特許 7703429 測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-27

(45)【発行日】2025-07-07

(54)【発明の名称】測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20250630BHJP

【ＦＩ】

G01N35/10 C

G01N35/10 F

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021188874

(22)【出願日】2021-11-19

(65)【公開番号】P2023075766

(43)【公開日】2023-05-31

【審査請求日】2023-12-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110003041

【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】西山 正洋

(72)【発明者】

【氏名】高木 亮二

(72)【発明者】

【氏名】坂本 泰宏

【審査官】寺田 祥子

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－３１６２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０６５６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２４１４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１１４５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５１４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０４３４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０６８９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／００－３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

土壌抽出液の成分である検体および粉末状の試薬を貯留する複数のセルを少なくとも１つの仮想的な円またはその一部に沿って配置可能な回転体であって、前記複数のセルより大きく、前記試薬を溶解させる攪拌子が配置された複数の区画が前記回転体の径方向に沿って配置された容器を含む回転体と、
前記複数のセルの少なくとも１つに液体を注入するノズルを移動させる移動機構とを備え、
前記移動機構は、前記ノズルの先端が円弧を描くように前記ノズルを移動させ、
平面視した場合に前記ノズルの先端が描く円弧と重なる位置に、前記ノズルに供給される液体を貯留する液体貯留部、前記ノズルから排出された液体を受け入れる受液部および前記ノズルの洗浄を行う洗浄部のいずれか少なくとも１つが設けられ、
前記複数のセルに前記攪拌子が配置され、前記回転体の往復回転により前記複数のセル及び前記複数の区画を揺動させることで、前記攪拌子が前記検体および前記試薬を攪拌する、土壌抽出液の成分測定を行うための測定装置。

【請求項2】

前記回転体には、前記検体を貯留する複数の検体貯留部を前記円またはその一部に沿って配置可能であり、
前記複数の検体貯留部が形成する円の外側に、前記複数のセルを配置可能であり、
前記液体貯留部、前記受液部および前記洗浄部は、前記回転体の外側に設けられている請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記ノズルから排出された液体を受け入れる前記受液部を備え、
前記ノズルが注入動作を行わない待機状態では、前記ノズルの先端は、前記受液部の上方に位置している請求項１または２に記載の測定装置。

【請求項4】

前記ノズルに対して気体を吹き付けることにより、前記ノズルの液滴を除去する気体噴出部を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項5】

前記ノズル内の流体の吸引および排出を行う第１および第２ポンプを備え、
第１ポンプと第２ポンプとは、容量が異なっている請求項１から４のいずれか１項に記
載の測定装置。

【請求項6】

土壌抽出液の成分である検体および粉末状の試薬を貯留し、攪拌子が配置された複数のセルを少なくとも１つの仮想的な円またはその一部に沿って配置可能な回転体であって、前記複数のセルより大きく、前記試薬を溶解させる前記攪拌子が配置された複数の区画が前記回転体の径方向に沿って配置された容器を含む回転体と、
前記複数のセルの少なくとも１つに検査光を出射する発光部と、
前記セルを透過した検査光を受光する受光部とを備え、
前記複数のセルには、大きさの異なるセルが含まれているか、前記複数のセルとは大きさが異なる容器をさらに前記回転体に配置可能であり、
前記複数のセルおよび前記容器は、前記回転体の外縁側に位置する外側面を有し、
前記外側面が前記回転体の外縁に沿って揃うように、前記複数のセルが配置可能であるか、前記複数のセルおよび前記容器が配置可能であり、
前記攪拌子は、前記複数のセル及び前記複数の区画の底部に位置し、
前記回転体の往復回転により前記複数のセル及び前記区画を揺動させることで、前記攪拌子が前記検体および前記試薬を攪拌可能であり、
前記検査光は、前記複数のセルの、前記回転体の中心に近い側から、前記中心から遠い側に向かう方向に出射され、
前記検査光の光路が、前記攪拌子によって遮られないように前記発光部と前記受光部との位置関係が規定され、
前記受光部は、前記外側面と対向する位置に設けられている土壌抽出液の成分測定を行うための測定装置。

【請求項7】

前記回転体には、前記複数のセルを複数の同心円またはその一部に沿うように配置可能であり、
前記複数の同心円のうちの第一の円を構成する複数のセルに対応する第１の光学系と、前記同心円のうちの第二の円を構成する複数のセルに対応する第２の光学系とを備える請求項６に記載の測定装置。

【請求項8】

前記第一の円を構成する複数のセルと、前記第二の円を構成する複数のセルとは、互いに異なる高さに位置している請求項７に記載の測定装置。

【請求項9】

前記複数のセルは、平面視した場合に、前記円に沿った周方向の長さが、前記円の半径方向の幅より大きい請求項１から８のいずれか１項に記載の測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検体中の物質の濃度を光学的に測定する測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

検体に含まれる特定の物質の濃度を光学的な手法により測定する装置が知られている。例えば、特許文献１には、土壌の減衰スペクトルに基づいて硝酸性窒素濃度を判定する硝酸性窒素測定システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－７５６９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の測定装置では、多数の検体について測定を行う場合の測定効率が十分に高くない。本発明の一態様は、従来よりも測定効率の高い測定装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る測定装置は、土壌抽出液の成分測定を行うための測定装置であって、土壌抽出液の成分である検体および粉末状の試薬を貯留する複数のセルを少なくとも１つの仮想的な円またはその一部に沿って配置可能な回転体であって、前記複数のセルより大きく、前記試薬を溶解させる攪拌子が配置された複数の区画が前記回転体の径方向に沿って配置された容器を含む回転体と、前記複数のセルの少なくとも１つに液体を注入するノズルを移動させる移動機構とを備え、前記移動機構は、前記ノズルの先端が円弧を描くように前記ノズルを移動させ、平面視した場合に前記ノズルの先端が描く円弧と重なる位置に、前記ノズルに供給される液体を貯留する液体貯留部、前記ノズルから排出された液体を受け入れる受液部および前記ノズルの洗浄を行う洗浄部のいずれか少なくとも１つが設けられ、前記複数のセルに前記攪拌子が配置され、前記回転体の往復回転により前記複数のセル及び前記複数の区画を揺動させることで、前記攪拌子が前記検体および前記試薬を攪拌するものである。

【0006】

また、本発明の一態様に係る測定装置は、土壌抽出液の成分測定を行うための測定装置であって、土壌抽出液の成分である検体および粉末状の試薬を貯留し、攪拌子が配置された複数のセルを少なくとも１つの仮想的な円またはその一部に沿って配置可能な回転体であって、前記複数のセルより大きく、前記試薬を溶解させる前記攪拌子が配置された複数の区画が前記回転体の径方向に沿って配置された容器を含む回転体と、前記複数のセルの少なくとも１つに検査光を出射する発光部と、前記セルを透過した検査光を受光する受光部とを備え、前記複数のセルには、大きさの異なるセルが含まれているか、前記複数のセルとは大きさが異なる容器をさらに前記回転体に配置可能であり、前記複数のセルおよび前記容器は、前記回転体の外縁側に位置する外側面を有し、前記外側面が前記回転体の外縁に沿って揃うように、前記複数のセルが配置可能であるか、前記複数のセルおよび前記容器が配置可能であり、前記攪拌子は、前記複数のセル及び前記複数の区画の底部に位置し、前記回転体の往復回転により前記複数のセル及び前記区画を揺動させることで、前記攪拌子が前記検体および前記試薬を攪拌可能であり、前記検査光は、前記複数のセルの、前記回転体の中心に近い側から、前記中心から遠い側に向かう方向に出射され、前記検査光の光路が、前記攪拌子によって遮られないように前記発光部と前記受光部との位置関係が規定され、前記受光部は、前記外側面と対向する位置に設けられているものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、従来よりも測定効率の高い測定装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態１に係る測定装置の平面図である。

【図2】実施形態１に係る測定装置が備えるターンテーブルの平面図である。

【図3】セル部材の形状を示す斜視図である。

【図4】別のセル部材の形状を示す斜視図である。

【図5】試薬を溶解させる容器の形状を示す斜視図である。

【図6】実施形態１に係る測定装置の、ターンテーブルを取り外した状態の斜視図である。

【図7】実施形態１に係る測定装置におけるアーム、チューブおよびノズルの斜視図である。

【図8】本体の内部における貯留部、洗浄部および溶媒供給部の構成について説明するための図である。

【図9】光学系の構成を示す図である。

【図10】実施形態１に係る測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図11】実施形態２に係る測定装置の平面図である。

【図12】実施形態２に係る測定装置の内部の構成を示す図である。

【図13】第一の円を構成するセルと、第二の円を構成するセルとの位置関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

【0010】

（測定装置１の構成）
図１は、測定装置１の平面図である。図２は、測定装置１が備えるターンテーブル３の平面図である。測定装置１は、検体中の物質の濃度を光学的に測定する測定装置であり、例えば土壌抽出液の成分を測定する測定装置である。図１および図２に示すように、測定装置１は、本体２、本体２に対して回転駆動するターンテーブル（回転体）３、ターンテーブル３に配置された複数のセル４ａおよび複数のセル５ａの少なくとも１つに液体（検体または試薬）を注入するノズル１３、を備えている。複数のセル４ａ・５ａは、円形のターンテーブル３の外縁に沿って位置している。すなわち、複数のセル４ａ・５ａは、仮想的な円またはその一部に沿って配置されている。

【0011】

図３は、セル部材４の形状を示す斜視図である。図３に示すように、セル部材４は、複数のセル４ａを備えている。複数のセル４ａを個別のセルとして形成してもよいが、セル部材４として一体に形成することにより、複数のセル４ａの取り外しが効率的になる。図１に示す例では、１０個のセル４ａを備える５個のセル部材４がターンテーブル３に配置されている。ただし、各セル部材４が備えるセル４ａの個数、およびターンテーブル３に配置されるセル部材４の個数は、図１に示すものに限定されない。

【0012】

図４は、セル部材５の形状を示す斜視図である。図４に示すように、セル部材５は、複数のセル５ａを備えている。複数のセル５ａをセル部材５として一体に形成することにより、複数のセル５ａの取り外しが効率的になる。セル部材５についても、複数のセル５ａを個別のセルとして形成してもよい。また、各セル部材５が備えるセル５ａの個数およびターンテーブル３に配置されるセル部材５の個数は、図１に示すものに限定されない。

【0013】

一般的な成分の測定では、後述するように粉体を溶媒に溶解させた液体の試薬を使用する。しかし、測定する成分によっては試薬を溶媒に溶解させず、粉末の状態で使用する場合がある。セル５ａは、粉末状の試薬を使用して測定することが可能なセルである。セル５ａにはユーザによって粉末状の試薬が予め投入される。試薬の投入のしやすさおよび試薬の濃度のばらつきを低減することを考慮して、セル５ａはセル４ａよりも大きく形成されている。

【0014】

ノズル１３は、セル４ａ・５ａの少なくとも１つに液体を注入する。ノズル１３は、ノズル１３を移動させる移動機構としてのアーム１１によって支持されている。ノズル１３は消耗品であってよく、必要に応じて交換されてよい。

【0015】

図２に示すように、ターンテーブル３は、複数のセル部材４・５を配置可能な凹部または開口部を備えている。図２に示す例では、ターンテーブル３は、セル部材４を配置可能な開口部３ａ、およびセル部材５を配置可能な開口部３ｂを備える。セル部材４・５は消耗品であってよく、例えば測定ごとに交換される。そのため、セル部材４・５を、測定装置１の構成要素として捉えなくてもよい。

【0016】

また、測定装置１は、複数のセル４ａ・５ａとは大きさが異なる複数のセル６ａ（区画）を備える容器６をさらに備える。容器６は、試薬を溶解させる容器である。複数のセル４ａ・５ａに注入するために十分な量の試薬を調整するため、セル６ａは、セル４ａ・５ａよりも大きい。ターンテーブル３は、容器６を配置可能な開口部３ｃを備える。図２に示す例では、開口部３ａ・３ｂの径方向外側の外縁部によって規定される仮想的な円に開口部３ｃの外縁部が沿うように開口部３ｃが備えられている。開口部３ｃの径方向外側の外縁部は、前記仮想的な円と一致する必要はなく、前記仮想的な円の内側に位置していればよい。

【0017】

図５は、容器６の形状を示す斜視図である。容器６には、ターンテーブル３の径方向に沿って複数のセル６ａが設けられている。ターンテーブル３の径方向に複数のセル６ａを設けているのは、試薬の溶解を効率的に行うためである。この詳細については後述する。また、容器６には、ターンテーブル３の周方向に沿って複数のセル６ａが設けられている。容器６には、測定装置１による測定で使用される試薬の数以上のセル６ａが設けられていればよい。図５に示す例では、容器６には、ターンテーブル３の径方向に沿って２つのセル６ａが設けられ、周方向に沿って３つのセル６ａが設けられている。したがって、容器６全体では６つのセル６ａが設けられている。それぞれのセル６ａには、ユーザによって測定前に試薬が粉末の状態で投入されてよい。測定時には、測定装置１は、粉末状の試薬を溶媒により溶解、液化させて測定に用いる。容器６は、セル部材４・５等と同様に消耗品であってよく、必要に応じて交換されてよい。そのため、容器６を、測定装置１の構成要素として捉えなくてもよい。

【0018】

また、測定装置１は、検体を貯留する複数の検体貯留部７をさらに備える。ターンテーブル３は、複数の検体貯留部７を、ターンテーブル３の外縁によって規定される仮想的な円の同心円またはその一部に沿って配置可能な凹部３ｄを備える。凹部３ｄは、ターンテーブル３における開口部３ａ・３ｂの内側に位置する。すなわち、測定装置１においては、複数の検体貯留部７が形成する円の外側にセル４ａ・５ａが配置されている。検体貯留部７は消耗品であってよく、測定装置１の構成要素として捉えなくてもよい。

【0019】

図６は、測定装置１の、ターンテーブル３を取り外した状態の斜視図である。図６には、本体２の内部の構成が表れている。図６に示すように、測定装置１は、回転機構１５、駆動機構１６、ポンプ１７、および気体噴出部１８をさらに備える。図６においては、本体２の内部の部材（駆動機構１６、ポンプ１７、発光部２１および受光部２２）を支持する部材については省略している。回転機構１５は、ターンテーブル３を回転させる機構である。

【0020】

ノズル１３は、チューブ１２を介して、本体２の内部に格納されたポンプ１７と連通している。ポンプ１７は、ノズル１３内の流体の吸引および排出を行う。ポンプ１７は、例えばシリンジポンプである。ノズル１３を支持するアーム１１は、本体２の内部に格納された駆動機構１６により回動する。その結果、ノズル１３の先端は、図１に示した円弧Ｃを描くように移動する。また、駆動機構１６は、アーム１１を上下方向に移動させる。その結果、ノズル１３の先端も上下方向に移動する。

【0021】

円弧Ｃは、ターンテーブル３上の、複数のセル４ａ・５ａおよびセル６ａによって規定される仮想的な円、および複数の検体貯留部７によって規定される仮想的な円と交差している。仮想的な円の中心は、ターンテーブル３の回転駆動の中心と一致している。このため、ターンテーブル３の回転とアーム１１の回動および上下移動とを組み合わせることで、ノズル１３は、任意のセル４ａ・５ａ・６ａ、および検体貯留部７に対して液体の吸引または吐出を行うことができる。

【0022】

また、測定装置１は、セル４ａ・５ａに貯留された検体の測定を行うための光学系２０として、本体２の内部に発光部２１と受光部２２とを備える。光学系２０の具体的な構成については後述する。

【0023】

図７は、測定装置１におけるアーム１１、チューブ１２およびノズル１３の斜視図である。図７に示すように、アーム１１の先端には、チューブ１２およびノズル１３が接続される接続部１１ａが設けられている。接続部１１ａの内部には、チューブ１２とノズル１３とを連通させる通路が設けられている。このため、ノズル１３による検体または試薬の吸引および吐出を、ポンプ１７の動作により行うことができる。

【0024】

さらに、本体２には、ノズル１３に供給される液体を貯留する液体貯留部８、ノズル１３の内側の洗浄を行う洗浄部９および洗浄部１０が設けられている。洗浄部１０は、ノズル１３から排出された液体を受け入れる受液部として機能するとともにノズル１３の外側の洗浄を行う。液体貯留部８に貯留される液体は、例えば試薬の溶解および液化に使用される溶媒である。洗浄部９および洗浄部１０は、溶媒と同じ種類の液体を用いてノズル１３を洗浄する。液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０は、アーム１１によってノズル１３が移動している状態の測定装置１を平面視した場合に、ノズル１３の先端が描く円弧Ｃの一部と重なる位置に配置されている。このため、アーム１１によってノズル１３を、液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０のそれぞれの直上に移動させ、溶媒の吸引およびノズル１３の洗浄を行うことができる。また、本体２には、洗浄部１０においてノズル１３の外部を洗浄するために用いる溶媒を供給する溶媒供給部１４が設けられている。

【0025】

測定装置１は、ノズル１３から排出された液体を受け入れる受液部を、洗浄部１０とは別に備えていてもよい。この場合には、当該受液部についても、円弧Ｃの一部と重なる位置に配置される。また、測定装置１は、必ずしも液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０の全てを備えている必要はなく、これらのうちの少なくとも１つを備えていればよい。

【0026】

液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０は、ターンテーブル３の外側に設けられている。このため、アーム１１は、ターンテーブル３の回転とは無関係に、液体貯留部８、洗浄部９および洗浄部１０のそれぞれの直上にノズル１３を移動させ、溶媒の吸引およびノズル１３の洗浄を行うことができる。

【0027】

（本体２の内部の構成）
図８は、本体２の内部における液体貯留部８、洗浄部９、洗浄部１０および溶媒供給部１４の構成について説明するための図である。ただし、図８における液体貯留部８、洗浄部９、洗浄部１０および溶媒供給部１４の位置関係は、概念的に示されており、図１に示す測定装置１におけるそれらの位置関係とは一致しない。

【0028】

図８に示すように、液体貯留部８には、試薬の溶解および液化に用いるためにノズル１３により吸引される溶媒が貯留されている。洗浄部９には、ノズル１３の内側を洗浄するための溶媒が貯留されている。

【0029】

また、洗浄部１０の下方には、溶媒供給部１４と連通している洗浄用ノズル１４ａが配置されている。洗浄部１０に挿入されたノズル１３に対して、溶媒供給部１４から供給された溶媒を図示しないポンプにより吸引して洗浄用ノズル１４ａから吹き付けることで、ノズル１３の外側の洗浄を行うことができる。図６および図８においては簡単のため、洗浄用ノズル１４ａを１つのみ示している。しかし、測定装置１は、互いに異なる複数の方向からノズル１３に洗浄用の溶媒を吹き付ける、複数の洗浄用ノズル１４ａを備えていてもよい。

【0030】

また、洗浄部１０の下方には、洗浄部１０に挿入されたノズル１３に対して気体１８ａを吹き付けることにより、ノズル１３の液滴１３ａを除去する気体噴出部１８が配置されている。さらに、気体噴出部１８の下方には、ノズル１３から排出される液体および落下する液滴１３ａを収容する容器１９が配置されている。

【0031】

（光学系２０の構成）
図９は、光学系２０の構成を示す図である。上述したとおり、測定装置１は、光学系２０として発光部２１と受光部２２とを備える。発光部２１は、セル４ａ・５ａの少なくとも１つに検査光２３を出射する。発光部２１は例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。受光部２２は、セル４ａ・５ａを透過した検査光２３を受光する。受光部２２は例えばフォトダイオードである。測定装置１は、発光部２１から出射される検査光２３の強度と、受光部２２が受光する検査光２３の強度とを用いて吸光分析を行う。ただし、発光部２１および受光部２２はこれらに限られない。

