JP2773292B2 - 水晶振動子湿度センサ - Google Patents
水晶振動子湿度センサInfo
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- JP2773292B2 JP2773292B2 JP23911389A JP23911389A JP2773292B2 JP 2773292 B2 JP2773292 B2 JP 2773292B2 JP 23911389 A JP23911389 A JP 23911389A JP 23911389 A JP23911389 A JP 23911389A JP 2773292 B2 JP2773292 B2 JP 2773292B2
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- Japan
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- humidity sensor
- quartz oscillator
- polyvinyl alcohol
- quartz crystal
- based resin
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水晶振動子湿度センサに関する。更に詳し
くは、感度および耐久性を向上せしめた水晶振動子湿度
センサに関する。
くは、感度および耐久性を向上せしめた水晶振動子湿度
センサに関する。
〔従来の技術〕および〔発明が解決しようとする課題〕 従来から、水晶振動子表面にポリアミド系重合体より
なる水分吸着膜を形成せしめた水晶振動子湿度センサが
用いられているが、この水分吸着膜はその製膜性、耐久
性および感度の点で問題がみられる。
なる水分吸着膜を形成せしめた水晶振動子湿度センサが
用いられているが、この水分吸着膜はその製膜性、耐久
性および感度の点で問題がみられる。
そこで、本出願人は、こうした問題点のない水分吸着
膜として、各種のプラズマ重合膜またはその還元処理膜
（特開昭62−118237号公報、同64−57143号公報など）
あるいは各種の有機化合物塗膜（特開昭63−40835号公
報、同63−173936号公報、同63−243834号公報、同63−
282631号公報など）を提案している。
膜として、各種のプラズマ重合膜またはその還元処理膜
（特開昭62−118237号公報、同64−57143号公報など）
あるいは各種の有機化合物塗膜（特開昭63−40835号公
報、同63−173936号公報、同63−243834号公報、同63−
282631号公報など）を提案している。
本発明の目的は、プラズマ重合膜の形成に必要なプラ
ズマ重合装置などを必要とはせず、また有機化物塗膜よ
りも耐久性にすぐれた水分吸着膜を水晶振動子表面に形
成せしめた水晶振動子湿度センサを提供することにあ
る。
ズマ重合装置などを必要とはせず、また有機化物塗膜よ
りも耐久性にすぐれた水分吸着膜を水晶振動子表面に形
成せしめた水晶振動子湿度センサを提供することにあ
る。
かかる本発明の目的は、水晶振動子表面に光架橋ポリ
ビニルアルコール系樹脂膜を形成せしめた水晶振動子湿
度センサによって達成される。
ビニルアルコール系樹脂膜を形成せしめた水晶振動子湿
度センサによって達成される。
水晶振動子としては、ATカット、振動周波数5MHz以上
のものが好んで用いられ、それの使用態様の一例が第１
図に平面図として示されており、例えば表面積が約0.64
cm2の水晶面21の真中に銀電極22が取付けられ、裏面側
にも取付けられた銀電極のそれぞれから、リード線23,2
3′が引き出されている。
のものが好んで用いられ、それの使用態様の一例が第１
図に平面図として示されており、例えば表面積が約0.64
cm2の水晶面21の真中に銀電極22が取付けられ、裏面側
にも取付けられた銀電極のそれぞれから、リード線23,2
3′が引き出されている。
水晶振動子表面への光架橋ポリビニルアルコール系樹
脂膜の形成は、固形分濃度約１〜20％の光架橋性ポリビ
ニルアルコール系樹脂水溶液の適当量、例えば約１〜10
0μをスピナ上にクランプした水晶振動子表面に滴下
し、約1000〜5000rpmの回転数で約１〜10秒間回転塗布
した後、室温に約10〜120分間放置してから、波長2700
〜4500Å、好ましくは3000〜3700Åの光を約１〜300秒
間光照射し、光架橋させることにより行われる。
脂膜の形成は、固形分濃度約１〜20％の光架橋性ポリビ
ニルアルコール系樹脂水溶液の適当量、例えば約１〜10
0μをスピナ上にクランプした水晶振動子表面に滴下
し、約1000〜5000rpmの回転数で約１〜10秒間回転塗布
した後、室温に約10〜120分間放置してから、波長2700
〜4500Å、好ましくは3000〜3700Åの光を約１〜300秒
間光照射し、光架橋させることにより行われる。
光架橋性ポリビニルアルコール系樹脂としては、完全
けん化または部分けん化ポリビニルアルコールにスチル
バゾリウム基、ジアゾ基などの感光性基を結合せしめた
もの、好ましくは基幹ポリマー中のOHの数％がスチルバ
ゾリウム基、例えばスチリルピリジニウム基、スチリル
キノリニウム基などによって置換されたものが用いら
れ、ペンダント上に置換されたこれらのスチルバゾリウ
ム基は光照射によって２量化し、膜状物を形成させる。
けん化または部分けん化ポリビニルアルコールにスチル
バゾリウム基、ジアゾ基などの感光性基を結合せしめた
もの、好ましくは基幹ポリマー中のOHの数％がスチルバ
ゾリウム基、例えばスチリルピリジニウム基、スチリル
キノリニウム基などによって置換されたものが用いら
れ、ペンダント上に置換されたこれらのスチルバゾリウ
ム基は光照射によって２量化し、膜状物を形成させる。
〔作用〕および〔発明の効果〕 水晶振動子は、下記式に示されるように、表面に付着
した物質の重量変化に対応して、その周波数が変化する
ので、このような原理に基いて湿度量を測定することが
できる。
した物質の重量変化に対応して、その周波数が変化する
ので、このような原理に基いて湿度量を測定することが
できる。
ΔＦ＝Ｋ・Δｍ ΔF:周波数変化量 Δm:付着重量変化量 K:定数 本発明に係る水晶振動子湿度センサは、水晶振動子の
表面に光架橋ポリビニルアルコール系樹脂膜を形成さ
せ、この光架橋ポリビニルアルコール系樹脂膜は多くの
水酸基を残している樹脂から形成された膜であって水分
吸着膜として有効に作用し、従来の有機物系水分吸着膜
と比較して、高感度を示すばかりではなく、架橋構造を
とっているため高耐久性をも実現させている。
表面に光架橋ポリビニルアルコール系樹脂膜を形成さ
せ、この光架橋ポリビニルアルコール系樹脂膜は多くの
水酸基を残している樹脂から形成された膜であって水分
吸着膜として有効に作用し、従来の有機物系水分吸着膜
と比較して、高感度を示すばかりではなく、架橋構造を
とっているため高耐久性をも実現させている。
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例 固形分濃度10.5重量％の光架橋性ポリビニルアルコー
ル系樹脂（東洋合成製品SPP−Ｌ）水溶液10μを、ス
ピナ上にクランプした第１図に示される形状の水晶振動
子（八雲通信工業製、ATカット、振動周波数6MHz）の電
極表面上に滴下し、3000rpm、２秒間の条件下で回転塗
布した後、室温下に１時間放置してから、波長4000Åの
光を５秒間照射して光架橋させた。
ル系樹脂（東洋合成製品SPP−Ｌ）水溶液10μを、ス
ピナ上にクランプした第１図に示される形状の水晶振動
子（八雲通信工業製、ATカット、振動周波数6MHz）の電
極表面上に滴下し、3000rpm、２秒間の条件下で回転塗
布した後、室温下に１時間放置してから、波長4000Åの
光を５秒間照射して光架橋させた。
このようにして表面に光架橋ポリビニルアルコール系
樹脂膜を形成させた１個の水晶振動子25を用いた周波数
測定回路の一例が第２図に示されており、測定された周
波数が周波数カウンタ26によって計測されるようにした
周波数測定装置を25℃の恒温恒湿槽中に設置し、相対湿
度に対する周波数変化を測定した。
樹脂膜を形成させた１個の水晶振動子25を用いた周波数
測定回路の一例が第２図に示されており、測定された周
波数が周波数カウンタ26によって計測されるようにした
周波数測定装置を25℃の恒温恒湿槽中に設置し、相対湿
度に対する周波数変化を測定した。
その結果、相対湿度30〜90％の範囲内で、相対湿度10
％当り約−100Hzの周波数変化量（ΔＦ）が示され、相
対湿度と周波数変化との間に良好な相関関係が認めら
れ、この光架橋ポリビニルアルコール系樹脂膜を形成さ
せた水晶振動子が湿度センサを形成し得ることが確認さ
れた。
％当り約−100Hzの周波数変化量（ΔＦ）が示され、相
対湿度と周波数変化との間に良好な相関関係が認めら
れ、この光架橋ポリビニルアルコール系樹脂膜を形成さ
せた水晶振動子が湿度センサを形成し得ることが確認さ
れた。
更に、この水晶振動子湿度センサを、湿度90％の雰囲
気中に48時間放置した後、再び湿度に対する感度を測定
したが、その感度に変化はみられなかった。
気中に48時間放置した後、再び湿度に対する感度を測定
したが、その感度に変化はみられなかった。
第１図は、本発明で用いられる水晶振動子の一態様の平
面図である。また、第２図は、本発明に係る水晶振動子
湿度センサの周波数測定回路の一例である。 （符号の説明） 21……水晶面 22……銀電極 24……水晶振動子 25……水晶振動子湿度センサ 26……周波数カウンタ
面図である。また、第２図は、本発明に係る水晶振動子
湿度センサの周波数測定回路の一例である。 （符号の説明） 21……水晶面 22……銀電極 24……水晶振動子 25……水晶振動子湿度センサ 26……周波数カウンタ
Claims (1)
- 【請求項１】水晶振動子表面に光架橋ポリビニルアルコ
ール系樹脂膜を形成せしめてなる水晶振動子湿度セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23911389A JP2773292B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 水晶振動子湿度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23911389A JP2773292B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 水晶振動子湿度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03102238A JPH03102238A (ja) | 1991-04-26 |
| JP2773292B2 true JP2773292B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=17039991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23911389A Expired - Fee Related JP2773292B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 水晶振動子湿度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2773292B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5339675A (en) * | 1992-10-08 | 1994-08-23 | Millipore Corporation | Apparatus for monitoring impurities in a gas stream |
| JP6817808B2 (ja) * | 2016-12-26 | 2021-01-20 | 太陽誘電株式会社 | 生体モニタ装置及び尿の分析方法 |
-
1989
- 1989-09-14 JP JP23911389A patent/JP2773292B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03102238A (ja) | 1991-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |