、ネック長さＬが２１ｍｍ未満である限り、共鳴周波数ｆは、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲よりも大きくなり、エラーがほとんど生じ得ないかもしくはまったく生じ得ない。
【数5】
に基づいて計算され得る。図１０Ａのネック長さＬは長いが、第１のコネクタチャネル１１５９で生じる共鳴周波数ｆが、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲（例えば、１００Ｈｚ～４ｋＨｚ）の外にあることができるように、ネック長さＬを選択することができる。例えば、上記で論じたように、調和数が１の場合、ネック長さＬが２１ｍｍ未満である限り、共鳴周波数ｆは４ｋＨｚより大きくなる。このような例では、ネック長さＬが２１ｍｍ未満である限り、共鳴周波数ｆは、チップ－液体接触を検出するための周波数範囲よりも大きくなり、エラーがほとんど生じ得ないかもしくはまったく生じ得ない。
【0062】
図１２は、本明細書の実施形態による、液体分注器の断面図を含めた液体分注器システム１２００を示す例示的な図である。液体分注器システム１２００は、コントローラ１１０によって制御される液体分注器１２３０を含む。図１２に示す液体分注器１２３０は、図１０Ａの液体分注器１０３０と同様の構造を有するため、液体分注器１２３０の構造に関する詳細は、上記で論じた液体分注器１０３０の構造に関する詳細と同様である。図１２は、液体分注器１２３０が液体分注器１０３０の構造と同様の構造を有していることを示すが、液体分注器１２３０の構造は液体分注器１０３０の構造に限定されず、図５Ａの液体分注器５３０もしくは図６の液体分注器６３０もしくは図９Ａの液体分注器９３０もしくは図１１Ａの液体分注器１１３０などの、別のタイプの液体分注器を、液体分注器１２３０として使用することができる。液体分注器システム１２００は、液体分注器１２３０を駆動するように構成された液体分注器輸送装置１２８５と、液体分注器１２３０のピストン１２７０を駆動するように構成されたピストン駆動装置１２８０とをさらに含む。例えば、コントローラ１１０は、液体分注器輸送装置１２８５を制御して、液体分注器１２３０をリザーバ１２９５に貯蔵された液体１２９０に向かって移動させることができるとき。コントローラ１１０は、音生成器１２５０を制御して音を生成することができ、かつ音響センサ１２６０を利用して、液体分注器１２３０の分注チャンバ内の音を感知することができる。感知された音に基づいて、コントローラ１１０が、分注チップ１２４７と液体１２９０との接触が起こったと判断すると、コントローラ１１０は、液体分注器輸送装置１２８５を制御して液体分注器１２３０の動きを停止させ、コントローラ１１０は、ピストン駆動装置１２８０を制御してピストン１２７０を駆動し、液体を分注チップ１２４７に引き込むことができる。上記で論じたように、液体分注器システム１２００によるチップ－液体接触の検出は、液体分注器５３０、液体分注器６３０、液体分注器９３０、液体分注器１０３０、および液体分注器１１３０などの実施形態を使用して改善される。
【0063】
本開示の一態様によれば、液体分注器の分注チャンバと液体分注器のピストンチャンバとの間に、音響フィルタが実装され得、音響フィルタは、分注チャンバをピストンチャンバから分離するように構成されている。上記で論じたように、ピストンの移動は、音響センサによって感知される音に影響を与え得る、分注チャンバ内の追加のノイズもしくは音響特性の変化を引き起こす可能性がある。例えば、ピストンを動かすモーターからのノイズまたはピストンチャンバ内で動いているピストンからのノイズなどのノイズは、チップ－液体接触の検出および／または液体体積の感知に悪影響を与え得る。さらに、ピストンは、ピストンチャンバの囲まれた部分（ｅｎｃｌｏｓｅｄ ｐｏｒｔｉｏｎ）を画定することができ、この囲まれた部分とは、ピストンによって囲まれた、かつ分注チャンバに接続された、ピストンチャンバ部分である。ピストンチャンバ内のピストンの位置が、囲まれた部分の体積を定義し得るので、ピストンチャンバの囲まれた部分の体積は、ピストンの移動に基づいて変化し得る。囲まれた部分の体積の変化もまた、音響センサが感知する音に影響を与え得る。分注チャンバをピストンチャンバから音響的に分離することができる音響フィルタを実装することにより、ピストンの移動によって生じるエラーを低減または排除することができる。
【0064】
ピストンチャンバと分注チャンバとの間に配設される音響フィルタは、ピストンチャンバと分注チャンバとの間を空気が移動できるように構成すべきである。一実施形態では、音響フィルタは、ピストンチャンバからの音（例えば、ピストンの移動からのノイズ）を消音するように構成された吸音フィルタであってもよい。吸音フィルタである音響フィルタは、空気がピストンチャンバと分注チャンバとの間の音響フィルタを通過できるように、空気透過性材料でできていてもよい。吸音フィルタは、連続気泡発泡材料（例えば、ポリウレタン）または繊維状材料（例えば、グラスウール）または多孔質材料でできていてもよい。
【0065】
一実施形態では、音響フィルタは、分注チャンバの気柱共鳴の長さをピストンチャンバの気柱共鳴の長さから分離するように構造化された音反射フィルタであり得、ピストンチャンバの気柱共鳴の長さは、ピストンの移動によって変化する。音反射フィルタは空気透過性でない場合がある。よって、音反射フィルタを音響フィルタとして使用する場合は、音響フィルタとともに空気通路も実装して、空気が空気通路を介してピストンチャンバと分注チャンバとの間を通過できるようにする。一実施形態では、音反射フィルタは、空気が空気通路を介してピストンチャンバと分注チャンバとの間の音響フィルタを通過できるように、空気通路を備えた独立気泡発泡体（例えば、ポリエチレン）でできていてもよい。一実施形態では、発泡体は、ピストンの移動中に空気の通過を妨げることなく、ピストンチャンバに圧縮的に適合できる厚さに構成することができる。一実施形態では、音反射フィルタは、可撓性材料でできていてもよい。このような態様では、ピストンの移動によって誘導された圧力差に起因する音反射フィルタの形状の変化（例えば、収縮）の結果として、空気通路が形成され得る。
【0066】
図１３は、本明細書の実施形態による、液体分注器内に実装された例示的な音響フィルタを示す例示的な図である。図１３は、コントローラ１１０によって制御される液体分注器１３３０を示す。液体分注器１３３０は、図２の分注器２３０と同様であり得る。液体分注器１３３０は、分注チャンバ１３４１を有する分注チャンバ部分１３４０と、ピストンチャンバ１３７７を有するピストンチャンバ部分１３７５とを含む、分注器本体１３３１を含み得る。分注チャンバ１３４１は、分注チャンバ部分１３４０の第１の部分１３４３に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分１３４０の第２の部分１３４５に第２の開口部を有する。ピストンチャンバ１３７７は、第２の部分１３４５の第２の開口部を介して分注チャンバ１３４１に接続されている。分注器本体１３３１は、任意選択の構造であり得るハウジング１３３５内に含まれ得る。液体分注器１３３０は、ピストン１３７０をさらに含み、ピストン１３７０は、ピストンチャンバ１３７５によって受容されかつ導かれる。第１の部分１３４３は、分注チップ１３４７などの分注チップと結合するように構成されている。分注チップ１３４７は、第１の部分１３４３に恒久的に取り付けられていてもよく、または第１の部分１３４３に取り外し可能に取り付けられてもよい。
【0067】
図１３に示される実施形態では、音響フィルタ１３７９は、ピストンチャンバ１３７７と分注チャンバ１３４１との間に配設されている。一実施形態では、音響フィルタ１３７９は、音響フィルタ１３７９が、分注チャンバ１３４１をピストンチャンバ１３７７から音響的に分離することができるように構成され得る。さらに、音響フィルタ１３７９は、空気がピストンチャンバ１３７７と分注チャンバ１３４１（例えば、粗い表面テクスチャを有する）との間を通過し、ピストン１３７０の移動が液体を引き込むかまたは分注できるように構成され得る。
【0068】
一実施形態では、音響フィルタ１３７９は、液体体積感知の結果を実質的に改善することができ、液体体積は、音響センサによって感知された音に基づいて感知される。図１４Ａは、音響フィルタなしの実施形態による、ピストンチャンバ内の様々なピストン位置（ＰＬ）における音響信号の周波数スペクトル、および分注器チップ内の異なる液位を示すプロットを示す、例示的な図である。図１４Ｂは、音響フィルタありの実施形態による、ピストンチャンバ内の様々なピストン位置（ＰＬ）における音響信号の周波数スペクトル、および分注器チップ内の異なる液位を示す、プロットを示す例示的な図である。図１４Ａに示す、音響フィルタが実装されていないときの実施形態では、周波数スペクトルは、ピストンの位置に基づいて大幅に変化する。上記で論じたように、ピストン位置に基づく周波数スペクトルの変化は、ピストンチャンバ内の囲まれた部分の体積の変化によるものである。一方、図１４Ｂに示す、音響フィルタが実装されているときの実施形態では、ピストンの位置は周波数スペクトルにほとんど影響を及ぼさない。したがって、音響フィルタを実装することにより、液体体積検知に関して、音響スペクトルに対するピストン位置の影響を低減または排除することができる。
【0069】
一実施形態では、音響フィルタのタイプによって、異なる効果が得られ得る。上記で論じたように、音響フィルタは、独立気泡フィルタまたは連続気泡フィルタであってよい。場合によっては、独立気泡フィルタ（例えば、ポリエチレン製）は、連続気泡フィルタ（例えば、ポリウレタン製）より多くの利点をもたらし得る。図１５Ａは、音響フィルタがポリエチレン（ＰＥ）でできている場合の、音響フィルタの異なる厚さでの音響スペクトルを示す例示的な図である。図１５Ａによって示される実施形態では、ピストンの位置は、音響フィルタが薄い（例えば、５ｍｍ）か厚い（例えば、１０ｍｍ）かに関係なく、音響スペクトルにほとんど影響を及ぼさない。図１５Ｂは、音響フィルタがポリウレタン（ＰＵ）でできている場合の、音響フィルタの異なる厚さでの音響スペクトルを示す例示的な図である。図１５Ｂに示される実施形態では、ピストン位置は、音響フィルタが厚いとき（例えば、１０ｍｍ）に音響スペクトルにいくらかの影響を及ぼし、ピストン位置は、音響フィルタが薄いとき（例えば、５ｍｍ）に音響スペクトルに大きな影響を及ぼす。したがって、図１５Ａおよび１５Ｂによって示される実施形態の、いくつかの例では、音響フィルタとして独立気泡フィルタを利用することが好ましい場合がある。
【0070】
分注チャンバとピストンチャンバとの間に実装された音響フィルタは、分注チャンバをピストンチャンバから音響的に分離するので、ピストンチャンバの囲まれた部分の体積の変化は、音響センサによって感知される音の周波数にほとんどもしくはまったく影響を及ぼさない。気柱長さが変化すると、音響共鳴周波数も変化する。音響フィルタが実装されている場合、音響センサによって感知される音の共鳴周波数は、分注チャンバおよび分注チップの気柱長さに依存する。分注チャンバ内および分注チップ内の気柱長さは、分注チップ内の液体体積に基づいて変化する。したがって、分注チップ内の液体体積は、音響センサによって感知される音の共鳴周波数に基づいて推定することが可能である。周波数と体積の相関関係は、ルックアップテーブルを介して確立し得る。例えば、ルックアップテーブルは、所与のタイプの分注チップ（例えば、３５０μｌの分注チップまたは１０００μｌの分注チップ）に対する、測定された共鳴周波数と液体体積との間の１対１の関係を示し得る。さらに、分注チップが液体分注器と正しく結合されていない場合がある。そのような場合、感知される音の周波数は、分注チップが液体分注器と正しく結合されているときに感知される音の周波数とは、異なる可能性がある。音の周波数を監視することにより、コントローラ１１０は、分注チップが液体分注器と正しく結合されているかどうかを判断することができる。
【0071】
いくつかの実施形態では、分注チャンバ内の共鳴周波数および音の大きさを監視することによって、コントローラ１１０は、どのタイプの分注チップが液体分注器と結合されているか、かつ／またはチップが結合されていないかを判断し得る。
【0072】
図１６Ａは、音響フィルタの厚さが５ｍｍのときに、分注チップ内の異なる液位が異なる周波数に対応することを示す、例示的な図である。図１６Ｂは、音響フィルタの厚さが１０ｍｍのときに、分注チップ内の異なる液位が異なる周波数に対応することを示す、例示的な図である。図１６Ａおよび図１６Ｂの両方が、分注チップ内の液位が増加するにつれて周波数が増加することを示している。図１６Ｂは、より厚い音響フィルタは、ピストンの位置に関係なく、ややより一貫した結果をもたらすことを示している。
【0073】
さらに、分注チップ内の体積変化に基づいて感知される音が変化し得るため、異なるタイプの分注チップは、音響センサによって感知される音に基づいて識別することができる。例えば、様々なタイプの分注チップに関する音の周波数スペクトルの配列を、複数のルックアップテーブルに含めることができる。したがって、コントローラ１１０は、測定されたスペクトルが、対応するルックアップテーブルに格納されたスペクトルに一致するものを見つけた場合、分注チップのタイプを識別することができ得る。
【0074】
図１７は、本明細書の実施形態による、液体分注器の断面図を含めた液体分注器システム１７００を示す例示的な図である。液体注器システム１７００は、コントローラ１１０によって制御される液体分注器１７３０を含む。液体分注器１７３０は、分注チャンバ１７４１とピストンチャンバ１７７７との間に配設された、音響フィルタ１７７９を含む。音響フィルタ１７７９を除いて、図１７に示す液体分注器１７３０は、図１０Ａの液体分注器１０３０と同様の構造を有するため、液体分注器１７３０の構造に関する詳細は、上記で論じた液体分注器５３０の構造に関する詳細と同様である。図１７は、液体分注器１７３０が、液体分注器５３０に音響フィルタ１７７９を実装した構造と同様の構造を有することを示すが、液体分注器１７３０の構造は液体分注器５３０の構造に限定されず、図５Ａの液体分注器５３０もしくは図６の液体分注器６３０もしくは図９Ａの液体分注器９３０もしくは図１１Ａの液体分注器１１３０などの、別のタイプの液体分注器を、音響フィルタ１７７９を実装した液体分注器１７３０として使用することができる。液体分注器システム１７００は、液体分注器１７３０を駆動するように構成された液体分注器輸送装置１７８５と、液体分注器１７３０のピストン１７７０を駆動するように構成されたピストン駆動装置１７８０とをさらに含む。例えば、コントローラ１１０は、液体分注器輸送装置１７８５を制御して、液体分注器１７３０をリザーバ１７９５に貯蔵された液体１７９０に向かって移動させることができるとき。コントローラ１１０は、音生成器１７５０を制御して音を生成することができ、かつ音響センサ１７６０を利用して、液体分注器１７３０の分注チャンバ１７４１内の音を感知することができる。感知された音に基づいて、コントローラ１１０が、分注チップ１７４７と液体１７９０との接触が起こったと判断すると、コントローラ１１０は、液体分注器輸送装置２８５を制御して液体分注器１７３０の動きを停止させ、コントローラ１１０は、ピストン駆動装置１７８０を制御してピストン１７７０を駆動し、液体を分注チップ１７４７に引き込むことができる。上記のように、音響フィルタ１７７９は、分注チャンバ１７４１をピストンチャンバ１７７７から音響的に分離するので、ピストン１７７０の移動は、音響センサ１７６０によって感知される音にほとんどもしくは全く影響を及ぼさない。
【0075】
別の態様によれば、チップ－液体接触を正確に検出するために、音響センサによって感知された音を処理するための改善された方法が所望される。上記のように、感知された音の振幅／位相または音響インピーダンスの変化に基づいてチップ－液体接触を検出することは、（例えば、周囲ノイズまたはエラーイベントを生成する別の異常に起因する）望ましくないエラーを発生させる可能性がある。例えば、振幅／位相または音響インピーダンスに基づいてチップ－液体接触を検出することは、一般的に誤検知エラーの悪影響を受け、誤検知エラーの割合はバックグラウンド音響ノイズの増加とともに増加する。
【0076】
図１８は、音の振幅を使用してチップ－液体接触を検出するときの、ホワイトノイズに起因する誤検知エラーを示す例示的な図である。図１８の図は、実験結果を、経時的な音の振幅のグラフで示している。グラフの一点鎖線は、チップ－液体接触が起こったかどうかを判断するための、振幅閾値を示す。この実験では、実際のチップ－液体接触は、２０００ミリ秒で起こった。図１８の実線で示すように、バックグラウンドに周囲ノイズ（例えば、６５ｄＢｃの周囲ノイズ）のみが存在するとき、音の振幅の大きさは約２０００ミリ秒でのみ振幅閾値を超え、したがって、コントローラ１１０は、２０００ミリ秒でのみチップ－液体接触を検出する。一方、図１８の破線で示すように、バックグラウンドにホワイトノイズ（例えば、８５ｄＢｃのホワイトノイズ）が存在するときは、音の振幅はノイズが多いように見え、矢印で示すように、音の振幅は振幅閾値を２回超えてから、２０００ミリ秒のマーク地点で再び閾値を超える。したがって、図１８の図は、単一周波数での音の振幅を使用してチップ－液体接触を検出したときに、バックグラウンド音響ノイズが増加するにつれて、誤検知エラーが増加することを示している。
