JPH03282349A - 湿度の検出方法 - Google Patents
湿度の検出方法Info
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- JPH03282349A JPH03282349A JP8306190A JP8306190A JPH03282349A JP H03282349 A JPH03282349 A JP H03282349A JP 8306190 A JP8306190 A JP 8306190A JP 8306190 A JP8306190 A JP 8306190A JP H03282349 A JPH03282349 A JP H03282349A
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- humidity
- crystal
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Links
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、湿度の検出方法に関する。更に詳しくは、水
晶振動子を用いた湿度の検出方法に関する。
晶振動子を用いた湿度の検出方法に関する。
従来から、水晶振動子の振動面に感湿膜を形成させた感
湿素子が知られている。これは、感湿膜の吸湿による重
量変化を振動子の共振周波数変化として検出するもので
あり、例えば共振周波数１０ＭＨｚのものはＩＨｚ当り
水分１ｎＨの分解能を有しており、きわめて高感度なセ
ンサとして用いられている。
湿素子が知られている。これは、感湿膜の吸湿による重
量変化を振動子の共振周波数変化として検出するもので
あり、例えば共振周波数１０ＭＨｚのものはＩＨｚ当り
水分１ｎＨの分解能を有しており、きわめて高感度なセ
ンサとして用いられている。
しかしながら、このような水晶振動子湿度センサを単独
で用いる場合には、実際には空気中に存在する煙草の煙
のような微粒子物質を始めとする汚染物質が物理的に吸
着する可能性がある。水晶振動子湿度センサにあっては
、前述の如く共振周波数変化は振動面での質量付加効果
によるものであるため、このような物理的に吸着する物
質に対して全く選択性を有しない以上、これらの汚染物
質の物理的吸着が測定誤差の原因になるのを避けること
ができない。
で用いる場合には、実際には空気中に存在する煙草の煙
のような微粒子物質を始めとする汚染物質が物理的に吸
着する可能性がある。水晶振動子湿度センサにあっては
、前述の如く共振周波数変化は振動面での質量付加効果
によるものであるため、このような物理的に吸着する物
質に対して全く選択性を有しない以上、これらの汚染物
質の物理的吸着が測定誤差の原因になるのを避けること
ができない。
本発明の目的は、水晶振動子湿度センサを用いる湿度の
検出方法において、このような測定誤差を除き、正しい
測定値を与える湿度の測定方法を提供することにある。
検出方法において、このような測定誤差を除き、正しい
測定値を与える湿度の測定方法を提供することにある。
かかる本発明の目的は、特性の等しい２個の水晶振動子
を用い、その内の１個の水晶振動子の振動面に感湿膜を
形成させ１両者の共振周波数の差を相対湿度に対する出
力として検出することによって達成される。
を用い、その内の１個の水晶振動子の振動面に感湿膜を
形成させ１両者の共振周波数の差を相対湿度に対する出
力として検出すること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６ＭＨｚ
以上のものが好んで用いられ、その−例が第１図に平面
図として示されており１例えば表面積が約０．６４ａＪ
の水晶面１に銀電極２，２゛が表裏両面に取付けられ、
それぞれからリード線３，３′が引き出されている。
以上のものが好んで用いられ、その−例が第１図に平面
図として示されており１例えば表面積が約０．６４ａＪ
の水晶面１に銀電極２，２゛が表裏両面に取付けられ、
それぞれからリード線３，３′が引き出されている。
本発明方法においては、第２図に示されるように、特性
の等しい２個の水晶振動子’１．１２が用いられ、その
内の１個の水晶振動子１１の振動面は感湿膜１３によっ
て覆われている。感湿膜としては、任意の親水性高分子
膜が用いられるが、例えば先に本出願人によって提案さ
れている２−ヒドロキシエチルメタクリレートプラズマ
重合膜（特開昭６２−１１８２３７号公報）、ポリ−チ
ーアルキル−し一グルタメート塗膜（同６３−４０８３
５号公報）、ポリビニルブチラール塗膜またはポリビニ
ルブチラール−ポリ−チーアルキル−し一グルタメート
混合物塗膜の加熱乾燥塗膜（同６３−１７３９３６号公
報）、アクリロニトリルプラズマ重合膜の還元処理膜（
同６４−５７１４３号公報）、アルキルメルカプタンプ
ラズマ重合膜（特開平２−１９７４２号公報）、あるい
は水晶振動子表面のＳｉＯ蒸着膜に、スルホン化フェニ
ルトリアルコキシシランを結合させたもの（特開昭６３
−２８２６３１号公報）またはＨ２Ｎ（ＣＨ２）ｎＮＨ
（ＣＨ２）ｍｓｉ（ＯＲ）、を結合させたもの（同６３
−２４３８３４号公報）などが好んで用いられ、更にア
ルキルトリアルコキシシランのプラズマ重合膜なども用
いられる。
の等しい２個の水晶振動子’１．１２が用いられ、その
内の１個の水晶振動子１１の振動面は感湿膜１３によっ
て覆われている。感湿膜としては、任意の親水性高分子
膜が用いられるが、例えば先に本出願人によって提案さ
れている２−ヒドロキシエチルメタクリレートプラズマ
重合膜（特開昭６２−１１８２３７号公報）、ポリ−チ
ーアルキル−し一グルタメート塗膜（同６３−４０８３
５号公報）、ポリビニルブチラール塗膜またはポリビニ
ルブチラール−ポリ−チーアルキル−し一グルタメート
混合物塗膜の加熱乾燥塗膜（同６３−１７３９３６号公
報）、アクリロニトリルプラズマ重合膜の還元処理膜（
同６４−５７１４３号公報）、アルキルメルカプタンプ
ラズマ重合膜（特開平２−１９７４２号公報）、あるい
は水晶振動子表面のＳｉＯ蒸着膜に、スルホン化フェニ
ルトリアルコキシシランを結合させたもの（特開昭６３
−２８２６３１号公報）またはＨ２Ｎ（ＣＨ２）ｎＮＨ
（ＣＨ２）ｍｓｉ（ＯＲ）、を結合させたもの（同６３
−２４３８３４号公報）などが好んで用いられ、更にア
ルキルトリアルコキシシランのプラズマ重合膜なども用
いられる。
測定は、これら２個の水晶振動子１１．１２を同じセン
サセル１４内に設置し、それぞれリード＠３．３’によ
って水晶振動子と接続された発振回路Ｉｓ、１６を経由
して、両水晶振動子の共振周波数の差分をユニバーサル
カウンタ１７で測定することにより行われる。
サセル１４内に設置し、それぞれリード＠３．３’によ
って水晶振動子と接続された発振回路Ｉｓ、１６を経由
して、両水晶振動子の共振周波数の差分をユニバーサル
カウンタ１７で測定することにより行われる。
〔作用〕および〔発明の効果〕
感湿膜を形成させた方の水晶振動子は、感湿膜の吸湿に
よる質量付加効果によって、その共振周波数が相対湿度
に対して、良好な相関をもって変化する。しかるに、実
際には空気中の微粒子などの汚染物質の物理的吸着によ
り、それ以上に共振周波数が変化するが、このような原
因に基づく共振周波数変化は、感湿膜を形成させない方
の水晶振動子においても等しく生ずるため、両水晶振動
子の共振周波数の差をみることにより、微粒子などの汚
染物質の物理的吸着に起因する共振周波数の変化分を相
殺し、正しい湿度を測定することができる。
よる質量付加効果によって、その共振周波数が相対湿度
に対して、良好な相関をもって変化する。しかるに、実
際には空気中の微粒子などの汚染物質の物理的吸着によ
り、それ以上に共振周波数が変化するが、このような原
因に基づく共振周波数変化は、感湿膜を形成させない方
の水晶振動子においても等しく生ずるため、両水晶振動
子の共振周波数の差をみることにより、微粒子などの汚
染物質の物理的吸着に起因する共振周波数の変化分を相
殺し、正しい湿度を測定することができる。
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例
第１図に示される形状の水晶振動子（ＯＲＩＯＮ製品Ａ
Ｔカット、１０．１７０ＭＨｚ用）をプラズマ反応容器
内に設置し、真空排気後容器内圧力が０．０８Ｔｏｒｒ
になるようメチルトリメトキシシランモノマーガスを充
満させ、この段階で周波数１３．５６ＭＨｚの高周波を
照射し、容器内にプラズマを発生させた。このときの条
件は、放電出力６０ｗ、放電時間３０分間である。
Ｔカット、１０．１７０ＭＨｚ用）をプラズマ反応容器
内に設置し、真空排気後容器内圧力が０．０８Ｔｏｒｒ
になるようメチルトリメトキシシランモノマーガスを充
満させ、この段階で周波数１３．５６ＭＨｚの高周波を
照射し、容器内にプラズマを発生させた。このときの条
件は、放電出力６０ｗ、放電時間３０分間である。
このようにして、水晶振動子表面に厚さ約８０００人の
プラズマ重合膜を形成させた後、これを６５℃、９５％
ＲＨの雰囲気中に２７時間放置し、ヒステリシスの軽減
を図った。
プラズマ重合膜を形成させた後、これを６５℃、９５％
ＲＨの雰囲気中に２７時間放置し、ヒステリシスの軽減
を図った。
このようにして感湿膜を形成させた水晶振動子と感湿膜
を形成させない同じ水晶振動子とを用い、第２図のセン
サセル（室温、５０％ＲＨ）内に煙草の煙１８を導入し
たところ、ユニバーサルカウンタの指示値は煙の導入前
と比べ殆んど変化しなかった。
を形成させない同じ水晶振動子とを用い、第２図のセン
サセル（室温、５０％ＲＨ）内に煙草の煙１８を導入し
たところ、ユニバーサルカウンタの指示値は煙の導入前
と比べ殆んど変化しなかった。
このことから、煙草の煙に含まれる微粒子の物理的吸着
による影響が殆んど相殺されたことが確認された。
による影響が殆んど相殺されたことが確認された。
このような結果は、第３〜４図のグラフに具体的に示さ
れる。即ち、相対湿度１０％の段階での周波数変化量を
ＯＨｚとしたとき、相対湿度を５０％に上げ、経過時間
と共に感湿膜付き水晶振動子（ａ）と感湿膜なし水晶振
動子（ｂ）との周波数変化量を測定すると、清浄空気中
（第３図）では（、）、（ｂ）共一定の値を示すのに対
し、煙草の煙を導入した場合（第４図）には、（ａ）、
（ｂ）共経詩的に周波数変化量は増大するものの、その
差は常に一定であることが分かる。
れる。即ち、相対湿度１０％の段階での周波数変化量を
ＯＨｚとしたとき、相対湿度を５０％に上げ、経過時間
と共に感湿膜付き水晶振動子（ａ）と感湿膜なし水晶振
動子（ｂ）との周波数変化量を測定すると、清浄空気中
（第３図）では（、）、（ｂ）共一定の値を示すのに対
し、煙草の煙を導入した場合（第４図）には、（ａ）、
（ｂ）共経詩的に周波数変化量は増大するものの、その
差は常に一定であることが分かる。
第１図は１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。第２図は、本発明の測定方法の一態様の概
要図である。また、第３〜４図は、それぞれ清浄空気中
または煙草の煙中での各水晶振動子の経時的周波数変化
量を示すグラフである。 （符号の説明） １１・・・・・・・・感湿膜を設けた水晶振動子１２・
・・・・・・・感湿膜を設けない水晶振動子１５．１６
・・・・・発振回路
面図である。第２図は、本発明の測定方法の一態様の概
要図である。また、第３〜４図は、それぞれ清浄空気中
または煙草の煙中での各水晶振動子の経時的周波数変化
量を示すグラフである。 （符号の説明） １１・・・・・・・・感湿膜を設けた水晶振動子１２・
・・・・・・・感湿膜を設けない水晶振動子１５．１６
・・・・・発振回路
Claims (1)
- １、特性の等しい２個の水晶振動子を用い、その内の１
個の水晶振動子の振動面に感湿膜を形成させ、両者の共
振周波数の差を相対湿度に対する出力として検出するこ
とを特徴とする湿度の検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8306190A JPH03282349A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 湿度の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8306190A JPH03282349A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 湿度の検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03282349A true JPH03282349A (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=13791674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8306190A Pending JPH03282349A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 湿度の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03282349A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2428479A (en) * | 2005-07-20 | 2007-01-31 | Avago Technologies General Ip | Resonant structure used as a humidity sensor |
| JP2013145249A (ja) * | 2013-04-25 | 2013-07-25 | Shimizu Corp | ガスモニタリング装置 |
| JP2020190455A (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 株式会社アルバック | 検出装置及び真空処理装置 |
| KR20220144021A (ko) * | 2021-04-16 | 2022-10-26 | 한국표준과학연구원 | 성층권의 수분측정장치, 이를 포함하는 라디오존데, 수분측정장치의 교정방법 및 이를 이용한 수분측정방법 |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8306190A patent/JPH03282349A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2428479A (en) * | 2005-07-20 | 2007-01-31 | Avago Technologies General Ip | Resonant structure used as a humidity sensor |
| JP2013145249A (ja) * | 2013-04-25 | 2013-07-25 | Shimizu Corp | ガスモニタリング装置 |
| JP2020190455A (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 株式会社アルバック | 検出装置及び真空処理装置 |
| KR20220144021A (ko) * | 2021-04-16 | 2022-10-26 | 한국표준과학연구원 | 성층권의 수분측정장치, 이를 포함하는 라디오존데, 수분측정장치의 교정방법 및 이를 이용한 수분측정방법 |
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