JP2001343315A - Adsorption type sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、吸着型センサーに
関する。特に、容易に再利用が可能な吸着型センサーに
関する。[0001] The present invention relates to an adsorption type sensor. In particular, it relates to an adsorption-type sensor that can be easily reused.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、流入した被測定物質を吸着す
る吸着体の質量の変化を測定して、被測定物質の質量や
密度を測定する吸着型センサーが提案されている。この
ような吸着型センサーを吸着型センサーと呼ぶ。2. Description of the Related Art Conventionally, an adsorption type sensor has been proposed which measures a change in mass of an adsorbent for adsorbing an inflowing substance to be measured and measures the mass and density of the substance to be measured. Such an adsorption type sensor is called an adsorption type sensor.
【０００３】このような吸着型センサーでは、吸着体に
よる被測定物質の吸着がある程度進むと吸着がほとんど
されなくなる。[0003] In such an adsorption type sensor, if the adsorption of the substance to be measured by the adsorbent proceeds to some extent, the adsorption hardly occurs.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このため、ある程度長
期に渡って吸着型センサーを使用すると、そのままでは
再利用できなくなるという問題が生じていた。For this reason, there has been a problem that if the adsorption sensor is used for a long period of time, it cannot be reused as it is.
【０００５】これに対して、吸着型センサーの再利用を
図るため、吸着体を洗浄する手法も提案されている。し
かしながら、この手法では、分解や組み立てが必要であ
り、作業が繁雑であり、再利用のための復帰処理に長時
間を要する。さらに、洗浄によって特性が変化してしま
うことがある。On the other hand, in order to reuse the adsorption type sensor, a method of cleaning the adsorbent has been proposed. However, in this method, disassembly and assembly are required, the operation is complicated, and a long time is required for a return process for reuse. Further, the characteristics may be changed by the cleaning.
【０００６】また、加熱により吸着体から被測定物質を
除去する手法もある。しかしながら、加熱を行うと、特
性に変化がしてしまうことが多い。There is also a method of removing a substance to be measured from an adsorbent by heating. However, when heating is performed, the characteristics often change.
【０００７】また、吸着体を交換する手法もある。しか
しながら、この手法では、人手による維持管理が必要で
ある。また、交換がしにくい遠隔地や、密閉地に配置さ
れた吸着型センサーではこの手法は採用できない。There is also a method of replacing the adsorbent. However, this method requires manual maintenance. In addition, this technique cannot be used in a suction type sensor arranged in a remote place where replacement is difficult or in a closed place.
【０００８】このため、再利用が遠隔操作により容易に
可能な吸着型センサーに対する要望は強い。Therefore, there is a strong demand for an adsorption-type sensor that can be easily reused by remote control.
【０００９】本発明は、以上の問題を解決するためにな
されたもので、容易に再利用をするのに好適な吸着型セ
ンサーを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a suction-type sensor suitable for easy reuse.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示す
る。In order to achieve the above object, the following invention is disclosed in accordance with the principle of the present invention.
【００１１】本発明に係る吸着型センサーは、吸着体
と、振動体と、検知部と、取得部と、光触媒と、光源
と、を備えるように構成する。[0011] An adsorption-type sensor according to the present invention is configured to include an adsorbent, a vibrator, a detection unit, an acquisition unit, a photocatalyst, and a light source.
【００１２】ここで、吸着体は、流入する被測定物質を
吸着する。Here, the adsorbent adsorbs the inflowing substance to be measured.
【００１３】一方、振動体は、吸着体を保持して振動す
る。On the other hand, the vibrator vibrates while holding the adsorber.
【００１４】さらに、検知部は、振動体の固有振動数を
検知する。Further, the detecting section detects a natural frequency of the vibrating body.
【００１５】そして、取得部は、検知された固有振動数
の変化から吸着された被測定物質の量を取得する。The acquisition unit acquires the amount of the substance to be measured from the change in the detected natural frequency.
【００１６】一方、光触媒は、吸着体の近傍に配置され
る。On the other hand, the photocatalyst is disposed near the adsorbent.
【００１７】さらに、光源は、光触媒に光を照射する。Further, the light source irradiates the photocatalyst with light.
【００１８】そして、吸着体に吸着された被測定物質
は、光を照射された光触媒により除去される。The substance to be measured adsorbed on the adsorbent is removed by the photocatalyst irradiated with light.
【００１９】また、本発明に係る吸着型センサーは、停
止部をさらに備えるように構成することができる。Further, the suction type sensor according to the present invention can be configured to further include a stop portion.
【００２０】ここで、停止部は、光源が光を照射する
間、被測定物質の流入を停止させる。Here, the stop unit stops the flow of the substance to be measured while the light source emits light.
【００２１】また、本発明に係る吸着型センサーにおい
て、光源による光の照射は、検知された固有振動数が所
定の固有振動数に至った場合に停止されるように構成す
ることができる。Further, in the adsorption-type sensor according to the present invention, the irradiation of light by the light source may be configured to be stopped when the detected natural frequency reaches a predetermined natural frequency.
【００２２】また、本発明に係る吸着型センサーにおい
て、光触媒は、酸化チタンであり、光源は、青色発光ダ
イオードであるように構成することができる。Further, in the adsorption type sensor according to the present invention, the photocatalyst may be constituted by titanium oxide, and the light source may be constituted by a blue light emitting diode.
【００２３】また、本発明に係る吸着型センサーにおい
て、被測定物質はホルムアルデヒドであり、吸着体は特
定の部位が露出するよう加工された水晶振動子であるよ
うに構成することができる。Further, in the adsorption type sensor according to the present invention, the substance to be measured may be formaldehyde, and the adsorbent may be a quartz oscillator processed to expose a specific portion.
【００２４】また、本発明に係る吸着型センサーにおい
て、振動体は、水晶発振子により振動するように構成す
ることができる。Further, in the adsorption type sensor according to the present invention, the vibrating body may be configured to vibrate by a crystal oscillator.
【００２５】また、本発明に係る吸着型センサーにおい
て、前記振動体は、弾性表面波素子により振動するよう
に構成することができる。In the suction-type sensor according to the present invention, the vibrating body may be configured to vibrate by a surface acoustic wave element.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を説明
する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのも
のであり、本発明の範囲を制限するものではない。した
がって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素
をこれと均等なものに置換した実施形態を採用すること
が可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含
まれる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. The embodiments described below are for explanation, and do not limit the scope of the present invention. Therefore, those skilled in the art can adopt embodiments in which each of these elements or all elements are replaced with equivalents, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.
【００２７】（第１の実施の形態）図１は、本発明の吸
着型センサーの実施例の概要構成を示す模式図である。
以下、本図を参照して説明する。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the adsorption type sensor of the present invention.
Hereinafter, description will be made with reference to this figure.
【００２８】吸着型センサー１０１は、制御部１０２に
より、測定モードと復帰モードの２つのモードを採用す
ることができる。測定モードでは、吸着された被測定物
質の質量を測定する。復帰モードでは、吸着された被測
定物質を除去する。The adsorption sensor 101 can adopt two modes of a measurement mode and a return mode by the control unit 102. In the measurement mode, the mass of the substance to be measured is measured. In the return mode, the adsorbed substance to be measured is removed.
【００２９】制御部１０２により吸着型センサー１０１
が測定モードとなった場合、水晶振動子１０３には、増
幅器１０４からの帰還信号が印加され、発振する。この
場合の固有振動数は、カウンタ１０５により計測され
る。The absorption sensor 101 is controlled by the control unit 102.
Is in the measurement mode, the feedback signal from the amplifier 104 is applied to the crystal unit 103, and the crystal unit 103 oscillates. The natural frequency in this case is measured by the counter 105.
【００３０】水晶振動子１０３の表面には、被測定物質
が吸着するよう特定の部分が外部に露出するよう加工さ
れている。ホルムアルデヒドが被測定物質の場合は、露
出部分１０６により測定される。The surface of the crystal unit 103 is processed so that a specific portion is exposed to the outside so that the substance to be measured is adsorbed. When formaldehyde is the substance to be measured, the measurement is performed by the exposed portion 106.
【００３１】露出部分１０６は、流入路１０９を通って
流入してきた被測定物質を吸着する。これにより、水晶
振動子１０３の質量が変化する。The exposed portion 106 adsorbs the substance to be measured flowing through the inflow passage 109. As a result, the mass of the quartz oscillator 103 changes.
【００３２】水晶振動子１０３の質量が変化すると、固
有振動数が変化する。したがって、カウンタ１０５によ
り計測される固有振動数の変化から、吸着された被測定
物質の質量を取得することができる。When the mass of the quartz oscillator 103 changes, the natural frequency changes. Therefore, the mass of the adsorbed substance to be measured can be obtained from the change in the natural frequency measured by the counter 105.
【００３３】取得部１１０は、あらかじめ調べておいた
対応関係を用いて、カウンタ１０５の出力から被測定物
質の質量を取得し、これを吸着型センサー１０１の測定
結果とする。The acquisition unit 110 acquires the mass of the substance to be measured from the output of the counter 105 by using the correspondence previously checked, and uses the mass as the measurement result of the adsorption sensor 101.
【００３４】一方、制御部１０２により、吸着型センサ
ー１０１が復帰モードになった場合、露出部分１０６の
近傍に対面するように配置された光触媒１０７に対し
て、光源１０８が光を照射する。光触媒１０７として酸
化チタンを採用した場合、光源１０８としては、青色発
光ダイオードを用いることができ、光が照射されると、
光触媒１０７により、吸着型センサー１０１内の空気か
らO-、H+のようなラジカル基やオゾンなどが発生する。On the other hand, when the adsorption sensor 101 is set to the return mode by the control unit 102, the light source 108 irradiates the photocatalyst 107 disposed so as to face the vicinity of the exposed portion 106 with light. When titanium oxide is used as the photocatalyst 107, a blue light emitting diode can be used as the light source 108, and when light is irradiated,
The photocatalyst 107 generates radical groups such as O − and H + and ozone from the air in the adsorption sensor 101.
【００３５】これらのラジカル基やオゾンなどが、露出
部分１０６に吸着された被測定物質を分解して除去す
る。These radical groups and ozone decompose and remove the substance to be measured adsorbed on the exposed portion 106.
【００３６】被測定物質の除去が終わったか否かは、カ
ウンタ１０５の出力から、固有振動数が初期状態に戻っ
たか否かにより判断することができる。この時には、増
幅器１０４の動作を制御して、水晶振動子１０３を定期
的、間欠的に振動させて、固有振動数を取得すればよ
い。Whether or not the removal of the substance to be measured can be determined from the output of the counter 105 based on whether or not the natural frequency has returned to the initial state. At this time, the operation of the amplifier 104 may be controlled to periodically and intermittently vibrate the crystal oscillator 103 to acquire the natural frequency.
【００３７】なお、本図に示すセンサ１０１の向きは、
理解を容易にするためのものである。したがって、セン
サ１０１を測定場所で固定する際には、孔１０９に対し
て気体が通過可能な向きに配置すれば、どのような向き
であってもかまわない。たとえば、本図に示す左側側面
や右側側面を、測定場所の床面や壁面、天井面に接する
ように配置することができる。また、床面や壁面、天井
面から所定の距離を離して固定アームなどで固定するこ
ととすれば、センサ１０１の向きはさまざまな方向にす
ることができる。The direction of the sensor 101 shown in FIG.
This is to facilitate understanding. Therefore, when the sensor 101 is fixed at the measurement location, any orientation is acceptable as long as the sensor 101 is arranged in a direction that allows gas to pass through the hole 109. For example, the left side surface and the right side surface shown in this drawing can be arranged so as to be in contact with the floor surface, wall surface, and ceiling surface of the measurement place. Further, if the sensor 101 is fixed by a fixed arm at a predetermined distance from the floor, wall, or ceiling, the sensor 101 can be oriented in various directions.
【００３８】また、光触媒１０７により発生されるラジ
カル基は気体であるが、オゾンなどのラジカル基の密度
は空気より重い。したがって、空気中にセンサ１０１を
配置する場合には、本図に示す配置と上下逆向きの配置
とし、光触媒１０７の下方に露出部分１０６を配置する
と、吸着された被測定物質を効率良く分解除去すること
ができる。The radical groups generated by the photocatalyst 107 are gas, but the density of radical groups such as ozone is heavier than air. Therefore, when the sensor 101 is arranged in the air, the arrangement shown in this figure is turned upside down, and when the exposed portion 106 is arranged below the photocatalyst 107, the adsorbed substance to be measured is efficiently decomposed and removed. can do.
【００３９】図２は、水晶振動子１０３と、露出部分１
０６の外観を示す説明図である。以下、本図を参照して
説明する。本図は、水晶振動子１０３を図１の下側から
見たものである。FIG. 2 shows a quartz oscillator 103 and an exposed portion 1.
It is explanatory drawing which shows the external appearance of 06. Hereinafter, description will be made with reference to this figure. This figure shows the crystal unit 103 viewed from the lower side in FIG.
【００４０】水晶振動子１０３の中央部表面には、露出
部分１０６が加工されている。また、水晶振動子１０３
の長手方向の端部には、電極１１１が配置されている。
これに対して帰還信号が印加されると、水晶振動子１０
３が発振する。An exposed portion 106 is formed on the surface of the central portion of the crystal unit 103. Also, the quartz oscillator 103
The electrode 111 is arranged at the end in the longitudinal direction of the.
On the other hand, when a feedback signal is applied, the crystal oscillator 10
3 oscillates.
【００４１】本実施形態を採用することにより、吸着型
センサーを容易に初期状態に復帰させることができるた
め、たとえば、人手を入れることができないような維持
管理困難な遠隔地・密閉地などでも、再利用できる吸着
型センサーを提供することができる。By adopting this embodiment, the adsorption type sensor can be easily returned to the initial state. Therefore, for example, even in a remote place or a closed place where maintenance and management are difficult to be performed without human intervention. A reusable adsorption sensor can be provided.
【００４２】また、発光ダイオードを使用して吸着型セ
ンサーを復帰させるため、加熱処理などによる復帰に比
べ、エネルギー消費が少なく、吸着型センサーの寿命が
長くなり、再利用しても安定性が高い吸着型センサーを
提供することができる。In addition, since the adsorption type sensor is restored by using the light emitting diode, energy consumption is reduced, the life of the adsorption type sensor is extended, and the stability is high even when reused, as compared with the case where the adsorption type sensor is restored by heat treatment or the like. An adsorption sensor can be provided.
【００４３】なお、水晶振動子１０３のかわりに、弾性
表面波素子を利用してもよい。この場合も、固有振動数
が変化するため、被測定物質の質量を測定することがで
きる。Note that a surface acoustic wave element may be used instead of the quartz oscillator 103. Also in this case, since the natural frequency changes, the mass of the substance to be measured can be measured.
【００４４】（第２の実施の形態）本実施形態は、第１
の実施形態に加え、被測定物質の流入を制御する機構を
備えるものである。(Second Embodiment) In this embodiment, the first embodiment
In addition to the above embodiments, a mechanism for controlling the inflow of the substance to be measured is provided.
【００４５】図３は、本実施形態に係る吸着型センサー
の概要構成を示す説明図である。以下、本図を参照して
説明する。なお、本図において、上記の図と共通する要
素については、同じ符号を付してある。また、適宜上記
の図と共通する要素を省略してある。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the suction type sensor according to the present embodiment. Hereinafter, description will be made with reference to this figure. In this drawing, the same reference numerals are given to the same elements as those in the above-described drawings. In addition, elements common to the above-described drawings are omitted as appropriate.
【００４６】吸着型センサー１０１の水晶振動子１０
３、露出部分１０６、光触媒１０７、および、光源１０
８は、外壁３０１により覆われている。The quartz oscillator 10 of the suction type sensor 101
3. Exposed portion 106, photocatalyst 107, and light source 10
8 is covered by an outer wall 301.
【００４７】外壁３０１には、被測定物質を流入させる
流入路１０９として孔３０２が複数用意されている。こ
の孔３０２は、シャッター３０３によって開閉される。The outer wall 301 is provided with a plurality of holes 302 as the inflow passage 109 through which the substance to be measured flows. This hole 302 is opened and closed by a shutter 303.
【００４８】吸着型センサー１０１が測定モードにな
り、測定を開始すると、シャッター３０３は開く。When the suction type sensor 101 enters the measurement mode and starts measurement, the shutter 303 opens.
【００４９】一方、吸着型センサー１０１が復帰モード
に移行した場合は、シャッター３０３を閉じることによ
り、被測定物質の流入を防止して、短時間で露出部分１
０６の性能の復帰を図ることができる。On the other hand, when the adsorption type sensor 101 shifts to the return mode, the shutter 303 is closed to prevent the inflow of the substance to be measured, and the exposed portion
06 can be restored.
【００５０】シャッター３０３は、一旦閉じられると、
次に測定を開始するまで、そのままの状態を維持して、
被測定物質の流入を防止する。Once the shutter 303 is closed,
Until the next measurement starts, keep the state as it is,
Prevent inflow of the substance to be measured.
【００５１】シャッター３０３の開閉の制御は、制御部
１０２（図３には図示せず。）により行うことができ
る。The opening and closing of the shutter 303 can be controlled by the control unit 102 (not shown in FIG. 3).
【００５２】本実施形態により、短時間で吸着型センサ
ーの復帰を図ることができるとともに、吸着型センサー
による測定の開始を正確に制御することができ、高精度
な測定結果を得ることができる。According to this embodiment, the adsorption type sensor can be returned in a short time, and the start of measurement by the adsorption type sensor can be accurately controlled, and a highly accurate measurement result can be obtained.
【００５３】[0053]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
容易に再利用をするのに好適な吸着型センサーを提供す
ることができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an adsorption-type sensor suitable for easy reuse.
【図１】本発明の第１の実施形態に係る吸着型センサー
の概要構成を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a suction-type sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施形態に係る吸着型センサー
の水晶振動子の外観を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing an external appearance of a quartz oscillator of the suction type sensor according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２の実施形態に係る吸着型センサー
の概要構成を示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a suction-type sensor according to a second embodiment of the present invention.
１０１ 吸着型センサー １０２ 制御部 １０３ 水晶振動子 １０４ 増幅器 １０５ カウンタ １０６ 露出部分 １０７ 光触媒 １０８ 光源 １０９ 流入路 １１０ 取得部 １１１ 電極 ３０１ 外壁 ３０２ 孔 ３０３ シャッター DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Attachment type sensor 102 Control part 103 Crystal oscillator 104 Amplifier 105 Counter 106 Exposed part 107 Photocatalyst 108 Light source 109 Inflow path 110 Acquisition part 111 Electrode 301 Outer wall 302 Hole 303 Shutter
Claims (7)
測定物質の量を取得する取得部と、 前記吸着体の近傍に配置される光触媒と、 前記光触媒に光を照射する光源と、 を備え、 前記吸着体に吸着された被測定物質は、前記光を照射さ
れた光触媒により除去されることを特徴とする吸着型セ
ンサー。1. An adsorbent for adsorbing an inflowing substance to be measured, a vibrator holding and vibrating the adsorbent, a detector for detecting a natural frequency of the vibrator, and the detected natural vibration. An acquisition unit for acquiring the amount of the adsorbed substance to be measured from a change in the number, a photocatalyst disposed near the adsorbent, and a light source for irradiating the photocatalyst with light. An adsorption-type sensor, wherein the measured substance is removed by the photocatalyst irradiated with the light.
流入を停止させる停止部をさらに備えることを特徴とす
る請求項１に記載の吸着型センサー。2. The adsorption-type sensor according to claim 1, further comprising a stop unit for stopping the flow of the substance to be measured while the light source emits light.
た固有振動数が所定の固有振動数に至った場合に停止さ
れることを特徴とする請求項１または２に記載の吸着型
センサー。3. The suction-type sensor according to claim 1, wherein the irradiation of light by the light source is stopped when the detected natural frequency reaches a predetermined natural frequency. .
源は、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求
項１から３のいずれか１項に記載の吸着型センサー。4. The adsorption type sensor according to claim 1, wherein the photocatalyst is titanium oxide, and the light source is a blue light emitting diode.
り、前記吸着体は特定の部位が外部に露出するよう加工
された水晶振動子の一部であることを特徴とする請求項
１から４のいずれか１項に記載の吸着型センサー。5. The apparatus according to claim 1, wherein the substance to be measured is formaldehyde, and the adsorbent is a part of a quartz oscillator processed so that a specific portion is exposed to the outside. 2. The adsorption sensor according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載
の吸着型センサー。6. The suction-type sensor according to claim 1, wherein the vibrating body is vibrated by a crystal oscillator.
することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に
記載の吸着型センサー。7. The suction type sensor according to claim 1, wherein the vibrating body is vibrated by a surface acoustic wave element.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000166338A Withdrawn JP2001343315A (en) | 2000-06-02 | 2000-06-02 | Adsorption type sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001343315A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008089348A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Kyocera Kinseki Corp | Measuring terminal member and contamination measuring method using it |
| JP2009150747A (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Fujitsu Ltd | Sensor unit for atmospheric analysis, atmosphere analyzer and method of analyzing atmosphere |
-
2000
- 2000-06-02 JP JP2000166338A patent/JP2001343315A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008089348A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Kyocera Kinseki Corp | Measuring terminal member and contamination measuring method using it |
| JP2009150747A (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Fujitsu Ltd | Sensor unit for atmospheric analysis, atmosphere analyzer and method of analyzing atmosphere |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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