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JP5051799B2 - Sensing device - Google Patents

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JP5051799B2 JP2010150224A JP2010150224A JP5051799B2 JP 5051799 B2 JP5051799 B2 JP 5051799B2 JP 2010150224 A JP2010150224 A JP 2010150224A JP 2010150224 A JP2010150224 A JP 2010150224A JP 5051799 B2 JP5051799 B2 JP 5051799B2
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Description

本発明は、圧電振動子を備えた圧電センサー用いて感知対象物を感知する感知装置に関する。   The present invention relates to a sensing device that senses a sensing object using a piezoelectric sensor including a piezoelectric vibrator.

水晶振動子などの圧電振動子を発振回路に接続し、圧電振動子に設けた励振電極への感知対象物の付着に起因する発振周波数(共振周波数)の変化を検出して感知対象物を検知する圧電センサーが知られている。圧電センサーは感知対象物を含む試料流体の供給、排出系統や発振回路を備えた感知装置に装着されて使用されるが、感知装置への試料流体の供給法としてはフローセル方式が知られている。   A piezoelectric vibrator such as a crystal vibrator is connected to an oscillation circuit, and a change in the oscillation frequency (resonance frequency) caused by adhesion of the sensing object to the excitation electrode provided on the piezoelectric vibrator is detected to detect the sensing object. Piezoelectric sensors are known. A piezoelectric sensor is used by being mounted on a sensing device having a sample fluid supply / discharge system and an oscillation circuit including a sensing object, and a flow cell method is known as a method for supplying the sample fluid to the sensing device. .

フローセル方式は、感知装置に試料流体の供給、排出路を備えたフローセルを設け、このフローセル内に形成された空間内に圧電振動子を配置し、この空間を試料流体の通流空間として圧電振動子の表面に試料流体を連続的に供給する方式である(例えば特許文献1)。フローセル方式の感知装置は、試料流体を連続して供給できるので、周波数特性を安定化させることが容易であり、また液体の置換をスムーズに行うことができることから試料流体の使用量が少なくて済むという利点がある。   In the flow cell method, a flow cell having a sample fluid supply / discharge path is provided in a sensing device, a piezoelectric vibrator is disposed in a space formed in the flow cell, and this space is used as a flow space for the sample fluid. In this method, a sample fluid is continuously supplied to the surface of the child (for example, Patent Document 1). Since the flow cell type sensing device can supply the sample fluid continuously, it is easy to stabilize the frequency characteristics, and since the liquid can be replaced smoothly, the amount of the sample fluid used can be reduced. There is an advantage.

このようなフローセル方式の感知装置では、圧電センサーフローセルに配置し、当該圧電センサーに設けられた圧電振動子の電極の端子を発振回路に接続して圧電センサーを感知装置に装着する作業が必要となる。従来、こうした装着作業はユーザーが手作業で行っていたが、装着不良により良好な感知結果を得られないといった現象を回避し、また装着作業の時間を削減するため、圧電センサーを装着する工程の自動化が求められている。   In such a flow cell type sensing device, it is necessary to place the piezoelectric sensor on the sensing device by arranging the piezoelectric sensor electrode in the piezoelectric sensor flow cell and connecting the electrode terminal of the piezoelectric vibrator provided on the piezoelectric sensor to the oscillation circuit. Become. Conventionally, such mounting work has been performed manually by the user, but in order to avoid the phenomenon that a good sensing result cannot be obtained due to poor mounting, and to reduce the time of mounting work, the process of mounting the piezoelectric sensor Automation is required.

特許文献2には、左右方向に開閉可能な開閉部(特許文献2の明細書では「第二部分」と記載。以下の特許文献2の引用においては括弧内に明細書中の名称を記す)の間に、圧電センサーを挿入するための筐体(センサー素子を受容するための手段)を備えた本体部(第一部分)を配した感知装置が記載されている。この筐体には、筐体内に挿入された圧電センサーの圧電振動子の位置に対応して開口部が形成されており、開閉部の一方側には、この開口部内に嵌合可能なフローセル(フローセル素子)が設けられている。そして前記筐体内に圧電センサーを挿入したあと、本体部を左右から挟むように開閉部材を閉位置に移動させることにより筐体の開口部内にフローセルを嵌合させて圧電振動子に試料流体を供給することができるようになっている。   Patent Document 2 discloses an openable / closable portion that can be opened and closed in the left-right direction (described as “second part” in the specification of Patent Document 2. In the citation of Patent Document 2 below, the name in the specification is described in parentheses). Describes a sensing device having a main body (first portion) provided with a housing (means for receiving a sensor element) for inserting a piezoelectric sensor. In this case, an opening is formed corresponding to the position of the piezoelectric vibrator of the piezoelectric sensor inserted into the case, and a flow cell that can be fitted in the opening is provided on one side of the opening / closing part. A flow cell element) is provided. After inserting the piezoelectric sensor into the housing, the flow cell is fitted into the opening of the housing by moving the open / close member to the closed position so that the main body is sandwiched from the left and right, and the sample fluid is supplied to the piezoelectric vibrator. Can be done.

特開平11−183479号公報:段落0002、段落0024、図2JP 11-183479 A: paragraph 0002, paragraph 0024, FIG. 特表2006−510901号公報:請求項1、段落0026、図2、図4、図7JP-T-2006-510901: Claim 1, paragraph 0026, FIG. 2, FIG. 4, FIG.

特許文献2に記載の感知装置では、圧電センサーを格納した筐体にフローセルを接続する操作は自動化されているが、この筐体内に圧電センサーを配置する手法については記載されていない。従って、この操作を手作業により行う場合には、依然として作業ロスや装着不良の問題が残されている。   In the sensing device described in Patent Document 2, the operation of connecting the flow cell to the housing storing the piezoelectric sensor is automated, but no technique for disposing the piezoelectric sensor in the housing is described. Therefore, when this operation is performed manually, there are still problems of work loss and poor mounting.

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、装着操作の度に一様な接続状態が得られるように、圧電センサーを自動的に装着する感知装置を提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a sensing device for automatically mounting a piezoelectric sensor so that a uniform connection state can be obtained each time a mounting operation is performed. It is in.

本発明に係る感知装置は、圧電振動子を備えた圧電センサーを前進させて測定器本体に装着すると共に、この圧電センサーを後退させて当該測定器本体から取り外し、前記圧電振動子の吸着面に設けられた吸着層へ感知対象物が吸着されることによる当該圧電振動子の発振周波数の変化に基づいて感知対象物を感知する感知装置であって、
前記測定器本体に設けられ、圧電振動子の被接続端子を発振回路に接続するための接続部と、
前記圧電センサーを着脱自在に保持するための保持部材と、
前記保持部材が上下方向へ移動可能な遊びを持って取り付けられる移動体と、
前記接続部の手前側に設定され、前記保持部材に圧電センサーを保持させるための保持位置と、前記圧電センサーを測定器本体に装着するために前記被接続端子が接続部に接続される接続位置との間で前記移動体を前後に水平方向に移動させる移動機構と、
前記移動体が保持位置から接続位置へと移動する際に、前記保持部材がその上に載置された状態で前方側に案内される案内部材と、を備えたことを特徴とする。
In the sensing device according to the present invention, the piezoelectric sensor including the piezoelectric vibrator is advanced and attached to the measuring instrument main body, and the piezoelectric sensor is retracted and removed from the measuring instrument main body to be attached to the adsorption surface of the piezoelectric vibrator. A sensing device that senses a sensing object based on a change in the oscillation frequency of the piezoelectric vibrator caused by the sensing object being adsorbed to an adsorbing layer provided,
A connecting portion provided in the measuring device main body for connecting a connected terminal of the piezoelectric vibrator to an oscillation circuit;
A holding member for detachably holding the piezoelectric sensor;
A movable body to which the holding member is attached with play that is movable in the vertical direction;
A holding position for setting the holding member to hold the piezoelectric sensor, and a connecting position at which the connected terminal is connected to the connecting portion for mounting the piezoelectric sensor on the measuring instrument body. A moving mechanism for moving the moving body back and forth horizontally between
When the movable body moves from the holding position to the connection position, a guide member is provided that is guided forward while the holding member is placed on the moving body.

前記感知装置は、以下の特徴を備えていてもよい。
(a)前記保持位置は案内部材の手前側に設けられ、前記案内部材の手前側の先端部の上面には、手前側から奥手側へ向けて徐々に高くなるように形成された傾斜面からなる案内面が設けられ、前記保持部材には、前記案内面と対向する領域の下面に、手前側から奥手側へ向けて徐々に高くなるように形成された傾斜面からなる被案内面が設けられ、前記移動体が保持位置から接続位置に移動する際に、当該保持部材は、その被案内面が案内部材の案内面に案内されるようにして案内部材上に乗り上げてから、この案内部材上に載置された状態で前方側に案内されること。
(b)前記圧電センサーは、前記圧電振動子の吸着面側に試料流体を通流させる通流空間を形成するための空間形成部材と積層された状態で使用され、前記測定器本体に装着された圧電センサーに積層された空間形成部材を当該圧電センサーに向けて押し当てて固定する固定部材と、空間形成部材を固定する固定位置と、この固定位置から退避した退避位置との間で前記固定部材を昇降させるための昇降機構と、を備えたこと。
(c)前記固定部材には、前記空間形成部材に設けられた供給孔を介して通流空間内に試料流体を供給するための供給路及び、当該空間形成部材に設けられた排出孔を介して試料流体を排出するための排出路が形成されていること。
(d)前記昇降機構は、前記固定位置と退避位置との間で前記固定部材を昇降させる際に、予め設定した負荷よりも大きな負荷が加わった場合に当該固定部材の昇降を停止すること。
The sensing device may have the following features.
(A) The holding position is provided on the front side of the guide member, and an upper surface of the front end portion of the guide member is provided with an inclined surface formed so as to gradually increase from the front side to the back side. The holding member is provided with a guided surface composed of an inclined surface formed so as to gradually increase from the near side to the far side on the lower surface of the region facing the guide surface. When the movable body moves from the holding position to the connection position, the holding member rides on the guide member so that the guided surface is guided by the guide surface of the guide member. Be guided to the front side while placed on top.
(B) The piezoelectric sensor is used in a state where it is laminated with a space forming member for forming a flow space for allowing a sample fluid to flow on the adsorption surface side of the piezoelectric vibrator, and is mounted on the measuring instrument main body. The fixing member between a fixing member that presses and fixes the space forming member stacked on the piezoelectric sensor toward the piezoelectric sensor, a fixing position that fixes the space forming member, and a retracted position that is retracted from the fixing position. An elevating mechanism for elevating the member;
(C) The fixing member has a supply path for supplying a sample fluid into the flow space through a supply hole provided in the space forming member, and a discharge hole provided in the space forming member. And a discharge path is formed to discharge the sample fluid.
(D) The raising / lowering mechanism stops raising / lowering of the fixing member when a load larger than a preset load is applied when raising / lowering the fixing member between the fixing position and the retracted position.

(e)前記測定器本体には、発振回路に接続された圧電振動子の温度を予め設定された温度に維持するための温度調節機構が設けられていること。
(f)前記圧電振動子には、第1の振動領域と、弾性的な境界領域を介して、当該第1の振動領域とは異なる領域に配置された第2の振動領域とが設けられ、これら第1の振動領域と第2の振動領域とを各々発振させるための第1の発振回路及び第2の発振回路を備えたこと。
(g)前記移動機構は、前記保持位置と接続位置との間で前記移動体を移動させる際に、予め設定した負荷よりも大きな負荷が加わった場合に当該移動体の移動を停止すること。
(E) The measuring device main body is provided with a temperature adjusting mechanism for maintaining the temperature of the piezoelectric vibrator connected to the oscillation circuit at a preset temperature.
(F) The piezoelectric vibrator is provided with a first vibration region and a second vibration region arranged in a region different from the first vibration region via an elastic boundary region, A first oscillation circuit and a second oscillation circuit for oscillating the first oscillation region and the second oscillation region, respectively;
(G) The moving mechanism stops movement of the moving body when a load larger than a preset load is applied when the moving body is moved between the holding position and the connection position.

本発明によれば、圧電センサーを保持する保持部材が上下方向へ移動可能な遊びを持って移動体に取り付けられており、当該圧電センサーを感知装置の測定器本体に装着するために移動体を水平方向に移動させると、前記保持部材は案内部材上に載置された状態で測定器本体へ向けて案内される。このとき保持部材は自重によって案内部材に対して押し付けられた状態を保つので、圧電センサーが不要な方向に傾いたりすることなく装置本体に装着することができる。この結果、例えば手作業により圧電センサーを装着する場合などと比較して、不必要な方向へ力が加わり圧電センサーが浮き上がったり傾いたりするといった装着不良の発生を抑えて正確な感知結果を得ることができる。   According to the present invention, the holding member that holds the piezoelectric sensor is attached to the moving body with play that is movable in the vertical direction, and the moving body is attached to the measuring device body of the sensing device. When moved in the horizontal direction, the holding member is guided toward the measuring instrument main body while being placed on the guide member. At this time, since the holding member is kept pressed against the guide member by its own weight, the piezoelectric sensor can be attached to the apparatus main body without being inclined in an unnecessary direction. As a result, compared with the case where the piezoelectric sensor is mounted manually, for example, an accurate sensing result can be obtained by suppressing the occurrence of mounting defects such as the piezoelectric sensor being lifted or tilted by applying force in an unnecessary direction. Can do.

