JP2007093549A - Sensor, and device using the same - Google Patents
Sensor, and device using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007093549A JP2007093549A JP2005286826A JP2005286826A JP2007093549A JP 2007093549 A JP2007093549 A JP 2007093549A JP 2005286826 A JP2005286826 A JP 2005286826A JP 2005286826 A JP2005286826 A JP 2005286826A JP 2007093549 A JP2007093549 A JP 2007093549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- substrate
- space
- piezoelectric plate
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 7
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOYDNIKZWGIXJT-UHFFFAOYSA-N 1,2-difluorobenzene Chemical compound FC1=CC=CC=C1F GOYDNIKZWGIXJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTPNRXUCIXHOKM-UHFFFAOYSA-N 1-chloronaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(Cl)=CC=CC2=C1 JTPNRXUCIXHOKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- KCXMKQUNVWSEMD-UHFFFAOYSA-N benzyl chloride Chemical compound ClCC1=CC=CC=C1 KCXMKQUNVWSEMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- NEHMKBQYUWJMIP-NJFSPNSNSA-N chloro(114C)methane Chemical compound [14CH3]Cl NEHMKBQYUWJMIP-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 description 1
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N trichloroethylene Natural products ClCC(Cl)Cl UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液中に浸漬された状態で所定振動数の信号を発振する発振子を備えたセンサ及びこれを利用して液中の物質の量を計測する装置に関する。 The present invention relates to a sensor including an oscillator that oscillates a signal having a predetermined frequency when immersed in a liquid, and an apparatus for measuring the amount of a substance in the liquid using the sensor.
発振子を、基板に設けることにより構成されるセンサについての提案が、特許文献1になされている。
この文献では、センサが浸漬される溶液の温度変化に伴う発振挙動の不安定さを問題として、圧電板の裏面とプラスチック製の被覆材とによって形成される空間内に気体を保持して、裏側の電極が溶液に接触して表面の電極と短絡することを防止し、更に、被覆材に開口を設け、裏面の電極が面する空間に開口を連通させることにより、空間内の気圧を一定に保持し、比較的短時間で発振子の発振振動数を安定させることが提案されている。
In this document, the gas is held in the space formed by the back surface of the piezoelectric plate and the plastic covering material, and the back side The electrode in the space is prevented from coming into contact with the solution and short-circuited with the electrode on the front surface, and furthermore, the opening in the covering material is made to communicate with the space facing the electrode on the back surface, so that the atmospheric pressure in the space is kept constant. It has been proposed to hold and stabilize the oscillation frequency of the resonator in a relatively short time.
一方、特許文献2には、圧電板の裏面とポリアクリル製の被覆材とによって形成される空間内を大気圧に保つために、空間にニードルをエポキシ樹脂で固定した振動子が開示されている。
On the other hand,
しかしながら、特許文献1において提案されたセンサでは、長時間溶液中に浸漬して放置したり、或いは、界面活性剤を含む溶液中に浸漬したりした場合には、開口も溶液中に浸漬されるので、被覆材に設けられた開口から溶液が浸入して、測定誤差や短絡が生じるという問題があった。
また、特許文献2において提案されているセンサの構成では、複数の部材を使用するために製造工程が複雑であり、製造されるセンサ間の特性にばらつきが生じるという問題があった。
However, in the sensor proposed in
In addition, the sensor configuration proposed in
そこで、本発明は、圧電板の裏側の空間に溶液が浸入することなく、空間の気圧を速やかにセンサ外の気圧とすることができ、また、センサ間の特性を均一にすることを目的とする。また、測定装置への取り付けが容易なセンサを提供することを目的とする。また、これを使用した装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has an object to quickly change the atmospheric pressure outside the sensor without causing the solution to enter the space behind the piezoelectric plate, and to make the characteristics between the sensors uniform. To do. It is another object of the present invention to provide a sensor that can be easily attached to a measuring apparatus. Moreover, it aims at providing the apparatus which uses this.
本発明者等は、鋭意検討の結果、基板中に貫通孔を設けることにより、上記課題を解決することができるという知見に基づき、下記の通り解決手段を見いだした。
即ち、本発明のセンサは、請求項1に記載の通り、基板の一端側に、圧電板の両面に設けられた電極のうちの一方の電極が空間を介して被覆されるようにして固定し、前記基板の他端側の端面に通気口を設けて、前記通気口から前記空間まで貫通させたことを特徴とする。
また、請求項2に記載のセンサは、請求項1に記載のセンサにおいて、前記基板の端面に凹部を設け、前記凹部内に前記通気口を設けたことを特徴とする。
また、請求項3に記載のセンサは、請求項1又は2に記載のセンサにおいて、前記基板は、無機材料から構成されることを特徴とする。
また、本発明の測定装置は、請求項4に記載の通り、請求項1乃至3の何れかに記載のセンサの前記通気口を上側にして装着可能な取付部を備えることを特徴とする。
As a result of intensive studies, the present inventors have found a solution as described below based on the knowledge that the above problem can be solved by providing a through hole in the substrate.
That is, the sensor according to the present invention is fixed to one end of the substrate so that one of the electrodes provided on both sides of the piezoelectric plate is covered with a space. A vent is provided in an end face on the other end side of the substrate, and the substrate is penetrated from the vent to the space.
According to a second aspect of the present invention, in the sensor according to the first aspect, a concave portion is provided on an end surface of the substrate, and the vent is provided in the concave portion.
According to a third aspect of the present invention, in the sensor according to the first or second aspect, the substrate is made of an inorganic material.
Moreover, the measuring apparatus of this invention is provided with the attaching part which can mount | wear with the said ventilation hole of the sensor in any one of
本発明によれば、圧電板の背面の気体を、基板の圧電板とは反対側の端面から排出することができる構造を、簡素な構造により得られるのでセンサ間の特性を均一なものとすることができる。
また、基板の端面に凹部を設け、前記凹部内に通気口を設けて、前記空間に連通させるようにした場合は、センサを測定装置のソケット等に挿入するための位置決めとしても兼用することができる。
また、基板を、無機材料により構成した場合、水溶液及び有機溶媒を使用した溶液の何れにも使用することができる。
また、本発明の測定装置は、センサの通気口が上側となるように装着できるので、圧電板の裏側に形成される空間内の気体は、温度変化に伴って速やかに移動することができる。
According to the present invention, a structure that can discharge the gas on the back surface of the piezoelectric plate from the end surface of the substrate opposite to the piezoelectric plate is obtained by a simple structure, so that the characteristics between the sensors are uniform. be able to.
In addition, when a concave portion is provided on the end surface of the substrate and a vent is provided in the concave portion so as to communicate with the space, it can also be used as a positioning for inserting the sensor into a socket or the like of the measuring device. it can.
Further, when the substrate is made of an inorganic material, it can be used for both an aqueous solution and a solution using an organic solvent.
In addition, since the measuring device of the present invention can be mounted so that the vent of the sensor is on the upper side, the gas in the space formed on the back side of the piezoelectric plate can move quickly with changes in temperature.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、本発明は、本実施の形態により限定されるものではない。
本実施の形態のセンサは、図1に示されるように、基板1の一端側に、発振子2を設けている。前記発振子2は、円形状に形成された圧電板3とその両面の略中央部に同じく円形状に形成された電極4,5とを備えている。各電極4,5からは、互いに反対方向となるように、圧電板3の外周方向に向かってリード線6,7が設けられており、リード線6,7の外周側の端部には円弧状に形成された接続端子8,9が形成されている。尚、図示されるように、圧電板3の表側のリード線6は裏側まで回り込み、接続端子8が圧電板3の裏側に配置される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the sensor of the present embodiment is provided with an
また、圧電板3の裏側の電極5は、所定の空間10を存して基板1に固定されている。詳細には、図3において、図1のB−B断面を示すように、基板1の一端側の端部に、圧電板3をはめ込むことができる程度の円形状の凹部11が設けられており、この凹部11の内周面は階段状に形成されて、圧電板3の裏側の電極5が基板1に接触しないようになっている。
前記凹部11の内周面の階段の平坦部12にも接続端子13,14が設けられ、圧電板3に設けられた接続端子8,9は、導電性接着剤15により接着されることになる。導電性接着剤15としては、必要とされる導電性と接着性を備えるものであれば制限はなく、例えば、銀分散エポキシ樹脂等を使用することができる。
尚、基板1の接続端子13,14は、図1に示されるように、基板1内部に設けられた配線16を介して、基板1の他端側にまで延びており、他端側において、外部電源に接続されることになる。
The
The
As shown in FIG. 1, the
本発明では、圧電板3の裏側の空間10は、図2において、図1のA−A断面を示すように、圧電板3と反対側の端面に設けられた通気口20に連通される。
この通気路の形成方法としては、切削する方法等があるが、特に制限するものではないが、1又は複数の板材に通気路となる溝を形成して、これらを貼り合わせるようにすることもできる。
この通気路の内径は、特に制限はないが、0.3mm〜3.0mmの範囲とすることができる。基板1を構成する材料がセラミックである場合には、焼結時の割れの発生率を少なくし、圧力変化に対して良好な追随性を得るために、1mm〜2mmの範囲とすることが好ましい。また、通気路の断面形状についても特に制限はないが、例えば、矩形状、円形状等とすることができる。
また、通気路の本数についても、特に制限はなく、通気口20を複数設けて複数本の通気路を形成してもよい。
In the present invention, the
As a method of forming this air passage, there is a cutting method or the like, but there is no particular limitation, but it is also possible to form a groove serving as an air passage in one or a plurality of plate members and bond them together. it can.
The inner diameter of the air passage is not particularly limited, but can be in the range of 0.3 mm to 3.0 mm. When the material constituting the
Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the number of ventilation paths, A plurality of
上記説明したセンサ30は、図1に示すように、圧電板3とは反対側の端面において、凹部21を形成し、この凹部21内に通気口20を設けて、空間10に連通させることが好ましい。センサ30を取り付ける位置を、この凹部21により確認できるからである。尚、取り付け後は、この凹部21と取付部との間のわずかな空間から通気性が確保することができる。
尚、この凹部の形状については、特に制限するものではないが、図示したように、切り欠き溝とすることが好ましい。また、切り欠き溝とした場合、その断面形状については、特に制限はないが、例えば、断面が、方形状、三角形状等とすることができる。
As shown in FIG. 1, the
The shape of the recess is not particularly limited, but is preferably a notch groove as shown. Moreover, when it is set as a notch groove, there is no restriction | limiting in particular about the cross-sectional shape, For example, a cross section can be made into square shape, a triangular shape, etc.
上記説明した基板1は、圧電板3が設けられる側から他端側に向けて延出した形状、即ち、細長片として形成する。具体的な例を挙げると、長さ10〜80mm、幅3〜50mm、厚さ1〜15mmの範囲で形成することができる。
The
また、基板1は、寸法変化率10%以下の材料により構成することが好ましい。
寸法変化率が10%を超える材料を使用した場合、導電性ペーストの接着面に剥離が生じ発振が停止したり、寸法差により圧電板3にストレスがかかり測定値が安定しない、或いは、安定するまでに時間がかかるという事態が生じたり、環境の変化のような外乱に対する応答量が異なりノイズレベルの違いが生じ、同じ測定変化量に対しても、S/N比の違いによる検出限界差となって影響してしまうといった問題があるためである。
The
When a material with a dimensional change rate exceeding 10% is used, peeling occurs on the adhesive surface of the conductive paste and the oscillation stops, stress is applied to the
基板1を構成する材料としては、無機材料とすることが好ましい。また、単一の部材であっても、単一の部材に対して溶液が浸透したりすることがないように無機材料のコーティングが施されたものであってもよい。具体的な例を挙げると、ガラス、セラミック、金属、カーボン、水晶等の無機材料であることが好ましく、これらの中でも、型成型により良好な寸法精度が得られるという理由から、セラミックであることが好ましい。無機材料により基板1を構成することにより、センサーを組み立てる際や測定に使用する際などに、形状が不安定であったり、寸法が個々のセンサーでばらついてしまうような事が生じにくく、センサー間の測定値再現性が良好となるからである。また、従来は、シリコーン樹脂等の柔軟な材料を使用しないと、早期に発振周波数を安定させることができないとされていたが、セラミック等の無機材料であっても早期に発振周波数を安定させることを発見したためである。
The material constituting the
尚、本明細書において、寸法変化率は、以下のように定義される。
基板1を構成する材料からなる試験片(縦辺1cm、横辺1cm、厚さ5mm)を、温度25±0.1℃、常圧に設定された恒温槽内に24時間放置して、精密測長機により、縦辺と横辺の長さを測定して、これらを、それぞれ、a,bとする。
そして、常圧下において、対象となる溶液中に前記試験片を浸漬して、3時間後に取り出し、上記と同様に、縦辺と横辺の長さを測定し、これらを、それぞれ、a',b'とする。尚、溶液への浸漬に際しては、常温常圧下で、溶液の温度を25℃±0.1℃に設定する。
そして、下記式により、当該試験片の寸法変化率を算出する。合計5個の試験片に対して寸法変化率を得、その平均値を、本明細書でいう寸法変化率とした。
寸法変化率(%)=|((b'−b)+(a'−a))/2|/(a+b)×100
In the present specification, the dimensional change rate is defined as follows.
A test piece made of the material constituting the substrate 1 (
Then, under normal pressure, the test piece is immersed in the target solution and taken out after 3 hours, and the lengths of the vertical and horizontal sides are measured in the same manner as described above. Let b ′. In the immersion in the solution, the temperature of the solution is set to 25 ° C. ± 0.1 ° C. under normal temperature and normal pressure.
And the dimensional change rate of the said test piece is computed by a following formula. The dimensional change rate was obtained for a total of five test pieces, and the average value was defined as the dimensional change rate referred to in this specification.
Dimensional change rate (%) = | ((b′−b) + (a′−a)) / 2 | / (a + b) × 100
上記対象となる溶液とは、本発明のセンサが浸漬される溶液のことで、各測定毎に異なる。尚、測定に使用される溶液の例を挙げると、アセチレン、アセトアルデヒド、アセトニトリル、アセトン、アニリン、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジエチルエーテル、エタノールアミン、エチルアルコール、エチルベンゼン、エチレングリコール、塩化エチル、塩化メチル、キシレン、グリセリン、クロロトルエン、クロロナフタリン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジエチレングリコール、四塩化炭素、ジオキサン、シクロヘキサン、ジクロロベンゼン、ジブチルエーテル、ジメチルスホキシド、ジメチルホルムアミド、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、トリエタノールアミン、トリクロロエチレン、トルエン、パークロルエチレン、ピリジン、フェノール、ブチルアルコール、ブチルセルソルブ、プロピルアルコール、フロロベンゼン、ヘキサアルデヒド、ヘキサン、ベンジルアルコール、ベンズアルデヒド、ベンゼン、ホルムアルデヒド及びメチルアルコールの何れか又はこれらのうちの少なくとも2種の混合物等がある。 The target solution is a solution in which the sensor of the present invention is immersed, and is different for each measurement. Examples of the solution used for the measurement are acetylene, acetaldehyde, acetonitrile, acetone, aniline, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, diethyl ether, ethanolamine, ethyl alcohol, ethylbenzene, ethylene glycol, ethyl chloride, methyl chloride, Xylene, glycerin, chlorotoluene, chloronaphthalene, chloroform, diethyl ether, diethylene glycol, carbon tetrachloride, dioxane, cyclohexane, dichlorobenzene, dibutyl ether, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, tetrachloroethane, tetrahydrofuran, triethanolamine, trichloroethylene, toluene , Perchlorethylene, pyridine, phenol, butyl alcohol, butyl cellosolve, Pills alcohol, difluorobenzene, hexa aldehydes, hexane, there are benzyl alcohol, benzaldehyde, benzene, any or a mixture of at least two of these formaldehyde and methyl alcohol.
次に、上記センサ30を備える本発明の測定装置について説明する。
本発明の測定装置は、図4に示されるように、上記センサ30の通気口20を上側にして取り付けることが可能な取付部22を備え、圧電板3の電極4,5に対して交流電圧を印加して振動させ、この振動周波数等の変化を測定することができるものであれば、特に制限はなく、単に発振回路とセンサ30の周波数等の電気的特性を測定できるものや、ネットワークアナライザ、インピーダンスアナライザを使用したものも当然含まれる。
Next, the measuring apparatus of the present invention provided with the
As shown in FIG. 4, the measuring apparatus of the present invention includes an
測定に際しては、センサ30を取付部22に差し込んでから行うが、このとき、上記説明したように、圧電板3と反対側の端面には溝21が形成されており、差し込む際の位置決めが容易になる。
また、取付部22にセンサ30を差し込むことで、センサ30の通気路は上下方向に配置される。これにより、圧電板3の裏側の空間10の気体は、温度変化によって上下方向に速やかに移動することができる。また、センサ30と取付部22との間での気体の出入りは、溝21と取付部22との隙間から行われることになる。
The measurement is performed after the
Further, by inserting the
上記した圧電板3も、公知のものを使用することができ、例えば、水晶以外にも、チタン酸バリウム、PZT(登録商標)等を使用することができる。また、その形状についても特に制限はなく、上記説明した円板形状の他に、矩形状等のものも使用することができる。
また、基板1に設けられる接続端子13,14や、圧電板3に設けられる電極4,5や接続端子8,9についても、同様に公知のものであり、金等の金属製材料を蒸着等して設けられる。
The above-mentioned
Similarly, the
本発明は、DNAやタンパク質等の生体物質の相互作用や抗原抗体反応を利用した測定等に利用することができる。 The present invention can be used for measurement using interaction between biological substances such as DNA and protein, antigen-antibody reaction, and the like.
1 基板
2 発振子
3 圧電板
4 電極
5 電極
6 リード線
7 リード線
8 接続端子
9 接続端子
10 空間
11 凹部
12 平坦部
13 接続端子
14 接続端子
15 導電性接着剤
16 配線
17 シール剤
20 通気口
21 凹部
22 取付部
30 センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
A measuring apparatus comprising: a mounting portion that can be mounted with the vent of the sensor according to claim 1 facing upward.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005286826A JP4669767B2 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Sensor and apparatus using the same |
PCT/JP2006/319495 WO2007037386A1 (en) | 2005-09-30 | 2006-09-29 | Sensor and device using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005286826A JP4669767B2 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Sensor and apparatus using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007093549A true JP2007093549A (en) | 2007-04-12 |
JP4669767B2 JP4669767B2 (en) | 2011-04-13 |
Family
ID=37979436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005286826A Active JP4669767B2 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Sensor and apparatus using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4669767B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015014480A (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 日本電波工業株式会社 | Sensing device and piezoelectric sensor |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05296903A (en) * | 1992-04-16 | 1993-11-12 | Seiko Instr Inc | Crystal unit cell |
JPH07190919A (en) * | 1993-10-13 | 1995-07-28 | Behringwerke Ag | Biosensor for measuring at least one of viscosity and density |
JPH08338798A (en) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Sugar concentration sensor |
JPH09145583A (en) * | 1995-11-14 | 1997-06-06 | Dev Center For Biotechnol | Piezoelectric sensor chip of cartridge-form |
JPH1038788A (en) * | 1996-05-22 | 1998-02-13 | Ngk Insulators Ltd | Sensor element |
JP2000258324A (en) * | 1999-03-04 | 2000-09-22 | Hokuto Denko Kk | Qcm sensor device |
WO2002061396A1 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Initium, Inc. | Oscillator and mass detector |
JP2004264255A (en) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Seiko Epson Corp | Mass measuring chip, mass measuring instrument and method for manufacturing the chip |
JP2005156289A (en) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Ulvac Japan Ltd | Cell, oscillator, biosensor device equipped with these, and measuring method |
-
2005
- 2005-09-30 JP JP2005286826A patent/JP4669767B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05296903A (en) * | 1992-04-16 | 1993-11-12 | Seiko Instr Inc | Crystal unit cell |
JPH07190919A (en) * | 1993-10-13 | 1995-07-28 | Behringwerke Ag | Biosensor for measuring at least one of viscosity and density |
JPH08338798A (en) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Sugar concentration sensor |
JPH09145583A (en) * | 1995-11-14 | 1997-06-06 | Dev Center For Biotechnol | Piezoelectric sensor chip of cartridge-form |
JPH1038788A (en) * | 1996-05-22 | 1998-02-13 | Ngk Insulators Ltd | Sensor element |
JP2000258324A (en) * | 1999-03-04 | 2000-09-22 | Hokuto Denko Kk | Qcm sensor device |
WO2002061396A1 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Initium, Inc. | Oscillator and mass detector |
JP2004264255A (en) * | 2003-03-04 | 2004-09-24 | Seiko Epson Corp | Mass measuring chip, mass measuring instrument and method for manufacturing the chip |
JP2005156289A (en) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Ulvac Japan Ltd | Cell, oscillator, biosensor device equipped with these, and measuring method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015014480A (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 日本電波工業株式会社 | Sensing device and piezoelectric sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4669767B2 (en) | 2011-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6573783B2 (en) | Sensor element and gas sensor | |
US20170299543A1 (en) | Nitrogen oxide based gas sensor, oxygen pump, gas sensor apparatus, manufacturing method of gas sensor apparatus, and sensor network system | |
US10215725B2 (en) | Sensor element and gas sensor | |
JP7020632B2 (en) | Gas sensor and gas detection method | |
CN107250783B (en) | Method and gas sensor device for detecting at least one gaseous analyte in a measurement medium and method for producing the same | |
JP6263476B2 (en) | Sensor element and gas sensor | |
US9645115B2 (en) | QCM sensor | |
US20080047331A1 (en) | Quartz Sensor and Sensing Device | |
JP2008216241A (en) | Gas sensor and method of manufacturing same | |
JP3482939B2 (en) | Piezoelectric / electrostrictive film type element | |
US20190391103A1 (en) | Method for manufacturing a relative humidity sensor and relative humidity sensor | |
US20170336362A1 (en) | Acoustic sensor | |
US7755253B2 (en) | Piezoelectric element and shape of an elecrode thereof | |
JP4669767B2 (en) | Sensor and apparatus using the same | |
EP1237204A2 (en) | Piezoelectric/electrostrictive film element | |
US10983085B2 (en) | Gas sensor | |
JP2007093550A (en) | Sensor, and device using the same | |
JP2007101225A (en) | Sensor and measuring instrument equipped with it | |
KR101735578B1 (en) | Gyroscopic sensor and method for manufacturing such a sensor | |
JP2015152523A (en) | gas detector | |
WO2007037386A1 (en) | Sensor and device using same | |
JP2007093548A (en) | Sensor and measuring device equipped with same | |
KR102345691B1 (en) | Electrochemical Sensor Strip and Manufacturing Method Thereof | |
Zhang et al. | Design and evaluation of a dual channel high frequency Quartz crystal Microbalance | |
JP2011080925A (en) | Detection sensor, material detection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101012 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110111 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110117 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4669767 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |