JP6212815B2 - 水分濃度センサ及び水分濃度の測定方法 - Google Patents
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Description
弾性表面波を伝搬可能に構成されている弾性表面波伝搬領域を有している基材と、
前記弾性表面波伝搬領域に弾性表面波を励起させ伝搬させるとともに前記弾性表面波伝搬領域を伝搬してきた弾性表面波を検知する弾性表面波励起検知装置と、
を含んでいる弾性表面波素子と;
前記弾性表面波素子の前記基材の表面の少なくとも前記弾性表面波伝搬領域に設けられ、水蒸気を吸着させるシリコン酸化物を含む感応膜と;
備えており、
前記感応膜が露出されている空間中の水蒸気を前記感応膜に吸着させ、前記弾性表面波励起検知装置が検知した弾性表面波の減衰率又は振幅により前記空間中の水分濃度を測定する、
ことを特徴としている。
Claims (10)
- 表面に弾性表面波伝搬表面領域を有した基材、及び弾性表面波を励起し前記弾性表面波伝搬表面領域に前記弾性表面波を伝搬させるとともに前記弾性表面波伝搬表面領域を伝搬してきた前記弾性表面波を検知する弾性表面波励起検知装置を含む弾性表面波素子と、
少なくとも前記弾性表面波伝搬表面領域に設けられた、シリコン酸化物を含む感応膜と、
前記感応膜が露出されている空間中の水蒸気を前記感応膜に吸着させ、前記弾性表面波励起検知装置が検知した前記弾性表面波の遅延時間及び減衰率の測定結果、又は前記弾性表面波の遅延時間及び振幅の測定結果により前記空間中の水分濃度を測定する弾性表面波観測装置と、
を備えることを特徴と水分濃度センサ。 - 前記弾性表面波観測装置が、前記水分濃度が低い場合と高い場合を、前記遅延時間の変化がマイナス方向になる場合とプラス方向になる場合とで判別し、
前記遅延時間から水蒸気の濃度の換算を行うことを特徴とする請求項1に記載の水分濃度センサ。 - 前記シリコン酸化物を化学式SiOxで表したときxの値(シリコン酸化物に含まれるケイ素原子に対する酸素原子の比率)が2未満である、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の水分濃度センサ。
- 前記感応膜が10ナノメートル以上500ナノメートル以下の膜厚で前記基材の前記表面の少なくとも前記弾性表面波伝搬表面領域に成膜されている、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の水分濃度センサ。
- 前記感応膜はゾル−ゲル法により形成され、前記感応膜を前記基材の前記表面の少なくとも前記弾性表面波伝搬表面領域に成膜する際に用いるシリコン酸化物溶液中に含まれるシリコン酸化物の質量比が0.5%以下である、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の水分濃度センサ。
- 前記基材の前記弾性表面波伝搬表面領域は、球の両極を通過する球の最大外周線に沿い球の表面の一部で円環状をしている、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の水分濃度センサ。
- 前記基材は圧電材料により球形状に形成されている、ことを特徴とする請求項6に記載の水分濃度センサ。
- 前記弾性表面波励起検知装置はすだれ状電極を含む、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の水分濃度センサ。
- 弾性表面波伝搬表面領域を有した基材、及び弾性表面波を励起させ前記弾性表面波伝搬表面領域に前記弾性表面波を伝搬させ前記弾性表面波伝搬表面領域を伝搬してきた前記弾性表面波を検知する弾性表面波励起検知装置を備えた弾性表面波素子による水分濃度の測定方法であって、
少なくとも前記弾性表面波伝搬表面領域に設けられたシリコン酸化物を含む感応膜に、空間中の水蒸気を吸着させるステップと、
前記水蒸気が前記感応膜に吸着した状態で、前記弾性表面波励起検知装置が前記弾性表面波の遅延時間及び減衰率を測定、又は前記弾性表面波の遅延時間及び振幅を測定するステップと、
前記弾性表面波励起検知装置が前記遅延時間及び前記減衰率を測定した場合は前記遅延時間及び前記減衰率の測定結果を用い、前記遅延時間及び前記振幅を測定した場合は前記遅延時間及び前記振幅の測定結果を用いて、前記空間中の水分濃度を測定するステップと、
を含むことを特徴とする水分濃度の測定方法。 - 前記水分濃度が低い場合と高い場合を、前記遅延時間の変化がマイナス方向になる場合とプラス方向になる場合とで判別するステップ、
を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の水分濃度の測定方法。
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