本発明の実施の形態に係る感知装置の外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of the sensing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 前記感知装置の内部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of the said sensing apparatus. 前記感知装置に設けられているシャーシ部を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the chassis part provided in the said sensing apparatus. 前記感知装置に設けられるフローセルベース及びその移動機構の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the flow cell base provided in the said sensing apparatus, and its moving mechanism. 前記感知装置に設けられているフローセルカバー及びその昇降機構を示す一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the flow cell cover provided in the said sensing apparatus, and its raising / lowering mechanism. 前記フローセルベース、フローセルカバー及びこれらの間に取り付けられる圧電センサーの構成例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structural example of the said flow cell base, a flow cell cover, and the piezoelectric sensor attached between these. 前記フローセルベースの側面図である。It is a side view of the flow cell base. 前記圧電センサーに設けられる圧電振動子の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the piezoelectric vibrator provided in the said piezoelectric sensor. 前記圧電振動子が発振回路に接続された状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in which the said piezoelectric vibrator was connected to the oscillation circuit. 前記圧電センサーとフローセルカバーとの間に試料流体の通流空間を形成するためのマイクロ流路チップの外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of the microchannel chip | tip for forming the flow space of sample fluid between the said piezoelectric sensor and a flow cell cover. 前記フローセルベース、フローセルカバー及びこれらの間に装着される圧電センサーの他の構成例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the other example of a structure of the said flow cell base, a flow cell cover, and the piezoelectric sensor mounted | worn between these. 前記感知装置に設けられた移動機構及び昇降機構に係る電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric structure which concerns on the moving mechanism and raising / lowering mechanism which were provided in the said sensing apparatus. 前記移動機構及び昇降機構の駆動、停止に係るスイッチ回路の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the switch circuit which concerns on the drive of the said moving mechanism and the raising / lowering mechanism, and a stop. 前記感知装置の作用を示す第1の説明図である。It is a 1st explanatory view showing an operation of the sensing device. 前記感知装置の作用を示す第2の説明図である。It is the 2nd explanatory view showing an operation of the sensing device. 前記感知装置の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the said sensing apparatus.

以下、本発明の実施の形態に係る感知装置の例として、圧電振動子である水晶振動子72を備えた圧電センサー7を自動的に装着する機構を備えた感知装置1の構成について図1〜図13を参照しながら説明する。図1及び図2に示すように、感知装置1は圧電センサー7を発振させる後述の発振回路部81a、81bを格納した測定器本体であるシャーシ部41と、圧電センサー7を着脱自在に保持した保持部材であるフローセルベース6をアーム部材212に取り付けて、前記シャーシ部41へ向けて前後に水平方向に移動させる移動機構2と、圧電センサー7との間に試料流体の通流空間を形成する空間形成部材であるマイクロ流路チップ73やゴムパッキン73aを圧電センサー7の板面に押し当てて固定する固定部材であるフローセルカバー51と、このフローセルカバー51を昇降させる昇降機構3と、を備えており、これらは共通の基台11に配置されている。以下、図1〜図4、図7、図14〜16の各図においては、図面に向かって左手を手前側、右手を奥手側として説明を行う。   Hereinafter, as an example of a sensing device according to an embodiment of the present invention, a configuration of a sensing device 1 including a mechanism for automatically mounting a piezoelectric sensor 7 including a crystal resonator 72 that is a piezoelectric resonator is illustrated in FIGS. This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the sensing device 1 detachably holds the piezoelectric sensor 7 and a chassis portion 41 that is a measuring instrument body that stores oscillation circuit portions 81 a and 81 b to be described later that oscillate the piezoelectric sensor 7. A flow cell base 6, which is a holding member, is attached to the arm member 212, and a sample fluid flow space is formed between the piezoelectric sensor 7 and the moving mechanism 2 that moves in the horizontal direction back and forth toward the chassis portion 41. A flow cell cover 51 that is a fixing member that presses and fixes the micro-channel chip 73 and the rubber packing 73a that are space forming members against the plate surface of the piezoelectric sensor 7; and an elevating mechanism 3 that raises and lowers the flow cell cover 51. These are arranged on a common base 11. Hereinafter, in each of FIGS. 1 to 4, 7, and 14 to 16, the left hand is the front side and the right hand is the back side toward the drawings.

図3は、基台11からシャーシ部41を取り外した状態を示しており、シャーシ部41は金属製の筐体として構成されている。シャーシ部41の手前側の側壁面には、圧電センサー7を挿入するための接続口411が設けられており、接続口411内には圧電センサー7を発振回路部81a、81bに接続するための接続部をなす端子部412が配置されている(図12参照)。   FIG. 3 shows a state in which the chassis portion 41 is removed from the base 11, and the chassis portion 41 is configured as a metal casing. A connection port 411 for inserting the piezoelectric sensor 7 is provided on the side wall surface on the front side of the chassis portion 41, and the piezoelectric sensor 7 is connected to the oscillation circuit units 81a and 81b in the connection port 411. A terminal portion 412 forming a connection portion is disposed (see FIG. 12).

図3に示すように、接続口411の手前側には、接続口411の下端部を基点として手前側へ向けて水平方向に伸びる板状の部材からなる案内部材42が配置されている。案内部材42は、その上面が平坦に加工されており、圧電センサー7を保持した後述のフローセルベース6は、この案内部材42の上面に載置された状態で接続口411に向けて移動するようになっている。さらに案内部材42の手前側の先端部の上面には、手前側から奥手側へ向けて徐々に高くなるように形成された傾斜面からなる案内面421が設けられている。   As shown in FIG. 3, a guide member 42 made of a plate-like member extending in the horizontal direction from the lower end portion of the connection port 411 toward the front side is disposed on the front side of the connection port 411. The upper surface of the guide member 42 is processed to be flat, and a later-described flow cell base 6 holding the piezoelectric sensor 7 moves toward the connection port 411 while being placed on the upper surface of the guide member 42. It has become. Further, a guide surface 421 formed of an inclined surface is formed on the top surface of the front end portion of the guide member 42 so as to gradually increase from the near side toward the far side.

シャーシ部41の下面には、水晶振動子72や通流空間内を流れる試料流体の温度を一定に保つために、フローセルベース6などを介して圧電センサー7に接するシャーシ部41や案内部材42の温度を調節するための温度調節機構をなすペルチェ素子43が設けられている。ペルチェ素子43は不図示の電源部及び後述の制御部8に接続されており、不図示の熱電対などによってシャーシ部41や案内部材42の温度を検出した結果に基づいて電源部から印加される電力を増減することによりペルチェ素子43の吸熱面からの吸熱量が調節され、シャーシ部41や案内部材42を介して水晶振動子72や試料流体の温度を一定に保つことができる。   In order to keep the temperature of the sample fluid flowing in the crystal resonator 72 and the flow space constant, the chassis portion 41 and the guide member 42 that are in contact with the piezoelectric sensor 7 via the flow cell base 6 are provided on the lower surface of the chassis portion 41. A Peltier element 43 that forms a temperature adjustment mechanism for adjusting the temperature is provided. The Peltier element 43 is connected to a power supply unit (not shown) and a control unit 8 described later, and is applied from the power supply unit based on the result of detecting the temperature of the chassis unit 41 and the guide member 42 by a thermocouple (not shown). By increasing or decreasing the power, the amount of heat absorbed from the heat absorbing surface of the Peltier element 43 is adjusted, and the temperature of the crystal resonator 72 and the sample fluid can be kept constant via the chassis 41 and the guide member 42.

図3中、442はペルチェ素子43の放熱面から受け取った熱を放熱するための放熱体であり、放熱体442には放熱効率を高めるための多数のフィン443が設けられている。また441はペルチェ素子43の放熱面から放熱体442へ熱を伝える伝熱板である。
ここで水晶振動子72の温度を一定に保つための温度調節機構はペルチェ素子43を利用する場合に限られず、設定温度によってはテープヒーターなど加熱手段を用いてもよい。
In FIG. 3, reference numeral 442 denotes a heat radiating body for radiating heat received from the heat radiating surface of the Peltier element 43, and the heat radiating body 442 is provided with a number of fins 443 for increasing the heat radiating efficiency. Reference numeral 441 denotes a heat transfer plate that transfers heat from the heat dissipation surface of the Peltier element 43 to the heat radiator 442.
Here, the temperature adjusting mechanism for keeping the temperature of the crystal unit 72 constant is not limited to the case where the Peltier element 43 is used, and heating means such as a tape heater may be used depending on the set temperature.

本例の感知装置1は、図2に示すようにシャーシ部41を基台11の上面側に突出させ、伝熱板441や放熱体442を基台11の下面側に位置させている。また図1に示すようにシャーシ部41は、昇降機構3の回転モーター314などを支えるカバー部材12内に配置されている。   In the sensing device 1 of this example, as shown in FIG. 2, the chassis portion 41 projects from the upper surface side of the base 11, and the heat transfer plate 441 and the radiator 442 are positioned on the lower surface side of the base 11. As shown in FIG. 1, the chassis portion 41 is disposed in the cover member 12 that supports the rotary motor 314 and the like of the elevating mechanism 3.

次いで移動機構2について説明する。図2に示すように基台11の上面側に突出して配置されたシャーシ部41を手前側から見ると、その左右両脇には、シャーシ部41の左右の両側壁に沿って前後方向に伸びる2本のアーム部材212が配置されている。図4に示すようにこれらのアーム部材212は、その手前側の先端位置に設けられた支持板24及び奥手側の後端位置に設けられた連結部材214によって互いに連結されている。これらアーム部材212は、圧電センサー7を保持するフローセルベース6が取り付けられる移動体としての役割を果たし、先端位置にて2本のアーム部材212を連結する支持板24は、当該フローセルベース6を下面側から支持する役割を果たすが、その詳細についてはフローセルベース6の構成と併せて後述する。   Next, the moving mechanism 2 will be described. As shown in FIG. 2, when the chassis portion 41 that protrudes from the upper surface side of the base 11 is viewed from the front side, the left and right sides extend in the front-rear direction along the left and right side walls of the chassis portion 41. Two arm members 212 are arranged. As shown in FIG. 4, these arm members 212 are connected to each other by a support plate 24 provided at the front end position on the front side and a connecting member 214 provided at the rear end position on the back side. These arm members 212 serve as a moving body to which the flow cell base 6 that holds the piezoelectric sensor 7 is attached, and the support plate 24 that connects the two arm members 212 at the distal end positions the flow cell base 6 on the bottom surface. Although the role which supports from the side is demonstrated, the detail is mentioned later with the structure of the flow cell base 6. FIG.

各アーム部材212には、シャーシ部41を挟んで外側の側面にレール部材211が取り付けられており、これらのレール部材211は基台11上に配置されたガイド部22にガイドされて前後方向に移動することができるようになっている。ガイド部22はレール部材211を上下から挟み、レール部材211の移動方向を回転しながらガイドするガイドホイール222とこのガイドホイール222を支持する支持部材221とを備えている。図2に示すようにガイド部22は、シャーシ部41を挟んで左右に2個ずつ、レール部材211の移動方向に沿って前後に配置されている。   Rail members 211 are attached to the arm members 212 on the outer side surfaces with the chassis portion 41 in between, and these rail members 211 are guided by the guide portions 22 disposed on the base 11 in the front-rear direction. It can be moved. The guide unit 22 includes a guide wheel 222 that guides the rail member 211 from above and below while rotating in the moving direction of the rail member 211 and a support member 221 that supports the guide wheel 222. As shown in FIG. 2, two guide portions 22 are arranged on the front and rear along the moving direction of the rail member 211, two on the left and right sides of the chassis portion 41.

図4に示すように2本のアーム部材212の一方側、例えば手前側から見て右手側のアーム部材212の下面にはラックギア213が形成されており、このラックギア213は基台11の下面側に配置されたピニオン部材231と歯合してピニオンラック機構を形成している。ピニオン部材231はさらに回転モーター235によって回転する歯車部233と歯合しており、この歯車部233を回転させることにより、ピニオン部材231を介してアーム部材212を移動させることができる。   As shown in FIG. 4, a rack gear 213 is formed on the lower surface of the arm member 212 on one side of the two arm members 212, for example, the right hand side when viewed from the front side, and the rack gear 213 is formed on the lower surface side of the base 11. The pinion rack mechanism is formed by meshing with the pinion member 231 disposed on the surface. The pinion member 231 is further engaged with a gear portion 233 that is rotated by a rotary motor 235, and the arm member 212 can be moved via the pinion member 231 by rotating the gear portion 233.

また回転モーター235は歯車部233の回転方向を切り替えることが可能であり、これによりアーム部材212の移動方向を切り替えられる。図中、232はピニオン部材231の回転軸、234は歯車部233の回転軸であり、236はこれら回転軸232、234や回転モーター235を支持する支持台である。   Further, the rotation motor 235 can switch the rotation direction of the gear portion 233, thereby switching the movement direction of the arm member 212. In the drawing, reference numeral 232 denotes a rotation shaft of the pinion member 231, 234 denotes a rotation shaft of the gear portion 233, and 236 denotes a support base that supports the rotation shafts 232 and 234 and the rotation motor 235.

図4に示すように、後端位置にて2本のアーム部材212を連結する連結部材214には、下方側へ向けて伸びる突片部215が設けられている。一方、手前側から見て左手側のアーム部材212のほぼ中央部にはアーム部材212の下縁側を切り欠いて形成された切り欠き部216が設けられている。これに対して図2に示すように基台11上には、アーム部材212の移動に伴って前後方向に移動する突片部215の軌道上に例えば赤外線式の遮蔽型センサー13が配置されている。また左手側のアーム部材212の移動軌道上には例えば赤外線式の透過型センサー14が配置されている。   As shown in FIG. 4, the connecting member 214 that connects the two arm members 212 at the rear end position is provided with a projecting piece portion 215 that extends downward. On the other hand, a notch portion 216 formed by notching the lower edge side of the arm member 212 is provided at a substantially central portion of the arm member 212 on the left hand side when viewed from the front side. On the other hand, as shown in FIG. 2, for example, the infrared shielding sensor 13 is arranged on the trajectory of the projecting piece 215 that moves in the front-rear direction as the arm member 212 moves. Yes. For example, an infrared transmission sensor 14 is disposed on the moving track of the arm member 212 on the left hand side.

そしてアーム部材212を奥手側から手前側へと前方へ移動させることにより突片部215が遮蔽型センサー13に到達すると、当該突片部215によって赤外線の導通状態が遮蔽される。この導通状態の変化は後述の制御部8に出力され、この状態変化に基づいて制御部8から回転モーター235へ停止信号が出力されることによりアーム部材212の前方移動を停止することができる。このときアーム部材212の先端に設けられた支持板24の停止している位置は、当該支持板24上に支持されるフローセルベース6への圧電センサー7の保持位置となる。   When the projecting piece 215 reaches the shielding sensor 13 by moving the arm member 212 forward from the back side to the near side, the infrared conductive state is shielded by the projecting piece 215. The change in the conduction state is output to the control unit 8 described later, and the forward movement of the arm member 212 can be stopped by outputting a stop signal from the control unit 8 to the rotary motor 235 based on the state change. At this time, the position where the support plate 24 provided at the tip of the arm member 212 is stopped is the holding position of the piezoelectric sensor 7 on the flow cell base 6 supported on the support plate 24.

一方、アーム部材212を手前側から奥手側へと後方へ移動させることにより切り欠き部216が透過型センサー14に到達すると、アーム部材212によって遮蔽されていた赤外線が導通状態となる。この状態変化は後述の制御部8に出力され、この状態変化に基づいて制御部8から回転モーター235へ停止信号が出力されることによりアーム部材212の後方移動が停止されることとなる。このとき支持板24に支持されたフローセルベース6はフローセルカバー51の下方位置で停止し、この位置がフローセルベース6に保持された圧電センサー7を発振回路部81a、81bへと接続する接続位置となる。   On the other hand, when the notch 216 reaches the transmissive sensor 14 by moving the arm member 212 backward from the near side to the far side, the infrared rays shielded by the arm member 212 become conductive. This state change is output to the control unit 8 which will be described later, and a stop signal is output from the control unit 8 to the rotary motor 235 based on this state change, whereby the backward movement of the arm member 212 is stopped. At this time, the flow cell base 6 supported by the support plate 24 stops at a position below the flow cell cover 51, and this position is a connection position for connecting the piezoelectric sensor 7 held by the flow cell base 6 to the oscillation circuit portions 81a and 81b. Become.

次に図5を参照しながらフローセルカバー51を昇降させるための昇降機構3の構成について説明する。後で詳しく説明するようにフローセルカバー51は、ほぼ直方体形状の部材として構成され、接続位置まで移動してきたフローセルベース6の上面に載置される。手前側から見てフローセルカバー51の左右両側には、フローセルカバー51を昇降させるための支持部材331が上下方向に伸びるように設けられており、各支持部材331の下端部にはフローセルカバー51の方向へ向けて内側に折れ曲がったチャック部334が形成されている。   Next, the configuration of the lifting mechanism 3 for lifting and lowering the flow cell cover 51 will be described with reference to FIG. As will be described in detail later, the flow cell cover 51 is configured as a substantially rectangular parallelepiped member, and is placed on the upper surface of the flow cell base 6 that has moved to the connection position. Support members 331 for raising and lowering the flow cell cover 51 are provided on both the left and right sides of the flow cell cover 51 as viewed from the front side so as to extend in the vertical direction. A chuck portion 334 that is bent inward in the direction is formed.

このチャック部334上にフローセルカバー51を載置することにより、フローセルカバー51は支持部材331に支持され、この支持部材331の昇降動作に伴ってフローセルカバー51を昇降させることができる。フローセルカバー51の上面側に設けられた35は、フローセルカバー51を均等な力でチャック部334側へ押さえつけるためのボールプランジャーである。これらのボールプランジャー35も支持部材331に固定されており、支持部材331の昇降に伴ってフローセルカバー51と共に昇降する。   By placing the flow cell cover 51 on the chuck portion 334, the flow cell cover 51 is supported by the support member 331, and the flow cell cover 51 can be moved up and down as the support member 331 moves up and down. 35 provided on the upper surface side of the flow cell cover 51 is a ball plunger for pressing the flow cell cover 51 toward the chuck portion 334 with an equal force. These ball plungers 35 are also fixed to the support member 331 and are lifted and lowered together with the flow cell cover 51 as the support member 331 is lifted and lowered.

各支持部材331の上端部にはクランク軸332が設けられており、このクランク軸332はアーム部材321の軸受け孔322内に挿入されている。アーム部材321は、クランク軸332の設けられている位置から奥手側へ向けて伸びだしており、その後端部にて回転軸313に接続されている。回転軸313は2本のアーム部材321を貫くように左右方向に伸びており、アーム部材321はこの回転軸313の左右両端部に配置されている。   A crankshaft 332 is provided at the upper end of each support member 331, and the crankshaft 332 is inserted into the bearing hole 322 of the arm member 321. The arm member 321 extends from the position where the crankshaft 332 is provided toward the back side, and is connected to the rotating shaft 313 at the rear end thereof. The rotating shaft 313 extends in the left-right direction so as to penetrate the two arm members 321, and the arm members 321 are disposed at both left and right ends of the rotating shaft 313.

さらにこの回転軸313には、左右両端部に配されたアーム部材321に挟まれた中間位置にウォームホイール312が設けられている。ウォームホイール312にはウォーム311が歯合しており、これらのウォーム311及びウォームホイール312によりウォームギア機構が構成されている。ウォーム311は回転モーター314によって回転駆動され、当該ウォーム311の回転によってウォーム311に歯合するウォームホイール312が回転し、回転軸313を介して当該ウォームホイール312に連結されているアーム部材321を回転軸313周りに回転させる。そしてアーム部材321の回転動作がクランク軸332を介して支持部材331の昇降動作に変換され、当該支持部材331に支持されたフローセルカバー51をフローセルベース6(圧電センサー7)上の固定位置と、この固定位置から上方側へ退避した退避位置との間で昇降させることができる。   Further, the rotary shaft 313 is provided with a worm wheel 312 at an intermediate position sandwiched between arm members 321 arranged at both left and right ends. A worm 311 meshes with the worm wheel 312, and a worm gear mechanism is configured by the worm 311 and the worm wheel 312. The worm 311 is rotationally driven by the rotary motor 314, and the worm wheel 312 meshing with the worm 311 is rotated by the rotation of the worm 311, and the arm member 321 connected to the worm wheel 312 is rotated via the rotation shaft 313. Rotate around axis 313. Then, the rotation operation of the arm member 321 is converted into the raising / lowering operation of the support member 331 via the crankshaft 332, and the flow cell cover 51 supported by the support member 331 is fixed to the fixed position on the flow cell base 6 (piezoelectric sensor 7). It can be moved up and down between the fixed position and the retracted position retracted upward.

ここで前記アーム部材321に設けられ、クランク軸332が貫通している軸受け孔322は回転軸313を中心として形成される円の半径方向に向けて細長く形成されている。これによりアーム部材321の回転動作を支持部材331の昇降動作に変換する際にクランク軸332が軸受け孔322と干渉することなく当該軸受け孔322内を自由に移動することができるようになっている。   Here, the bearing hole 322 provided in the arm member 321 and through which the crankshaft 332 passes is formed elongated in the radial direction of a circle formed around the rotation shaft 313. As a result, the crankshaft 332 can freely move within the bearing hole 322 without interfering with the bearing hole 322 when the rotation operation of the arm member 321 is converted into the raising / lowering operation of the support member 331. .

また図中の323は左右のアーム部材321を連結する連結部材である。この昇降機構3についても図2に示した移動機構2の遮蔽型センサー13と突片部215、透過型センサー14と切り欠き部216と同様に、予め設定した高さ位置までフローセルカバー51を昇降させたら回転モーター314の駆動を停止する不図示の停止機構が設けられている。   Reference numeral 323 in the figure denotes a connecting member that connects the left and right arm members 321. As for the lifting mechanism 3, the flow cell cover 51 is lifted and lowered to a preset height position in the same manner as the shielding sensor 13 and the projecting piece 215, the transmission sensor 14 and the notch 216 of the moving mechanism 2 shown in FIG. 2. A stop mechanism (not shown) for stopping the driving of the rotary motor 314 is provided when the rotation motor 314 is driven.

また図5中、342は各支持部材331の左右外側位置に上下方向に伸びるように配置され、支持部材331の昇降軌道をガイドするガイドレール、341は当該ガイドレール342を基台11上に固定する支柱部材である。そして各支持部材331の支柱部材341と対向する面には、ガイドレール342を前後両側から挟み込むように走行ホイール333が設けられており、支持部材331の昇降動作の際にこれらの走行ホイール333がガイドレール342に沿って回転しながら走行することにより支持部材331の昇降方向がガイドされる。   Further, in FIG. 5, 342 is arranged to extend in the vertical direction at the left and right outer positions of each support member 331, and a guide rail that guides the elevating orbit of the support member 331, and 341 fixes the guide rail 342 on the base 11. This is a strut member. Further, traveling wheels 333 are provided on the surfaces of the supporting members 331 facing the support members 341 so as to sandwich the guide rails 342 from both the front and rear sides. When the supporting members 331 are moved up and down, the traveling wheels 333 are arranged. The traveling direction of the support member 331 is guided by traveling along the guide rail 342 while rotating.

次に、図6〜図10を参照しながら圧電センサー7、この圧電センサー7を保持するフローセルベース6、圧電センサー7との間に試料流体の通流空間を形成するマイクロ流路チップ73、このマイクロ流路チップ73を圧電センサー7の板面に向けて押し当てて固定するフローセルカバー51の構成について各々説明する。図6は、下方側から順に、フローセルベース6、圧電センサー7、水晶振動子72、フローセルカバー51を示している。   Next, referring to FIG. 6 to FIG. 10, the piezoelectric sensor 7, the flow cell base 6 that holds the piezoelectric sensor 7, the microchannel chip 73 that forms a flow space for the sample fluid between the piezoelectric sensor 7, The configuration of the flow cell cover 51 that presses and fixes the microchannel chip 73 toward the plate surface of the piezoelectric sensor 7 will be described. FIG. 6 shows the flow cell base 6, the piezoelectric sensor 7, the crystal resonator 72, and the flow cell cover 51 in order from the lower side.

フローセルベース6は金属などからなる角板状の小片から構成され、2本のアーム部材212の先端部に設けられた支持板24の上面に配置可能な大きさに形成されている。フローセルベース6はベース本体部61及び突片部62から構成され、ベース本体部61には圧電センサー7を配置するための凹部63が形成されている。突片部62はこの凹部63から横方向に突出するように形成されており、当該突片部62には圧電センサー7の後方部分が載置される(図6、図7)。この突片部62の下面には、当該突片部62が突出する方向(フローセルベース6を昇降機構3に取り付けたときの手前側から奥手側へ伸びる方向に相当する)へ向けて徐々に高くなる傾斜面からなる被案内面621が形成されている。   The flow cell base 6 is formed of a square plate-like piece made of metal or the like, and is formed in a size that can be disposed on the upper surface of the support plate 24 provided at the distal ends of the two arm members 212. The flow cell base 6 is composed of a base main body 61 and a projecting piece 62, and a concave 63 for arranging the piezoelectric sensor 7 is formed in the base main body 61. The projecting piece 62 is formed so as to project laterally from the recess 63, and the rear portion of the piezoelectric sensor 7 is placed on the projecting piece 62 (FIGS. 6 and 7). On the lower surface of the projecting piece 62, the height gradually increases in a direction in which the projecting piece 62 projects (corresponding to a direction extending from the front side to the back side when the flow cell base 6 is attached to the lifting mechanism 3). A guided surface 621 made of an inclined surface is formed.

図6、図7に示すようにベース本体部61の側面には、フローセルベース6をアーム部材212に取り付けるための取り付けネジ穴641が形成されている。そして図4に示すごとく突片部62を奥手側に向けて、支持板24上にフローセルベース6を配置し、アーム部材212側から取り付けネジ穴641内に取り付けネジ25を挿入することによりフローセルベース6が移動機構2に取り付けられる。図7に示すように取り付けネジ穴641は上下方向に細長い長穴状に形成されており、この長穴内に取り付けネジ25を挿入することによりフローセルベース6は上下方向に移動可能な遊びを持って移動機構2に取り付けられることになる。   As shown in FIGS. 6 and 7, an attachment screw hole 641 for attaching the flow cell base 6 to the arm member 212 is formed on the side surface of the base main body 61. Then, as shown in FIG. 4, the flow cell base 6 is disposed on the support plate 24 with the projecting piece 62 facing the back side, and the mounting screw 25 is inserted into the mounting screw hole 641 from the arm member 212 side, whereby the flow cell base is arranged. 6 is attached to the moving mechanism 2. As shown in FIG. 7, the mounting screw hole 641 is formed in a long and narrow elongated hole shape. By inserting the mounting screw 25 into the elongated hole, the flow cell base 6 has a play that can move in the vertical direction. It is attached to the moving mechanism 2.

ベース本体部61の側壁面には、上述の取り付けネジ穴641を挟むようにして手前側と奥手側の位置に、当該側壁面を下面側へ向けて切り欠いた切り欠き部642が形成されている。一方、図4に示すようにアーム部材212に取り付けられた支持板24の内側面には、これら切り欠き部642へ向けて突出する突起部26が設けられており、これらの突起部26が切り欠き部642に挿入される。   On the side wall surface of the base main body portion 61, a notch portion 642 is formed at the front side and back side positions so as to sandwich the mounting screw hole 641, and the side wall surface is notched toward the lower surface side. On the other hand, as shown in FIG. 4, on the inner surface of the support plate 24 attached to the arm member 212, there are provided projections 26 projecting toward the notches 642, and these projections 26 are cut. It is inserted into the notch 642.

ここで、これら突起部26は取り付けネジ25よりもやや低い高さ位置に配置されており、また図4に示すようにフローセルベース6を支える支持板24は奥手側の部分が四角く切り欠かれている。これらの構成により、取り付けネジ25にてフローセルベース6をアーム部材212に取り付けると、突片部62側が重くなっているフローセルベース6は取り付けネジ25周りに突片部62の設けられている方向へと回転することになる。しかしながら取り付けネジ25の奥手側には突起部26が設けられているのでフローセルベース6の回転は当該突起部26が切り欠き部642の上端と接触する位置にて規制され、結果として図14(a)に示すように奥手側へ向けて傾いた状態で停止する。   Here, these protrusions 26 are arranged at a slightly lower height than the mounting screws 25, and the support plate 24 that supports the flow cell base 6 is cut out in a square shape on the back side as shown in FIG. Yes. With these configurations, when the flow cell base 6 is attached to the arm member 212 with the mounting screw 25, the flow cell base 6 with the protruding piece 62 side being heavy is moved in the direction in which the protruding piece 62 is provided around the mounting screw 25. Will rotate. However, since the protrusion 26 is provided on the back side of the mounting screw 25, the rotation of the flow cell base 6 is restricted at a position where the protrusion 26 comes into contact with the upper end of the notch 642. As a result, FIG. ) Stop while leaning toward the back as shown in.

またフローセルベース6の底面は、支持板24の切り欠きに対応して下方側に突出した領域が設けられており、さらに既述のようにフローセルベース6は上下方向に移動可能な遊びを持たせてアーム部材212に取り付けられている。これらの構成により突片部62側を持ち上げてフローセルベース6を水平な状態にすると支持板24の切り欠きからフローセルベース6の下面が突出した状態となり、フローベース6を案内部材42上に載置した状態とすることができる。
さらに図6に示においてフローセルベース6の凹部63内に配置された631は圧電センサー7やマイクロ流路チップ73の位置合わせを行うための位置合わせピンである。
The bottom surface of the flow cell base 6 is provided with a region protruding downward corresponding to the notch of the support plate 24. Further, as described above, the flow cell base 6 has a play that can move in the vertical direction. Are attached to the arm member 212. With these configurations, when the protruding piece 62 side is lifted so that the flow cell base 6 is in a horizontal state, the lower surface of the flow cell base 6 protrudes from the notch of the support plate 24, and the flow base 6 is placed on the guide member 42. It can be made into the state which carried out.
Further, in FIG. 6, reference numeral 631 arranged in the recess 63 of the flow cell base 6 is an alignment pin for aligning the piezoelectric sensor 7 and the microchannel chip 73.

圧電センサー7は、配線基板71上に水晶振動子72を配置することにより構成され、図8に示すように水晶振動子72は、圧電片である円形板状の水晶片721の表裏両面の中央部に、水晶片721を励振させるための励振電極722、723、726、727を設けてなる。図8(a)は水晶振動子72の表面を上面側から見た平面図であり、水晶片721には、Y方向(手前側から感知装置1を見たときの左右横方向に相当する)に伸びる短冊状の2つの励振電極722、723が間隔を空けて互いに平行に配置されている。これら2つの励振電極722、723は接続線724によって互いに接続され、この接続線724からは励振電極722、723の長手方向と同じ方向へ向けて引き出し電極725が引き出されており、当該引き出し電極725は水晶片721の裏面側へ向けて延びだしている。   The piezoelectric sensor 7 is configured by disposing a crystal resonator 72 on a wiring board 71. As shown in FIG. 8, the crystal resonator 72 is a center of both front and back surfaces of a circular plate-shaped crystal piece 721 that is a piezoelectric piece. Excitation electrodes 722, 723, 726, and 727 for exciting the crystal piece 721 are provided in the portion. FIG. 8A is a plan view of the surface of the crystal unit 72 as viewed from the upper surface side. The crystal piece 721 has a Y direction (corresponding to the horizontal direction when the sensing device 1 is viewed from the front side). Two strip-like excitation electrodes 722 and 723 extending in parallel to each other are arranged in parallel to each other with a space therebetween. These two excitation electrodes 722 and 723 are connected to each other by a connection line 724, and an extraction electrode 725 is extracted from the connection line 724 in the same direction as the longitudinal direction of the excitation electrodes 722 and 723. Extends toward the back side of the crystal piece 721.

図8(b)は水晶振動子72の裏面を下面側から見た平面図であり、表面側の各励振電極722、723と各々対向する位置に短冊状の励振電極726、727が配置されている。各励振電極726、727からはこれら励振電極726、727と直交する方向に向けて引き出し電極728、729が互いに反対向きに引き出されている。   FIG. 8B is a plan view of the back surface of the quartz crystal resonator 72 as viewed from the lower surface side, and strip-shaped excitation electrodes 726 and 727 are arranged at positions facing the respective excitation electrodes 722 and 723 on the front surface side. Yes. From each excitation electrode 726, 727, extraction electrodes 728, 729 are drawn in directions opposite to each other in a direction orthogonal to the excitation electrodes 726, 727.

図9に示すように上下に対向する一方側の励振電極722、726及びこれらに挟まれた水晶片721は第1の振動領域70aを形成し、他方側の励振電極723、727及びこれらに挟まれた水晶片721は第2の振動領域70bを形成している。そして、これらの振動領域70a、70bは互いに弾性的に絶縁されており、各々の振動領域70a、70bが独立した水晶振動子として作用する。そして例えば第1の振動領域70aの表面側の励振電極722には感知対象物を吸着するための吸着層720が形成される一方、第2の振動領域70bには吸着層720を設けず、リファレンス電極として用いられる。そして感知対象物が吸着する第1の振動領域70aからの発振周波数と感知対象物が吸着しない第2の振動領域70bからの発振周波数との差分を取ることにより、試料流体の粘度変化や感知対象物以外の物質の付着による周波数変化の影響が差し引かれ、吸着層720への感知対象物の吸着のみに起因する発振周波数の変化(発振周波数の低下)を検出することができる。本例の圧電センサー7では、第1の振動領域70aにおいて吸着層720が形成されている水晶片721の表面(吸着面という)が上面を向くように、水晶振動子72は配線基板71上に配置される。   As shown in FIG. 9, the excitation electrodes 722 and 726 on one side facing vertically and the crystal piece 721 sandwiched between them form a first vibration region 70a, and are sandwiched between the excitation electrodes 723 and 727 on the other side and these. The crystal piece 721 thus formed forms a second vibration region 70b. These vibration regions 70a and 70b are elastically insulated from each other, and each vibration region 70a and 70b functions as an independent crystal resonator. For example, an adsorption layer 720 for adsorbing a sensing object is formed on the excitation electrode 722 on the surface side of the first vibration area 70a, whereas the adsorption layer 720 is not provided in the second vibration area 70b, and the reference Used as an electrode. Then, by taking the difference between the oscillation frequency from the first vibration area 70a where the sensing object is adsorbed and the oscillation frequency from the second vibration area 70b where the sensing object is not adsorbed, the viscosity change of the sample fluid or the sensing object is detected. The influence of the frequency change due to the adhesion of a substance other than the object is subtracted, and the change in the oscillation frequency (decrease in the oscillation frequency) caused only by the adsorption of the sensing object to the adsorption layer 720 can be detected. In the piezoelectric sensor 7 of this example, the crystal resonator 72 is placed on the wiring substrate 71 so that the surface of the crystal piece 721 (referred to as the adsorption surface) on which the adsorption layer 720 is formed in the first vibration region 70a faces the upper surface. Be placed.

図6に示すように配線基板71はフローセルベース6の凹部63内に配される前方部分が、同じくフローセルベース6の突片部62上に配置される後方部分よりも幅広のプラカード形状に加工されたプリント基板であり、その前方部分には水晶振動子72の自由な振動を確保するための貫通孔711が形成されている。水晶振動子72はこの貫通孔711を覆うように配線基板71上に固定され、各励振電極722、726、723、727は貫通孔711の輪郭の内側に配置される。   As shown in FIG. 6, the wiring board 71 is processed into a placard shape in which the front portion disposed in the concave portion 63 of the flow cell base 6 is wider than the rear portion disposed on the protruding piece portion 62 of the flow cell base 6. A through hole 711 for ensuring free vibration of the crystal resonator 72 is formed in the front portion of the printed circuit board. The crystal resonator 72 is fixed on the wiring board 71 so as to cover the through hole 711, and the excitation electrodes 722, 726, 723, and 727 are arranged inside the outline of the through hole 711.

貫通孔711の周囲には、水晶振動子72の裏面側に引き出された各引き出し電極725、728、729に接続される電極部712〜714が互いに間隔をおいて配置されている。本例では、配線基板71の前方部分の手前側に配置された電極部712が水晶振動子72の裏面側の励振電極726の引き出し電極728と接続され、奥手側に配置された電極部714が同じく水晶振動子72の裏面側の励振電極727の引き出し電極729と接続されている。またこれら2つの電極部712、714の中間位置に配置された電極部713は、表面の励振電極722、723に接続され、裏面側まで引き出された引き出し電極725と接続されている。   Around the through-hole 711, electrode portions 712 to 714 connected to the respective extraction electrodes 725, 728, and 729 drawn to the back surface side of the crystal resonator 72 are arranged at intervals. In this example, the electrode portion 712 disposed on the front side of the front portion of the wiring board 71 is connected to the extraction electrode 728 of the excitation electrode 726 on the back surface side of the crystal resonator 72, and the electrode portion 714 disposed on the back side is provided. Similarly, it is connected to the extraction electrode 729 of the excitation electrode 727 on the back surface side of the crystal resonator 72. In addition, an electrode portion 713 disposed at an intermediate position between these two electrode portions 712 and 714 is connected to the excitation electrodes 722 and 723 on the front surface and is connected to the extraction electrode 725 extracted to the back surface side.

各電極部712〜714は配線基板71の奥手側へ向けて引き出されていて、配線基板71の後端部にはこれらの電極部712〜714に接続された端子部715〜717が形成されている。そしてこれら端子部715〜717が設けられた配線基板71の後端部分をシャーシ部41の接続口411内に挿入することにより圧電センサー7が感知装置1に接続されることになる。端子部715〜717は本実施の形態の被接続端子に相当する。また配線基板71に形成されている718はフローセルベース6側の位置合わせピン631を挿入することにより圧電センサー7の固定及び位置合わせを行う位置合わせ孔である。   Each of the electrode portions 712 to 714 is drawn toward the back side of the wiring board 71, and terminal portions 715 to 717 connected to these electrode portions 712 to 714 are formed at the rear end portion of the wiring board 71. Yes. The piezoelectric sensor 7 is connected to the sensing device 1 by inserting the rear end portion of the wiring board 71 provided with the terminal portions 715 to 717 into the connection port 411 of the chassis portion 41. Terminal portions 715 to 717 correspond to the connected terminals of this embodiment. Reference numeral 718 formed on the wiring board 71 is an alignment hole for fixing and aligning the piezoelectric sensor 7 by inserting an alignment pin 631 on the flow cell base 6 side.

ここで図9に示したブロック図を参照しながら圧電センサー7が接続された状態における感知装置1の電気的な構成について説明しておく。接続口411に挿入された配線基板71の各端子部715〜717は、シャーシ部41側の端子部412と接続され、これにより本例では第1の振動領域70aの裏面側の励振電極726は第1の発振回路部81aに接続され、また第2の振動領域70bの裏面側の励振電極727は第2の発振回路部81bに接続される。また両振動領域70a、70bの表面側の励振電極722、723は接地される。   Here, the electrical configuration of the sensing device 1 in a state where the piezoelectric sensor 7 is connected will be described with reference to the block diagram shown in FIG. The respective terminal portions 715 to 717 of the wiring board 71 inserted into the connection port 411 are connected to the terminal portion 412 on the chassis portion 41 side, whereby the excitation electrode 726 on the back surface side of the first vibration region 70a in this example is The excitation electrode 727 connected to the first oscillation circuit unit 81a and the back surface side of the second vibration region 70b is connected to the second oscillation circuit unit 81b. The excitation electrodes 722 and 723 on the surface side of both vibration regions 70a and 70b are grounded.

第1の発振回路部81aは第1の振動領域70aと接続されてコルピッツ回路などの発振回路が形成される構成を備えており、独立した水晶振動子として作用する第1の振動領域70aから発振周波数を取り出すことができる。また第2の発振回路部81bについても同様に、第2の振動領域70bと接続されて発振回路が形成され、第2の振動領域70bの発振周波数を取り出すことができる。これらの発振回路部81a、81bは切り替えスイッチ部821を介して周波数測定部82に接続されており、周波数測定部82は切り替えスイッチ部821にて時分割された周波数信号を取得することができる。   The first oscillation circuit portion 81a has a configuration in which an oscillation circuit such as a Colpitts circuit is formed by being connected to the first vibration region 70a, and oscillates from the first vibration region 70a that acts as an independent crystal resonator. The frequency can be extracted. Similarly, the second oscillation circuit portion 81b is connected to the second vibration region 70b to form an oscillation circuit, and the oscillation frequency of the second vibration region 70b can be taken out. These oscillation circuit units 81 a and 81 b are connected to the frequency measurement unit 82 via the changeover switch unit 821, and the frequency measurement unit 82 can acquire a frequency signal that is time-divided by the changeover switch unit 821.

そして例えば1秒間をn分割(nは偶数)し、各チャンネルの発振周波数を1/n秒の処理で順次求めることにより、厳密には完全に同時に測定しているわけではないが、1秒間に少なくとも1回以上周波数信号を取得しているため、各振動領域70a、70bの発振周波数を実質的に並行して取得することが可能となる。   For example, by dividing 1 second into n (n is an even number) and sequentially obtaining the oscillation frequency of each channel by processing of 1 / n seconds, it is not strictly measured simultaneously, but in 1 second. Since the frequency signal is acquired at least once, the oscillation frequencies of the vibration regions 70a and 70b can be acquired substantially in parallel.

周波数測定部82で取得された各振動領域70a、70bの発振周波数は、パーソナルコンピュータ100などの解析装置へと出力される。解析装置では第1の振動領域70aと第2の振動領域70bとの発振周波数の差分を取ることにより、試料流体の粘度変化や感知対象物以外の物質の付着による周波数変化の影響が取り除かれる。そのうえで、試料流体の供給前後の発振周波数周波数を計測することにより、感知対象物の吸着のみに起因する発信周波数の変化量を取得することができる。この変化量に基づいて試料流体中の感知対象物の濃度と発振周波数の低下量との対応関係を表す検量線を作成することが可能となり、また予め作成されていた検量線に照らし合わせて試料流体中の感知対象物の濃度を求めたり、感知対象物の有無を検出したりすることが可能となる。   The oscillation frequencies of the vibration regions 70a and 70b acquired by the frequency measuring unit 82 are output to an analysis device such as the personal computer 100. In the analyzer, the difference between the oscillation frequencies of the first vibration region 70a and the second vibration region 70b is taken to eliminate the influence of the change in the viscosity of the sample fluid and the frequency change due to the adhesion of substances other than the sensing object. In addition, by measuring the oscillation frequency frequency before and after the sample fluid is supplied, it is possible to acquire the amount of change in the transmission frequency caused only by the adsorption of the sensing object. Based on this amount of change, it is possible to create a calibration curve representing the correspondence between the concentration of the sensing object in the sample fluid and the amount of decrease in oscillation frequency, and the sample is checked against the calibration curve created in advance. It is possible to obtain the concentration of the sensing object in the fluid and to detect the presence or absence of the sensing object.

図6の説明に戻ると、フローセルベース6に保持された圧電センサー7の上面には、本実施の形態の空間形成部材を成すマイクロ流路チップ73が載置される。マイクロ流路チップ73はPDMS(ポリジメチルシロキサン)といったシリコンゴムなどの弾性材料にて構成され、また前後方向及び左右方向の寸法は圧電センサー7の前方部分の寸法と揃えられているので、マイクロ流路チップ73は圧電センサー7上に載置した状態のままフローセルベース6の凹部63内に配置することができる。   Returning to the description of FIG. 6, the microchannel chip 73 constituting the space forming member of the present embodiment is placed on the upper surface of the piezoelectric sensor 7 held by the flow cell base 6. Since the microchannel chip 73 is made of an elastic material such as silicon rubber such as PDMS (polydimethylsiloxane) and the dimensions in the front-rear direction and the left-right direction are aligned with the dimension of the front portion of the piezoelectric sensor 7, The road chip 73 can be disposed in the recess 63 of the flow cell base 6 while being placed on the piezoelectric sensor 7.

マイクロ流路チップ73は厚さが数mmの薄片状に加工され、その下面には図10に示すように凹部731が形成されており、この凹部731内に配線基板71上に配置された水晶振動子72を嵌合させ、水晶振動子72の上面(表面)を密閉することができる。さらにこの凹部731の内側には深さサブミリメートル〜1mm程度に形成された、試料流体の通流用の凹部732(以下、通流用凹部という)が形成されている。この通流用凹部732を備えたマイクロ流路チップ73を圧電センサー7上に配置することにより、マイクロ流路チップ73と水晶振動子72との間に、試料流体を通流させるための通流空間が形成される。   The microchannel chip 73 is processed into a thin piece having a thickness of several millimeters, and a concave portion 731 is formed on the lower surface thereof as shown in FIG. 10, and a quartz crystal disposed on the wiring substrate 71 in the concave portion 731. The vibrator 72 is fitted, and the upper surface (surface) of the crystal vibrator 72 can be sealed. Further, a recess 732 for flowing the sample fluid (hereinafter referred to as a flow recess) is formed inside the recess 731 to a depth of about submillimeter to 1 mm. A flow space for allowing a sample fluid to flow between the microchannel chip 73 and the crystal resonator 72 by disposing the microchannel chip 73 having the flow recess 732 on the piezoelectric sensor 7. Is formed.

通流用凹部732の平面形状は左右方向に長い扁平なひし形に形成され、当該ひし形の長軸方向の左右両端部には、通流空間内に試料流体を供給するための供給孔733及び通流空間から試料流体を排出するための排出孔734が形成されている。マイクロ流路チップ73と水晶振動子72との間に形成される通流空間は例えば数マイクロリットル程度の微小な空間なので、感知対象物を含む試料の量が少なくても希釈せずに試料流体を通流空間に供給することが可能となり、低濃度領域での感度を向上させることができる。   The planar shape of the flow recess 732 is formed in a flat rhombus that is long in the left-right direction, and a supply hole 733 for supplying a sample fluid into the flow space and a flow in the left and right ends of the long axis of the rhombus A discharge hole 734 for discharging the sample fluid from the space is formed. Since the flow space formed between the microchannel chip 73 and the crystal resonator 72 is a minute space of, for example, several microliters, the sample fluid is not diluted even if the amount of the sample including the sensing object is small. It becomes possible to supply to the flow space, and the sensitivity in the low concentration region can be improved.

また通流用凹部732の平面形状を扁平なひし形とすることにより、供給孔733から供給された試料流体はひし形の短軸方向に広がりながら長軸方向へと流れ、やがて短軸方向の流路幅が次第に狭まる流路に案内されるようにして排出孔734へ到達する。このように形成された通流空間においては、試料流体が到達しにくかったり、滞留しやすかったりする狭角部部分が流路上になく、また空間内を流れる試料流体の流線の向きの変化も小さい。このため、サブミリメートル程度の非常に狭い空間であっても空気溜まりなどが形成されにくく、通流空間内全体にスムーズに試料流体を広げることができる。   Further, by making the planar shape of the flow recess 732 into a flat rhombus, the sample fluid supplied from the supply hole 733 flows in the long axis direction while spreading in the short axis direction of the rhombus, and eventually the channel width in the short axis direction. Reaches the discharge hole 734 so as to be guided by the gradually narrowing flow path. In the flow space formed in this way, there is no narrow-angle portion on the flow path where the sample fluid is difficult to reach or stay, and the direction of the stream line of the sample fluid flowing in the space also changes. small. For this reason, even in a very narrow space of about submillimeters, an air reservoir or the like is hardly formed, and the sample fluid can be spread smoothly throughout the flow space.

ただし、通流用凹部732の平面形状は図10に示した扁平なひし形に限られるものではなく、空気溜まりなどが形成されにくい形状、例えば円形などであってもよい。
またマイクロ流路チップ73に形成されている位置合わせ孔735はフローセルベース6側の位置合わせピン631を挿入することによりマイクロ流路チップ73の固定及び位置合わせを行う位置合わせ孔である。
However, the planar shape of the flow recess 732 is not limited to the flat rhombus shown in FIG. 10, and may be a shape in which an air pocket or the like is difficult to form, for example, a circle.
The alignment hole 735 formed in the microchannel chip 73 is an alignment hole for fixing and aligning the microchannel chip 73 by inserting the alignment pin 631 on the flow cell base 6 side.

次いでフローセルカバー51について説明する。図6に示すようにフローセルカバー51はほぼ直方体に形成された部材であり、その内部には試料流体供給用の供給路511及び排出用の排出路512が形成されている。これら供給路511及び排出路512は、フローセルカバー51の下面にて、マイクロ流路チップ73側に設けられた供給孔733及び排出孔734と接続可能な位置に開口している。   Next, the flow cell cover 51 will be described. As shown in FIG. 6, the flow cell cover 51 is a member formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a supply path 511 for supplying a sample fluid and a discharge path 512 for discharging are formed in the inside thereof. The supply path 511 and the discharge path 512 are opened at positions on the lower surface of the flow cell cover 51 that can be connected to the supply hole 733 and the discharge hole 734 provided on the microchannel chip 73 side.

圧電センサー7とマイクロ流路チップ73とを上下に重ねてフローセルベース6の凹部63に配置すると、マイクロ流路チップ73の上面はフローセルベース6の上面と面一となるかこれよりやや上方に突出した状態となる。このマイクロ流路チップ73の上面をフローセルカバー51の底面にて押さえつけ、マイクロ流路チップ73を圧電センサー7の板面へ向けて押し当てることによりマイクロ流路チップ73が固定され、通流空間が密閉されると共に、フローセルカバー51側の供給路511、排出路512が各々マイクロ流路チップ73側の供給孔733、排出孔734に接続される。   When the piezoelectric sensor 7 and the microchannel chip 73 are vertically stacked and disposed in the recess 63 of the flow cell base 6, the upper surface of the microchannel chip 73 is flush with or slightly above the upper surface of the flow cell base 6. It will be in the state. The microchannel chip 73 is fixed by pressing the top surface of the microchannel chip 73 with the bottom surface of the flow cell cover 51 and pressing the microchannel chip 73 toward the plate surface of the piezoelectric sensor 7. While being sealed, the supply path 511 and the discharge path 512 on the flow cell cover 51 side are connected to the supply hole 733 and the discharge hole 734 on the microchannel chip 73 side, respectively.

但し、マイクロ流路チップ73の通流用凹部732と水晶振動子72との間に形成される通流空間の高さは既述のようにサブミリメートル程度と非常に狭く、且つマイクロ流路チップ73はシリコンゴムなどの弾性材料にて構成されているため、過度に強い力で押さえつけると通流空間が潰れてしまうおそれもある。そこで本例のフローセルカバー51は図5を用いて説明したように昇降機構3側に設けられたボールプランジャー35を利用してフローセルカバー51を下方側へ均一な力で押さえつけることにより、通流空間を押し潰さないようにしている。   However, the height of the flow space formed between the flow recess 732 of the microchannel chip 73 and the quartz crystal vibrator 72 is very narrow as about submillimeters as described above, and the microchannel chip 73 is formed. Since it is made of an elastic material such as silicon rubber, the flow space may be crushed if pressed with an excessively strong force. Therefore, the flow cell cover 51 of the present example uses the ball plunger 35 provided on the elevating mechanism 3 side as described with reference to FIG. 5 to press the flow cell cover 51 downward with a uniform force. The space is not crushed.

フローセルカバー51の供給路511及び排出路512は図1に示すように各々供給管131及び排出管132に接続されており、供給管131は感知対象物を含む試料流体である試料溶液などを貯留した不図示の試料供給部に接続され、また排出管132は試料流体の排出先となる不図示の排出部に接続されている。試料供給部から通流空間への試料流体の供給は、シリンジポンプなどにより試料供給部側から試料流体を押し出すようにして供給してもよいし、真空ポンプなどにより排出部側から試料流体を引くことによって供給してもよい。
図1に示した133は、フローセルカバー51を昇降させても供給管131や排出管132が折れ曲がったり、互いに絡まったりしないように各配管131、132をガイドするガイド部材であり、134は、これらの配管を束ねて試料供給部や排出部側へ案内するクリップ部材である。
As shown in FIG. 1, the supply path 511 and the discharge path 512 of the flow cell cover 51 are connected to the supply pipe 131 and the discharge pipe 132, respectively, and the supply pipe 131 stores a sample solution that is a sample fluid containing a sensing object. The discharge pipe 132 is connected to a discharge section (not shown) that is a discharge destination of the sample fluid. The sample fluid may be supplied from the sample supply unit to the flow space by pushing the sample fluid from the sample supply unit side with a syringe pump or the like, or the sample fluid may be drawn from the discharge unit side with a vacuum pump or the like. You may supply by.
133 shown in FIG. 1 is a guide member that guides the pipes 131 and 132 so that the supply pipe 131 and the discharge pipe 132 are not bent or entangled even when the flow cell cover 51 is moved up and down. This is a clip member that bundles the pipes and guides them to the sample supply unit and the discharge unit side.

以上、図6〜図10を参照しながらマイクロ流路チップ73を空間形成部材としてこのマイクロ流路チップ73をフローセルカバー51により圧電センサー7の板面に押し当てて固定する各部材6、7、73、51の構成について説明した。ここで本例に係る感知装置1はフローセルベース6、圧電センサー7、フローセルカバー51を取り替えることによって、マイクロ流路チップ73以外の空間形成部材を用いて試料流体の通流空間を形成することも可能である。   As described above, with reference to FIGS. 6 to 10, each member 6, 7, which fixes the microchannel chip 73 against the plate surface of the piezoelectric sensor 7 by the flow cell cover 51 using the microchannel chip 73 as a space forming member. The configuration of 73 and 51 has been described. Here, the sensing device 1 according to the present example may form a flow space for the sample fluid using a space forming member other than the microchannel chip 73 by replacing the flow cell base 6, the piezoelectric sensor 7, and the flow cell cover 51. Is possible.