【0032】

セル部材４は、ターンテーブル３の外縁側に位置する外側面４ｂを有する。ターンテーブル３には、外側面４ｂがターンテーブル３の外縁に沿って揃うように、複数のセル４ａを配置可能である。セル部材５および容器６も同様に、ターンテーブル３の外縁側に位置する外側面を有し、かつ当該外側面がターンテーブル３の外縁に沿って揃うように配置される。ターンテーブル３の径方向における外側に位置するセル６ａについても同様である。

【0033】

図１に示したように、ターンテーブル３の径方向における内側に位置するセル６ａは、セル４ａ・５ａよりも中心側に位置する。すなわち、容器６はセル４ａ・５ａよりもターンテーブル３の中心側へ突出している。このため、光学系２０において、ターンテーブル３の中心に近い側に配置される構成要素（発光部２１）は、ターンテーブル３の回転によって容器６に衝突しないよう、セル４ａ・５ａから離隔して配置されることとなる。

【0034】

測定装置１においては、発光部２１がターンテーブル３の中心に近い側に設けられる。検査光２３は、ターンテーブル３の中心に近い側から、中心から遠い側に向かう方向に出射される。受光部２２は、外側面４ｂと対向する位置に設けられている。上述のように、セル部材４・５および容器６の外側面がターンテーブル３の外縁に沿って揃うように配置されている。容器６の、ターンテーブル３の径方向の幅は、セル部材４・５の当該幅よりも大きいため、受光部２２をターンテーブル３の中心に近い側に配置すると、受光部２２とセル４ａ・５ａとの距離が大きくなる。受光部２２を外側面と対向する位置に設けることにより、受光部２２をターンテーブル３の中心に近い側に設ける場合と比較して、受光部２２を、セル４ａ・５ａに近い位置に配置することができる。したがって、セル４ａ・５ａを透過した検査光２３のうち、受光部２２が受光する光の比率を向上させることができる。さらに、大きさの異なるセル部材４・５および容器６を１つのターンテーブル３に搭載して測定を行うことができるため、従来よりも測定効率を高めることができる。

【0035】

図９においては、セル４ａ内に攪拌子４ｃが投入されている。攪拌子４ｃは、ターンテーブル３の往復回転によりセル４ａを揺動させることで検体および試薬を攪拌させる場合に、攪拌の効率を向上させる部材である。攪拌子４ｃは、例えばセラミックの球体である。測定装置１においては、セル４ａ内に攪拌子４ｃが存在している場合であっても、検査光２３の光路が攪拌子４ｃによって遮られないように発光部２１と受光部２２との位置関係が規定されている。図９に示す例では、攪拌子４ｃは、セル４ａの底部に位置する。これに対し、発光部２１と受光部２２との位置関係は、検査光２３の光路が攪拌子４ｃの上側であるように規定されている。このため、セル４ａ内に攪拌子４ｃが存在していても測定に支障が生じない。また、セル５ａ・６ａ内にも攪拌子が投入されていてもよい。

【0036】

（測定装置１の動作）
図１０は、測定装置１の動作の一例を示すフローチャートである。ここで示す測定方法は、あくまで一例に過ぎず、粉末の試薬ではなく液体の試薬を用いてもよい。また、セル４ａおよびセル５ａのいずれか一方のみを用いてもよい。また、検体と試薬とのどちらを先にセル４ａまたはセル５ａに注入するのかについても特に限定されない。図１０に示す例では、測定装置１は、まず検体をセル４ａ・５ａに注入する（Ｓ１）。次に、測定装置１は、試薬を調整する（Ｓ２）。具体的には、測定装置１は、ノズル１３により液体貯留部８から溶媒を吸引し、当該溶媒を、粉末の試薬が投入されているセル６ａに注入する。さらに測定装置１は、ターンテーブル３の往復回転によりセル６ａを揺動させることで攪拌して試薬を溶解させる。

【0037】

上述したとおり、容器６には、ターンテーブル３の径方向に沿って複数のセル６ａが設けられている。径方向における外側に設けられたセル６ａは、径方向における内側に設けられたセル６ａと比較して、ターンテーブル３の回転に伴う移動速度が大きくなる。このため、径方向における外側に設けられたセル６ａに、溶媒に溶解しにくい試薬を投入することで、ステップＳ２において効率良く試薬を攪拌して溶解させることができる。

【0038】

測定装置１は、調整した試薬をセル４ａに注入する（Ｓ３）。このとき、測定装置１は、試薬を注入されたセル４ａを、ターンテーブル３の往復回転により揺動させることで攪拌する。また、ステップＳ２・Ｓ３におけるターンテーブル３の往復回転により、セル５ａに注入された検体も、予めセル５ａに投入されていた粉末状の試薬と攪拌される。測定装置１は、検体と試薬とが攪拌されたセル４ａ・５ａを、光学系２０による測定位置に移動させる（Ｓ４）。その状態で、測定装置１は、セル４ａ・５ａ内の検体を透過した検査光２３の強度を測定する（Ｓ５）。

【0039】

粉末の試薬を溶解させた後に当該試薬の成分が時間の経過とともに変化すること、または、検体と試薬とを混合した後に混合液の成分が時間の経過とともに変化することがある。また、粉末の試薬が完全に溶解するまでには多少の時間がかかる。そのため、セル６ａまたはセル５ｂにおいて試薬の溶解に要する時間および溶解のタイミングと、調整した試薬をセル４ａに注入するタイミングと、セル４ａ・５ｂの測定を行うタイミングとを考慮して、測定装置１の動作制御を行うことが好ましい。

【0040】

測定装置１の動作中、ノズル１３が検体または試薬の注入動作を行わない待機状態では、ノズル１３の先端は、ノズル１３から排出された液体を受け入れる受液部として機能する洗浄部１０の上方に位置している。このため、ノズル１３の先端に検体または試薬の液滴１３ａが付着している場合であっても、当該液滴１３ａが他の検体または試薬が注入されたセル４ａ・５ａ・６ａ、または検体貯留部７に落下する可能性は小さい。

【0041】

また、測定装置１においては、互いに異なる複数種類の液体をノズル１３により吸引および吐出する。複数種類の液体が混合すると、測定の精度が低下する。このため、測定の途中で必要に応じてノズル１３を洗浄してもよい。

【0042】

ノズル１３を洗浄する場合、まず、測定装置１は、洗浄部１０において、ノズル１３の内部に残留している液体を容器１９（図８参照）に排出するとともに、ノズル１３の外部を洗浄する。次に、測定装置１は、ノズル１３により洗浄部９から溶媒を吸引する。測定装置１は、ノズル１３を揺動させることでノズル１３内の溶媒を攪拌した後、洗浄部１０において溶媒を容器１９に排出する。その状態で、測定装置１は、液滴１３ａを気体噴出部１８により除去することで、洗浄を終了する。このようにしてノズル１３を洗浄することで、液体の混合を防止し、高精度な測定が可能となる。

【0043】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0044】

図１１は、実施形態２に係る測定装置３１の平面図である。図１１に示すように、測定装置３１は、（ｉ）ターンテーブル３の代わりにターンテーブル３３（回転体）を備える点、（ｉｉ）検体貯留部７の代わりに検体数を増やした検体貯留部３７を備える点、および（ｉｉｉ）複数のセル３４ａ・３５ａをさらに備える点で測定装置１と相違する。複数のセル３４ａは、セル部材３４として一体形成されている。また、複数のセル３５ａは、セル部材３５として一体形成されている。ターンテーブル３３には、検体数を増やした検体貯留部３７を配置可能な凹部を備える。検体貯留部３７の個数は、図１１に示すものに限定されない。

【0045】

ターンテーブル３３には、複数のセル４ａ・５ａ・３４ａ・３５ａを複数の同心円またはその一部に沿うように配置可能である。図１１に示す例では、セル４ａ・５ａが第一の円に沿うように配置されている。また、セル３４ａ・３５ａが第二の円に沿うように配置されている。また、ターンテーブル３３には、セル４ａ・５ａ・３４ａ・３５ａとは別のセルが、第一の円および第二の円のいずれとも別の同心円またはその一部に沿うように配置されていてもよい。

【0046】

図１２は、測定装置３１の、ターンテーブル３３を取り外した状態の斜視図である。図１２には、測定装置３１の内部の構成が表れている。図１２に示すように、測定装置３１は、第一の円を構成するセル４ａ・５ａに対応する第１の光学系２０Ａと、第二の円を構成するセル３４ａ・３５ａに対応する第２の光学系２０Ｂとを備える。第１の光学系２０Ａおよび第２の光学系２０Ｂの、それぞれの構成は、実施形態１における光学系２０の構成と同様である。また、測定装置３１は、第１の光学系２０Ａおよび第２の光学系２０Ｂに加えて、さらに別の光学系を備えていてもよい。複数の光学系を備えることで、測定装置３１は、複数の検体を同時に測定することができる。したがって、測定装置３１による測定の効率が向上する。

【0047】

また、測定装置３１は、ノズル１３内の流体の吸引および排出を行う第１ポンプ１７Ａおよび第２ポンプ１７Ｂを備える。第１ポンプ１７Ａおよび第２ポンプ１７Ｂはいずれもシリンジポンプであってよい。第１ポンプ１７Ａと第２ポンプ１７Ｂとは、容量が異なっている。図１２に示す例では第１ポンプ１７Ａの容量が第２ポンプ１７Ｂの容量よりも大きいものとする。第１ポンプ１７Ａおよび第２ポンプ１７Ｂは、チューブ１２Ａによりノズル１３と接続され、ノズル１３内の流体の吸引および排出を行う。

【0048】

例えばセル５ａ・３５ａに液体を注入する場合には、測定装置３１は容量の大きい第１ポンプ１７Ａを使用する。セル５ａ・３５ａよりも容量が小さいセル４ａ・３４ａに液体を注入する場合には、測定装置３１は容量の大きい第２ポンプ１７Ｂを使用する。このように第１ポンプ１７Ａおよび第２ポンプ１７Ｂを使い分けることで、セル４ａ・３４ａの容量がセル５ａ・３５ａの容量よりも著しく小さい場合（例えばセル４ａ・３４ａの容量が数１００μＬ程度であり、セル５ａ・３５ａの容量が１～２ｍＬである場合）において、セル４ａ・３４ａに液体を注入する場合における注入量の精度が向上するとともに、セル５ａ・３５ａに液体を注入する効率が向上する。

【0049】

図１３は、第一の円を構成するセル４ａと、第二の円を構成するセル３４ａとの位置関係を示す図である。図１３に示すように、セル４ａと、セル３４ａとは、互いに異なる高さに位置している。このため、セル４ａに注入された検体について測定する第１の光学系２０Ａ、および、セル３４ａに注入された検体について測定する第２の光学系２０Ｂについても、互いに異なる高さに位置している。セル４ａが位置する高さとセル３４ａが位置する高さとを異ならせることで、平面視におけるセル４ａの位置とセル３４ａの位置とを接近させる、または部分的に重複させることができる。また、第１の光学系２０Ａが位置する高さと第２の光学系２０Ｂが位置する高さとを異ならせることについても同様である。したがって、測定装置３１を平面視において小型化できる。

【0050】

また、このような構成によれば、例えば土壌の成分測定を行う場合に、測定効率を向上させることで、土壌の改善に寄与できる。これにより、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の達成に貢献できる。

【0051】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0052】

１、３１ 測定装置
３、３３ ターンテーブル（回転体）
７ 検体貯留部
８ 液体貯留部
９ 洗浄部
１０ 洗浄部（受液部）
１１ アーム（移動機構）
１７Ａ 第１ポンプ
１７Ｂ 第２ポンプ
１８ 気体噴出部
２０Ａ 第１の光学系
２０Ｂ 第２の光学系
２１ 発光部
２２ 受光部
Ｃ 円弧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】