JPH0996642A - Automatic sample introducing equipment - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an automatic sample introducing equipment being excellent in the accuracy of metering a sample and in escape of bubbles or enabling quick introduction of the sample, by moving a plunger slowly when the sample is sucked and quickly when it is discharged, in regard to automatic sample introducing equipment which meters a fluid by using a syringe. SOLUTION: Pulleys 3 and 4 being different in the radius are joined to a rotating shaft 2 of a motor 1 being rotatable normally and reversely, through the intermediary of a non-reversing clutch. At the time when a plunger 52 is pulled up, a holder 9 is moved upward by the pulley 3 of a small radius and a first belt 5, while the holder 9 is moved downward by the pulley 4 of a large radius and a second belt 6 when the plunger 52 is pulled down.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は流体（本明細書にお
いて液体と気体の両者を意味する）を一定量計量し、そ
の化学的あるいは物理的性質を分析・測定する装置に組
み込むあるいはこれらの装置と同時に使用する自動試料
導入装置に関する。これら分析・測定装置の一例を挙げ
れば、ガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ、イオ
ンクロマトグラフ、自動生化学分析装置、分光分析装
置、原子吸光分析装置、粘度測定装置等がある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring a fixed amount of a fluid (both liquid and gas in this specification) and analyzing / measuring its chemical or physical properties, or these devices. The present invention relates to an automatic sample introduction device used at the same time. Examples of these analyzers / measuring devices include a gas chromatograph, a liquid chromatograph, an ion chromatograph, an automatic biochemical analyzer, a spectroscopic analyzer, an atomic absorption analyzer, and a viscosity measuring device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】モータを駆動源に使いシリンジを使用し
て計量を行う自動試料導入装置が従来より用いられてい
る。これら従来装置にあっては、シリンジのプランジャ
の駆動はモータに連結した１つのプーリーにベルトを掛
け、このベルトの一点とプランジャを固定し、モータを
正逆に回転させることにより、プランジャを往復動させ
ることで行われている。あるいはこの駆動手段はモータ
に連結したピニオンとプランジャに連結したラックによ
り構成し、モータを正逆に回転させることにより、プラ
ンジャを往復動させることで行われている。2. Description of the Related Art An automatic sample introduction device has been conventionally used in which a motor is used as a driving source and a syringe is used for measurement. In these conventional devices, the plunger of the syringe is driven by driving a belt around one pulley connected to a motor, fixing one point of this belt and the plunger, and rotating the motor in the forward and reverse directions to reciprocate the plunger. It is done by letting. Alternatively, the driving means is composed of a pinion connected to the motor and a rack connected to the plunger, and is operated by reciprocating the plunger by rotating the motor in the forward and reverse directions.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】シリンジを使用して計
量を行う自動試料導入装置では、流体をシリンジ内に吸
込む行程すなわち吸引行程では、プランジャの位置決め
精度に直接左右される計量精度を向上させ、また試料液
体が過度に減圧されるとシリンジ内に気泡が発生するの
でこれを防ぐため、プランジャをゆっくり動作させるこ
とが望ましい。一方、流体をシリンジ外に吐き出す行程
すなわち吐出行程では、素早い吐出が求められるのでプ
ランジャを速く動作させることが望ましい。たとえばガ
スクロマトグラフィー分析法の試料導入ではピーク形状
の乱れを防ぐため素早い試料導入が必要であり、また液
体試料の計量全般にわたりシリンジ内に気泡が発生した
場合には、これを吐出するため素早い吐出動作が必要で
ある。In an automatic sample introducing device for measuring using a syringe, in the process of sucking a fluid into the syringe, that is, in the suction process, the measuring accuracy which is directly influenced by the positioning accuracy of the plunger is improved, Further, when the sample liquid is decompressed excessively, bubbles are generated in the syringe. To prevent this, it is desirable to slowly move the plunger. On the other hand, in the process of discharging the fluid to the outside of the syringe, that is, the discharge process, quick discharge is required, so it is desirable to operate the plunger quickly. For example, in the case of gas chromatographic analysis sample introduction, rapid sample introduction is necessary to prevent disturbance of the peak shape, and when bubbles are generated in the syringe throughout the measurement of liquid samples, it is necessary to expel them quickly. Action is required.

【０００４】しかし、従来の技術では吸引と吐出時のプ
ランジャの速度変更は困難であり、緩慢な吸引行程と急
速な吐出行程の両者を同時に満足する自動試料導入装置
の実現は困難であった。However, in the conventional technique, it is difficult to change the speed of the plunger during suction and discharge, and it has been difficult to realize an automatic sample introduction device that satisfies both a slow suction stroke and a rapid discharge stroke at the same time.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本発明は、シリンジ、シリンジのプランジャ駆動手
段、シリンジを試料瓶と試料導入口に位置付ける位置付
け手段を備え、当該プランジャ駆動手段は正逆回転可能
なモータ、モータ回転運動の速度変換機構、速度変換機
構出力の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構を
備えており、プランジャ駆動手段によりシリンジのプラ
ンジャを往復駆動することにより試料瓶中の流体をシリ
ンジ内に保持し、かつ試料導入口に吐出する自動試料導
入装置において、モータの回転軸に連結された前記モー
タ回転運動の速度変換機構を２つ備え、当該２つの速度
変換機構は速度変換比が異なりかつ各々反対回転方向の
非逆転クラッチを備え、プランジャ吸込み行程において
シリンジのプランジャ駆動手段が動作する場合には、前
記速度変換比の小さい速度変換機構が使用され、これに
よりプランジャがゆっくり動くことによりプランジャの
位置決めが精度よくおこなわれるとともに、プランジャ
吐出行程においてシリンジのプランジャ駆動手段が動作
する場合には、前記速度変換比の大きい速度変換機構が
使用され、これによりプランジャがより速く動作するこ
とを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a syringe, a plunger driving means for the syringe, and a positioning means for positioning the syringe to the sample bottle and the sample inlet, and the plunger driving means is a reverse It is equipped with a rotatable motor, a speed conversion mechanism for motor rotation motion, and a motion conversion mechanism for converting the rotational motion of the speed conversion mechanism output into a linear motion. By reciprocally driving the plunger of the syringe with the plunger drive means, In the automatic sample introduction device that holds the fluid of (1) in the syringe and discharges the fluid to the sample introduction port, two speed conversion mechanisms for the motor rotational movement connected to the rotation shaft of the motor are provided, and the two speed conversion mechanisms are The non-reversing clutches with different speed conversion ratios and opposite rotation directions are provided, and the plunger of the syringe is When the drive means operates, a speed conversion mechanism having a small speed conversion ratio is used, whereby the plunger is moved slowly to thereby accurately position the plunger, and the plunger drive means of the syringe is operated during the plunger discharge process. When operating, a speed conversion mechanism having a large speed conversion ratio is used, which allows the plunger to operate faster.

【０００６】本発明において、試料導入口はガスクロマ
トグラフや高速液体クロマトグラフの試料注入口、フレ
ームレス原子吸光分析装置の発熱部に位置する試料保持
部、分注器にあっては試料液が分注される空容器等を総
称するものである。In the present invention, the sample inlet is a sample inlet for a gas chromatograph or a high-performance liquid chromatograph, a sample holding portion located at the heat generating portion of a flameless atomic absorption spectrometer, and a sample liquid is dispensed for a dispenser. It is a generic term for empty containers that are poured.

【０００７】本発明における回転運動から直線運動への
運動変換機構の一例として、プーリーとベルト、ラック
とピニオン、ウォームとウォームホィール等を挙げるこ
とができる。Examples of the motion converting mechanism from rotary motion to linear motion in the present invention include pulleys and belts, racks and pinions, worms and worm wheels, and the like.

【０００８】また、本発明におけるモータ回転運動の速
度変換機構の一例として、モータ軸に取り付けられた半
径の異なる複数のプーリーや半径の異なる歯車の組み合
わせ等を挙げることができる。Further, as an example of the speed converting mechanism of the motor rotating motion in the present invention, a plurality of pulleys having different radii attached to the motor shaft and a combination of gears having different radii can be cited.

【０００９】さらに本発明における非逆転クラッチは軸
心の回転運動をその外周の回転体に伝達するクラッチで
あって、予め定められた一方向の回転運動のみを伝達
し、逆回転の運動は伝達しないものであり、例えば、ラ
チェット式、ころ入り、あるいはスプラグ（輪止め片）
を用いた非逆転クラッチを挙げることができる。Further, the non-reverse rotation clutch according to the present invention is a clutch for transmitting the rotational movement of the shaft center to the rotating body on the outer periphery thereof, transmitting only the predetermined one-direction rotational movement, and the reverse rotational movement. Not, for example, ratchet type, roller type, or sprag (wheel stopper)
A non-reversing clutch using the can be mentioned.

【００１０】[0010]

【実施例】図１を参照しながら本発明の一実施例を説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【００１１】図１は本発明にかかる自動試料導入装置の
シリンジとシリンジのプランジャ駆動手段を示す概要図
である。図１中、５１はシリンジ、５２はプランジャ、
５３はプランジャの駆動手段である。プランジャの駆動
手段５３は、モータ１、モータ軸２に非逆転クラッチを
介して連結された小半径プーリー３、同じくモータ軸２
に非逆転クラッチを介して連結された大半径プーリー
４、小半径プーリー３と第１プーリー７の間に掛けられ
た第１ベルト５、大半径プーリー４と第２プーリー８の
間に掛けられた第２ベルトおよびプランジャ５２を保持
する保持具９よりなる。保持具９はベルト固定部９１、
９２を有し、各々に第１ベルト５、第２ベルト６の一部
が固定され、また保持具９はプランジャ固定部９３を有
し、この部分にプランジャ５２が固定されている。FIG. 1 is a schematic diagram showing a syringe and a plunger driving means of the syringe of the automatic sample introduction device according to the present invention. In FIG. 1, 51 is a syringe, 52 is a plunger,
Reference numeral 53 is a plunger driving means. The driving means 53 of the plunger includes a small radius pulley 3 connected to the motor 1 and the motor shaft 2 via a non-reverse clutch, and the motor shaft 2 as well.
A large radius pulley 4 connected via a non-reverse clutch, a first belt 5 hung between the small radius pulley 3 and the first pulley 7, and a large belt 4 hung between the large radius pulley 4 and the second pulley 8. The holder 9 holds the second belt and the plunger 52. The holder 9 is a belt fixing portion 91,
92, the first belt 5 and the second belt 6 are partially fixed to each, and the holder 9 has a plunger fixing portion 93, and the plunger 52 is fixed to this portion.

【００１２】従って、小半径プーリー３あるいは大半径
プーリー４の回転により、第１ベルト、第２ベルトが回
転運動すると、保持具９が上下移動し、この運動量に応
じてプランジャ５２が上下移動する。Therefore, when the first and second belts rotate by the rotation of the small radius pulley 3 or the large radius pulley 4, the holder 9 moves up and down, and the plunger 52 moves up and down according to the amount of movement.

【００１３】モータ１はパルスモータであり、モータに
負荷する直流電源の極性を逆にすれば逆回転が可能であ
り、かつ負荷電流のパルス数を制御することによりモー
タ回転角度の正確な制御が可能である。The motor 1 is a pulse motor, which can be rotated in reverse by reversing the polarity of the DC power supply loaded on the motor, and the motor rotation angle can be accurately controlled by controlling the number of pulses of the load current. It is possible.

【００１４】続いて、この自動試料導入装置の動作を説
明する。まず、シリンジ５１の試料針は位置付け手段
（図示していない）により試料瓶の中に位置付けられ
る。次にプランジャ駆動手段５３は試料吸引行程に入
る。すなわち、モータ１が回転し、小半径プーリー３が
回転し、これにより第１ベルト５が移動し、第１ベルト
５に固定されている保持具９および保持具９に固定され
ているプランジャ５２が上方向に移動する。モータ軸２
には小半径プーリー３の他に大半径プーリー４も取り付
けられているが、非逆転クラッチの働きで、試料吸引行
程でのモータ１の回転方向の場合には、モータの回転運
動は大半径プーリー４に伝わらない。Next, the operation of this automatic sample introduction device will be described. First, the sample needle of the syringe 51 is positioned in the sample bottle by the positioning means (not shown). Next, the plunger drive means 53 enters the sample suction stroke. That is, the motor 1 rotates, the small radius pulley 3 rotates, and the first belt 5 moves by this, and the holder 9 fixed to the first belt 5 and the plunger 52 fixed to the holder 9 move. Move up. Motor shaft 2
In addition to the small radius pulley 3, a large radius pulley 4 is also attached to the motor, but due to the action of the non-reverse clutch, in the case where the motor 1 rotates in the sample suction stroke, the rotational movement of the motor is the large radius pulley. It doesn't reach 4.

【００１５】モータ１は一定数のパルスの通電を受け、
一定角度まで回転し、この回転角度に応じた割合でプラ
ンジャが上方に移動し、この移動によるシリンジの空隙
に試料瓶中の試料液が保持される。The motor 1 is energized with a fixed number of pulses,
The sample liquid in the sample bottle is held in the space of the syringe due to the rotation by rotating to a certain angle and moving the plunger upward at a rate according to this rotation angle.

【００１６】続いて、シリンジ５１の試料針は位置付け
手段により試料導入口に位置付けられる。次にプランジ
ャ駆動手段５３は試料吐出行程に入る。すなわち、モー
タ１に負荷する直流電源の極性を試料吸引行程時とは逆
にし、モータに電流を負荷するとモータ１は逆転する。
この回転方向では小半径プーリー４は非逆転クラッチの
働きでモータ軸２の回転と切り離され、逆に大半径プー
リー３が回転する。この大半径プーリー３の回転は第２
ベルトを移動させ、保持具９およびこれに固定されたプ
ランジャ５２を下方に移動させる。Subsequently, the sample needle of the syringe 51 is positioned at the sample introduction port by the positioning means. Next, the plunger driving means 53 enters the sample discharge process. That is, the polarity of the DC power source loaded on the motor 1 is reversed from that during the sample suction stroke, and the motor 1 is rotated in reverse when a current is applied to the motor.
In this rotation direction, the small radius pulley 4 is separated from the rotation of the motor shaft 2 by the action of the non-reverse rotation clutch, and conversely the large radius pulley 3 rotates. The rotation of this large radius pulley 3 is the second
The belt is moved to move the holder 9 and the plunger 52 fixed to the holder 9 downward.

【００１７】このプランジャ５２の下方移動量は、一回
の吸引動作でシリンジ内に保持した流体を数個に分注す
るような場合を除き、通常の場合は、直近の試料吸引行
程におけるプランジャ５２の上方移動量と等しい。かよ
うな移動量の計算は小半径プーリー３と大半径プーリー
４の半径の比から行うことができる。The amount of downward movement of the plunger 52 is usually the same as that of the plunger 52 in the most recent sample suction stroke except when the fluid held in the syringe is dispensed into several pieces in one suction operation. Is equal to the amount of upward movement of. Such movement amount can be calculated from the ratio of the radii of the small radius pulley 3 and the large radius pulley 4.

【００１８】以上の一連の吸引・吐出動作は必要に応じ
て繰り返される、小半径プーリー３と大半径プーリー４
はその名称が示すように半径が相違する。このため、モ
ータ１の回転速度が等しければ、プランジャ５２は試料
吸引時にゆっくり上がり、吐出時に素早くさがる。The above series of suction / discharge operations are repeated as necessary, and the small radius pulley 3 and the large radius pulley 4 are provided.
Have different radii, as the name implies. Therefore, if the rotation speeds of the motors 1 are equal, the plunger 52 slowly rises when the sample is aspirated and quickly descends when the sample is ejected.

【００１９】モータの回転速度の制御が可能であれば、
モータ１を試料吸引時にゆっくり回し、吐出時に素早く
まわせばさらに望ましい結果を得ることができる。If the rotation speed of the motor can be controlled,
A more desirable result can be obtained by slowly rotating the motor 1 at the time of sucking the sample and quickly turning it at the time of discharging.

【００２０】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、試料計量用のシリンジ
のプランジャを吸引時には緩慢に、吐出時には素早く動
かすことができる。これにより、プランジャの位置決め
精度の向上により試料計量の精度が向上し、かつ試料吐
出時には気泡抜けがよく素早い導入可能な自動試料導入
装置ができる。According to the present invention, the plunger of a syringe for measuring a sample can be moved slowly during aspiration and quickly during ejection. As a result, it is possible to provide an automatic sample introduction device in which the accuracy of sample measurement is improved by improving the positioning accuracy of the plunger, and bubbles can be easily removed during sample discharge and can be introduced quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】図１は本発明にかかる自動試料導入装置のシリ
ンジとシリンジのプランジャ駆動手段を示す概要図であ
る。FIG. 1 is a schematic view showing a syringe and a plunger driving means of the syringe of an automatic sample introduction device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ モータ ３ 小半径プーリー ４ 大半径プーリー ５ 第１ベルト ６ 第２ベルト ９ 保持具 ５１ シリンジ ５２ プランジャ ５３ プランジャの駆動手段 1 Motor 3 Small Radius Pulley 4 Large Radius Pulley 5 First Belt 6 Second Belt 9 Holding Tool 51 Syringe 52 Plunger 53 Plunger Driving Means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 シリンジ、シリンジのプランジャ駆動手
段、シリンジを試料瓶と試料導入口に位置付ける位置付
け手段を備え、当該プランジャ駆動手段は正逆回転可能
なモータ、モータ回転運動の速度変換機構、速度変換機
構出力の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構を
備えており、プランジャ駆動手段によりシリンジのプラ
ンジャを往復駆動することにより試料瓶中の流体をシリ
ンジ内に保持し、かつ試料導入口に吐出する自動試料導
入装置において、モータの回転軸に連結された前記モー
タ回転運動の速度変換機構を２つ備え、当該２つの速度
変換機構は速度変換比が異なりかつ各々反対回転方向の
非逆転クラッチを備え、プランジャ吸込み行程において
シリンジのプランジャ駆動手段が動作する場合には、前
記速度変換比の小さい速度変換機構が使用され、これに
よりプランジャがゆっくり動くことによりプランジャの
位置決めが精度よくおこなわれるとともに、プランジャ
吐出行程においてシリンジのプランジャ駆動手段が動作
する場合には、前記速度変換比の大きい速度変換機構が
使用され、これによりプランジャがより速く動作するこ
とを特徴とする自動試料導入装置。1. A syringe, a plunger drive means for the syringe, and a positioning means for positioning the syringe on the sample bottle and the sample introduction port, wherein the plunger drive means includes a motor capable of rotating in the forward and reverse directions, a speed conversion mechanism for the motor rotational movement, and a speed conversion. It is equipped with a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the mechanism output into a linear motion.By reciprocally driving the plunger of the syringe by the plunger drive means, the fluid in the sample bottle is retained in the syringe and discharged to the sample inlet. In the automatic sample introduction device described above, two speed conversion mechanisms for rotating the motor connected to the rotary shaft of the motor are provided, and the two speed conversion mechanisms have different speed conversion ratios and non-reverse clutches in opposite rotation directions. When the plunger drive means of the syringe operates during the plunger suction stroke, the speed conversion ratio is small. A speed conversion mechanism is used, which allows the plunger to move slowly, thereby accurately positioning the plunger, and when the plunger driving means of the syringe operates during the plunger discharge process, the speed conversion ratio is large. An automatic sample introduction device characterized in that a mechanism is used which allows the plunger to move faster.