例えば図11は、ゴムパッキン73aを用いて圧電センサー7aとの間に通流空間を形成する例を示している。図11中、図6に示したものと同様の構成要素については、当該図と同じ符号を付してある。図11に示した例ではゴムパッキン73aの中央部にはすり鉢状の傾斜面を有する貫通孔736が形成されており、フローセルベース6aに圧電センサー7を保持し、ゴムパッキン73aをフローセルカバー51aにて固定したとき、圧電センサー7の上面(水晶振動子72)と貫通孔736の側周面、及びフローセルカバー51aの下面との間に通流空間が形成される。ゴムパッキン73aを用いる例では、通流空間の容積は数十マイクロリットル程度とマイクロ流路チップ73の場合よりも大きくなっており、入手可能量が比較的多い試料流体や粘度が高く、マイクロ流路チップ73の狭い通流空間を通流させることが困難な試料流体などの分析を行う場合などに選択される。   For example, FIG. 11 shows an example in which a flow space is formed between the rubber packing 73a and the piezoelectric sensor 7a. In FIG. 11, the same components as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In the example shown in FIG. 11, a through hole 736 having a mortar-like inclined surface is formed at the center of the rubber packing 73a, the piezoelectric sensor 7 is held in the flow cell base 6a, and the rubber packing 73a is attached to the flow cell cover 51a. Then, a flow space is formed between the upper surface of the piezoelectric sensor 7 (the crystal resonator 72), the side peripheral surface of the through hole 736, and the lower surface of the flow cell cover 51a. In the example using the rubber packing 73a, the volume of the flow space is about several tens of microliters, which is larger than that of the microchannel chip 73. This is selected when analyzing a sample fluid or the like that is difficult to flow through the narrow flow space of the path chip 73.

ここで本例のフローセルカバー51aの下面には、貫通孔736の上面側の開口部に嵌合して通流空間を密閉するための密閉部513が下方側へと突出するように設けられており、フローセルカバー51aに形成された供給路511や排出路512はこの密閉部513の下面に開口している。またごく少量の試料流体に含まれる感知対象物をできるだけ多く吸着するために、やや大きめに形成されたマイクロ流路チップ73用の圧電センサー7と比較して、圧電センサー7aの水晶振動子72の直径はやや小さく形成されている。これに伴って配線基板71の前方部分やフローセルベース6の凹部63もやや小さく形成されている点についても図6に記載のフローセルベース6、圧電センサー7とは異なっている。   Here, on the lower surface of the flow cell cover 51a of this example, a sealing portion 513 for fitting into the opening on the upper surface side of the through hole 736 and sealing the flow space is provided so as to protrude downward. In addition, the supply path 511 and the discharge path 512 formed in the flow cell cover 51 a are open on the lower surface of the sealing portion 513. Further, in order to adsorb as much as possible the sensing object contained in a very small amount of sample fluid, the quartz vibrator 72 of the piezoelectric sensor 7a is compared with the piezoelectric sensor 7 for the micro-channel chip 73 formed slightly larger. The diameter is slightly smaller. Accordingly, the front portion of the wiring board 71 and the concave portion 63 of the flow cell base 6 are also slightly smaller than the flow cell base 6 and the piezoelectric sensor 7 shown in FIG.

以上に説明した構成を備えた本実施の形態の感知装置1は、図12に示すように制御部8と接続されている。制御部8は図示しないCPUと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部にはフローセルベース6の移動機構2やフローセルカバー51の昇降機構3を作動させて感知装置1に圧電センサー7を装着し、マイクロ流路チップ73やゴムパッキン73aによって水晶振動子72との間に形成された通流空間内に試料流体を供給して感知対象物の感知を行う動作に係わる制御についてのステップ(命令)群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。   The sensing device 1 of the present embodiment having the configuration described above is connected to a control unit 8 as shown in FIG. The control unit 8 is composed of a computer having a CPU and a storage unit (not shown). The storage unit operates the moving mechanism 2 of the flow cell base 6 and the lifting mechanism 3 of the flow cell cover 51 to attach the piezoelectric sensor 7 to the sensing device 1. Then, a step (command) for controlling the operation of supplying the sample fluid to the flow space formed between the crystal unit 72 and the micro-channel chip 73 or the rubber packing 73a to detect the sensing object. ) A grouped program is recorded. This program is stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magnetic optical disk, or a memory card, and installed in the computer therefrom.

ここで移動機構2は、フローセルベース6の移動経路上に異物が挟まるなどしたときにフローセルベース6の移動動作を停止する機能を備えている。また昇降機構3においてもフローセルカバー51をマイクロ流路チップ73、73aの固定位置とここから退避した退避位置との間で昇降させる際に異物が挟まった場合などにフローセルカバー51の昇降動作を停止する機能を備えている。   Here, the moving mechanism 2 has a function of stopping the moving operation of the flow cell base 6 when a foreign object is caught on the moving path of the flow cell base 6. Also in the lifting mechanism 3, the lifting and lowering operation of the flow cell cover 51 is stopped when a foreign object is caught when the flow cell cover 51 is lifted or lowered between the fixed position of the micro-channel chips 73 and 73 a and the retracted position retracted from here. It has a function to do.

前記移動機構2や昇降機構3を停止する機能を実現する手段として感知装置1は、移動機構2や昇降機構3の回転モーター235、314に各々電力を供給するモータードライバー83(図12のブロック図においては移動機構2及び昇降機構3の1個のモータードライバー83で総括的に示してある)からの接地ラインに抵抗部85を設け、この抵抗部85に加わる電圧を監視することにより各回転モーター235、314に加わる負荷を監視している。   As a means for realizing the function of stopping the moving mechanism 2 and the lifting mechanism 3, the sensing device 1 includes a motor driver 83 (block diagram of FIG. 12) that supplies electric power to the rotary motors 235 and 314 of the moving mechanism 2 and the lifting mechanism 3, respectively. In FIG. 4, a resistance portion 85 is provided on the ground line from the movement mechanism 2 and the lifting mechanism 3 as a single motor driver 83), and each rotation motor is monitored by monitoring the voltage applied to the resistance portion 85. The load applied to 235 and 314 is monitored.

図13はモータードライバー83の内部に設けられたスイッチ回路及びこの回路に接続され、既述の移動機構2や昇降機構3を停止するための停止機構の構成例を示している。前記スイッチ回路は、スイッチ部832、834及び833、835を2個ずつ直列に接続し、電源部831に対してこれら2系統のスイッチ部832、834、833、835を互いに並列に接続した構造となっており、後段のスイッチ部834、835は接地されている。また回転モーター235、314は、これら2系統のスイッチ部832、834、833、835を中間位置で結ぶブリッジライン上に設けられている。   FIG. 13 shows a configuration example of a switch circuit provided inside the motor driver 83 and a stop mechanism connected to this circuit for stopping the moving mechanism 2 and the lifting mechanism 3 described above. The switch circuit has a structure in which two switch units 832, 834, 833, and 835 are connected in series, and two switch units 832, 834, 833, and 835 are connected in parallel to the power supply unit 831. The subsequent switch units 834 and 835 are grounded. The rotary motors 235 and 314 are provided on a bridge line that connects these two systems of switch units 832, 834, 833, and 835 at an intermediate position.

各スイッチ部832、834、833、835は制御部8からの指示に基づいて開閉動作が実行されるようになっている。そして例えば図13に示すようにスイッチ部833、834を「閉」、スイッチ部832、835を「開」とすることにより回転モーター235、314は正転し、これとは反対にスイッチ部832、835を「閉」、スイッチ部833、834を「開」とすることにより反転する。   Each switch unit 832, 834, 833, and 835 is configured to perform an opening / closing operation based on an instruction from the control unit 8. Then, for example, as shown in FIG. 13, the switch units 833 and 834 are “closed” and the switch units 832 and 835 are “open”, so that the rotary motors 235 and 314 are rotated in the forward direction. Inversion is performed by setting 835 to “closed” and the switch units 833 and 834 to “open”.

モータードライバー83の接地ライン上には抵抗部85が設けられていて、この抵抗部85にて計測された電圧値が所定の時間間隔で制御部8に出力されるようになっている。そして異物挟まるなどして回転モーター235、314への電力供給が継続されたまま移動機構2や昇降機構3の動作が強制的に停止されると回転モーター235、314に過大な負荷が加わり、この負荷に応じた駆動力を得るために回転モーター235、314に供給される電力が増え、この電力上昇が抵抗部85に加わる電圧の上昇として検出される。   A resistance unit 85 is provided on the ground line of the motor driver 83, and a voltage value measured by the resistance unit 85 is output to the control unit 8 at a predetermined time interval. If the operation of the moving mechanism 2 or the lifting mechanism 3 is forcibly stopped while the power supply to the rotary motors 235 and 314 is continued due to foreign matter being caught, an excessive load is applied to the rotary motors 235 and 314. The electric power supplied to the rotary motors 235 and 314 increases in order to obtain a driving force corresponding to the load, and this increase in electric power is detected as an increase in the voltage applied to the resistance unit 85.

制御部8は電圧計84から取得した電圧値と予め記憶してあるしきい値とを比較し、電圧値がしきい値よりも大きくなった場合にはすべてのスイッチ部832、834、833、835を「開」の状態として回転モーター235、314への電力供給を停止し、移動機構2もしくは昇降機構3の動作を各々独立して停止することができる。   The control unit 8 compares the voltage value acquired from the voltmeter 84 with a threshold value stored in advance, and when the voltage value becomes larger than the threshold value, all the switch units 832, 834, 833, The power supply to the rotary motors 235 and 314 can be stopped by setting 835 to the “open” state, and the operation of the moving mechanism 2 or the lifting mechanism 3 can be stopped independently.

以下、感知装置1の動作について説明する。図14〜図15では空間形成部材としてマイクロ流路チップ73を用いる場合について示している。感知装置1においては、シャーシ部41及び案内部材42の温度はペルチェ素子43によって予め設定された温度に調整されており、この状態で図14(a)に示すようにフローセルカバー51を退避位置まで上昇させ、フローセルベース6を保持位置まで後退させる。しかる後、フローセルベース6に圧電センサー7を保持させ、さらにその上面にマイクロ流路チップ73を載置すると、フローセルベース6は突片部62側の重さにより取り付けネジ25周りに奥手側へ向けて傾き、突片部62の被案内面621を下方側へ向けた状態となる。このとき当該突片部62の少なくとも下端部は案内部材42の案内面421の上端部よりも低い位置まで移動する。   Hereinafter, the operation of the sensing device 1 will be described. 14 to 15 show the case where the microchannel chip 73 is used as the space forming member. In the sensing device 1, the temperatures of the chassis 41 and the guide member 42 are adjusted to a preset temperature by the Peltier element 43, and in this state, the flow cell cover 51 is moved to the retracted position as shown in FIG. The flow cell base 6 is moved back to the holding position. After that, when the piezoelectric sensor 7 is held on the flow cell base 6 and the microchannel chip 73 is placed on the upper surface thereof, the flow cell base 6 is directed to the back side around the mounting screw 25 due to the weight of the projecting piece 62 side. As a result, the guided surface 621 of the projecting piece 62 is directed downward. At this time, at least the lower end portion of the projecting piece portion 62 moves to a position lower than the upper end portion of the guide surface 421 of the guide member 42.

しかる後、移動機構2の回転モーター235を作動させてフローセルベース6を接続位置側へ向けて前進させると、突片部62の被案内面621が案内部材42の案内面421に当接する。このとき既述のようにフローセルベース6は上下方向に移動可能な遊びを持ってアーム部材212に取り付けられていることから、突片部62はこの案内面421に案内されるようにして斜め上方側へ向けて移動していく(図14(b))。   Thereafter, when the rotary motor 235 of the moving mechanism 2 is operated to advance the flow cell base 6 toward the connection position, the guided surface 621 of the projecting piece 62 comes into contact with the guide surface 421 of the guide member 42. At this time, since the flow cell base 6 is attached to the arm member 212 with play that is movable in the vertical direction as described above, the projecting piece 62 is obliquely upward so as to be guided by the guide surface 421. It moves toward the side (FIG. 14B).

そしてフローセルベース6の底面が案内面421の上端部に到達すると、フローセルベース6が案内部材42の上面に乗り上げ、当該フローセルベース6は案内部材42上に載置された状態となる。フローセルベース6は、この状態で案内部材42上を水平方向に移動し、圧電センサー7が接続位置に到達すると、移動機構2はフローセルベース6の移動を停止する。この結果図15(a)に示すように、配線基板71の後端部に設けられた端子部715〜717がシャーシ部41内の発振回路部81a、81b側の端子部412に接触し、各振動領域70a、70bが発振回路部81a、81bに接続された状態となる。   When the bottom surface of the flow cell base 6 reaches the upper end portion of the guide surface 421, the flow cell base 6 rides on the top surface of the guide member 42, and the flow cell base 6 is placed on the guide member 42. In this state, the flow cell base 6 moves on the guide member 42 in the horizontal direction, and when the piezoelectric sensor 7 reaches the connection position, the moving mechanism 2 stops the movement of the flow cell base 6. As a result, as shown in FIG. 15A, the terminal portions 715 to 717 provided at the rear end portion of the wiring board 71 come into contact with the terminal portions 412 on the oscillation circuit portions 81a and 81b side in the chassis portion 41, and The vibration regions 70a and 70b are connected to the oscillation circuit portions 81a and 81b.

ここでフローセルベース6が保持位置から接続位置まで移動するまでの間に異物が挟まるなどすると、回転モーター235に過大な負荷が加わり、その結果モータードライバー83内のスイッチ回路が作動してフローセルベース6の移動が停止する。そして例えばユーザーが異物などの停止の原因を取り除き、不図示の動作スイッチなどから動作開始命令を受け付けるとフローセルベース6の移動が再開される。   If foreign matter is caught between the time when the flow cell base 6 moves from the holding position to the connection position, an excessive load is applied to the rotary motor 235. As a result, the switch circuit in the motor driver 83 is activated and the flow cell base 6 is activated. Stops moving. For example, when the user removes the cause of the stop such as a foreign object and receives an operation start command from an operation switch (not shown), the movement of the flow cell base 6 is resumed.

またフローセルベース6は、案内部材42上に載置され、上下方向に移動可能な遊びを持ってアーム部材212に取り付けられていることから、ピニオンラック機構(ラックギア213、ピニオン部材231)のように上下方向へのがたつきが発生しやすい機構を備えた移動機構2を用いる場合であっても、フローセルベース6は案内部材42の上面にて位置決めされた状態で毎回同じ高さ位置を接続口411に向けて案内される。このため手作業で圧電センサー7を接続口411に接続する場合と比較して、不用意に圧電センサー7を周囲の機器にぶつけたりすることなく、スムーズな装着が可能となる。   Further, the flow cell base 6 is mounted on the guide member 42 and attached to the arm member 212 with play that is movable in the vertical direction, so that the pinion rack mechanism (rack gear 213, pinion member 231) is used. Even in the case of using the moving mechanism 2 having a mechanism that is likely to cause rattling in the vertical direction, the flow cell base 6 is positioned on the upper surface of the guide member 42 and has the same height position each time. Guided towards 411. For this reason, compared with the case where the piezoelectric sensor 7 is connected to the connection port 411 manually, it is possible to smoothly mount the piezoelectric sensor 7 without inadvertently hitting the surrounding device.

以上の動作においてフローセルベース6は、フローセルベース6、圧電センサー7及びマイクロ流路チップ73の自重によって案内部材42側に押し付けられた状態で移動するので、不要な方向に傾いたりせず、水晶振動子72を水平な状態に保ったまま圧電センサー7を第1の発振回路部81a、81bに接続することができる。この結果、例えば装着操作を手作業で行い、接続口411への挿入方向のずれなどにより傾いた状態でシャーシ部41に圧電センサー7が装着され、そのままフローセルカバー51により上面側から押さえつける場合に比べて水晶振動子72に加わるストレスが小さく、感知対象物を感知する際の特性が崩れるおそれが少ない。   In the above operation, the flow cell base 6 moves while being pressed against the guide member 42 by its own weight due to the flow cell base 6, the piezoelectric sensor 7 and the microchannel chip 73. The piezoelectric sensor 7 can be connected to the first oscillation circuit portions 81a and 81b while keeping the child 72 in a horizontal state. As a result, for example, the mounting operation is performed manually, and the piezoelectric sensor 7 is mounted on the chassis portion 41 in a tilted state due to a shift in the insertion direction to the connection port 411 and is pressed from the upper surface side by the flow cell cover 51 as it is. Thus, the stress applied to the quartz crystal resonator 72 is small, and there is little possibility that the characteristics when sensing the sensing object will be lost.

こうして圧電センサー7が第1、第2の発振回路部81a、81bに接続されたら、回転モーター314を作動させ、退避位置まで上昇しているフローセルカバー51を降下させる(図15(a))。そしてフローセルカバー51が固定位置に到達すると、フローセルカバー51の降下が停止し、マイクロ流路チップ73はフローセルカバー51によって圧電センサー7の板面に向けて押し当てられ、固定された状態となる。またこのとき、フローセルカバー51側の供給路511、排出路512は各々マイクロ流路チップ73側の供給孔733、排出孔734に接続される(図15(b))。   When the piezoelectric sensor 7 is thus connected to the first and second oscillation circuit portions 81a and 81b, the rotary motor 314 is operated to lower the flow cell cover 51 that has been raised to the retracted position (FIG. 15 (a)). When the flow cell cover 51 reaches the fixed position, the descent of the flow cell cover 51 stops, and the microchannel chip 73 is pressed against the plate surface of the piezoelectric sensor 7 by the flow cell cover 51 and is fixed. At this time, the supply path 511 and the discharge path 512 on the flow cell cover 51 side are connected to the supply hole 733 and the discharge hole 734 on the microchannel chip 73 side, respectively (FIG. 15B).

この際にもフローセルカバー51が退避位置から固定位置に移動するまでの間に異物などが挟まると、回転モーター314に過大な負荷が加わり、モータードライバー83のスイッチ回路が作動しフローセルカバー51の降下動作が停止される。そして異物など停止の原因が取り除かれたら、動作の開始命令を受け付けてフローセルカバー51の降下を再開する。   At this time, if foreign matter or the like is caught before the flow cell cover 51 moves from the retracted position to the fixed position, an excessive load is applied to the rotary motor 314 and the switch circuit of the motor driver 83 is activated to lower the flow cell cover 51. The operation is stopped. When the cause of the stop, such as a foreign object, is removed, an operation start command is accepted and the descent of the flow cell cover 51 is resumed.

この動作においてもフローセルカバー51は予め設定した固定位置で停止することから手作業でフローセルカバー51を圧電センサー7上に配置する場合と比較して、マイクロ流路チップ73に加わる力が一定となる。このため流路を押しつぶしたり歪めたりすることによって水晶振動子72による感知対象物の感知特性に悪影響を与えるおそれが少ない。   Also in this operation, since the flow cell cover 51 stops at a preset fixed position, the force applied to the microchannel chip 73 becomes constant as compared with the case where the flow cell cover 51 is manually disposed on the piezoelectric sensor 7. . For this reason, there is little possibility of adversely affecting the sensing characteristics of the sensing object by the quartz crystal vibrator 72 by crushing or distorting the flow path.

フローセルカバー51が固定位置まで降下してマイクロ流路チップ73が固定され、フローセルカバー51側の供給、排出路511、512とマイクロ流路チップ73側の供給、排出孔733、734が接続されたら、例えば供給管131から通流空間内へバッファ液の供給を開始すると共に各発回路部81a、81bを作動させて各振動領域70a、70bからの発振周波数の取得を開始する。   When the flow cell cover 51 is lowered to the fixing position and the microchannel chip 73 is fixed, and the supply and discharge paths 511 and 512 on the flow cell cover 51 side and the supply and discharge holes 733 and 734 on the microchannel chip 73 side are connected. For example, the supply of the buffer solution from the supply pipe 131 into the flow space is started, and the generation of the oscillation frequencies from the vibration regions 70a and 70b is started by operating the circuit units 81a and 81b.

しかる後、例えば水晶振動子72の温度が安定して発振周波数が一定となったら、供給管131に試料流体である試料溶液を供給し、この試料溶液が通流空間に到達することにより、試料溶液に感知対象物が含まれている場合には、この感知対象物が吸着層720に吸着する。この結果、吸着層720が設けられている振動領域(図9に示す例では第1の振動領域70a)の発振周波数が低下して、感知対象物の存在を感知することができ、また発振周波数の低下量に基づいて感知対象物の吸着量を定量することもできる。   After that, for example, when the temperature of the crystal unit 72 is stabilized and the oscillation frequency becomes constant, a sample solution that is a sample fluid is supplied to the supply pipe 131, and the sample solution reaches the flow space, whereby the sample When the sensing object is included in the solution, the sensing object is adsorbed on the adsorption layer 720. As a result, the oscillation frequency of the vibration region (the first vibration region 70a in the example shown in FIG. 9) in which the adsorption layer 720 is provided is decreased, and the presence of the sensing object can be sensed. It is also possible to quantify the amount of adsorption of the sensing object based on the amount of decrease in.

感知対象物の感知を終えたら、供給管131からパージガスを供給するなどして通流空間から試料流体を追い出し、接続時とは反対にフローセルカバー51を退避位置まで上昇させる。しかる後、フローセルベース6を保持位置まで後退させることにより感知動作終了後の圧電センサー7がシャーシ部41から取り外される。この際にも、異物が挟まった場合などにはフローセルカバー51の上昇動作やフローセルベース6の移動動作が停止することは勿論である。   When the sensing object is sensed, the sample fluid is expelled from the flow space by supplying a purge gas from the supply pipe 131, and the flow cell cover 51 is raised to the retracted position as opposed to the connection. Thereafter, the piezoelectric sensor 7 after the sensing operation is completed is removed from the chassis portion 41 by moving the flow cell base 6 back to the holding position. Also in this case, as a matter of course, when the foreign object is caught, the raising operation of the flow cell cover 51 and the moving operation of the flow cell base 6 are stopped.

本実施の形態に係る感知装置1によれば以下の効果がある。圧電センサー7を保持するフローセルベース6が上下方向へ移動可能な遊びを持ってアーム部材212に取り付けられており、当該圧電センサー7をシャーシ部41に装着するためにアーム部材212を水平方向に移動させると、フローセルベース6は案内部材42上に載置された状態でシャーシ部41へ向けて案内される。このときフローセルベース6は自重によって案内部材42に対して押し付けられた状態を保つので、圧電センサー7が不要な方向に傾いたりすることなくシャーシ部41に装着することができる。この結果、例えば手作業により圧電センサー7を装着する場合などと比較して、不必要な方向へ力が加わり圧電センサー7が浮き上がったり傾いたりするといった装着不良の発生を抑えて正確な感知結果を得ることができる。   The sensing device 1 according to the present embodiment has the following effects. The flow cell base 6 that holds the piezoelectric sensor 7 is attached to the arm member 212 with play that is movable in the vertical direction, and the arm member 212 is moved in the horizontal direction in order to attach the piezoelectric sensor 7 to the chassis portion 41. As a result, the flow cell base 6 is guided toward the chassis 41 while being placed on the guide member 42. At this time, since the flow cell base 6 is kept pressed against the guide member 42 by its own weight, the piezoelectric sensor 7 can be mounted on the chassis portion 41 without being inclined in an unnecessary direction. As a result, compared with the case where the piezoelectric sensor 7 is manually mounted, for example, an accurate sensing result can be obtained by suppressing the occurrence of mounting defects such as the piezoelectric sensor 7 being lifted or tilted by applying force in an unnecessary direction. Obtainable.

ここで上述の実施の形態においては、フローセルベース6を移動させる移動機構2にピニオンラック機構(ピニオン部材231、ラックギア213)を用いたが、フローセルベース6を移動させる機構はこの例に限られるものではなく、シリンダー機構やボールネジ機構などを用いてフローセルベース6を移動させてもよい。またフローセルカバー51を昇降させる昇降機構3についても同様に、クランク機構(アーム部材321、クランク軸332及び支持部材331)を用いる場合に限定されず、シリンダー機構その他の機構を用いてもよいことは勿論である。   Here, in the above-described embodiment, the pinion rack mechanism (pinion member 231 and rack gear 213) is used as the moving mechanism 2 for moving the flow cell base 6, but the mechanism for moving the flow cell base 6 is limited to this example. Instead, the flow cell base 6 may be moved using a cylinder mechanism or a ball screw mechanism. Similarly, the lifting mechanism 3 that lifts and lowers the flow cell cover 51 is not limited to the case where the crank mechanism (arm member 321, crankshaft 332, and support member 331) is used, but a cylinder mechanism or other mechanism may be used. Of course.

また図1〜図15を用いて説明した上述の感知装置1においては、フローセルベース6は水晶振動子72を上面側に向けた状態にて圧電センサー7を保持し、接続位置へ向けて案内部材42上を移動する場合について説明したが、水晶振動子72を下面側へ向けて圧電センサー7を保持してもよい。その場合には例えば図16(a)〜図16(c)に示すように圧電センサー7及びマイクロ流路チップ73の全体を収容可能な下面側へ向けて開口する凹部63をフローセルベース6に形成し、この凹部63内に水晶振動子72の吸着面を下面側に向けて圧電センサー7及びマイクロ流路チップ73を保持する。本例においてもフローセルベース6は移動機構2に設けられたアーム部材212などの移動体に、上下方向へ移動可能な遊びを持って取り付けられているが、図16(a)〜図16(c)の各図ではアーム部材212の記載は省略してある。   In the above-described sensing device 1 described with reference to FIGS. 1 to 15, the flow cell base 6 holds the piezoelectric sensor 7 with the crystal resonator 72 facing the upper surface, and guides toward the connection position. Although the case of moving on 42 has been described, the piezoelectric sensor 7 may be held with the crystal resonator 72 facing the lower surface. In this case, for example, as shown in FIGS. 16A to 16C, the flow cell base 6 is formed with a recess 63 that opens toward the lower surface side that can accommodate the entire piezoelectric sensor 7 and the microchannel chip 73. Then, the piezoelectric sensor 7 and the microchannel chip 73 are held in the concave portion 63 with the suction surface of the crystal resonator 72 facing the lower surface. Also in this example, the flow cell base 6 is attached to a moving body such as an arm member 212 provided in the moving mechanism 2 with a play that is movable in the vertical direction, but FIGS. 16 (a) to 16 (c). ), The illustration of the arm member 212 is omitted.

このとき圧電センサー7及びマイクロ流路チップ73はフローセルベース6から落下しないように不図示の係止部材によって係止されており、且つ圧電センサー7及びマイクロ流路チップ73の全体が凹部63内に収容されることにより、案内部材42上でフローセルベース6を走行させる際にマイクロ流路チップ73の下面が案内部材42の上面に接触しないようになっている。さらに案内部材42の案内面421に案内されるフローセルベース6の被案内面621はフローセルベース6の前方側の側面に形成されている。この結果、図16(a)、図16(b)に示すようにフローセルベース6は案内面421に案内されて案内部材42に乗り上げた後、当該案内部材42の上面に載置された状態のまま接続位置へ向けて案内部材42上を移動していく。   At this time, the piezoelectric sensor 7 and the micro-channel chip 73 are locked by a locking member (not shown) so as not to fall from the flow cell base 6, and the entire piezoelectric sensor 7 and the micro-channel chip 73 are in the recess 63. By being accommodated, the lower surface of the microchannel chip 73 does not come into contact with the upper surface of the guide member 42 when the flow cell base 6 runs on the guide member 42. Further, the guided surface 621 of the flow cell base 6 guided by the guide surface 421 of the guide member 42 is formed on the front side surface of the flow cell base 6. As a result, as shown in FIGS. 16A and 16B, the flow cell base 6 is guided by the guide surface 421 and rides on the guide member 42, and then is placed on the upper surface of the guide member 42. The guide member 42 is moved toward the connection position.

そしてフローセルベース6が接続位置に到達し、圧電センサー7がシャーシ部41の接続口411に接続されると、案内部材42の下方側の退避位置に退避していたフローセルカバー51が案内部材42に設けられたアクセス孔を介して案内部材42の上面側にまで上昇する。こうしてフローセルカバー51が固定位置に到達するとマイクロ流路チップ73が圧電センサー7の板面に向けて押し当てられて固定される。この場合にも圧電センサー7とマイクロ流路チップ73との間に形成された通流空間に試料流体を供給することにより感知対象物を感知することができる。   When the flow cell base 6 reaches the connection position and the piezoelectric sensor 7 is connected to the connection port 411 of the chassis portion 41, the flow cell cover 51 that has been retracted to the retraction position below the guide member 42 becomes the guide member 42. It rises to the upper surface side of the guide member 42 through the provided access hole. When the flow cell cover 51 reaches the fixed position in this way, the microchannel chip 73 is pressed against the plate surface of the piezoelectric sensor 7 and fixed. In this case as well, the sensing object can be sensed by supplying the sample fluid to the flow space formed between the piezoelectric sensor 7 and the microchannel chip 73.

さらには、フローセルカバー51及びその昇降機構3を備えていない感知装置1についても本発明の技術的範囲に含まれる。例えば供給管131、排出管132が接続された容器形状にフローセルベース6を構成し、このフローセルベース6内に圧電センサー7を格納した状態で保持位置から接続位置までフローセルベース6を移動させてもよい。この場合にはフローセルベース6と圧電センサー7との間に通流空間が形成されるようにフローセルベース6を構成することにより、マイクロ流路チップ73やゴムパッキン73aを利用することなく通流空間を形成することが可能となる。   Furthermore, the sensing device 1 that does not include the flow cell cover 51 and its lifting mechanism 3 is also included in the technical scope of the present invention. For example, even if the flow cell base 6 is configured in a container shape to which the supply pipe 131 and the discharge pipe 132 are connected, and the piezoelectric sensor 7 is stored in the flow cell base 6, the flow cell base 6 is moved from the holding position to the connection position. Good. In this case, the flow cell base 6 is configured such that a flow space is formed between the flow cell base 6 and the piezoelectric sensor 7, so that the flow space can be obtained without using the microchannel chip 73 or the rubber packing 73 a. Can be formed.

また、案内部材42の先端部に案内面421を設け、フローセルベース6の後端部に被案内面621を設けて、案内部材42の手前側に設定された保持位置から接続位置へ向けてフローセルベース6を移動させる際に、案内部材42側の案内面421にて被案内面621を案内させるようにして、フローセルベース6を案内部材42上に乗り上げさせる構成は必須ではない。例えば案内部材42上に保持位置を設定し、フローセルベース6が案内部材42上に載置された状態にて圧電センサー7をフローセルベース6に保持させ、そこから接続位置へ向けて移動を開始するようにしてもよい。   Further, a guide surface 421 is provided at the front end portion of the guide member 42, and a guided surface 621 is provided at the rear end portion of the flow cell base 6, so that the flow cell moves from the holding position set on the front side of the guide member 42 toward the connection position. When the base 6 is moved, the structure in which the guided surface 621 is guided by the guide surface 421 on the guide member 42 side so that the flow cell base 6 rides on the guide member 42 is not essential. For example, a holding position is set on the guide member 42, the piezoelectric sensor 7 is held on the flow cell base 6 in a state where the flow cell base 6 is placed on the guide member 42, and movement from there to the connection position is started. You may do it.

さらにまた本発明において案内部材42は、例えば手前側から奥手側へ向けて徐々に低くなる傾斜を有していてもよく、反対に同方向へ向けて徐々に高くなる傾斜を有していてもよい。上下方向に移動可能な遊びをもって移動機構2に取り付けられた保持部材6が、自重によって案内部材42側に押し付けられながら接続部(本例では端子部412)に向けて水平方向に案内される構成を備えていれば、本発明の効果を得ることができる。   Furthermore, in the present invention, the guide member 42 may have a slope that gradually decreases from the front side to the back side, for example, and conversely, may have a slope that gradually increases in the same direction. Good. A configuration in which the holding member 6 attached to the moving mechanism 2 with play that is movable in the vertical direction is guided in the horizontal direction toward the connecting portion (in this example, the terminal portion 412) while being pressed against the guide member 42 by its own weight. If provided, the effect of the present invention can be obtained.

そして本感知装置1を適用可能な圧電センサー7は上述の例に限定されるものではなく、例えば水晶振動子72に設けられた振動領域70a、70bの数は2個の例に限らず1個でもよいし3個以上であってもよい。この場合には、感知装置1は振動領域の数に応じた発振回路部81a、81bを備えることが好ましいが、複数の振動領域にて1個の発振回路を共有してもよい。また水晶以外の圧電材料を用いて圧電振動子を構成してもよく、圧電センサー7やフローセルベース6、空間形成部材(マイクロ流路チップ73、ゴムパッキン73a)、フローセルカバー51の形状も必要に応じて適宜変更できる。
このほか通流空間に供給される試料流体は液体に限られるものではなく、気体であってもよいことは勿論である。
The piezoelectric sensor 7 to which the present sensing device 1 can be applied is not limited to the above example. For example, the number of the vibration regions 70a and 70b provided in the crystal resonator 72 is not limited to two but one. However, it may be three or more. In this case, it is preferable that the sensing device 1 includes the oscillation circuit units 81a and 81b corresponding to the number of vibration regions, but one oscillation circuit may be shared by a plurality of vibration regions. In addition, the piezoelectric vibrator may be configured by using a piezoelectric material other than quartz, and the shape of the piezoelectric sensor 7, the flow cell base 6, the space forming member (microchannel chip 73, rubber packing 73 a), and the flow cell cover 51 is also necessary. It can be changed accordingly.
In addition, the sample fluid supplied to the flow space is not limited to a liquid, but may be a gas.

1 感知装置
2 移動機構
3 昇降機構
41 シャーシ部
411 接続口
412 端子部
42 案内部材
421 案内面
51、51a
フローセルカバー
6 フローセルベース
62 突片部
621 被案内面
7 圧電センサー
70a 第1の振動領域
70b 第2の振動領域
72 水晶振動子
73 マイクロ流路チップ
73a ゴムパッキン
8 制御部
81a 第1の発振回路部
81b 第2の発振回路部
83 モータードライバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensing apparatus 2 Moving mechanism 3 Elevating mechanism 41 Chassis part 411 Connection port 412 Terminal part 42 Guide member 421 Guide surface 51, 51a
Flow cell cover 6 Flow cell base 62 Projection piece 621 Guided surface 7 Piezoelectric sensor 70a First vibration region 70b Second vibration region 72 Crystal resonator 73 Microchannel chip 73a Rubber packing 8 Control unit 81a First oscillation circuit unit 81b Second oscillation circuit section 83 Motor driver

Claims (8)

圧電振動子を備えた圧電センサーを前進させて測定器本体に装着すると共に、この圧電センサーを後退させて当該測定器本体から取り外し、前記圧電振動子の吸着面に設けられた吸着層へ感知対象物が吸着されることによる当該圧電振動子の発振周波数の変化に基づいて感知対象物を感知する感知装置であって、
前記測定器本体に設けられ、圧電振動子の被接続端子を発振回路に接続するための接続部と、
前記圧電センサーを着脱自在に保持するための保持部材と、
前記保持部材が上下方向へ移動可能な遊びを持って取り付けられる移動体と、
前記接続部の手前側に設定され、前記保持部材に圧電センサーを保持させるための保持位置と、前記圧電センサーを測定器本体に装着するために前記被接続端子が接続部に接続される接続位置との間で前記移動体を前後に水平方向に移動させる移動機構と、
前記移動体が保持位置から接続位置へと移動する際に、前記保持部材がその上に載置された状態で前方側に案内される案内部材と、を備えたことを特徴とする感知装置。
A piezoelectric sensor equipped with a piezoelectric vibrator is advanced and attached to the measuring instrument body, and the piezoelectric sensor is retracted and removed from the measuring instrument body, and the sensing target is applied to the adsorption layer provided on the adsorption surface of the piezoelectric vibrator. A sensing device that senses a sensing object based on a change in oscillation frequency of the piezoelectric vibrator caused by the object being adsorbed,
A connecting portion provided in the measuring device main body for connecting a connected terminal of the piezoelectric vibrator to an oscillation circuit;
A holding member for detachably holding the piezoelectric sensor;
A movable body to which the holding member is attached with play that is movable in the vertical direction;
A holding position for setting the holding member to hold the piezoelectric sensor, and a connecting position at which the connected terminal is connected to the connecting portion for mounting the piezoelectric sensor on the measuring instrument body. A moving mechanism for moving the moving body back and forth horizontally between
A sensing device comprising: a guide member that is guided forward while the holding member is placed thereon when the moving body moves from a holding position to a connection position.
前記保持位置は案内部材の手前側に設けられ、前記案内部材の手前側の先端部の上面には、手前側から奥手側へ向けて徐々に高くなるように形成された傾斜面からなる案内面が設けられ、前記保持部材には、前記案内面と対向する領域の下面に、手前側から奥手側へ向けて徐々に高くなるように形成された傾斜面からなる被案内面が設けられ、
前記移動体が保持位置から接続位置に移動する際に、当該保持部材は、その被案内面が案内部材の案内面に案内されるようにして案内部材上に乗り上げてから、この案内部材上に載置された状態で前方側に案内されることを特徴とする請求項1に記載の感知装置。
The holding position is provided on the front side of the guide member, and the guide surface is formed by an inclined surface formed so as to gradually increase from the front side to the back side on the upper surface of the front end portion of the guide member. The holding member is provided with a guided surface made of an inclined surface formed so as to gradually increase from the near side to the far side on the lower surface of the region facing the guide surface,
When the moving body moves from the holding position to the connection position, the holding member rides on the guide member so that the guided surface is guided by the guide surface of the guide member, and then on the guide member. The sensing device according to claim 1, wherein the sensing device is guided forward while being placed.
前記圧電センサーは、前記圧電振動子の吸着面側に試料流体を通流させる通流空間を形成するための空間形成部材と積層された状態で使用され、
前記測定器本体に装着された圧電センサーに積層された空間形成部材を当該圧電センサーに向けて押し当てて固定する固定部材と、
空間形成部材を固定する固定位置と、この固定位置から退避した退避位置との間で前記固定部材を昇降させるための昇降機構と、を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の感知装置。
The piezoelectric sensor is used in a state of being laminated with a space forming member for forming a flow space for allowing a sample fluid to flow on the adsorption surface side of the piezoelectric vibrator,
A fixing member that presses and fixes the space forming member stacked on the piezoelectric sensor mounted on the measuring instrument body toward the piezoelectric sensor;
The elevating mechanism for elevating and lowering the fixing member between a fixing position for fixing the space forming member and a retreating position retracted from the fixing position. Sensing device.
前記固定部材には、前記空間形成部材に設けられた供給孔を介して通流空間内に試料流体を供給するための供給路及び、当該空間形成部材に設けられた排出孔を介して試料流体を排出するための排出路が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の感知装置。   The fixing member includes a supply path for supplying a sample fluid into the flow space via a supply hole provided in the space forming member, and a sample fluid via a discharge hole provided in the space forming member. The sensing device according to claim 3, wherein a discharge path for discharging water is formed. 前記昇降機構は、前記固定位置と退避位置との間で前記固定部材を昇降させる際に、予め設定した負荷よりも大きな負荷が加わった場合に当該固定部材の昇降を停止することを特徴とする請求項3または4に記載の感知装置。   The lifting mechanism stops lifting of the fixing member when a load larger than a preset load is applied when the fixing member is moved up and down between the fixed position and the retracted position. The sensing device according to claim 3 or 4. 前記測定器本体には、発振回路に接続された圧電振動子の温度を予め設定された温度に維持するための温度調節機構が設けられていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の感知装置。   6. The temperature measuring mechanism for maintaining the temperature of the piezoelectric vibrator connected to the oscillation circuit at a preset temperature is provided in the measuring instrument main body. The sensing device according to one. 前記圧電振動子には、第1の振動領域と、弾性的な境界領域を介して、当該第1の振動領域とは異なる領域に配置された第2の振動領域とが設けられ、これら第1の振動領域と第2の振動領域とを各々発振させるための第1の発振回路及び第2の発振回路を備えたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一つに記載の感知装置。   The piezoelectric vibrator is provided with a first vibration region and a second vibration region disposed in a region different from the first vibration region via an elastic boundary region. 7. The sensing device according to claim 1, further comprising a first oscillation circuit and a second oscillation circuit for oscillating the vibration region and the second vibration region respectively. . 前記移動機構は、前記保持位置と接続位置との間で前記移動体を移動させる際に、予め設定した負荷よりも大きな負荷が加わった場合に当該移動体の移動を停止することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一つに記載の感知装置。   The moving mechanism stops the movement of the moving body when a load larger than a preset load is applied when the moving body is moved between the holding position and the connection position. The sensing device according to any one of claims 1 to 7.
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