JP3146069B2 - Concentration sensor - Google Patents

Concentration sensor

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JP3146069B2
JP3146069B2 JP17418892A JP17418892A JP3146069B2 JP 3146069 B2 JP3146069 B2 JP 3146069B2 JP 17418892 A JP17418892 A JP 17418892A JP 17418892 A JP17418892 A JP 17418892A JP 3146069 B2 JP3146069 B2 JP 3146069B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、所定の溶媒に所定の被
検知物質が溶解してなる混合溶液中の被検知物質の濃度
を検知するセンサーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor for detecting the concentration of a substance to be detected in a mixed solution obtained by dissolving a predetermined substance to be detected in a predetermined solvent.

【0002】[0002]

【従来の技術】醸造や発酵の工程においては、工程管理
や品質管理の目的で、アルコール濃度が随時測定されて
いる。一般的には、測定対象を定期的に一定量抜き採っ
て定量分析により測定している。最近では、この測定工
程を自動化する目的で、アルコール濃度センサーが用い
られている。従来のアルコール濃度センサーの原理は、
醸造槽内部の滞留している空気又はアルコール溶液に強
制的にバブリングした空気を吸引して高温状態にある酸
化錫半導体に接触させ、その電導度変化を求めるという
ものであった。
2. Description of the Related Art In brewing and fermentation processes, alcohol concentration is constantly measured for the purpose of process control and quality control. In general, a certain amount of a measurement target is periodically extracted and measured by quantitative analysis. Recently, an alcohol concentration sensor has been used for the purpose of automating this measurement process. The principle of a conventional alcohol concentration sensor is
In this method, the air remaining in the brewing tank or the air forcedly bubbled into the alcohol solution is sucked and brought into contact with the tin oxide semiconductor in a high temperature state, and the change in the electrical conductivity is determined.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
原理に基づくアルコール濃度センサーでは、吸引ポンプ
やその周辺機器を要するため、小型化が困難であった。
また、吸引風量を定量的に制御することが困難であるた
め、高精度の測定は不可能であった。また、ビールのよ
うな稀薄なアルコール水溶液では、精度が著しく低下し
て実用的ではなかった。一方、アルコール濃度センサー
は、食品や医薬の分野で用いられることが多く、高度に
衛生的であることが要求されるが、この要求はアルコー
ル濃度センサーの実用化を妨げる一因でもあった。更
に、アルコールに限らず、他の物質の濃度を検知するの
に広く用いることのできる濃度センサーが望まれてい
る。
However, the alcohol concentration sensor based on the above principle requires a suction pump and its peripheral devices, so that miniaturization is difficult.
In addition, since it is difficult to control the amount of suction air quantitatively, high-precision measurement is impossible. In addition, a dilute alcohol aqueous solution such as beer is not practical because the accuracy is significantly reduced. On the other hand, alcohol concentration sensors are often used in the fields of food and medicine and are required to be highly hygienic, but this requirement was one of the factors that hindered the practical use of alcohol concentration sensors. Further, there is a demand for a concentration sensor that can be widely used to detect the concentration of not only alcohol but also other substances.

【0004】本発明は、簡素な構造を有し、小型化が容
易であり、高精度の測定を行なうことができ、衛生面か
らも安心して用いることができる濃度センサーを提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a concentration sensor which has a simple structure, can be easily miniaturized, can measure with high accuracy, and can be used safely from a sanitary point of view. I do.

【0005】[0005]

【問題点を解決するための手段】本発明の濃度センサー
は、所定の溶媒に所定の被検知物質が溶解してなる混合
溶液中の被検知物質の濃度を検知する濃度センサーにお
いて、被検知物質の濃度の変化に応じて固有振動数が変
化する水晶振動子と、水晶振動子を発振させる発振回路
とを備え、水晶振動子を混合溶液に浸漬させて発振さ
せ、その時の水晶振動子の固有振動数を求めることによ
って混合溶液中の被検知物質の濃度を求めるようになっ
ており、水晶振動子に、被検知物質の比重の温度係数を
相殺する温度係数を持たせており、上記混合溶液がアル
コール溶液であって被検知物質がアルコールであり、又
は、上記混合溶液が尿であって被検知物質が塩分であ
り、又は、上記混合溶液が血液であって被検知物質が鉛
及び鉄分であることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A concentration sensor according to the present invention is a concentration sensor for detecting the concentration of a substance to be detected in a mixed solution obtained by dissolving a predetermined substance to be detected in a predetermined solvent. A crystal oscillator whose natural frequency changes according to the change in the concentration of the crystal, and an oscillation circuit that oscillates the crystal oscillator. The crystal oscillator is immersed in a mixed solution and oscillated. The concentration of the substance to be detected in the mixed solution is obtained by obtaining the frequency, and the crystal oscillator has a temperature coefficient that offsets the temperature coefficient of the specific gravity of the substance to be detected. Is an alcohol solution and the substance to be detected is alcohol, or the mixed solution is urine and the substance to be detected is salt, or the mixed solution is blood and the substance to be detected is lead and iron. That there is It is an butterfly.

【0006】[0006]

【作用】発振回路により水晶振動子を発振させると、混
合溶液からの反作用により水晶振動子の固有振動数が変
化する。この反作用は、被検知物質の濃度に応じて変化
する混合溶液の粘度に基づくものである。従って、固有
振動数の変化は被検知物質の濃度の変化に応じたもので
あるため、固有振動数を求めれば被検知物質の濃度が求
まることとなる。しかも、水晶振動子に、被検知物質の
比重の温度係数を相殺する温度係数を持たせているの
で、温度変化に基づく誤差が減少し、固有振動数が正確
に測定される。
When the crystal oscillator is oscillated by the oscillation circuit, the natural frequency of the crystal oscillator changes due to the reaction from the mixed solution. This reaction is based on the viscosity of the mixed solution that changes according to the concentration of the substance to be detected. Therefore, since the change in the natural frequency is in accordance with the change in the concentration of the detected substance, the concentration of the detected substance can be obtained by obtaining the natural frequency. In addition, since the quartz oscillator has a temperature coefficient that cancels out the temperature coefficient of the specific gravity of the substance to be detected, errors due to temperature changes are reduced, and the natural frequency is accurately measured.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。なお、本発明は、これらの実施例に限られるもので
はない。本実施例は、被検知物質がアルコールである濃
度センサーに関するものである。図1は本実施例の濃度
センサーを備えた液口栓を示す部分縦断面図、図2は図
1の一部拡大図である。この液口栓5の蓋部51は従来
の液口栓と同じものであり、このため本実施例の濃度セ
ンサーは従来の液口栓をそのまま利用して設けられてい
る。本実施例の濃度センサーは、水晶振動板10、図3
に示す発振回路20に加え、図4に示すインターフェー
ス回路30を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these examples. The present embodiment relates to a concentration sensor in which the substance to be detected is alcohol. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a liquid port plug provided with the concentration sensor of the present embodiment, and FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. The lid 51 of the liquid port plug 5 is the same as the conventional liquid port plug, and therefore, the concentration sensor of the present embodiment is provided using the conventional liquid port plug as it is. The concentration sensor according to the present embodiment includes a quartz vibrating plate 10, FIG.
In addition to the oscillation circuit 20 shown in FIG. 4, an interface circuit 30 shown in FIG.

【0008】水晶振動板10は一般には8mm以下の円
板である。発振回路20及びインターフェース回路30
は一つの集積回路に組込まれて液口栓5の蓋部51に内
蔵されている。11は蓋部51から鉛直に延びた保持管
であり、水晶振動板10は保持管11の下端開口を塞ぐ
ように水平に設けられている。なお、水晶振動板10は
例えば紫外線硬化樹脂のような接着剤16により保持管
11に取付けられており、これにより保持管11は内部
にアルコール溶液が侵入しないようシールされている。
The quartz plate 10 is generally a disc of 8 mm or less. Oscillation circuit 20 and interface circuit 30
Is incorporated in one integrated circuit and is incorporated in the lid portion 51 of the liquid port plug 5. Reference numeral 11 denotes a holding tube that extends vertically from the lid 51, and the quartz vibrating plate 10 is provided horizontally so as to close the lower end opening of the holding tube 11. The quartz vibrating plate 10 is attached to the holding tube 11 with an adhesive 16 such as an ultraviolet curable resin, so that the holding tube 11 is sealed so that the alcohol solution does not enter the inside.

【0009】水晶振動板10にはその両面に導電性薄膜
からなる電極12、13が設けられており、これにより
固有の振動形態を有する電気・機械振動子として作動す
る水晶振動子が構成されている。電極12は水晶振動板
10の内面に設けられており、電極13は外面から内面
にかけて設けられている。なお、電極12、13は金を
蒸着して形成されている。電極12、13にはリード線
14、15の一端が導電性接着剤により接続されてい
る。リード線14、15の他端は発振回路20に接続さ
れている。
The quartz vibrating plate 10 is provided with electrodes 12 and 13 made of a conductive thin film on both surfaces thereof, thereby forming a quartz vibrator which operates as an electric / mechanical vibrator having a unique vibration form. I have. The electrode 12 is provided on the inner surface of the quartz plate 10, and the electrode 13 is provided from the outer surface to the inner surface. The electrodes 12 and 13 are formed by evaporating gold. One ends of the lead wires 14 and 15 are connected to the electrodes 12 and 13 by a conductive adhesive. The other ends of the lead wires 14 and 15 are connected to the oscillation circuit 20.

【0010】水晶振動板10を構成する水晶は圧電性を
有する二酸化ケイ素の単結晶である。結晶軸に関し種々
の角度で切出した水晶板は、Z軸に垂直な面を有するも
のは別として、上述した水晶振動子を構成する。例えば
X軸に垂直な面を有するものは板の厚み方向に縦振動を
し、Y軸に又はY軸とZ軸の中間の方向に垂直な面を有
するものは厚み方向にすべり振動をする。すべり振動を
するものの内、Y軸に垂直な面を有するものはYカッ
ト、−Y軸とZ軸の中間でZ軸と55度付近の方向に垂
直な面を有して温度係数が小さいという特徴を有するも
のはATカットと呼ばれる。本発明の水晶振動板10
は、すべり振動をするものの内から最適の温度係数即ち
後述するようにアルコール比重の温度係数を相殺する温
度係数を有するものを選択して用いている。また、水晶
振動板10の厚さは、固有振動数が板の厚みに関係する
ので、必要な振動数から逆に求めて決定している。
The crystal constituting the crystal diaphragm 10 is a single crystal of silicon dioxide having piezoelectricity. The quartz plates cut out at various angles with respect to the crystal axis constitute the above-described quartz resonator, except for those having a plane perpendicular to the Z axis. For example, a plate having a surface perpendicular to the X axis vibrates longitudinally in the thickness direction of the plate, and a plate having a surface perpendicular to the Y axis or an intermediate direction between the Y axis and Z axis vibrates in the thickness direction. Among the sliding vibrations, those having a plane perpendicular to the Y axis have a Y-cut, a plane perpendicular to the Z axis and near 55 degrees in the middle of the -Y axis and the Z axis, and having a small temperature coefficient. Those with features are called AT cuts. Quartz diaphragm 10 of the present invention
Is selected from those that perform a sliding vibration and have an optimum temperature coefficient, that is, a temperature coefficient that cancels out the temperature coefficient of the alcohol specific gravity as described later. In addition, the thickness of the quartz plate 10 is determined in reverse from the required frequency because the natural frequency is related to the thickness of the plate.

【0011】保持管11は、線膨脹係数が水晶振動板1
0にできるだけ近い値を有するガラスでできている。こ
れは線膨脹係数が歪みを通して水晶振動板10の固有振
動数に影響を与えることを考慮したことによる。
The holding tube 11 has a linear expansion coefficient of 1
It is made of glass having a value as close to 0 as possible. This is due to the fact that the coefficient of linear expansion affects the natural frequency of the quartz plate 10 through distortion.

【0012】発振回路20を示す図3において、21は
演算増幅器である。この回路は、電極13が接地状態で
あっても発振動作させることができるという特徴を有し
ている。
In FIG. 3 showing the oscillation circuit 20, reference numeral 21 denotes an operational amplifier. This circuit has a feature that the oscillation operation can be performed even when the electrode 13 is in the ground state.

【0013】インターフェース回路は、上述したような
発振回路20で得られた周波数を分周し、又は減算し、
又は周波数・電圧変換し、又は周波数・電流変換するこ
とにより、遠隔地に伝送することを容易にし、又は測定
値の温度係数を改善し、又は伝送先での受信方式に適合
させるためのものであり、具体的には図4に示す回路構
成を有している。即ち、インターフェース回路30は、
異なる2つの発振回路20の出力周波数をデータラッチ
31、32からなる減算計数回路を通すことにより、水
晶振動子の固有振動数の温度係数を相殺し、同時にアル
コール溶液の温度変化分だけを抽出し、振動数の数値そ
のものを小さくするようになっている。また、データラ
ッチ32の出力は、伝送に際しての耐ノイズ性を増すた
めにラインドライバー33を通して送信されるようにな
っている。
The interface circuit divides or subtracts the frequency obtained by the oscillation circuit 20 as described above,
Or to facilitate frequency-to-voltage or frequency-to-current conversion to facilitate transmission to remote locations, to improve the temperature coefficient of measured values, or to adapt to the receiving system at the destination. Yes, and specifically has the circuit configuration shown in FIG. That is, the interface circuit 30
By passing the output frequencies of two different oscillation circuits 20 through a subtraction counting circuit comprising data latches 31 and 32, the temperature coefficient of the natural frequency of the crystal oscillator is canceled out, and at the same time, only the temperature change of the alcohol solution is extracted. , The numerical value of the frequency itself is reduced. The output of the data latch 32 is transmitted through a line driver 33 in order to increase noise resistance during transmission.

【0014】次に作動について説明する。なお、測定対
象はエタノール水溶液中のエタノール濃度とした。水晶
振動板10及び電極12、13からなる水晶振動子をエ
タノール水溶液中に浸漬した状態で、発振回路20によ
り発振させると、水晶振動子はエタノール水溶液中にそ
の粘度を通して横波を励起し、その反作用としてエタノ
ール水溶液は水晶振動子の負荷となり水晶振動子の固有
振動数を低下させる。このときの振動数の変化分は理論
的にはエタノール水溶液の比重と粘性係数との積の平方
根に比例することがわかっている。上記振動数の変化分
は、温度変化に基づくエタノール水溶液の比重と粘性係
数との変化の影響を被るが、本発明では上記温度変化に
基づく影響を相殺する温度係数を水晶振動板10即ち水
晶振動子自身に積極的に持たせているので、エタノール
濃度の測定における温度変化に基づく誤差は減少する。
Next, the operation will be described. The measurement target was the ethanol concentration in the aqueous ethanol solution. Oscillation circuit 20 oscillates a crystal unit including crystal unit 10 and electrodes 12 and 13 immersed in an aqueous ethanol solution, and the crystal unit excites a transverse wave through its viscosity in the aqueous ethanol solution, thereby causing a reaction. As a result, the aqueous ethanol solution acts as a load on the crystal oscillator, and lowers the natural frequency of the crystal oscillator. It is known that the change in the frequency at this time is theoretically proportional to the square root of the product of the specific gravity of the aqueous ethanol solution and the viscosity coefficient. The change in the frequency is affected by the change in the specific gravity and the viscosity coefficient of the aqueous ethanol solution based on the temperature change. In the present invention, however, the temperature coefficient that cancels out the effect based on the temperature change is determined by the crystal vibrating plate 10, that is, the crystal vibration. Since the child itself has the positive influence, the error based on the temperature change in the measurement of the ethanol concentration is reduced.

【0015】図5は上記構成の濃度センサーを用いてエ
タノール濃度の異なる複数のエタノール水溶液を測定し
た結果を示す図である。エタノール水溶液では、エタノ
ール濃度(重量%)と密度(g/cm3)との関係が破
線Aに示すように直線関係にあり、エタノール濃度と周
波数(KHz)即ち水晶振動子の振動数との関係が実線
Bに示すように略直線関係にある。即ち、水晶振動子の
振動数はエタノール濃度の変化に伴なって一価関数的に
変化している。従って、水晶振動子の振動数を求めれ
ば、アルコール濃度が求められることとなる。
FIG. 5 is a graph showing the results of measurement of a plurality of aqueous ethanol solutions having different ethanol concentrations using the concentration sensor having the above-described configuration. In the aqueous ethanol solution, the relationship between the ethanol concentration (% by weight) and the density (g / cm 3 ) is in a linear relationship as shown by a broken line A, and the relationship between the ethanol concentration and the frequency (KHz), that is, the frequency of the quartz oscillator. Are in a substantially linear relationship as shown by the solid line B. That is, the frequency of the quartz oscillator changes monovalently with the change in the ethanol concentration. Therefore, when the frequency of the crystal resonator is determined, the alcohol concentration is determined.

【0016】また、発振回路20及びインターフェース
回路30が蓋部51に内蔵されており、従って測定を行
なう部分の極めて近傍に位置しているので、この間にお
ける電気ノイズの影響は非常に小さくなる。しかも、イ
ンターフェース回路30により電気ノイズに強い信号形
式で伝送されるので、データ処理装置が距離を置いて設
けられていても、その間における電気ノイズの影響は小
さくなる。
Since the oscillation circuit 20 and the interface circuit 30 are built in the lid 51 and are located very close to the portion to be measured, the influence of electric noise during this period is very small. Moreover, since the data is transmitted by the interface circuit 30 in a signal format resistant to electric noise, even if the data processing device is provided at a distance, the influence of the electric noise during that period is reduced.

【0017】[0017]

【別の実施例】なお、上記実施例では、水溶液中のアル
コール濃度を検知しているが、アルコールが混合されて
いる媒体は水に限るものではなく、有機溶媒等の他の媒
体であってもよい。但し、アルコールを混合した場合の
混合溶液の粘度が、アルコール濃度に応じて変化するも
のである必要がある。
[Alternative Embodiment] In the above embodiment, the alcohol concentration in the aqueous solution is detected, but the medium in which the alcohol is mixed is not limited to water, but may be another medium such as an organic solvent. Is also good. However, it is necessary that the viscosity of the mixed solution when alcohol is mixed changes in accordance with the alcohol concentration.

【0018】更に、上記実施例では、被検知物質がアル
コールであり、混合溶液の媒体が水であるが、上記実施
例の構成の濃度センサーは、例えば、(1)混合溶液が
尿であり、被検知物質が塩分である場合、(2)混合溶
液が血液であり、被検知物質が鉛及び鉄分である場合に
も、用いることができる。尿の比重、粘度が塩分に応じ
て変化すること、血液の比重、粘度が鉛及び鉄分に応じ
て変化すること等は、よく知られていることである。
Further, in the above embodiment, the substance to be detected is alcohol, and the medium of the mixed solution is water. However, the concentration sensor of the above embodiment has, for example, (1) a mixed solution of urine, When the substance to be detected is a salt, (2) it can be used also when the mixed solution is blood and the substance to be detected is lead and iron. It is well known that the specific gravity and viscosity of urine change according to salt content, and that the specific gravity and viscosity of blood change according to lead and iron content.

【0019】また、図6に示す構成の発振回路20を用
いてもよい。22、23はインバーターである。
The oscillation circuit 20 having the configuration shown in FIG. 6 may be used. 22 and 23 are inverters.

【0020】また、保持管11の下端部の形状を変え
て、水晶振動板10を斜めに設けてもよい。これによれ
ば、アルコール溶液中の気泡が水晶振動板10に付着す
るのが防止され、気泡の付着により水晶振動板10の動
作が妨げられるのが防止される。
The shape of the lower end portion of the holding tube 11 may be changed, and the quartz plate 10 may be provided obliquely. According to this, the bubbles in the alcohol solution are prevented from adhering to the quartz plate 10, and the attachment of the bubbles is prevented from hindering the operation of the quartz plate 10.

【0021】また、リード線14、15は、保持管11
の内面に導電性インク等で印刷したり、蒸着法、スパッ
タ法等で堆積させたり、導体箔を接着剤で固定したりし
て構成してもよい。これによれば、生産性や耐振動性を
向上させることができる。
The lead wires 14 and 15 are connected to the holding tube 11.
May be printed on the inner surface with conductive ink or the like, deposited by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like, or may be configured by fixing a conductive foil with an adhesive. According to this, productivity and vibration resistance can be improved.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように本発明の濃度センサーによ
れば、混合溶液中で発振させた水晶振動子の固有振動数
を求めることによって被検知物質の濃度を求めることが
できる。具体的には、アルコール溶液中のアルコールの
濃度、又は尿中の塩分の濃度、又は血液中の鉛及び鉄分
の濃度、を求めることができる。そして、例えば、アル
コール溶液中のアルコールの濃度を求めることにより、
アルコール醸造作業の効率化を図ることができる。
As described above, according to the concentration sensor of the present invention, the concentration of the substance to be detected can be obtained by obtaining the natural frequency of the crystal oscillator oscillated in the mixed solution. Specifically, the concentration of alcohol in an alcohol solution, the concentration of salt in urine, or the concentration of lead and iron in blood can be determined. And, for example, by determining the concentration of alcohol in the alcohol solution,
It is possible to improve the efficiency of alcohol brewing work.

【0023】そして本発明では、濃度センサーを、発振
回路と混合溶液中に浸漬する水晶振動子とで構成してい
るので、構成が簡単である。しかも、水晶振動子は小さ
な水晶振動板と両面の電極とで構成できるので、小型化
が可能であり、例えば従来の液口栓を利用して設けるこ
とができ、生産性が良く、安価である。また、従来の例
えばアルコール反応容器等にも容易に実用できる。
In the present invention, since the concentration sensor is constituted by the oscillation circuit and the quartz oscillator immersed in the mixed solution, the constitution is simple. In addition, since the crystal unit can be composed of a small crystal plate and electrodes on both sides, the size can be reduced. For example, the crystal unit can be provided using a conventional liquid port plug, and the productivity is good and the cost is low. . In addition, it can be easily applied to conventional alcohol reaction vessels and the like.

【0024】水晶振動子に、被検知物質の比重の温度係
数を相殺する温度係数を持たせたので、温度変化に基づ
く誤差を減少させて、固有振動数を正確に測定でき、従
って、被検知物質の濃度を正確に求めることができる。
Since the quartz oscillator has a temperature coefficient that cancels out the temperature coefficient of the specific gravity of the substance to be detected, errors due to temperature changes can be reduced, and the natural frequency can be measured accurately. The concentration of a substance can be determined accurately.

【0025】保持管11がガラスでできており、電極1
3が金でできており、水晶振動板10はもちろん水晶で
できている。これらの材料はその化学的性質から衛生面
において安心して用いることのできるものである。しか
も、これらから構成された部分のみが混合溶液に接触す
るようになっている。従って、高度に衛生的であること
が要求される食品や医薬の分野においても好ましく用い
ることができる。
The holding tube 11 is made of glass.
3 is made of gold, and the quartz vibrating plate 10 is of course made of quartz. These materials can be safely used in hygiene due to their chemical properties. In addition, only the portion composed of these is brought into contact with the mixed solution. Therefore, it can be preferably used also in the fields of food and medicine which are required to be highly hygienic.

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

【図1】 本発明の濃度センサーを備えた液口栓を示す
部分縦断面図である。
FIG. 1 is a partial vertical sectional view showing a liquid port plug provided with a concentration sensor of the present invention.

【図2】 図1の一部拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.

【図3】 発振回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an oscillation circuit.

【図4】 インターフェース回路を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an interface circuit.

【図5】 本発明の濃度センサーを用いてアルコール濃
度の異なる複数のアルコール溶液を測定した結果を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a result of measuring a plurality of alcohol solutions having different alcohol concentrations using the concentration sensor of the present invention.

【図6】 発振回路の別の例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of the oscillation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 水晶振動板 11 保持管 12、13 電極 20 発振回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crystal vibrating plate 11 Holding tube 12, 13 Electrode 20 Oscillation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−163640(JP,A) 国際公開93/6452(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 9/00 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-163640 (JP, A) WO 93/6452 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 9/00 JICST file (JOIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の溶媒に所定の被検知物質が溶解し
てなる混合溶液中の被検知物質の濃度を検知する濃度セ
ンサーにおいて、 被検知物質の濃度の変化に応じて固有振動数が変化する
水晶振動子と、水晶振動子を発振させる発振回路とを備
え、水晶振動子を混合溶液に浸漬させて発振させ、その
時の水晶振動子の固有振動数を求めることによって混合
溶液中の被検知物質の濃度を求めるようになっており、 水晶振動子に、被検知物質の比重の温度係数を相殺する
温度係数を持たせており、 上記混合溶液がアルコール溶液であって被検知物質がア
ルコールであり、又は、上記混合溶液が尿であって被検
知物質が塩分であり、又は、上記混合溶液が血液であっ
て被検知物質が鉛及び鉄分であることを特徴とする濃度
センサー。
1. A concentration sensor for detecting a concentration of a substance to be detected in a mixed solution obtained by dissolving a predetermined substance to be detected in a predetermined solvent, wherein a natural frequency changes according to a change in the concentration of the substance to be detected. A crystal oscillator that oscillates the crystal oscillator and a crystal oscillator that oscillates the crystal oscillator, oscillates by immersing the crystal oscillator in the mixed solution, and detects the natural frequency of the crystal oscillator at that time to detect the crystal oscillator. The concentration of the substance is determined.The quartz oscillator has a temperature coefficient that offsets the temperature coefficient of the specific gravity of the substance to be detected.The mixed solution is an alcohol solution and the substance to be detected is alcohol. A concentration sensor, wherein the mixed solution is urine and the substance to be detected is salt, or the mixed solution is blood and the substance to be detected is lead and iron.
【請求項2】 水晶振動子は水晶振動板の両面にそれぞ
れ電極が設けられて構成されており、各電極は発振回路
に電気的に接続されており、水晶振動板は片面のみが混
合溶液に接触するよう設けられている請求項1記載の濃
度センサー。
2. A crystal unit is provided with electrodes provided on both sides of a crystal plate. Each electrode is electrically connected to an oscillation circuit, and only one side of the crystal plate is in a mixed solution. The concentration sensor according to claim 1, wherein the concentration sensor is provided to be in contact with the sensor.
【請求項3】 混合溶液に浸漬させる浸漬部は筒体から
なっており、水晶振動子は水晶振動板の両面にそれぞれ
電極が設けられて構成されており、水晶振動板は上記筒
体の下開口を塞いで上記筒体内をシールするよう設けら
れており、各電極は上記筒体内を通るリード線を介して
発振回路に電気的に接続されており、上記筒体はガラス
でできており、電極は金でできている請求項1記載の濃
度センサー。
3. An immersion part to be immersed in the mixed solution is formed of a cylindrical body, and the crystal unit is provided with electrodes provided on both sides of the crystal plate, respectively. It is provided so as to close the opening and seal the cylinder, each electrode is electrically connected to an oscillation circuit through a lead wire passing through the cylinder, the cylinder is made of glass, The concentration sensor according to claim 1, wherein the electrode is made of gold.
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