JPH11142314A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPH11142314A JPH11142314A JP31226997A JP31226997A JPH11142314A JP H11142314 A JPH11142314 A JP H11142314A JP 31226997 A JP31226997 A JP 31226997A JP 31226997 A JP31226997 A JP 31226997A JP H11142314 A JPH11142314 A JP H11142314A
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- Japan
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- gas
- permeable
- case
- gas sensor
- air
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ほこり等の微粒子が水晶振動子上に形成した
高分子膜に付着することがなく、長期に亘って発振周波
数が変化しないガスセンサを提供する。 【解決手段】 ２本の足１１，１１を有するステム１２
上に端子１３，１３及びリード線１４，１４を介して発
振用の水晶振動子１５を固定する。水晶振動子１５の表
面には被検ガスを吸着させるための高分子膜が形成され
ている。ステム１２上に固定された水晶振動子１５に
は、ステンレス製のケース１６が被せられる。ケース１
６の一方の平面部１８ａには５つの通気孔１９，１９…
を形成し、平面部１８ａ上には各通気孔１９を覆って全
面にシリコン樹脂からなる通気性封止膜２０を形成す
る。
高分子膜に付着することがなく、長期に亘って発振周波
数が変化しないガスセンサを提供する。 【解決手段】 ２本の足１１，１１を有するステム１２
上に端子１３，１３及びリード線１４，１４を介して発
振用の水晶振動子１５を固定する。水晶振動子１５の表
面には被検ガスを吸着させるための高分子膜が形成され
ている。ステム１２上に固定された水晶振動子１５に
は、ステンレス製のケース１６が被せられる。ケース１
６の一方の平面部１８ａには５つの通気孔１９，１９…
を形成し、平面部１８ａ上には各通気孔１９を覆って全
面にシリコン樹脂からなる通気性封止膜２０を形成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水晶振動子を応用
したガスセンサに関し、更に詳しくは、ほこり等の微粒
子による水晶振動子の発振周波数の変化が生ずることの
ないガスセンサに関するものである。
したガスセンサに関し、更に詳しくは、ほこり等の微粒
子による水晶振動子の発振周波数の変化が生ずることの
ないガスセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、空気中の被検ガスを検知する
ために、水晶振動子を応用したガスセンサが用いられて
いる。水晶振動子を用いたタイプのガスセンサでは、水
晶振動子の上に高分子膜が形成され、この高分子膜への
被検ガスの吸着により、水晶振動子の発振周波数が変化
することを利用して、空気中の被検ガス濃度が計測され
る。このようなガスセンサでは、高分子膜に吸着される
被検ガスの量は非常に微量なので、高分子膜はほこりな
どが付着しないように常に清浄に保つ必要がある。その
ため、高分子膜を形成した水晶振動子は、通気孔を有す
るケース内に収納され、通気孔にはガス透過フィルター
等が貼り付けられる。或いは、水晶振動子は発泡体のケ
ースに収納される。
ために、水晶振動子を応用したガスセンサが用いられて
いる。水晶振動子を用いたタイプのガスセンサでは、水
晶振動子の上に高分子膜が形成され、この高分子膜への
被検ガスの吸着により、水晶振動子の発振周波数が変化
することを利用して、空気中の被検ガス濃度が計測され
る。このようなガスセンサでは、高分子膜に吸着される
被検ガスの量は非常に微量なので、高分子膜はほこりな
どが付着しないように常に清浄に保つ必要がある。その
ため、高分子膜を形成した水晶振動子は、通気孔を有す
るケース内に収納され、通気孔にはガス透過フィルター
等が貼り付けられる。或いは、水晶振動子は発泡体のケ
ースに収納される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガスセ
ンサに使用されるガス透過フィルターや発泡体に形成さ
れている空孔は、最小でも０．１μｍの大きさであり、
これ以下の大きさの微粒子の侵入を防止することはでき
ない。そのため、長期に亘ってガスセンサを使用してい
ると、このような微粒子が高分子膜に徐々に付着し、水
晶振動子の発振周波数が変化してしまうという問題点が
指摘されていた。
ンサに使用されるガス透過フィルターや発泡体に形成さ
れている空孔は、最小でも０．１μｍの大きさであり、
これ以下の大きさの微粒子の侵入を防止することはでき
ない。そのため、長期に亘ってガスセンサを使用してい
ると、このような微粒子が高分子膜に徐々に付着し、水
晶振動子の発振周波数が変化してしまうという問題点が
指摘されていた。
【０００４】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するために為されたものであり、本発明の目的は、ほ
こり等の微粒子が水晶振動子の上に形成した高分子膜に
付着することがなく、従って長期に亘って発振周波数が
変化しないガスセンサを提供することである。
決するために為されたものであり、本発明の目的は、ほ
こり等の微粒子が水晶振動子の上に形成した高分子膜に
付着することがなく、従って長期に亘って発振周波数が
変化しないガスセンサを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のガスセンサは、
空気中の被検ガスを吸着させるための高分子膜をその表
面に形成した水晶振動子を有している。水晶振動子の発
振周波数は被検ガスの吸着量に応じて変化するため、こ
の変化量を求めることにより被検ガスの濃度が計測され
る。従って、高分子膜への被検ガス以外のほこり等の吸
着は水晶振動子の発振周波数を変化させてしまうので好
ましくない。本発明では、高分子膜を形成した水晶振動
子は通気孔を有するケース内に収納されており、通気孔
はガス透過性樹脂からなる通気性封止膜で封止されてい
るため、被検ガス分子のみケース内に侵入して高分子膜
に吸着され、ほこり等の微粒子はケース内に侵入するこ
とはない。従って、本発明のガスセンサに於いては高分
子膜は常に清浄であり、長期に亘って水晶振動子の発振
周波数が変化しない。
空気中の被検ガスを吸着させるための高分子膜をその表
面に形成した水晶振動子を有している。水晶振動子の発
振周波数は被検ガスの吸着量に応じて変化するため、こ
の変化量を求めることにより被検ガスの濃度が計測され
る。従って、高分子膜への被検ガス以外のほこり等の吸
着は水晶振動子の発振周波数を変化させてしまうので好
ましくない。本発明では、高分子膜を形成した水晶振動
子は通気孔を有するケース内に収納されており、通気孔
はガス透過性樹脂からなる通気性封止膜で封止されてい
るため、被検ガス分子のみケース内に侵入して高分子膜
に吸着され、ほこり等の微粒子はケース内に侵入するこ
とはない。従って、本発明のガスセンサに於いては高分
子膜は常に清浄であり、長期に亘って水晶振動子の発振
周波数が変化しない。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のガスセンサでは、空気中
の被検ガスを吸着させるための高分子膜を水晶振動子の
上に有している。この高分子膜としては従来より公知の
ものを使用することができ、例えばアクリル樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン系高分子、ポリ
スルホン樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリエチレンテレフタレート等を挙げること
ができる。また、水晶振動子を収納するケースとして
は、例えばステンレス、アルミニウム等の金属製のも
の、プラスチック製のもの等を使用することができる。
の被検ガスを吸着させるための高分子膜を水晶振動子の
上に有している。この高分子膜としては従来より公知の
ものを使用することができ、例えばアクリル樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン系高分子、ポリ
スルホン樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリエチレンテレフタレート等を挙げること
ができる。また、水晶振動子を収納するケースとして
は、例えばステンレス、アルミニウム等の金属製のも
の、プラスチック製のもの等を使用することができる。
【０００７】本発明に於いては、ケースには外気に通じ
る通気孔が設けられ、この通気孔は、通気性封止膜によ
って封止されている。この通気性封止膜には、ガス透過
性樹脂が使用されている。ガス透過性樹脂としては、例
えばシリコン樹脂、フッ素樹脂、メラミン樹脂、セルロ
ース系高分子、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ
スルホン等を挙げることができる。
る通気孔が設けられ、この通気孔は、通気性封止膜によ
って封止されている。この通気性封止膜には、ガス透過
性樹脂が使用されている。ガス透過性樹脂としては、例
えばシリコン樹脂、フッ素樹脂、メラミン樹脂、セルロ
ース系高分子、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ
スルホン等を挙げることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。以下では、本発明を湿度センサに適用
した場合について説明する。湿度センサはガスセンサの
一種であり、被検ガスを水蒸気とするものである。
ながら説明する。以下では、本発明を湿度センサに適用
した場合について説明する。湿度センサはガスセンサの
一種であり、被検ガスを水蒸気とするものである。
【０００９】（実施例）図１は本発明の一実施例に係る
湿度センサの分解斜視図を示している。本実施例の湿度
センサ１０は、２本の足１１，１１を有するステム１２
を有し、ステム１２上には端子１３，１３及びリード線
１４，１４を介して水晶振動子１５が接続されて固定さ
れている。本実施例では、水晶振動子１５の表面には、
空気中の被検ガスを吸着させるための高分子膜（図示せ
ず）が形成されている。この高分子膜はポリメタクリル
酸メチルの１０重量％酢酸ブチル溶液を塗布して乾燥さ
せることにより形成されたものである。
湿度センサの分解斜視図を示している。本実施例の湿度
センサ１０は、２本の足１１，１１を有するステム１２
を有し、ステム１２上には端子１３，１３及びリード線
１４，１４を介して水晶振動子１５が接続されて固定さ
れている。本実施例では、水晶振動子１５の表面には、
空気中の被検ガスを吸着させるための高分子膜（図示せ
ず）が形成されている。この高分子膜はポリメタクリル
酸メチルの１０重量％酢酸ブチル溶液を塗布して乾燥さ
せることにより形成されたものである。
【００１０】ステム１２上に固定された水晶振動子１５
には、ステンレス製のケース１６が被せられる。即ち、
ケース１６の下端部１７がステム１２と嵌合することに
より、水晶振動子１５がケース１６内に収納される。
には、ステンレス製のケース１６が被せられる。即ち、
ケース１６の下端部１７がステム１２と嵌合することに
より、水晶振動子１５がケース１６内に収納される。
【００１１】本実施例ではケース１６は略楕円状の断面
を有し、ケース１６の一方の平面部１８ａには５つの通
気孔１９，１９…が形成されている。また、平面部１８
ａ上には各通気孔１９を覆って全面に通気性封止膜２０
が形成されている。本実施例では通気性封止膜２０は、
シリコン樹脂（信越化学工業株式会社製、ＫＲ−１１
４）を塗布した後、放置又は加熱して硬化させることに
より形成されている。なお、本実施例の湿度センサ１０
では、図１には現れていないが、平面部１８ａと反対側
の平面部１８ｂに於いても、通気孔１９及び通気性封止
膜２０が形成されている。
を有し、ケース１６の一方の平面部１８ａには５つの通
気孔１９，１９…が形成されている。また、平面部１８
ａ上には各通気孔１９を覆って全面に通気性封止膜２０
が形成されている。本実施例では通気性封止膜２０は、
シリコン樹脂（信越化学工業株式会社製、ＫＲ−１１
４）を塗布した後、放置又は加熱して硬化させることに
より形成されている。なお、本実施例の湿度センサ１０
では、図１には現れていないが、平面部１８ａと反対側
の平面部１８ｂに於いても、通気孔１９及び通気性封止
膜２０が形成されている。
【００１２】（比較例１）図２は比較例１の湿度センサ
の分解斜視図を示している。比較例１の湿度センサ３０
は、上記実施例に於いて、通気性封止膜２０に代えてガ
ス透過フィルタ２１（３Ｍ社製、マイクロポーラスフィ
ルタースコッチ）が用いられており、それ以外は上記の
実施例と同様であり、対応する部分には同じ符号が付し
てある。ガス透過フィルタ２１の平面部１８ａに接する
側の面の周縁部には接着剤２２が塗布されており、この
接着剤２２は５つの通気孔１９を塞ぐことなく平面部１
８ａにガス透過フィルタ２１を固定している。
の分解斜視図を示している。比較例１の湿度センサ３０
は、上記実施例に於いて、通気性封止膜２０に代えてガ
ス透過フィルタ２１（３Ｍ社製、マイクロポーラスフィ
ルタースコッチ）が用いられており、それ以外は上記の
実施例と同様であり、対応する部分には同じ符号が付し
てある。ガス透過フィルタ２１の平面部１８ａに接する
側の面の周縁部には接着剤２２が塗布されており、この
接着剤２２は５つの通気孔１９を塞ぐことなく平面部１
８ａにガス透過フィルタ２１を固定している。
【００１３】（比較例２）図３は比較例２の湿度センサ
の分解斜視図を示している。比較例２の湿度センサ４０
は基板３１を有し、この基板３１上に、被検ガスを吸着
させるための高分子膜を有する水晶振動子１５の配線が
行われる。水晶振動子１５を配線した基板３１には、発
泡ポリプロピレンのフィルタ３２が密着するように被せ
られている。即ち、水晶振動子１５は、フィルタ３２の
４本の足３３，３３…が基板３１上の４つの穴３４，３
４…にそれぞれ嵌合することにより密閉されている。
の分解斜視図を示している。比較例２の湿度センサ４０
は基板３１を有し、この基板３１上に、被検ガスを吸着
させるための高分子膜を有する水晶振動子１５の配線が
行われる。水晶振動子１５を配線した基板３１には、発
泡ポリプロピレンのフィルタ３２が密着するように被せ
られている。即ち、水晶振動子１５は、フィルタ３２の
４本の足３３，３３…が基板３１上の４つの穴３４，３
４…にそれぞれ嵌合することにより密閉されている。
【００１４】（発振周波数再現性試験）上記実施例、比
較例１及び比較例２の湿度センサについて、発振周波数
の再現性試験を行った。この試験は、上記３つの湿度セ
ンサを常温常湿（１５〜３５℃、４０〜８０％ＲＨ）下
に放置し、所定時間毎に測定雰囲気（２５℃６０％Ｒ
Ｈ）に於ける水晶振動子の発振周波数を測定することに
より行った。
較例１及び比較例２の湿度センサについて、発振周波数
の再現性試験を行った。この試験は、上記３つの湿度セ
ンサを常温常湿（１５〜３５℃、４０〜８０％ＲＨ）下
に放置し、所定時間毎に測定雰囲気（２５℃６０％Ｒ
Ｈ）に於ける水晶振動子の発振周波数を測定することに
より行った。
【００１５】図４は実施例の湿度センサの発振周波数の
再現性を示している。実施例の湿度センサでは発振周波
数は経時的に殆ど変化せず、ほこり等の微粒子の付着が
全く見られないことを示している。図５は比較例１の湿
度センサの発振周波数の再現性を示している。同図に示
すように、比較例１の湿度センサの発振周波数は経時的
な変化が大きく、ほこり等の微粒子の付着が生じている
ことを示している。同様に、図６は比較例２の湿度セン
サの発振周波数の再現性を示している。比較例２の湿度
センサの発振周波数も経時的な変化が大きいことが分か
る。
再現性を示している。実施例の湿度センサでは発振周波
数は経時的に殆ど変化せず、ほこり等の微粒子の付着が
全く見られないことを示している。図５は比較例１の湿
度センサの発振周波数の再現性を示している。同図に示
すように、比較例１の湿度センサの発振周波数は経時的
な変化が大きく、ほこり等の微粒子の付着が生じている
ことを示している。同様に、図６は比較例２の湿度セン
サの発振周波数の再現性を示している。比較例２の湿度
センサの発振周波数も経時的な変化が大きいことが分か
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明のガスセンサでは、被検ガス吸着
用の高分子膜を形成した水晶振動子を通気孔を有するケ
ースに収納し、通気孔をガス透過性樹脂で封止してある
ので、被検ガスのみを検出するとともに、微細な粒子が
高分子膜に吸着するのを防ぐことができる。従って、本
発明によれば、長期に亘って発振周波数が変化しないガ
スセンサを得ることができる。
用の高分子膜を形成した水晶振動子を通気孔を有するケ
ースに収納し、通気孔をガス透過性樹脂で封止してある
ので、被検ガスのみを検出するとともに、微細な粒子が
高分子膜に吸着するのを防ぐことができる。従って、本
発明によれば、長期に亘って発振周波数が変化しないガ
スセンサを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る湿度センサの分解斜視
図である。
図である。
【図２】比較例１の湿度センサの分解斜視図である。
【図３】比較例２の湿度センサの分解斜視図である。
【図４】実施例の湿度センサの発振周波数の再現性を示
す図である。
す図である。
【図５】比較例１の湿度センサの発振周波数の再現性を
示す図である。
示す図である。
【図６】比較例２の湿度センサの発振周波数の再現性を
示す図である。
示す図である。
１０，３０，４０ 湿度センサ １１ 足 １２ ステム １３ 端子 １４ リード線 １５ 水晶振動子 １６ ケース １７ 下端部 １８ａ，１８ｂ 平面部 １９ 通気孔 ２０ 通気性封止膜 ２１ ガス透過フィルタ ２２ 接着剤 ３１ 基板 ３２ フィルタ ３３ 足 ３４ 穴
Claims (2)
- 【請求項１】 空気中の被検ガスを吸着させるための高
分子膜をその表面に形成した発振用の水晶振動子と、該
水晶振動子を収納し外気に通じる通気孔を有するケース
と、前記通気孔を封止する通気性封止膜とを備えたガス
センサであって、前記通気性封止膜がガス透過性樹脂か
らなることを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項２】 前記ガス透過性樹脂が、シリコン樹脂、