【0077】
図１９は、同じ周波数の音の振幅を使用してチップ－液体接触を検出するときの、シングルトーンノイズに起因する誤検知エラーを示す図の例である。図１９の図は、実験結果を、経時的な音の振幅のグラフで示している。グラフの一点鎖線は、チップ－液体接触が起こったかどうかを判断するための、振幅閾値を示す。この実験では、実際のチップ－液体接触は、約２０００ミリ秒で起こった。図１９の実線で示すように、バックグラウンドに周囲ノイズのみが存在する場合、音の振幅の大きさは、約２０００ミリ秒のみで振幅閾値を超える。一方、図１９の破線で示すように、バックグラウンドノイズが周波数４３０Ｈｚ、９０ｄＢＣのシングルトーンノイズであるときは、４３０Ｈｚでの音の振幅は、矢印で示すように、１１００ミリ秒～１７００ミリ秒の間で閾値を大幅に下回り、その後、急上昇し、実際の接触が起こった２０００ミリ秒のマーク地点で再び閾値を下回る。
【0078】
バックグラウンドノイズが存在する場合、音生成器の音響強度を上げて、バックグラウンドノイズの重要性を低くすることができる。ただし、このようなアプローチには、音生成器の音響強度を上げても、特定のタイプのバックグラウンドノイズが依然として大きな影響を及ぼすという制限がある。さらに、音響強度を上げると、高い消費電力、音生成器および／またはコントローラ１１０の温度の上昇、全高調波歪みの上昇、ならびに音生成器および／または音響センサの寿命の低下などのマイナス影響を与える可能性がある。図２０は、気流ノイズに起因する誤検知エラーを示す例示的な図を示す。図２０の実験中、音の振幅は、音生成器で８．２倍の利得で設定している。図２０に示す実施形態では、強い空気流が液体分注器の周囲に導入し、ひいては実質的なバックグラウンドノイズを追加する場合、音生成器の音響強度を上げても、空気流の風切りノイズが多くの誤検知エラーの原因となるのを防ぐことはできなかった。
【0079】
本開示の一態様によれば、感知された音の振幅／位相または音響インピーダンスを監視する代わりに、感知された音の音響強度または音響パワーを監視して、液体分注器のチップが液体に接触したかどうかを検出することができる。一実施形態では、音響パワーまたは音響強度に関連付けられた値は、時間ウィンドウにわたって平均化され得、平均値が、チップ－液体接触を検出するために監視され得る。
【0080】
音響パワーＳＰは、以下の式に基づいて計算することができ、ここで、Ａは音波伝播に垂直な領域、Ｉは音響強度、ｐは音圧、Ｚ０は特性音響インピーダンスである。
【数6】
【0081】
領域Ａおよび特性音響インピーダンスＺ０が一定であると仮定すると、音響パワーＳＰは、二乗音圧ｐ２に直線的に比例する。音響センサは音圧を感知し、音圧に対応して電圧振幅
を出力し得る。よって、感知された音に応じた音響センサからの電圧振幅
出力は、音圧ｐに直線的に比例する。したがって、二乗電圧振幅
の変化を監視することによって、コントローラ１１０は、音響パワーＳＰの変化を検出することができる。同様の理由で、二乗電圧振幅
の変化を監視することによって、コントローラ１１０は、音強度Ｉも音圧の二乗ｐ２に線形に比例するので、音響強度Ｉの変化を検出することができる。
【数7】
を出力し得る。よって、感知された音に応じた音響センサからの電圧振幅
【数8】
出力は、音圧ｐに直線的に比例する。したがって、二乗電圧振幅
【数9】
の変化を監視することによって、コントローラ１１０は、音響パワーＳＰの変化を検出することができる。同様の理由で、二乗電圧振幅
【数10】
の変化を監視することによって、コントローラ１１０は、音強度Ｉも音圧の二乗ｐ２に線形に比例するので、音響強度Ｉの変化を検出することができる。
【0082】
図２１は、分注器と液体との接触を検出するための例示的な方法２１００のフロー図を示す。方法２１００は、例えば、コントローラ１１０の制御回路１１１によって実施され得る。一実施形態では、本方法は、制御回路１１１が、音響センサを介して、時間ウィンドウ内で音響センサによって感知された音に関連付けられた複数の電圧値を取得するステップまたは動作２１０１で開始し得る。動作２１０３で、制御回路１１１は、複数の電圧値の各々を二乗して、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得する。動作２１０５で、制御回路１１１は、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値の平均値を計算する。動作２１０７で、制御回路１１１は、複数の二乗電圧値の平均値に基づいて、時間ウィンドウ中に液体分注器と液体との接触が起こったかどうかを判断する。
【0083】
例えば、一実施形態によれば、音響センサは、音を感知し、時間ウィンドウ内で感知された音に関連付けられた電圧値を生成する。コントローラ１１０は、設定された時間ウィンドウにわたって音響センサから出力された電圧の電圧値を取得し、各々の電圧値を二乗し、次いで、設定された時間ウィンドウにわたって二乗された電圧値の平均値を決定する。二乗電圧の平均値を使用して、時間ウィンドウ中に液体分注器のチップが液体に接触したかどうかを判断することができる。
【0084】
一実施形態では、制御回路１１１は、時間領域にわたって複数の電圧値を取得し得る。一実施形態では、制御回路１１１は、周波数領域にわたって複数の電圧値を取得し得る。このような態様では、複数の電圧値は、複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得され得る。一実施形態では、所定の周波数帯域は、１ｋＨｚ超の帯域幅を有し得る。
【0085】
例えば、電圧値は、時間領域および／または周波数領域にわたって取得され得る。周波数領域にわたって電圧値を取得する場合、電圧値は、広い周波数帯域（例えば、２００Ｈｚ～１ｋＨｚ、または好ましくは１００Ｈｚ～４ｋＨＺ）で取得され得る。
【0086】
単一周波数で監視されている信号は、エラーを引き起こす可能性がある。エラーは、単一周波数ではなく、周波数帯域にわたって（例えば、複数の周波数にわたって）信号を監視することによって低減され得る。一例では、周波数帯域（例えば、２００Ｈｚ～１ｋＨｚまたは１００Ｈｚ～４ｋＨＺ）にわたる平均電力に関連付けられた値を使用して、チップ－液体接触を検出する。信号処理の観点から、周波数帯域で複数の周波数にわたって複数のデータサンプルをサンプリングすることは、時間ウィンドウにわたって複数の時点で複数のデータサンプルをサンプリングすることと同じである。しかしながら、時間ウィンドウにわたって監視される信号を監視することは、検出目的でそれほど複雑なハードウェアおよびアルゴリズムを必要としないため、好適な方法であり得る。
【0087】
一例では、周波数帯域が１００Ｈｚ～４ｋＨＺであることを考慮すると、好ましい時間ウィンドウおよびサンプル数は以下のようになる。周波数帯域の上限は、音響センサのサンプリングレートの２分の１に設定することができる。音響センサのサンプルレート（Ｓ）を８ｋＨｚとすると、周波数帯域の上限は、４ｋＨｚ（０．５Ｓ）になる。合計８０（Ｎ）個のサンプルは、１０ミリ秒（Ｎ／Ｓ）の時間ウィンドウを生成する。これにより、周波数帯域の下限は、１００Ｈｚに設定することができる。対応する周波数帯域の分解能もまた、（周波数×２）／Ｎ＝１００Ｈｚとなり、これは検出目的に適していると見なされる。一方、より緩和された下限（例えば、２００Ｈｚ以上）を取得するには、時間ウィンドウを５ミリ秒未満にすることができる。所与の時間ウィンドウでは、より高いサンプルレート（例えば、１６ｋＨｚ、４８ｋＨｚ、９６ｋＨｚなど）が好ましい場合があるが、これは、収集されるサンプルが多いほど平均化のためのデータが多くなり、これにより全体的なノイズを低下させるからである。
【0088】
一実施形態では、音響センサによって感知される音は、液体分注器内を伝わる音から感知され得る。例えば、音響センサは、液体分注器１３０内、例えば、液体分注器の分注チャンバ内を伝わる音を感知することができる。液体分注器内を伝わる音は、液体分注器内の音生成器によって生成された音から生じる音を含み得る。生成される音は、シングルトーン信号、マルチトーン信号、ホワイトノイズ、ピンクノイズなどである可能性がある。一実施形態では、液体分注器内を伝わる音は、液体分注器の外に設置された音生成器および／または液体分注器内に設置された音生成器よって生成された音から生じる音を含み得る。
【0089】
一例では、任意のタイプの検出に携わる前に、コントローラ１１０は、音生成器を制御してパイロット音を生成し、所望の共鳴を誘導することができる。このようにして、認識可能な音の振幅変化は、チップ－液体接触が起こったときに、所望の共鳴周波数で起こる。パイロット音は、シングルトーン信号、マルチトーン信号、ホワイトノイズ、ピンクノイズなどである可能性がある。一実施形態では、シングルトーン信号は、チップ－液体検出における最適な信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を提供し得る。そのような実施形態では、シングルトーン信号は、最適な結果を得るために、分注チャンバの機械的共鳴と一致する必要がある。よって、シングルトーン信号が使用されるときのそのような実施形態では、異なるチップタイプは、異なる周波数を有するシングルトーン信号を必要とし得る。
【0090】
一実施形態では、動作２１０７における制御回路１１１は、液体との接触が起こったかどうかを、複数の二乗電圧値の平均値が閾値未満のときに液体との接触が起こったと判断することと、複数の二乗電圧値の平均値が閾値以上のときに液体との接触が起こらなかったと判断することと、によって判断する。
【0091】
例えば、コントローラ１１０は、二乗電圧値の平均値に基づいて、時間ウィンドウ中に液体分注器のチップが液体に接触したかどうかを判断することができる。特に、コントローラ１１０は、平均値が閾値未満の場合、チップが時間ウィンドウ中に液体に接触したと判断し得、平均値が閾値以上の場合、チップが液体に接触しなかったと判断し得る。
【0092】
一例では、時間ウィンドウのサイズは、２０ミリ秒以上であり得る。例えば、時間ウィンドウが２０ミリ秒に設定されている場合、コントローラ１１０は、チップが２０ミリ秒ごとに液体に接触したかどうかを判断することができる。音響センサによって音響信号が４８ｋＨｚでサンプリングされるシナリオを考慮すると、時間ウィンドウが２０ミリ秒の場合、２０ミリ秒ごとに９６０個のサンプルが収集されるため、平均値は９６０サンプルごとに１回計算される。
【0093】
一実施形態では、音響センサまたは感知された音の源である音生成器のうちの少なくとも１つは、液体分注器の内部に設置されている。例えば、図２、３、５、および６などの様々な図面に示すように、音響センサは液体分注器内に設置され得、音生成器は液体分注器内または液体分注器の外側に設置され得る。好ましい実施形態では、音響センサは液体分注器内に設置され得、一方、音生成器は、液体分注器内または液体分注器の外側のいずれかに設置され得る。
【0094】
さらなる実施形態では、本明細書で論じられる構造、デバイス、および方法が、追加の感知動作のためにさらに使用されてもよい。感知方法を改善するために、キャビティに関する構造的提案が、以下の実施形態のいずれかでさらに使用されてもよい。
【0095】
さらなる実施形態では、図２２～２３に関して説明するように、自動ピペッティングシステム１００が、チップ存在検出の方法を実行し得る。チップ存在検出方法は、任意のコントローラ（例えば、コントローラ１１０）、液体分注システム（例えば、液体分注システム１００、２００、２９８、１２００、１７００）、液体分注器（例えば、液体分注器１３０、２３０、３３０、５３０、５８０、５９０、６３０、９３０、１０３０、１３３０）およびそれらの構成部品のいずれかまたはすべてを含む、本明細書で論じる任意の適切なシステムおよびハードウェアを用いて実行され得る。しかしながら、本明細書に記載のチップ存在検出方法は、本明細書で論じる特定のハードウェアおよびデバイスに限定されず、任意の適切な制御システムおよび液体分注システムによって実装され得る。例えば、チップ存在検出の方法は、本明細書に記載の液体分注システムによって、コントローラ、例えば図１Ｂに記載したコントローラ１１０、と併せて実装され得、その構成部品のいずれか（制御回路１１１、通信インタフェース１１３、非一時的コンピュータ可読媒体１１５（例えば、メモリもしくは他のコンピュータ可読記憶媒体））を採用して、チップ存在検出方法を実装し得る。一実施形態では、制御回路１１１は、１つ以上のプロセッサ、プログラマブル論理回路（ＰＬＣ）もしくはプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または他の任意の制御回路を含み得る。さらなる実施形態では、例えば図１Ｂに関して記載したように、コントローラ１１０は、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ－デジタル変換器１１７、デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル－アナログ変換器１１９、および／またはアナログ信号がさらなる処理のためにそれらの次のステージの要件を満たすことができるように様々なアナログ信号を操作することができる、信号調整回路１２１を含み得る。
【0096】
一実施形態では、制御回路（例えば、図１Ｂに示す制御回路１１１）は、分注チップが分注チャンバ部分（例えば、図２Ｂおよび２Ｄの２４０、または３４０、５４０、６４０など）の第１の部分（例えば、図２Ａおよび２Ｃの２４３、または３４３、５４３、６４３など）に正しく結合されているかどうかを、複数の二乗電圧値の平均値に基づいて、かつ／または単一の周波数もしくは複数の周波数での電圧値に直接基づいて、判断し得る。分注チップと分注チャンバ部分の第１の部分との間に気密シールを提供するために、分注チップが分注チャンバ部分の第１の部分と完全に結合されているときは、分注チップは分注チャンバ部分の第１の部分と正しく結合されていると見なされ得る。分注チップが液体分注器と正しく結合されているときに感知される音の二乗電圧の平均値は、分注チップが液体分注器と正しく結合されていないときの二乗電圧の平均値とは異なり得る。二乗電圧の平均値を監視することにより、コントローラ１１０は、分注チップが液体分注器と正しく結合されているかどうかを判断することができる。例えば、液体分注器は、液体分注器と結合された部分に分注チップのチップ開口部よりも大きな開口部を有するので、分注チップが液体分注器と正しく結合されていないときは、複数の二乗電圧値の平均値が大きくなる可能性がある。したがって、複数の二乗電圧値の平均値の相対的な増加がチップ存在閾値を超える場合、コントローラ１１０は、分注チップが液体分注器と正しく結合されていないと判断することができる。さらなる実施形態では、液体分注チップの存在または不在を判断するために、１つ以上の周波数での電圧値が、チップ検出閾値と比較され得る。
【0097】
図２２は、複数のチップ条件について実験的に取得された音響スペクトルを示す例示的な図である。図２２は、複数のチップ条件での周波数範囲にわたる液体分注器システムの振幅応答をｄＢ単位で示している。分注チップなし、１０００μｌの分注チップあり、および３５０μｌの分注チップありの場合の液体分注器についての音響応答スペクトルを表示する。図２２に示すように、各応答スペクトルのパターンはやや類似しているが、振幅のピークおよび谷の周波数位置は、各チップ条件間で異なっている。例えば、分注チップなしの場合、振幅のピークは約５７０Ｈｚ地点にあるが、１０００μｌの分注チップおよび３５０μｌの分注チップでは、同じ周波数が生成する応答は大幅に低い。したがって、異なる周波数での振幅応答の差を採用して、分注チップの存在および／または分注チップのタイプを識別することができる。本明細書の実施形態と一致するシステムは、ターゲット周波数でのシステムの音響応答を比較して、分注チップの有無を決定することができる。このような判断の例を、以下で論じる。
【0098】
図２３は、本明細書の実施形態と一致するチップ存在検出の方法のフロー図を示す。方法２３００は、本明細書で論じる液体分注器システムおよびデバイスのいずれかで採用することができる。方法２３００の動作および／またはステップは、コントローラ１１０などの本明細書で論じる任意の適切な制御システムによって実行され得、またはより一般には、液体分注器システム１００、２００、２９８、１２００、１７００などの本明細書で論じる液体分注器システムによって実行され得る。実施形態では、本明細書で論じる分注チャンバのキャビティに対する構造的改善は、チップ存在検出の方法２３００に採用される液体分注器システムおよびデバイスに適用され得る。
【0099】
方法２３００については、周波数および電圧を有する信号に関して以下で論じる。本明細書で論じるように、液体分注器システムにおける以下に開示される試験信号もしくはポーリング信号などの信号は、液体分注器システムの音生成器に提供され、音生成器は、試験信号またはポーリング信号の周波数であって試験信号またはポーリング信号の電圧（試験信号電圧と呼ばれ得る）に対応する大きさを有する周波数、に対応する周波数（例えば、周波数成分）を有する音響出力を発生させる。音響センサが音響出力を検出し、音響出力の周波数および大きさに対応する周波数および電圧を有する応答信号が、液体分注器システムの制御回路（例えば、１１１）に提供される。
【0100】
動作２３０２で、液体分注器システムは、チップが取り付けられていない状態で較正される。オペレータは、較正ステップを実施する前に、分注チップが分注システムに取り付けられていないことを確認してもよい。一実施形態では、較正動作２３０２は、ターゲット周波数で、少なくとも１つの信号試験応答、またはより一般にはシステム試験応答を測定することを含む。信号応答は、ターゲット周波数で提供される試験信号に応答して測定される。適切な試験信号を提供するために、システム特性に従って試験信号電圧の適切な大きさを選択することができる。
【0101】
ターゲット周波数は、例えば、複数のチップ条件下での液体分注器システムの音響スペクトルの分析に基づいて、選択され得る。音響スペクトルは、液体分注器システムで予想される複数のチップ条件に従って収集され得る。例えば、音響スペクトルは、使用することが予想され得る液体分注チップの、チップなし条件およびチップ存在条件を含む、予想される各チップ条件の音響スペクトルを含み得る。本明細書で使用する場合、チップなし条件とは、液体分注器システムに分注チップが取り付けられていない状態を指す。チップ存在条件とは、液体分注器システムに液体分注チップが取り付けられている状態を指す。実施形態では、音響スペクトルは、予想されるチップ条件のサブセットのみを含み得る。ターゲット周波数は、例えば、チップなし条件と、音響スペクトルで説明される１つ以上のチップ存在条件との間に有意差を示す周波数に従って、選択される。実施形態では、１つ以上のチップ存在条件は、音響スペクトルにおけるすべての既知のチップ存在条件を含み得る。例えば、図２２に示す音響スペクトルに基づいて、５７０Ｈｚが選択され得るが、これは、チップなし条件で＋５ｄＢのマグニチュード応答を示し、かつ（３５０μｌのチップおよび１０００μｌのチップに関する）両方のチップ存在条件でおよそ－１５ｄＢのマグニチュード応答を示すためである。５７０Ｈｚは一例に過ぎず、他の実施形態では別の周波数をターゲット周波数として使用してもよい。液体分注器システムが異なれば、音響特性も異なり得、ターゲット周波数で異なる値の選択が必要となる。
【0102】
動作２３０４で、チップなし条件での試験信号を使用するターゲット周波数でのシステム試験応答を使用して、チップ存在閾値を設定する。チップ存在閾値は、チップなし条件での試験信号のターゲット周波数でのシステム試験応答電圧（音圧に対応している）のパーセンテージとして設定され得る。例えば、チップ存在閾値は、チップなし条件のシステム試験応答電圧の２０％設定できる。他の例では、チップ存在閾値は、２０％より高い、例えば３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％などに、または２０％より低い、例えば１０％、５％に設定され得る。さらなる実施形態では、チップ存在閾値は、チップなし条件での試験信号ターゲット周波数で音生成器によって生成される音響出力のパーセンテージとして設定され得る。
【0103】
動作２３０６で、液体分注器システムは、ターゲット周波数および試験信号電圧でポーリング信号を提供し、システムポーリング応答電圧を検出する。ポーリング信号は、オペレータコマンドおよび／またはシステムワークフローに従って１回提供され得る。ポーリング信号は連続的に提供されてもよく、例えば、信号が中断することなく提供されてもよい。ポーリング信号は、実質的に連続的に提供されてもよい。また、ポーリング信号は、一定の間隔、例えば、毎秒、毎ミリ秒、毎マイクロ秒などで提供されてもよい。
【0104】
動作２３０８で、チップの存在が判断および出力され得る。例えば、システムポーリング応答電圧がチップ存在閾値を超える場合、液体分注器システムのコントローラ１１０は、チップが存在せず、システムがチップなし条件にあると判断することができる。システムのポーリング応答電圧がチップ存在閾値を超えない場合、チップが存在すると判断される。ポーリング応答電圧がチップ存在閾値と等しい場合、システムはどちらの判断にも設定できる。
【0105】
液体分注器システムは、チップ存在閾値の判断に従って、チップ存在閾値を出力する。出力は、任意の適切な形式、例えば、ディスプレイ上の通知、状態の変化を示す連続音もしくは音、光などで提供され得る。出力は、連続的に提供してもよく、ポーリング信号に応答して提供されてもよく、かつ／または状態の変化に応答してのみ提供されてもよい。
【0106】
図２３に関して論じる実施形態は、図２２に示すように、チップなし条件応答がチップ存在応答を超えるターゲット周波数を採用している。さらなる実施形態では、チップ存在条件応答がチップなし条件応答を超えるターゲット周波数を選択することができる。本方法の他の動作は、状況に応じて調整され得る。
【0107】
さらなる実施形態では、自動ピペッティングシステム１００は、図２４～３０に関して説明するように、チップ同定の方法を実施することができる。チップ同定方法は、任意のコントローラ（例えば、コントローラ１１０）、液体分注システム（例えば、液体分注システム１００、２００、２９８、１２００、１７００）、液体分注器（例えば、液体分注器１３０、２３０、３３０、５３０、５８０、５９０、６３０、９３０、１０３０、１３３０）およびそれらの構成部品のいずれかまたはすべてを含む、本明細書で論じる任意の適切なシステムおよびハードウェアを用いて実行され得る。しかしながら、本明細書に記載のチップ同定方法は、本明細書で論じる特定のハードウェアおよびデバイスに限定されず、任意の適切な制御システムおよび液体分注システムによって実装され得る。例えば、チップ同定の方法は、本明細書に記載の液体分注システムによって、コントローラ、例えば図１Ｂに記載したコントローラ１１０、と併せて実装され得、その構成部品のいずれか（制御回路１１１、通信インタフェース１１３、非一時的コンピュータ可読媒体１１５（例えば、メモリもしくは他のコンピュータ可読記憶媒体））を採用して、チップ同定方法を実装し得る。一実施形態では、制御回路１１１は、１つ以上のプロセッサ、プログラマブル論理回路（ＰＬＣ）もしくはプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または他の任意の制御回路を含み得る。さらなる実施形態では、例えば図１Ｂに関して記載したように、コントローラ１１０は、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ－デジタル変換器１１７、デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル－アナログ変換器１１９、および／またはアナログ信号がさらなる処理のためにそれらの次のステージの要件を満たすことができるように様々なアナログ信号を操作することができる、信号調整回路１２１を含み得る。
【0108】
一実施形態では、制御回路１１１（図１Ｂ）は、複数の二乗電圧の平均値に基づいて、分注チップ（例えば、図２Ａの２４７、または３４７、５４７、６４７など）に関する情報を識別し得、複数の二乗電圧値は、音響センサに関連付けられた圧応答の一部であり得る。音響センサ（例えば、２６０、３６０など）によって感知される音は、分注チップの構造に基づいて変化し得るため、音響センサによって感知される音に基づいて、異なるタイプの分注チップを識別することができる。例えば、感知された音に基づく二乗電圧値の平均値を使用して、異なるタイプの分注チップを区別することができる。実施形態では、複数の二乗電圧値の平均値の代わりに、電圧応答が、そのようなチップ同定のために直接使用されてもよい。
【0109】
再び図２２を参照すると、分注チップは、チップなし条件とは異なる音響スペクトルを発生させるだけでなく、異なる分注チップが互いに異なる音響スペクトルを発生させることが分かる。したがって、液体分注器システムは、システムに取り付けられた分注チップのタイプを１つ以上の試験信号に対する応答に従って判断するように構成され得る。例えば、７６８Ｈｚの試験信号は、１０００μｌの分注チップ対３５０μｌの分注チップでは大幅に異なる応答を示す。いくつかの実施形態では、異なる分注チップの音響スペクトル全体を比較して、分注チップの同一性を決定することができる。さらなる実施形態において、選択されたターゲット周波数の離散的な数は、分注チップの同一性を決定するための比較のために選択され得る。
【0110】
図２４は、複数の分注チップタイプについて実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。図２４は、４つの異なるチップタイプ（１０μｌ、５０μｌ、３５０μｌ、および１，０００μｌ）ならびにチップなし条件での周波数範囲にわたる振幅応答を、ｄＢ単位で示している。図２４に示すように、スペクトルのパターンはやや類似しているが、振幅応答は異なるチップ条件間で異なっている。したがって、異なる周波数での振幅応答の差を採用して、いくつかの分注チップ選択肢の中から特定の分注チップを識別することができる。液体分注器システムなどの、本明細書の実施形態と一致するシステムは、１つ以上のターゲット周波数でのシステムの音響応答を比較して、分注チップのタイプを決定することができる。
【0111】
実施形態では、２つの音響スペクトルは、ピアソン相関係数（ＰＣＣ）を使用して比較され得る。ＰＣＣは、２つの変数間の線形相関の尺度を提供する。ＰＣＣは、２つのデータ系列間の類似性をデータ系列の長さ全体にわたって表すために使用され得る。ＰＣＣが正確であるときは完全な線形相関を表し、ＰＣＣがゼロのときは線形相関がないことを表す。
【0112】
図２５Ａ～２８Ｄは、複数の分注チップタイプについて、異なる実験条件下で実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。
【0113】
図２５Ａ～２５Ｅは、複数の分注チップタイプについて、追加のノイズがある場合とない場合で実験的に取得された音響スペクトルを示す例示的な図である。液体分注チップを採用する機器は、様々なファン、例えば、熱電冷却器（ＴＥＣ）ファン、換気ファン、および他のファンを採用し得、これらはノイズを生成し得る。図２５Ａ～２５Ｅは、チップなし条件（図２５Ａ）、１，０００μｌの分注チップ（図２５Ｂ）、３５０μｌの分注チップ（図２５Ｃ）、５０μｌの分注チップ（図２５Ｄ）、および１０μｌの分注チップ（図２５Ｅ）についての周波数範囲にわたる振幅応答を、ノイズを追加するためのファンがある状態（ＷＦ（ｗｉｔｈ ｆａｎ）－ファンあり条件）とファンがない状態（ＮＦ（ｎｏ ｆａｎ）－ファンなし条件）で測定してｄＢ単位で示したものである。図２５Ａ～２５Ｅのデータセットの類似性を決定するためにＰＣＣを使用することにより、各チップのファンなしのデータセットが、他のデータセットに対するよりも、同じチップのファンありのデータセットとより密接に相関していることを示すことができる。これらの結果を表１および２に示す。表１は、各ファンなし条件のＰＣＣを、他のファンなし条件の各々と比較したものを示す。表２は、各ファンなし条件のＰＣＣを、各ファンあり条件と比較したものを示す。したがって、音響スペクトル間の相関を決定することを使用して、ノイズが変化する条件で分注チップの同一性を確実に決定することができる。
【表1】
【表2】
【0114】
図２６Ａ～２６Ｅは、１，０００μｌの分注チップ条件について、複数の実験にわたる４つの異なる温度で実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。図２６Ａ～２６Ｄは、２０℃、２５℃、３０℃、および３５℃での、１，０００μｌ分注チップ条件についての周波数の範囲にわたる振幅応答を、ｄＢ単位で示している。図２６Ａ～２６Ｄの各々は、３つの周波数掃引の結果を示している。図２６Ｅは、同じ図上で上記４つの異なる温度の音響スペクトルを示している。ＰＣＣを使用して図２６Ａ～２６Ｅのデータセットの類似性を決定することにより、チップ条件が変更されない場合に、結果として生じる音響スペクトルが、異なる温度においてさえ高度に相関することを示すことができる。図２６Ａ～２６Ｄのデータセットはまた、図２５Ｂのデータセットと比較して、その実験のファンなし条件およびファンあり条件との高い相関を実証することができる。図２７Ａ～２７Ｅは、３５０μｌの分注チップ条件について、複数の実験にわたる４つの異なる温度で実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。図２７Ａ～２７Ｄは、２０℃、２５℃、３０℃、および３５℃での、３５０μｌ分注チップ条件についての周波数の範囲にわたる振幅応答を、ｄＢ単位で示している。図２７Ａ～２７Ｄの各々は、３つの周波数掃引の結果を示している。図２７Ｅは、同じ図上で上記４つの異なる温度の音響スペクトルを示している。ＰＣＣを使用して図２７Ａ～２７Ｅのデータセットの類似性を決定することにより、チップ条件が変更されない場合に、結果として生じる音響スペクトルが、異なる温度においてさえ高度に相関することを示すことができる。図２７Ａ～２７Ｄのデータセットはまた、図２５Ｃのデータセットと比較して、その実験のファンなし条件およびファンあり条件との高い相関を実証することができる。
【0115】
図２８Ａ～２８Ｄは、音生成器からの３つの異なるレベルの音響出力を使用する複数の実験にわたる４つの異なる温度での、チップなし条件について実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。図２８Ａ～２８Ｄは、２０℃、２５℃、３０℃、および３５℃での、チップなし条件についての周波数の範囲にわたる振幅応答を、ｄＢ単位で示している。図２８Ａ～２８Ｄの各々は、異なるスピーカー音量で実施された３つの周波数掃引の結果を示している。ＰＣＣを使用して図２８Ａ～２８Ｄのデータセットの類似性を決定することにより、チップ条件が変更されない場合に、結果として生じる音響スペクトルが、異なる温度および異なる音量においてさえ高度に相関することを示すことができる。図２８Ａ～２８Ｄのデータセットはまた、図２５Ａのデータセットと比較して、その実験のファンなし条件およびファンあり条件との高い相関を実証することができる。
【0116】
図２６Ａ～２８Ｄに示すデータは、音響スペクトル間の相関関係を決定することを使用して、温度が変化する条件および音量が変化する条件において分注チップの同一性を確実に決定できることを実証する。図２６Ａ～２８Ｅに示すデータは、様々な液体分注チップに関連付けられた音響スペクトルが、温度、音量、および周囲ノイズが変化する間、比較的安定したままであることをさらに示している。これらの実験中に記録した音響スペクトルは、変化する条件を考慮した堅牢性を示し、潜在的に交絡する実験条件に直面するなかで音響スペクトルの比較がチップタイプの識別を確実なものにでき得ることを示している。実施形態では、ＰＣＣを使用した結果は、いくつかの技術によって改善され得る。例えば、２つのデータセット間のＰＣＣを決定する前に、振幅を線形から対数スケールに変換してもよい。別の例では、データ品質を改善し、過剰なノイズを排除するために、ローパスフィルタを使用した前処理をスペクトル全体にわたって実施してもよい。カットオフ周波数は、ナイキスト周波数の関数として、例えば、ナイキスト周波数の０．２または他の任意の適切な値で選択され得る。
【0117】
図２９は、複数の分注チップタイプについて実験的に取得した音響スペクトルを示す例示的な図である。図２９は、４つの異なるチップタイプ（１０μｌ、５０μｌ、３５０μｌ、および１，０００μｌ）ならびにチップなし条件での周波数範囲にわたる振幅ゲインを、ｄＢ単位で示している。図２９はさらに、分注チップの同一性を決定するための比較に使用され得る複数のターゲット周波数を示している。
【0118】
一実施形態では、複数の分注チップタイプの中から１つの液体分注チップを識別することは、音響スペクトル全体を使用するのではなく、各液体分注チップの３つのターゲット周波数測定値に基づいて実施され得る。一実施形態では、３つのターゲット周波数測定値は、異なる液体分注チップに関連付けられた音響スペクトルの共鳴ピーク位置に従って選択され得る。例えば、１，０００μｌの分注チップは、図２９の周波数Ｆ１と周波数Ｆ３との間に共鳴ピークを有する唯一の分注チップである。したがって、Ｍａｇ（Ｆ２）－Ｍａｇ（Ｆ１）は正であり、Ｍａｇ（Ｆ３）－Ｍａｇ（Ｆ２）は負である。このパターンは、１，０００μｌの分注チップにのみ当てはまる。図２９に示すように、３５０μｌの液体分注チップのピークはＦ４付近またはＦ３とＦ５との間にあり、５０μｌの液体分注チップのピークはＦ７付近またはＦ６とＦ８との間にあり、１０μｌの液体分注チップのピークはＦ９の近くまたはＦ８とＦ１０との間にある。したがって、４つの液体分注チップの各々は、３つの別個の周波数でのシステム応答の加算または減算を含む単純な比較によって、一意に識別することができる。図２９に示すように、ターゲット周波数は、各ターゲット周波数間の所定の間隔に従って選択され得る。さらなる実施形態では、ターゲット周波数は、音響スペクトルの共鳴ピークが２つのターゲット周波数の間に入り、第３のターゲット周波数も２つのターゲット周波数の間に入るように、音響スペクトルの分析に従って選択され得る。区別する必要のある分注チップの数および共鳴ピークの位置に応じて、使用するターゲット周波数の数を減らすかもしくは増やしてもよい。
【0119】
図３０は、本明細書の実施形態と一致するチップ同定（同一性決定）の方法のフロー図を示す。方法３０００は、本明細書で論じる液体分注器システムおよびデバイスのいずれかで採用することができる。方法３０００の動作および／またはステップは、本明細書で論じる任意の適切な制御システム（例えば、図１Ｂのコントローラ１１０）によって実行され得る。実施形態では、本明細書で論じる分注チャンバのキャビティに対する構造的改善は、チップ同一性決定の方法３０００に採用される液体分注器システムおよびデバイスに適用され得る。
【0120】
方法３０００については、周波数および電圧を有する信号に関して以下で論じる。本明細書で論じるように、液体分注器システムにおける以下に開示される試験信号もしくはポーリング信号などの信号は、液体分注器システムの音生成器に提供され、液体分注器システムは次いで、試験信号もしくはポーリング信号の周波数に対応する周波数を有する、かつ試験信号もしくはポーリング信号の電圧に対応する大きさを有する、音響出力を生成する。音響センサが音響出力に対する音響応答または他のシステム応答を検出し、音響応答の周波数および大きさに対応する周波数および電圧を有する応答信号が、液体分注器システムの制御回路（例えば、１１１）に提供される。
【0121】
動作３００２で、方法３０００は、分注チップの存在を検証することを含む。分注チップの存在は、例えば、図２３に関して上記で論じたチップ存在検出方法２３００を介して保証され得る。さらなる実施形態では、チップ存在検出は、電気的検出、機械的検出、光学的検出、オペレータによる手動検出などの任意の適切な手段によって実施されてよい。
【0122】
動作３００４で、方法３０００は、複数のターゲット周波数でポーリング信号を提供することを含む。一実施形態では、複数のターゲット周波数は、複数の個別のターゲット周波数を含み得る。一実施形態では、複数のターゲット周波数はまた、特定の周波数増分で特定の周波数範囲にわたる完全な周波数掃引も含み得る。
【0123】
動作３００６で、方法３０００は、チップ同定を決定することを含む。チップ同定は、複数のターゲット周波数でのシステム応答と１つ以上のチップ同定メトリックとの比較に従って決定され、この比較に従って液体分注チップの同一性を決定する。複数のターゲット周波数でのシステム応答を１つ以上のチップ同定メトリックと比較することは、いくつかのやり方で実施され得る。
【0124】
一実施形態では、チップ同定メトリックは、システム応答と格納された１つ以上の音響スペクトルとの間の閾値ＰＣＣであり得る。複数のターゲット周波数は、周波数範囲にわたる周波数掃引を含み得る。この複数のターゲット周波数で提供されるポーリング信号は、チップ応答音響スペクトルを生成する。チップ応答音響スペクトルは、液体分注器システムの制御回路（例えば、１１１）によって格納されアクセス可能な１つ以上のチップ同定音響スペクトルと比較され得る。チップ同定音響スペクトルは、例えば、ルックアップテーブルに格納され得る。
【0125】
チップ同定音響スペクトルは、事前に決定され、液体分注器システムの制御回路に関連付けられたか、または液体分注器システムの制御回路によってアクセス可能な、１つ以上の記憶媒体に格納され得る。チップ同定音響スペクトルは、例えば、周囲温度２５℃、液体分注器システムによって生成されるかもしくはそれを模倣する環境ノイズ、環境ノイズを克服するのに十分な大きさだが音響センサを飽和させない標準的な音生成器音量、ならびに約２００Ｈｚ～３ｋＨｚ、５００Ｈｚ～２５００ｋＨｚ、および／または任意の適切な範囲の周波数範囲、といった標準的な条件下で確立できる。これによって生成されたチップ同定音響スペクトルは、信号内のアーチファクトまたはノイズを除去するために、例えばローパスフィルタを介してさらにフィルタリングされ得る。チップ同定音響スペクトルは、別のデバイスによって事前に確立され、液体分注器システムにインポートされてもよい。チップ同定スペクトルは、初期設定または較正動作中に液体分注器システムによって確立されてもよい。チップ同定スペクトルは、較正がアップデートされた状態に保たれるように、間隔を置いてさらに再確立されてもよい。
【0126】
チップ応答音響スペクトルと格納されたチップ同定音響スペクトルとの間の比較は、ＰＣＣの計算、および／またはこれらのデータセットを比較する他の任意の適切な方法を含み得る。ＰＣＣ閾値を超える最大ＰＣＣ値は、チップ応答音響スペクトルを生成するために使用される分注チップの同定を決定するために使用され得る。例えば、オペレータが３５０μｌのチップを液体分注器システムに取り付ける場合がある。次いで、液体分注器システムの制御回路（例えば、１１１）は、取り付けられたチップのチップ応答音響スペクトルを取得し、チップ応答音響スペクトルと、格納された１つ以上のチップ同定音響スペクトルとの間にＰＣＣを生成する。上記で論じたように、この例における３５０μｌ分注チップのチップ応答音響スペクトルと、３５０μｌ分注チップの格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のＰＣＣは、最大値を有し、これは取り付けられたチップが３５０μｌ分注チップに最も近いことを示している。システムはさらに閾値チェックを実施して、３５０μｌの分注チップ応答音響スペクトルが、ＰＣＣ閾値などの所定のレベルを超える格納された３５０μｌの分注チップデータとも一致することを決定することができる。例えば、ＰＣＣ閾値は、０．８５、０．８６、０．８７、０．８８、０．８９、０．９０、０．９１、０．９２、０．９３、０．９４、および／または０．９５であり得る。ＰＣＣ閾値要件は、検出されたチップが実際に３５０μｌの分注チップであり、その３５０μｌの分注チップに最も近い未知の分注チップではないことを検証することができる。実施形態では、液体分注器システムは、ＰＣＣ閾値を超えない分注チップが取り付けられている場合に、未知のチップが取り付けられたことを示す、注意（ａｌｅｒｔ）または警告（ｗａｒｎｉｎｇ）を提供するように構成されてもよい。
【0127】
別の実施形態では、チップ同定メトリックは、同定されている液体分注チップの３つのターゲット周波数でのシステム応答が、格納されたチップ応答パターンと一致するという要件を含んでもよい。上記で、例えば図２９に関して論じたように、複数のターゲット周波数は、予測された応答振幅ピークに基づいて分注チップを識別するために選択された、一連のターゲット周波数を含み得る。選択された３つのターゲット周波数でのシステム応答は、スペクトル全体をポーリングすることなく、チップ応答音響スペクトルにおけるピークの位置を識別できる。例えば、図２９を参照すると、１０００μｌの分注チップの場合、チップ同定メトリックは、Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３でのシステム応答が、マグニチュード（Ｆ２）－マグニチュード（Ｆ１）が正で、マグニチュード（Ｆ３）－マグニチュード（Ｆ２）が負である、格納されたチップ応答パターンと一致するかどうかを判断し得るものである。既知の各分注チップは、チップ同定メトリックとして格納されたチップ応答パターンを有し得る。複数のターゲット周波数でのシステム応答を各チップ応答パターンと比較して、取り付けられた分注チップの同一性を決定することができる。複数のターゲット周波数が格納されたいかなるチップ応答パターンとも一致しない状況において、液体分注器システムは、未知の分注チップが取り付けられたことを注意または警告するように構成されてもよい。
【0128】
動作３００８で、方法３０００は、決定された液体分注チップタイプを出力することを含む。上記で論じたように、液体分注チップタイプの同一性は、複数のターゲット周波数とチップ同定メトリックとの間の比較に従って決定される。液体分注器システムは、液体分注チップタイプの同一性を、例えば、音調（ｔｏｎｅ）もしくは音（ｓｏｕｎｄ）によって、一連のライトによって、ディスプレイ上に、などの任意の適切な方法で、出力するように構成されている。
【0129】
液体分注チップタイプを決定する方法３０００は、液体分注チップの存在を決定する方法２３００と組み合わせることができる。例えば、液体分注器システムは、チップの存在を継続的に監視し、液体分注チップの検出時にディスプレイ通知または他の通知を更新するように構成されてもよい。液体分注器システムは、チップの存在を決定した後、液体分注チップ同定モードで動作し、取り付けられた液体分注チップの同一性を示すディスプレイ通知または他の通知に継続的な更新を提供するように構成されてもよい。
【0130】
実施形態では、チップ同定メトリックは、チップ同一性のためのチップなし条件を含むようにさらに構成されてもよい。したがって、液体分注チップ同定方法３０００において、液体分注チップの同定を決定することは、チップが存在しないことを決定することを含み得る。このような実施形態では、チップ存在検証動作３００２は必要とされない場合がある。
【0131】
実施形態では、チップ存在検出方法２３００およびチップ同定方法３０００は、各々がそれ自体の液体分注チップを有する複数の液体分注デバイスもしくはモジュールを含む、液体分注器システムで実施され得る。実施形態では、チップ存在検出方法２３００および液体分注チップ同定方法３０００は、複数の液体分注モジュールで同時に実施され得る。予想されることとは反対に、本明細書に記載の実験は、複数の液体部分注モジュール間のクロストークが、存在結果および同定結果に干渉しないことを実証している。
【0132】
表３は、５６０Ｈｚのチップ存在検出ポーリング信号で同時にポーリングされた、１０ｍｍ間隔で離間した７つの液体分注デバイスモジュールからの電圧応答結果を示している。７つの分注モジュールの各々につき、６つのデータポイントが取得される。表４は、（５６０Ｈｚで）同時に行われた７つの液体分注モジュールチップ存在検出ポーリング信号の、最初の２つからの電圧応答結果を示している。２つのモジュールの各々につき、６つのデータポイントが取得される。表３および表４の結果を比較することによって示されるように、モジュール＃１および＃２の電圧応答は、モジュール＃３～＃７のチップ存在検出ポーリング信号のアクティブ化の有無にかかわらず、実質的に類似している。したがって、チップ存在検出方法およびチップ同定方法は、液体分注器システムの複数の液体分注モジュールで同時に実施することができる。このような同時実施により、各モジュールを別々に試験する必要がないため、チップ存在通知およびチップ同定通知を更新するために必要な時間が短縮され得る。
【表3】
【表4】
【0133】
図３１は、音響センサから出力された電圧を処理するためのブロック図を示す、例示的なブロック図３５００である。ブロック図３５００で実施される機能は、コントローラ１１０によって実施され得る。３５１０で、音響センサから出力された電圧はコントローラ１１０によって受け取られ、ローパスフィルタ（例えば、信号調整回路１２１のローパスフィルタ）を通過する。ローパスフィルタは、電圧出力のノイズを低減し、かつ／または電圧出力の帯域幅を制限して、アンチエイリアシング効果を低減、および／または信号対ノイズ比を向上させることができる。その後、３５２０で、ローパスフィルタからの出力は、アナログ－デジタル変換器（例えば、アナログ－デジタル変換器１１７）を通過して、出力をアナログ電圧値からデジタル電圧値に変換する。３５３０で、電圧値は（例えば、制御回路１１１によって）各々二乗され、二乗電圧値を生成する。上記で論じたように、二乗電圧値は、音響パワーまたは音響強度に直線的に比例する。設定された時間ウィンドウにわたる二乗電圧値の平均値は、（例えば、制御回路１１１によって）決定され得、二乗電圧値の平均値は、設定された時間ウィンドウ内の平均電力または平均強度に関連付けられる。よって、上記で論じたように、二乗電圧値の平均値を監視して、チップ－液体接触が起こったかどうかを判断、および／またはチップが液体分注器に結合されたかどうかを判断することができる。
【0134】
図３２は、音の平均出力または平均強度に関連付けられた値に基づいてチップ－液体接触が検出されるときの、誤検知エラーの除去を示す例示的な図である。図３２の図は、音の経時的な平均電力または平均強度に関連付けられた値の実験結果をグラフで示している。グラフの一点鎖線は、チップ－液体接触が起こったかどうかを判断するための、閾値を示す。この実験では、実際のチップ－液体接触は、２０００ミリ秒で起こった。図３２に示す実施形態では、ホワイトノイズ（灰色の実線）、４００Ｈｚのシングルトーンノイズ（点線）、強い風ノイズ（黒の実線）などの様々なタイプのバックグラウンドノイズがあっても、誤検知エラーは検出されない。
【0135】
さらなる実施形態として、以下が挙げられる
実施形態１は、液体分注器であって、該液体分注器は、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバは、分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバは、第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を備える、液体分注器である。
実施形態１は、液体分注器であって、該液体分注器は、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバは、分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバは、第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を備える、液体分注器である。
【0136】
実施形態２は、分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路をさらに備える、実施形態１に記載の液体分注器である。
【0137】
実施形態３は、音生成器および音響センサが、互いに向き合うように位置決めされているか、または同じ側に位置決めされている、実施形態１または２に記載の液体分注器である。
【0138】
実施形態４は、分注チャンバが、第１の開口部および第２の開口部を除いて囲まれている、実施形態１～３のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0139】
実施形態５は、制御回路が、感知された音に基づいて、分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、実施形態２または３に記載の液体分注器である。
【0140】
実施形態６は、感知された音が、分注チャンバ内で感知された音圧を含み、分注チップに関する情報が、感知された音圧に基づいて識別される、実施形態５に記載の液体分注器である。
【0141】
実施形態７は、制御回路が、分注チップが分注チャンバ部分の第１の部分と完全に結合されているかどうかを、感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、実施形態１～３のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0142】
実施形態８は、液体分注器システムであって、該液体分注器システムは、液体分注器であって、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバは、分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバは、第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を含む、液体分注器と、分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システムである。
【0143】
実施形態９は、液体分注器を動かすように構成された、液体分注器輸送装置と、ピストンチャンバ内でピストンを動かすように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、実施形態８に記載の液体分注器システムである。
【0144】
実施形態１０は、音生成器および音響センサが、互いに向き合うように位置決めされているか、または同じ側に位置決めされている、実施形態８または９に記載の液体分注器システムである。
【0145】
実施形態１１は、分注チャンバが、第１の開口部および第２の開口部を除いて囲まれている、実施形態８～１０のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0146】
実施形態１２は、制御回路が、感知された音に基づいて、分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、実施形態８～１１のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0147】
実施形態１３は、感知された音が、分注チャンバ内で感知された音圧を含み、分注チップに関する情報が、感知された音圧に基づいて識別される、実施形態８～１２のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0148】
実施形態１４は、制御回路が、分注チップが分注チャンバ部分の第１の部分と完全に結合されているかどうかを、感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、実施形態８～１３のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0149】
実施形態１５は、液体分注器であって、該液体分注器は、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバが分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、１つ以上の側導管であって、１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティと、それぞれのキャビティを分注チャンバに接続しているそれぞれのコネクタチャネルとを有する、１つ以上の側導管と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバが第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器からの外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが１つ以上の側導管のうちの１つのそれぞれのキャビティ内に配設されており、１つ以上の側導管の各々の、それぞれのキャビティおよびそれぞれのコネクタは、音響センサによって感知された音の周波数範囲内で共鳴がない、音響センサと、を備える、液体分注器である。
【0150】
実施形態１６は、分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路をさらに備える、実施形態１５に記載の液体分注器である。
【0151】
実施形態１７は、１つ以上の側導管の各々の、それぞれのキャビティおよびそれぞれのコネクタはヘルムホルツ共鳴がない、実施形態１５または１６に記載の液体分注器である。
【0152】
実施形態１８は、それぞれのキャビティの横方向の寸法が、１つ以上の側導管の各々に対するそれぞれのコネクタの横方向の寸法と同じである、実施形態１５～１７のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0153】
実施形態１９は、１つ以上の側導管内の音響共鳴が、１００Ｈｚ～４ｋＨｚの周波数範囲外にある、実施形態１５～１８のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0154】
実施形態２０は、１つ以上の側導管内の音響共鳴が、２００Ｈｚ～１ｋＨｚの周波数範囲外にある、実施形態１５～１９のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0155】
実施形態２１は、１つ以上の側導管の各々の、それぞれのキャビティが、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つを収容するように構成されている、実施形態１５～２０のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0156】
実施形態２２は、１つ以上の側導管が、単一の側導管を含み、かつ音生成器および音響センサのうちの一方が、単一の側導管内に収容されており、音生成器および音響センサのうちの他方が、分注チャンバ部分に収容されている、実施形態１５～２１のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0157】
実施形態２３は、液体分注器システムであって、該液体分注器システムは、液体分注器であって、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバは、分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバは、第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を備える、液体分注器システムである。
【0158】
実施形態２４は、液体分注器を動かすように構成された、液体分注器輸送装置と、ピストンチャンバ内でピストンを動かすように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、実施形態２３に記載の液体分注器システムである。
【0159】
実施形態２５は、分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路をさらに備える、実施形態２３または２４に記載の液体分注器システムである。
【0160】
実施形態２６は、分注器本体が１つ以上の側導管をさらに含み、１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティおよびそれぞれのキャビティを分注チャンバに接続するそれぞれのコネクタを有し、１つ以上の側導管の各々の、それぞれのキャビティおよびそれぞれのコネクタは、ヘルムホルツ共鳴がない、実施形態２３～２５のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0161】
実施形態２７は、それぞれのキャビティの横方向の寸法が、１つ以上の側導管の各々に対するそれぞれのコネクタの横方向の寸法と同じである、実施形態２３～２６のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0162】
実施形態２８は、１つ以上の側導管内の音響共鳴が、１００Ｈｚ～４ｋＨｚの周波数範囲外にある、実施形態２３～２７のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0163】
実施形態２９は、１つ以上の側導管内の音響共鳴が、２００Ｈｚ～１ｋＨｚの周波数範囲外にある、実施形態２３～２８のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0164】
実施形態３０は、１つ以上の側導管の各々の、キャビティが、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つを収容するように構成されている、実施形態２３～２９のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0165】
実施形態３１は、１つ以上の側導管が、単一の側導管を含み、かつ音生成器および音響センサのうちの一方が、単一の側導管内に収容されており、音生成器および音響センサのうちの他方が、分注チャンバ部分に収容されている、実施形態２３～３０のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0166】
実施形態３２は、液体分注器であって、該液体分注器は、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバは、分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバは、第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器からの外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、分注チャンバとピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、分注チャンバをピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器である。
【0167】
実施形態３３は、感知された音に基づいて、分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または感知された音に基づく分注チップ内の液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された、制御回路をさらに備える、実施形態３２に記載の液体分注器である。
【0168】
実施形態３４は、分注チャンバ内の気柱共鳴の長さが、ピストンの移動によって影響を受けない、実施形態３２または３３に記載の液体分注器である。
【0169】
実施形態３５は、音響フィルタが、音反射フィルタまたは吸音フィルタのうちの少なくとも１つを含む、実施形態３２～３４のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0170】
実施形態３６は、音反射フィルタが、分注チャンバ内の気柱共鳴の長さを、ピストンチャンバ内の気柱共鳴の長さから隔離するように構成されている、実施形態３２～３５のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0171】
実施形態３７は、音反射フィルタが空気を透過しない、実施形態３２～３６のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0172】
実施形態３８は、吸音フィルタが、ピストンの移動によって引き起こされる音を低減するように構成されている、実施形態３２～３７のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0173】
実施形態３９は、吸音フィルタが、空気透過性でありかつ音を抑制する、実施形態３２～３８のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0174】
実施形態４０は、音響フィルタが、連続気泡発泡体、空気通路を備えた独立気泡発泡体、または繊維状材料のうちの少なくとも１つでできている、実施形態３２～３９のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0175】
実施形態４１は、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが分注チャンバ部分内に配設されている、実施形態３２～４０のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0176】
実施形態４２は、分注器本体が１つ以上の側導管をさらに含み、１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティおよびそれぞれのキャビティを分注チャンバに接続するそれぞれのコネクタを有し、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが、１つ以上の側導管内に配設されており、１つ以上の側導管の各々の、それぞれのキャビティおよびそれぞれのコネクタは、音響センサによって感知された音の周波数範囲内で共鳴がない、実施形態３２～４１のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0177】
実施形態４３は、制御回路が、感知された音に基づいて、分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、実施形態３２～４２のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0178】
実施形態４４は、制御回路が、分注チップが分注チャンバ部分の第１の部分と完全に結合されているかどうかを、感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、実施形態３２～４３のいずれか１つに記載の液体分注器である。
【0179】
実施形態４５は、液体分注器システムであって、該液体分注器システムは、液体分注器であって、分注器本体であって、中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、分注チャンバは、分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、ピストンチャンバは、第２の開口部を介して分注チャンバに接続されており、ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を液体分注器内に引き込みかつ液体を液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、分注チャンバとピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、分注チャンバをピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器と、分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または感知された音に基づく分注チップ内の液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システムである。
【0180】
実施形態４６は、液体分注器を動かすように構成された、液体分注器輸送装置と、ピストンチャンバ内でピストンを動かすように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、実施形態４５に記載の液体分注器システムである。
【0181】
実施形態４７は、分注チャンバ内の気柱共鳴の長さが、ピストンの移動によって影響を受けない、実施形態４５または４６に記載の液体分注器システムである。
【0182】
実施形態４８は、音響フィルタが、音反射フィルタまたは吸音フィルタのうちの少なくとも１つを含む、実施形態４５または４６に記載の液体分注器システムである。
【0183】
実施形態４９は、音反射フィルタが、分注チャンバ内の気柱共鳴の長さを、ピストンチャンバ内の気柱共鳴の長さから隔離するように構成されている、実施形態４５～４８のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0184】
実施形態５０は、音反射フィルタが空気を透過しない、実施形態４５～４９のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0185】
実施形態５１は、吸音フィルタが、ピストンの移動によって引き起こされる音を低減するように構成されている、実施形態４５～５０のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0186】
実施形態５２は、吸音フィルタが、空気透過性でありかつ音を抑制する、実施形態４５～５１のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0187】
実施形態５３は、音響フィルタが、連続気泡発泡体、空気通路を備えた独立気泡発泡体、または繊維状材料のうちの少なくとも１つでできている、実施形態４５～５２のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0188】
実施形態５４は、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが分注チャンバ部分内に配設されている、実施形態４５～５３のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0189】
実施形態５５は、分注器本体が１つ以上の側導管をさらに含み、１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティおよびそれぞれのキャビティを分注チャンバに接続するそれぞれのコネクタを有し、音生成器または音響センサのうちの少なくとも１つが、１つ以上の側導管内に配設されており、１つ以上の側導管の各々の、それぞれのキャビティおよびそれぞれのコネクタは、音響センサによって感知された音の周波数範囲内で共鳴がない、実施形態４５～５４のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0190】
実施形態５６は、制御回路が、感知された音に基づいて、分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、実施形態４５または４６に記載の液体分注器システムである。
【0191】
実施形態５７は、制御回路が、分注チップが分注チャンバ部分の第１の部分と完全に結合されているかどうかを、感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、実施形態４５～５６のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0192】
実施形態５８は、液体分注器と液体との接触を検出する方法であって、音響センサを介して、時間ウィンドウ内で音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、複数の電圧値の各々を二乗して、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、複数の二乗電圧値の平均値に基づいて、時間ウィンドウ中に液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を含む、方法である。
【0193】
実施形態５９は、液体との接触が起こったかどうかを決定することが、液体との接触が、複数の二乗電圧値の平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、液体との接触が、複数の二乗電圧値の平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、を含む、実施形態５８に記載の方法である。
【0194】
実施形態６０は、複数の電圧値が時間領域にわたって取得される、実施形態５８または５９に記載の方法である。
【0195】
実施形態６１は、複数の電圧値が周波数領域にわたって取得される、実施形態５８～６０のいずれか１つに記載の方法である。
【0196】
実施形態６２は、複数の電圧値が複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得される、実施形態５８～６１のいずれか１つに記載の方法である。
【0197】
実施形態６３は、所定の周波数帯域が１ｋＨｚ超の帯域幅を有する、実施形態５８～６２のいずれか１つに記載の方法である。
【0198】
実施形態６４は、音響センサによって感知される音が、液体分注器内を伝わる音から感知される、実施形態５８～６３のいずれか１つに記載の方法である。
【0199】
実施形態６５は、音響センサまたは感知された音の源である音生成器のうちの少なくとも１つが、液体分注器の内部内に設置されている、実施形態５８～６４のいずれか１つに記載の方法である。
【0200】
実施形態６６は、液体分注器と液体との接触を検出するためのコントローラであって、メモリと、液体分注器に含まれ、音を感知し、時間ウィンドウ内で感知された音に基づいて複数の電圧値を生成するように構成された、該メモリおよび音響センサに結合された制御回路とを備え、制御回路は、音響センサを介して、複数の電圧値を取得することと、複数の電圧値を二乗して、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、複数の二乗電圧値の平均値に基づいて、時間ウィンドウ中に液体分注器と液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成されている、コントローラである。
【0201】
実施形態６７は、制御回路が、液体との接触が起こったかどうかを、液体との接触が、複数の二乗電圧値の平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、液体との接触が、複数の二乗電圧値の平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、実施形態６６に記載のコントローラである。
【0202】
実施形態６８は、複数の電圧値が時間領域にわたって取得される、実施形態６６または６７に記載のコントローラである。
【0203】
実施形態６９は、複数の電圧値が周波数領域にわたって取得される、実施形態６６～６８のいずれか１つに記載のコントローラである。
【0204】
実施形態７０は、複数の電圧値が複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得される、実施形態６６～６９のいずれか１つに記載のコントローラである。
【0205】
実施形態７１は、所定の周波数帯域が１ｋＨｚ超の帯域幅を有する、実施形態６６～７０のいずれか１つに記載のコントローラである。
【0206】
実施形態７２は、音響センサによって感知される音が、液体分注器内を伝わる音から感知される、実施形態６６～７０のいずれか１つに記載のコントローラである。
【0207】
実施形態７３は、気液境界を検出するための液体分注器システムであって、液体分注器の内部に音を発生させるように構成された音生成器、および生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサ、を備える、液体分注器と、制御回路であって、音響センサに結合され、音響センサを介して、時間ウィンドウ内で音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、複数の電圧値の各々を二乗して、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、複数の二乗電圧値の平均値に基づいて、時間ウィンドウ中に液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システムである。
【0208】
実施形態７４は、制御回路が、液体との接触が起こったかどうかを、液体との接触が、複数の二乗電圧値の平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、液体との接触が、複数の二乗電圧値の平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、実施形態７３に記載の液体分注器システムである。
【0209】
実施形態７５は、複数の電圧値が時間領域にわたって取得される、実施形態７３または７４に記載の液体分注器システムである。
【0210】
実施形態７６は、複数の電圧値が周波数領域にわたって取得される、実施形態７３～７５のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0211】
実施形態７７は、複数の電圧値が複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得される、実施形態７３～７６のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0212】
実施形態７８は、所定の周波数帯域が１ｋＨｚ超の帯域幅を有する、実施形態７３～７７のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0213】
実施形態７９は、音響センサによって感知される音が、液体分注器内を伝わる音から感知される、実施形態７３～７８のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0214】
実施形態８０は、少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、液体分注器と、を備える液体分注器システムであって、液体分注器は、中に分注チャンバを含む分注器本体と、制御回路からの少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、分注チャンバ内の少なくとも１つの音を感知し、制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された音響センサと、を含み、制御回路は、少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定するように構成されている、液体分注器システムである。
【0215】
実施形態８１は、制御回路が、チップなし条件において、ターゲット周波数で少なくとも１つの試験信号を生成することと、チップなし条件の間に受信された、少なくとも１つの応答信号に基づいて、チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、実施形態８０に記載の液体分注器システムである。
【0216】
実施形態８２は、制御回路が、液体分注チップの存在の通知を出力するようにさらに構成されている、実施形態８０または８１に記載の液体分注器システムである。
【0217】
実施形態８３は、液体分注器システムで実行される、液体チップ分注チップ存在を同定する方法であって、制御回路によって、少なくとも１つの試験信号を提供することと、分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、少なくとも１つの試験信号を受信することと、制御回路からの少なくとも１つの試験信号に応答して、音生成器によって少なくとも１つの試験音を生成することと、音響センサによって、分注チャンバ内の少なくとも１つの音を感知することと、音響センサによって、少なくとも１つの音に基づく少なくとも１つの応答信号を、制御回路に提供することと、少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定することと、を含む、方法である。
【0218】
実施形態８４は、チップなし条件において、ターゲット周波数で少なくとも１つの試験信号を生成することと、チップなし条件の間に受信された、応答信号に基づいて、チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、実施形態８３に記載の方法である。
【0219】
実施形態８５は、液体分注チップの存在の通知を出力することをさらに含む、実施形態８３または８４に記載の方法である。
【0220】
実施形態８６は、液体分注器システムであって、該液体分注器システムは、少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、液体分注器と、を備える液体分注器システムであって、液体分注器は、中に分注チャンバを含む分注器本体と、制御回路からの少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、分注チャンバ内の少なくとも１つの音を感知し、制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された音響センサと、を含み、制御回路は、少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定するように構成されている、液体分注器システムである。
【0221】
実施形態８７は、制御回路が、液体分注チップの存在を検証するようにさらに構成されている、実施形態８６に記載の液体分注器システムである。
【0222】
実施形態８８は、制御回路が、液体分注チップの同一性の通知を出力するようにさらに構成されている、実施形態８６または８７に記載の液体分注器システムである。
【0223】
実施形態８９は、少なくとも１つの試験信号が周波数掃引を含み、少なくとも１つの応答信号がチップ応答音響スペクトルを含み、かつ制御回路が、チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、実施形態８６～８８のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0224】
実施形態９０は、少なくとも１つの試験信号が周波数掃引を含み、少なくとも１つの応答信号が応答音響スペクトルを含み、かつ制御回路が、少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、実施形態８６～８９のいずれか１つに記載の液体分注器システムである。
【0225】
実施形態９１は、液体分注器システムにおける液体分注チップの同一性を決定する方法であって、制御回路を介して、少なくとも１つの試験信号を提供することと、分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、少なくとも１つの試験信号を受信することと、音生成器によって、制御回路からの少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成することと、音響センサによって、分注チャンバ内の少なくとも１つの音を感知することと、音響センサによって、少なくとも１つの音による少なくとも１つの応答信号を提供することと、少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定することと、を含む、方法である。
【0226】
実施形態９２は、液体分注チップの存在を検証することをさらに含む、実施形態９１に記載の方法である。
【0227】
実施形態９３は、液体分注チップの同一性の通知を出力することをさらに含む、実施形態９１または９２に記載の方法である。
【0228】
実施形態９４は、少なくとも１つの試験信号が周波数掃引を含み、少なくとも１つの応答信号がチップ応答音響スペクトルを含み、上記方法が、チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、実施形態９１～９３のいずれか１つに記載の方法である。
【0229】
実施形態９５は、少なくとも１つの試験信号が周波数掃引を含み、少なくとも１つの応答信号が応答音響スペクトルを含み、上記方法が、少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、実施形態９１～９４のいずれか１つに記載の方法である。
【0230】
本発明による様々な実施形態を上記で説明してきたが、それらの実施形態は、単なる例示および例、ならびに非限定的なものとして提示されていることを理解されたい。形式および詳細における様々な変更が、本発明の趣旨および範囲を逸脱せずに、その点で行うことができることは、当業者にとって明らかであろう。したがって、本発明の広さおよび範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの同等物に従ってのみ、定義されるべきである。本明細書に考察された各実施形態、および本明細書に引用された各参考文献のそれぞれの特徴は、任意の他の実施形態の特徴と組み合わせて使用することができることも理解されるであろう。本明細書で考察されたすべての特許および刊行物は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【図1A】
【図1B】
【図2A-2B】
【図2C-2D】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5AA】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9AA】
【図10A】
【図10AA】
【図11A】
【図11AA】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25A】
【図25B】
【図25C】
【図25D】
【図25E】
【図26A】
【図26B】
【図26C】
【図26D】
【図26E】
【図27A】
【図27B】
【図27C】
【図27D】
【図27E】
【図28A】
【図28B】
【図28C】
【図28D】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【手続補正書】
【提出日】2024-03-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体分注器であって、前記液体分注器は、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
１つ以上の側導管であって、前記１つ以上の側導管の各々は、それぞれのキャビティと、前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続しているそれぞれのコネクタチャネルとを有する、１つ以上の側導管と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管のうちの１つの前記それぞれのキャビティ内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、音響センサと、を備える、液体分注器。
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
１つ以上の側導管であって、前記１つ以上の側導管の各々は、それぞれのキャビティと、前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続しているそれぞれのコネクタチャネルとを有する、１つ以上の側導管と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管のうちの１つの前記それぞれのキャビティ内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、音響センサと、を備える、液体分注器。
【請求項2】
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路をさらに備える、請求項１に記載の液体分注器。
【請求項3】
前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、ヘルムホルツ共鳴がない、請求項１または２に記載の液体分注器。
【請求項4】
前記それぞれのキャビティの横方向の寸法は、前記１つ以上の側導管の各々に対する前記それぞれのコネクタの横方向の寸法と同じである、請求項３に記載の液体分注器。
【請求項5】
前記１つ以上の側導管内の音響共鳴は、１００Ｈｚ～４ｋＨｚの周波数範囲外にある、請求項１～４のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項6】
前記１つ以上の側導管内の前記音響共鳴は、２００Ｈｚ～１ｋＨｚの周波数範囲外にある、請求項５に記載の液体分注器。
【請求項7】
前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティは、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つを収容するように構成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項8】
前記１つ以上の側導管は、単一の側導管を含み、かつ前記音生成器および前記音響センサのうちの一方が、前記単一の側導管内に収容されており、前記音生成器および前記音響センサのうちの他方が、前記分注チャンバ部分に収容されている、請求項７に記載の液体分注器。
【請求項9】
液体分注器システムであって、前記液体分注器システムは、
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を備える、液体分注器システム。
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバ内で音響共鳴を誘導するための音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の音を感知するように構成された音響センサであって、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、音響センサと、を備える、液体分注器システム。
【請求項10】
前記液体分注器を動かすように構成された、液体分注器輸送装置と、
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項９に記載の液体分注器システム。
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項９に記載の液体分注器システム。
【請求項11】
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するように構成された制御回路をさらに備える、請求項９または１０に記載の液体分注器システム。
【請求項12】
前記分注器本体が１つ以上の側導管をさらに含み、前記１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティおよび前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続するそれぞれのコネクタを有し、
前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、ヘルムホルツ共鳴がない、請求項９～１１のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、ヘルムホルツ共鳴がない、請求項９～１１のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項13】
前記それぞれのキャビティの横方向の寸法は、前記１つ以上の側導管の各々に対する前記それぞれのコネクタの横方向の寸法と同じである、請求項１２に記載の液体分注器システム。
【請求項14】
前記１つ以上の側導管内の音響共鳴は、１００Ｈｚ～４ｋＨｚの周波数範囲外にある、請求項１２に記載の液体分注器システム。
【請求項15】
前記１つ以上の側導管内の前記音響共鳴は、２００Ｈｚ～１ｋＨｚの周波数範囲外にある、請求項１２に記載の液体分注器システム。
【請求項16】
前記１つ以上の側導管の各々の、前記キャビティは、前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つを収容するように構成されている、請求項１２～１５のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項17】
前記１つ以上の側導管は、単一の側導管を含み、前記音生成器および前記音響センサのうちの一方が、前記単一の側導管内に収容されており、前記音生成器および前記音響センサのうちの他方が、前記分注チャンバ部分に収容されている、請求項１６に記載の液体分注器システム。
【請求項18】
液体分注器であって、前記液体分注器は、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、
前記分注チャンバと前記ピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、前記分注チャンバを前記ピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器。
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、
前記分注チャンバと前記ピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、前記分注チャンバを前記ピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器。
【請求項19】
制御回路であって、
前記感知された音に基づいて、前記分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または
前記感知された音に基づく前記分注チップ内の前記液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された、制御回路をさらに備える、請求項１８に記載の液体分注器。
前記感知された音に基づいて、前記分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または
前記感知された音に基づく前記分注チップ内の前記液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された、制御回路をさらに備える、請求項１８に記載の液体分注器。
【請求項20】
分注チャンバ内の気柱共鳴の長さは、前記ピストンの移動によって影響を受けない、請求項１８または１９に記載の液体分注器。
【請求項21】
前記音響フィルタは、音反射フィルタまたは吸音フィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１８～２０のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項22】
前記音反射フィルタは、前記分注チャンバ内の気柱共鳴の長さを、前記ピストンチャンバ内の気柱共鳴の長さから隔離するように構成されている、請求項２１に記載の液体分注器。
【請求項23】
前記音反射フィルタは、空気を透過しない、請求項２１または２２に記載の液体分注器。
【請求項24】
前記吸音フィルタは、前記ピストンの移動によって引き起こされる音を低減するように構成されている、請求項２１～２３のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項25】
前記吸音フィルタは、空気透過性でありかつ音を抑制する、請求項２１～２４のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項26】
前記音響フィルタは、連続気泡発泡体、空気通路を備えた独立気泡発泡体、または繊維状材料のうちの少なくとも１つでできている、請求項１８～２５のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項27】
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、請求項１８～２６のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項28】
前記分注器本体が１つ以上の側導管をさらに含み、前記１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティおよび前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続するそれぞれのコネクタを有し、
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、請求項１８～２７のいずれか一項に記載の液体分注器。
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、請求項１８～２７のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項29】
前記制御回路は、
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項１９～２８のいずれか一項に記載の液体分注器。
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項１９～２８のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項30】
前記制御回路は、
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項１９～２９のいずれか一項に記載の液体分注器。
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項１９～２９のいずれか一項に記載の液体分注器。
【請求項31】
液体分注器システムであって、前記液体分注器システムは、
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバと前記ピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、前記分注チャンバを前記ピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器と、
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または
前記感知された音に基づく前記分注チップ内の前記液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
液体分注器であって、
分注器本体であって、
中に分注チャンバを含む分注チャンバ部分であって、前記分注チャンバは、前記分注チャンバ部分の第１の部分に第１の開口部を有し、前記分注チャンバ部分の第２の部分に第２の開口部を有し、前記第１の部分が分注チップと結合するように構成された分注チャンバ部分と、
中にピストンチャンバを含むピストンチャンバ部分であって、前記ピストンチャンバは、前記第２の開口部を介して前記分注チャンバに接続されており、前記ピストンチャンバ内で直線運動でピストンを導いて、液体を前記液体分注器内に引き込みかつ液体を前記液体分注器から外に分注するように構成されたピストンチャンバ部分と、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバと前記ピストンチャンバとの間に配設された音響フィルタであって、前記分注チャンバを前記ピストンチャンバから音響的に分離するように構成された音響フィルタと、を含む、分注器本体と、
前記分注チャンバに音を生成するように構成された音生成器と、
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサと、を備える、液体分注器と、
前記分注チップと液体との接触が起こったかどうか、または
前記感知された音に基づく前記分注チップ内の前記液体の体積、のうちの少なくとも１つを決定するように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
【請求項32】
前記液体分注器を動かすように構成された、液体分注器輸送装置と、
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項３１に記載の液体分注器システム。
前記ピストンチャンバ内で前記ピストンを駆動するように構成された、ピストン駆動装置と、をさらに備える、請求項３１に記載の液体分注器システム。
【請求項33】
分注チャンバ内の気柱共鳴の長さは、前記ピストンの移動によって影響を受けない、請求項３１または３２に記載の液体分注器システム。
【請求項34】
前記音響フィルタは、音反射フィルタまたは吸音フィルタのうちの少なくとも１つを含む、請求項３１～３３のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項35】
前記音反射フィルタは、前記分注チャンバ内の気柱共鳴の長さを、前記ピストンチャンバ内の気柱共鳴の長さから隔離するように構成されている、請求項３４に記載の液体分注器システム。
【請求項36】
前記音反射フィルタは、空気を透過しない、請求項３４または３５に記載の液体分注器システム。
【請求項37】
前記吸音フィルタは、前記ピストンの移動によって引き起こされる音を低減するように構成されている、請求項３４～３６のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項38】
前記吸音フィルタは、空気透過性でありかつ音を抑制する、請求項３４～３７のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項39】
前記音響フィルタは、連続気泡発泡体、空気通路を備えた独立気泡発泡体、または繊維状材料のうちの少なくとも１つでできている、請求項３１～３８のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項40】
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つが前記分注チャンバ部分内に配設されている、請求項３２～３９のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項41】
前記分注器本体が１つ以上の側導管をさらに含み、前記１つ以上の側導管の各々が、それぞれのキャビティおよび前記それぞれのキャビティを前記分注チャンバに接続するそれぞれのコネクタを有し、
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、請求項３１～４０のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記音生成器または前記音響センサのうちの少なくとも１つは、前記１つ以上の側導管内に配設されており、前記１つ以上の側導管の各々の、前記それぞれのキャビティおよび前記それぞれのコネクタは、前記音響センサによって感知された前記音の周波数範囲内で共鳴がない、請求項３１～４０のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項42】
前記制御回路は、
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項３１～４１のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記感知された音に基づいて、前記分注チップに関する情報を識別するようにさらに構成されている、請求項３１～４１のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項43】
前記制御回路は、
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項３２～４２のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記分注チップが、前記分注チャンバ部分の前記第１の部分と完全に結合されているかどうかを、前記感知された音に基づいて判断するようにさらに構成されている、請求項３２～４２のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項44】
液体分注器と液体との接触を検出する方法であって、
音響センサを介して、時間ウィンドウ内で前記音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値の各々を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を含む、方法。
音響センサを介して、時間ウィンドウ内で前記音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値の各々を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を含む、方法。
【請求項45】
前記液体との前記接触が起こったかどうかを決定することは、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、を含む、請求項４４に記載の方法。
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、を含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項46】
前記複数の電圧値は、時間領域にわたって取得される、請求項４４または４５に記載の方法。
【請求項47】
前記複数の電圧値は、周波数領域にわたって取得される、請求項４４～４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項48】
前記複数の電圧値は、複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得される、請求項４７に記載の方法。
【請求項49】
前記所定の周波数帯域は、１ｋＨｚ超の帯域幅を有する、請求項４８に記載の方法。
【請求項50】
前記音響センサによって感知される前記音は、前記液体分注器内を伝わる音から感知される、請求項４４～４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項51】
前記音響センサまたは前記感知された音の源である音生成器のうちの少なくとも１つが、前記液体分注器の内部内に設置されている、請求項４４～５０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項52】
液体分注器と液体との接触を検出するためのコントローラであって、
メモリと、
前記液体分注器に含まれ、音を感知し、時間ウィンドウ内で感知された前記音に基づいて複数の電圧値を生成するように構成された、前記メモリおよび前記音響センサに結合された制御回路とを備え、前記制御回路は、
前記音響センサを介して、前記複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器と液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成されている、コントローラ。
メモリと、
前記液体分注器に含まれ、音を感知し、時間ウィンドウ内で感知された前記音に基づいて複数の電圧値を生成するように構成された、前記メモリおよび前記音響センサに結合された制御回路とを備え、前記制御回路は、
前記音響センサを介して、前記複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器と液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成されている、コントローラ。
【請求項53】
前記制御回路は、前記液体との前記接触が起こったかどうかを、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、請求項５２に記載のコントローラ。
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、請求項５２に記載のコントローラ。
【請求項54】
前記複数の電圧値は、時間領域にわたって取得される、請求項５２または５３に記載のコントローラ。
【請求項55】
前記複数の電圧値は、周波数領域にわたって取得される、請求項５２～５４のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項56】
前記複数の電圧値は、複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得される、請求項５２～５５のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項57】
前記所定の周波数帯域は、１ｋＨｚ超の帯域幅を有する、請求項５６に記載のコントローラ。
【請求項58】
前記音響センサによって感知される前記音は、前記液体分注器内を伝わる音から感知される、請求項５２～５７のいずれか一項に記載のコントローラ。
【請求項59】
気液境界を検出するための液体分注器システムであって、
液体分注器であって、
前記液体分注器の内部に音を生成するように構成された音生成器、および
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサ、を備える、液体分注器と、
制御回路であって、前記音響センサに結合され、
音響センサを介して、時間ウィンドウ内で前記音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値の各々を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
液体分注器であって、
前記液体分注器の内部に音を生成するように構成された音生成器、および
前記生成された音から生じる音響信号を感知するように構成された音響センサ、を備える、液体分注器と、
制御回路であって、前記音響センサに結合され、
音響センサを介して、時間ウィンドウ内で前記音響センサによって感知された音に関連付けられた、複数の電圧値を取得することと、
前記複数の電圧値の各々を二乗して、前記時間ウィンドウに対する複数の二乗電圧値を取得することと、
前記時間ウィンドウに対する前記複数の二乗電圧値の平均値を計算することと、
前記複数の二乗電圧値の前記平均値に基づいて、前記時間ウィンドウ中に前記液体分注器の分注チップと液体との接触が起こったかどうかを判断することと、を行うように構成された制御回路と、を備える、液体分注器システム。
【請求項60】
前記制御回路は、前記液体との前記接触が起こったかどうかを、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、請求項５９に記載の液体分注器システム。
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値未満のときに起こったと判断することと、
液体との接触が、前記複数の二乗電圧値の前記平均値が閾値以上のときに起こらなかったと判断することと、によって判断する、請求項５９に記載の液体分注器システム。
【請求項61】
前記複数の電圧値は、時間領域にわたって取得される、請求項５９または６０に記載の液体分注器システム。
【請求項62】
前記複数の電圧値は、周波数領域にわたって取得される、請求項５９～６１のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項63】
前記複数の電圧値は、複数の周波数を含む所定の周波数帯域にわたって取得される、請求項５９～６２のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項64】
前記所定の周波数帯域は、１ｋＨｚ超の帯域幅を有する、請求項６３に記載の液体分注器システム。
【請求項65】
前記音響センサによって感知される前記音は、前記液体分注器内を伝わる音から感知される、請求項５９～６４のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項66】
液体分注器システムであって、前記液体分注器システムは、
少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、
液体分注器と、を備え、前記液体分注器は、
中に分注チャンバを含む分注器本体と、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知し、前記制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された、音響センサと、を含み、
前記制御回路は、前記少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定するように構成されている、液体分注器システム。
少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、
液体分注器と、を備え、前記液体分注器は、
中に分注チャンバを含む分注器本体と、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知し、前記制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された、音響センサと、を含み、
前記制御回路は、前記少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定するように構成されている、液体分注器システム。
【請求項67】
前記制御回路は、
チップなし条件において、ターゲット周波数で少なくとも１つの試験信号を生成することと、
前記チップなし条件の間に受信された、前記少なくとも１つの応答信号に基づいて、前記チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項６６に記載の液体分注器システム。
チップなし条件において、ターゲット周波数で少なくとも１つの試験信号を生成することと、
前記チップなし条件の間に受信された、前記少なくとも１つの応答信号に基づいて、前記チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項６６に記載の液体分注器システム。
【請求項68】
前記制御回路は、
前記液体分注チップの存在の通知を出力するようにさらに構成されている、請求項６６または６７に記載の液体分注器システム。
前記液体分注チップの存在の通知を出力するようにさらに構成されている、請求項６６または６７に記載の液体分注器システム。
【請求項69】
液体分注器システムで実行される、液体チップ分注チップ存在を同定する方法であって、
制御回路によって、少なくとも１つの試験信号を提供することと、
分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、少なくとも１つの試験信号を受信することと、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、前記音生成器によって少なくとも１つの試験音を生成することと、
前記音響センサによって、前記分注チャンバ内の少なくとも１つの音を感知することと、
前記音響センサによって、前記少なくとも１つの音に基づく少なくとも１つの応答信号を、前記制御回路に提供することと、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定することと、を含む、方法。
制御回路によって、少なくとも１つの試験信号を提供することと、
分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、少なくとも１つの試験信号を受信することと、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、前記音生成器によって少なくとも１つの試験音を生成することと、
前記音響センサによって、前記分注チャンバ内の少なくとも１つの音を感知することと、
前記音響センサによって、前記少なくとも１つの音に基づく少なくとも１つの応答信号を、前記制御回路に提供することと、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ存在閾値信号値と比較して、液体分注チップの存在を決定することと、を含む、方法。
【請求項70】
チップなし条件において、ターゲット周波数で少なくとも１つの試験信号を生成することと、
前記チップなし条件の間に受信された、前記応答信号に基づいて、前記チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項６９に記載の方法。
前記チップなし条件の間に受信された、前記応答信号に基づいて、前記チップ存在閾値信号値を決定することと、を行うようにさらに構成されている、請求項６９に記載の方法。
【請求項71】
前記液体分注チップの存在の通知を出力することをさらに含む、請求項６９または７０に記載の方法。
【請求項72】
液体分注器システムであって、前記液体分注器システムは、
少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、
液体分注器と、を備える液体分注器システムであって、前記液体分注器は、
中に分注チャンバを含む分注器本体と、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知し、前記制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された、音響センサと、を含み、
前記制御回路は、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定するように構成されている、液体分注器システム。
少なくとも１つの試験信号を提供するように構成された制御回路と、
液体分注器と、を備える液体分注器システムであって、前記液体分注器は、
中に分注チャンバを含む分注器本体と、
前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成するように構成された音生成器と、
前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知し、前記制御回路に少なくとも１つの応答信号を提供するように構成された、音響センサと、を含み、
前記制御回路は、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定するように構成されている、液体分注器システム。
【請求項73】
前記制御回路は、
液体分注チップの存在を検証するようにさらに構成されている、請求項７２に記載の液体分注器システム。
液体分注チップの存在を検証するようにさらに構成されている、請求項７２に記載の液体分注器システム。
【請求項74】
前記制御回路は、
前記液体分注チップの同一性の通知を出力するようにさらに構成されている、請求項７２または７３に記載の液体分注器システム。
前記液体分注チップの同一性の通知を出力するようにさらに構成されている、請求項７２または７３に記載の液体分注器システム。
【請求項75】
前記少なくとも１つの試験信号は周波数掃引を含み、前記少なくとも１つの応答信号はチップ応答音響スペクトルを含み、かつ
前記制御回路は、
前記チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、請求項７２～７４のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記制御回路は、
前記チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、請求項７２～７４のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項76】
前記少なくとも１つの試験信号は周波数掃引を含み、前記少なくとも１つの応答信号は応答音響スペクトルを含み、かつ
前記制御回路は、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、前記応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、請求項７２～７５のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
前記制御回路は、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、前記応答信号をチップ同定メトリックと比較するようにさらに構成されている、請求項７２～７５のいずれか一項に記載の液体分注器システム。
【請求項77】
液体分注器システムにおける液体分注チップの同一性を決定する方法であって、
制御回路を介して、少なくとも１つの試験信号を提供することと、
分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、前記少なくとも１つの試験信号を受信することと、
前記音生成器によって、前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成することと、
前記音響センサによって、前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知することと、
前記音響センサによって、前記少なくとも１つの音による少なくとも１つの応答信号を提供することと、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定することと、を含む、方法。
制御回路を介して、少なくとも１つの試験信号を提供することと、
分注チャンバを有する分注器本体、音生成器、ならびに音響センサを含む液体分注器によって、前記少なくとも１つの試験信号を受信することと、
前記音生成器によって、前記制御回路からの前記少なくとも１つの試験信号に応答して、少なくとも１つの試験音を生成することと、
前記音響センサによって、前記分注チャンバ内の前記少なくとも１つの音を感知することと、
前記音響センサによって、前記少なくとも１つの音による少なくとも１つの応答信号を提供することと、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較して、液体分注チップの同一性を決定することと、を含む、方法。
【請求項78】
液体分注チップの存在を検証することをさらに含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項79】
前記液体分注チップの同一性の通知を出力することをさらに含む、請求項７７または７８に記載の方法。
【請求項80】
前記少なくとも１つの試験信号は周波数掃引を含み、前記少なくとも１つの応答信号はチップ応答音響スペクトルを含み、前記方法は、
前記チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、請求項７７～７９のいずれか一項に記載の方法。
前記チップ応答音響スペクトルと、１つ以上の格納されたチップ同定音響スペクトルとの間のピアソン相関係数を決定することにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、請求項７７～７９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項81】
前記少なくとも１つの試験信号は周波数掃引を含み、前記少なくとも１つの応答信号は応答音響スペクトルを含み、前記方法は、
前記少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、請求項７７～８０のいずれか一項に記載の方法。
前記少なくとも１つの応答信号をチップ周波数応答パターンに一致させることにより、前記少なくとも１つの応答信号をチップ同定メトリックと比較することをさらに含む、請求項７７～８０のいずれか一項に記載の方法。
【外国語明細書】