フッ素樹脂、メラミン樹脂、セルロース系高分子、ポリ
塩化ビニル、ポリプロピレン及びポリスルホンからなる
群から選択されるものである請求項１記載のガスセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31226997A JPH11142314A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31226997A JPH11142314A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11142314A true JPH11142314A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=18027216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31226997A Pending JPH11142314A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11142314A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010517011A (ja) * | 2007-01-19 | 2010-05-20 | アエロクライン・アクチボラゲット | 分析装置 |
| JP2011038979A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Fujitsu Ltd | イオンセンサ、イオン分析装置、及びイオン分析方法 |
| JP2013076644A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Kyocera Crystal Device Corp | 微少質量測定用センサ素子 |
| CN108896610A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-11-27 | 应达利电子股份有限公司 | 一种湿度测量仪及其使用、制作方法 |
| KR102159941B1 (ko) * | 2019-06-10 | 2020-09-25 | 울산과학기술원 | Qcm 센서를 포함하는 전기식 입자 분석 장치 |
-
1997
- 1997-11-13 JP JP31226997A patent/JPH11142314A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010517011A (ja) * | 2007-01-19 | 2010-05-20 | アエロクライン・アクチボラゲット | 分析装置 |
| US8834798B2 (en) | 2007-01-19 | 2014-09-16 | Aerocrine Ab | Analysis device |
| JP2011038979A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Fujitsu Ltd | イオンセンサ、イオン分析装置、及びイオン分析方法 |
| JP2013076644A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Kyocera Crystal Device Corp | 微少質量測定用センサ素子 |
| CN108896610A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-11-27 | 应达利电子股份有限公司 | 一种湿度测量仪及其使用、制作方法 |
| KR102159941B1 (ko) * | 2019-06-10 | 2020-09-25 | 울산과학기술원 | Qcm 센서를 포함하는 전기식 입자 분석 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041101 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060605 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060613 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060811 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060926 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |