JPH05306983A - 匂いセンサ - Google Patents
匂いセンサInfo
- Publication number
- JPH05306983A JPH05306983A JP3205811A JP20581191A JPH05306983A JP H05306983 A JPH05306983 A JP H05306983A JP 3205811 A JP3205811 A JP 3205811A JP 20581191 A JP20581191 A JP 20581191A JP H05306983 A JPH05306983 A JP H05306983A
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- JP
- Japan
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- film
- odor
- lipid
- resonance frequency
- sensor
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製作が容易で応答速度が速く、各種の脂質が
使用可能で、化学的，機械的に耐久性のある匂いセンサ
を実現する。 【構成】 水晶振動子や表面弾性波素子などの圧電素子
の表面に匂い分子吸着性の膜を形成し、この匂い分子吸
着性の膜への匂い分子の吸着による前記匂い分子吸着性
の膜の質量変化を共振周波数変化として取り出す方式の
匂いセンサにおいて、前記匂い分子吸着性の膜としてポ
リ塩化ビニルなどの高分子と脂質との混合膜を用いたこ
とを特徴とする。
使用可能で、化学的，機械的に耐久性のある匂いセンサ
を実現する。 【構成】 水晶振動子や表面弾性波素子などの圧電素子
の表面に匂い分子吸着性の膜を形成し、この匂い分子吸
着性の膜への匂い分子の吸着による前記匂い分子吸着性
の膜の質量変化を共振周波数変化として取り出す方式の
匂いセンサにおいて、前記匂い分子吸着性の膜としてポ
リ塩化ビニルなどの高分子と脂質との混合膜を用いたこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気相中に気化した種々
の匂いを検出する匂いセンサに関するものである。
の匂いを検出する匂いセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の匂いセンサとしては、水晶振動子
や表面弾性波素子などの圧電素子の表面に匂い分子吸着
性の膜を形成し、この匂い分子吸着性の膜への匂い分子
の吸着による匂い分子吸着性の膜の質量変化を共振周波
数変化として取り出す方式のものがあり、匂い分子吸着
性の膜としては、脂質分子のＬＢ膜や脂質分子の塗布膜
やガスクロマトグラフィのカラム固定相材料などが用い
られていた。
や表面弾性波素子などの圧電素子の表面に匂い分子吸着
性の膜を形成し、この匂い分子吸着性の膜への匂い分子
の吸着による匂い分子吸着性の膜の質量変化を共振周波
数変化として取り出す方式のものがあり、匂い分子吸着
性の膜としては、脂質分子のＬＢ膜や脂質分子の塗布膜
やガスクロマトグラフィのカラム固定相材料などが用い
られていた。
【０００３】図４は、このような方式の匂いセンサの従
来例を示す正面図（イ図）および側面図（ロ図）であ
る。図４において、２１は水晶振動子であり、例えばＡ
Ｔカット水晶基板で形成されたものである。この水晶振
動子２１の表面には、金などで形成された金属電極を介
して脂質二分子膜２２が累積されている。このような構
成において、一般的に匂い分子は脂質膜に吸着し易い性
質を持っている。この匂いセンサの脂質二分子膜２２に
空気中の匂い物質が吸着すると、吸着した分だけ膜の質
量が増加する。これに伴って、水晶振動子２１の共振周
波数が低下する。この共振周波数を測定することによ
り、匂いを測定することができる。
来例を示す正面図（イ図）および側面図（ロ図）であ
る。図４において、２１は水晶振動子であり、例えばＡ
Ｔカット水晶基板で形成されたものである。この水晶振
動子２１の表面には、金などで形成された金属電極を介
して脂質二分子膜２２が累積されている。このような構
成において、一般的に匂い分子は脂質膜に吸着し易い性
質を持っている。この匂いセンサの脂質二分子膜２２に
空気中の匂い物質が吸着すると、吸着した分だけ膜の質
量が増加する。これに伴って、水晶振動子２１の共振周
波数が低下する。この共振周波数を測定することによ
り、匂いを測定することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術に示す方式の匂いセンサにおいて、匂い分子吸着
性の膜として用いられる脂質分子のＬＢ膜は、製作が複
雑で量産向きではない。また、脂質分子の塗布膜は、使
用できる脂質の種類が限定されると共に、吸脱着が遅い
ため応答が遅い。更に脂質分子のＬＢ膜と脂質分子の塗
布膜は、脂質の担体が存在しないために、また、ガスク
ロマトグラフィのカラム固定相材料は、液体の膜である
ために、それぞれ機械的強度が小さいという問題点があ
った。
来技術に示す方式の匂いセンサにおいて、匂い分子吸着
性の膜として用いられる脂質分子のＬＢ膜は、製作が複
雑で量産向きではない。また、脂質分子の塗布膜は、使
用できる脂質の種類が限定されると共に、吸脱着が遅い
ため応答が遅い。更に脂質分子のＬＢ膜と脂質分子の塗
布膜は、脂質の担体が存在しないために、また、ガスク
ロマトグラフィのカラム固定相材料は、液体の膜である
ために、それぞれ機械的強度が小さいという問題点があ
った。
【０００５】本発明は上記従来技術の課題を踏まえて成
されたものであり、匂い分子吸着性の膜として、高分子
と脂質の混合膜を用いることにより、製作が容易で応答
速度が速く、各種の脂質が使用可能で、化学的，機械的
に耐久性のある匂いセンサを提供することを目的とした
ものである。
されたものであり、匂い分子吸着性の膜として、高分子
と脂質の混合膜を用いることにより、製作が容易で応答
速度が速く、各種の脂質が使用可能で、化学的，機械的
に耐久性のある匂いセンサを提供することを目的とした
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、水晶振動子や表面弾性波素子などの
圧電素子の表面に匂い分子吸着性の膜を形成し、この匂
い分子吸着性の膜への匂い分子の吸着による前記匂い分
子吸着性の膜の質量変化を共振周波数変化として取り出
す方式の匂いセンサにおいて、前記匂い分子吸着性の膜
としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの高分子と脂質と
の混合膜を用いたことを特徴とするものである。
の本発明の構成は、水晶振動子や表面弾性波素子などの
圧電素子の表面に匂い分子吸着性の膜を形成し、この匂
い分子吸着性の膜への匂い分子の吸着による前記匂い分
子吸着性の膜の質量変化を共振周波数変化として取り出
す方式の匂いセンサにおいて、前記匂い分子吸着性の膜
としてポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの高分子と脂質と
の混合膜を用いたことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、匂い分子吸着性の膜として高
分子と脂質との混合膜を用いた構成としている。したが
って、スピンコ−ト法などで製作できるため、製作が容
易であり、匂い分子の吸脱着が速く、センサとしての応
答速度が速い。また、高分子の担体を有するため、機械
的強度も大きい。
分子と脂質との混合膜を用いた構成としている。したが
って、スピンコ−ト法などで製作できるため、製作が容
易であり、匂い分子の吸脱着が速く、センサとしての応
答速度が速い。また、高分子の担体を有するため、機械
的強度も大きい。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明の匂いセンサの一実施例を示す正面図（イ
図）および側面図（ロ図）である。図１において、１１
は水晶振動子や表面弾性波素子などの圧電素子であり、
図では、例えばＡＴカット水晶基板（共振周波数６ＭH
z）１１ａの両面に金などで形成された金属電極１１ｂ
が形成された水晶振動子である。なお、１１ｃは電極端
子である。１２は水晶振動子１１の片側面の金電極１１
ｂ上に形成した匂い分子吸着性の膜であり、ポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）とジオクチルフォスフェ−ト（脂質）か
らなる平均膜厚約０．２μｍの混合膜である。このよう
な構成において、匂いセンサ１の匂い分子吸着性の膜１
２に匂い分子が吸着すると、吸着した分だけ膜１２の質
量が増加する。これに伴って、水晶振動子１１の共振周
波数が低下する。この共振周波数を測定することによ
り、匂いを測定することができる。
１は本発明の匂いセンサの一実施例を示す正面図（イ
図）および側面図（ロ図）である。図１において、１１
は水晶振動子や表面弾性波素子などの圧電素子であり、
図では、例えばＡＴカット水晶基板（共振周波数６ＭH
z）１１ａの両面に金などで形成された金属電極１１ｂ
が形成された水晶振動子である。なお、１１ｃは電極端
子である。１２は水晶振動子１１の片側面の金電極１１
ｂ上に形成した匂い分子吸着性の膜であり、ポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）とジオクチルフォスフェ−ト（脂質）か
らなる平均膜厚約０．２μｍの混合膜である。このよう
な構成において、匂いセンサ１の匂い分子吸着性の膜１
２に匂い分子が吸着すると、吸着した分だけ膜１２の質
量が増加する。これに伴って、水晶振動子１１の共振周
波数が低下する。この共振周波数を測定することによ
り、匂いを測定することができる。
【０００９】また、図２は図１に示した匂いセンサの評
価装置の構成図である。図２において、１は図１に示し
た本発明の匂いセンサ、２は匂いセンサ１をその内部に
設置し、吸気口２ａと排気口２ｂを有する測定セルであ
る。３は匂いセンサ１の電極端子１１ｃに接続された発
振器であり、この発振器３の出力は記録計４に接続され
ている。５は標準ガス発生器であり、ガス出力は配管６
によって、測定セル２の吸気口２ａに接続されている。
価装置の構成図である。図２において、１は図１に示し
た本発明の匂いセンサ、２は匂いセンサ１をその内部に
設置し、吸気口２ａと排気口２ｂを有する測定セルであ
る。３は匂いセンサ１の電極端子１１ｃに接続された発
振器であり、この発振器３の出力は記録計４に接続され
ている。５は標準ガス発生器であり、ガス出力は配管６
によって、測定セル２の吸気口２ａに接続されている。
【００１０】このような構成において、標準ガス発生器
５は、最初、匂い物質（例えば、ｎ−アミルアセテ−
ト）を含まないガス（空気）を発生している。ガスは配
管６を通じ、吸気口２ａを介して、測定セル２に接続さ
れており、測定セル２内は匂いのないガスで満たされて
いる。匂いセンサ１は発振器３によって、振動数約６Ｍ
Ｈｚにて安定に振動している。
５は、最初、匂い物質（例えば、ｎ−アミルアセテ−
ト）を含まないガス（空気）を発生している。ガスは配
管６を通じ、吸気口２ａを介して、測定セル２に接続さ
れており、測定セル２内は匂いのないガスで満たされて
いる。匂いセンサ１は発振器３によって、振動数約６Ｍ
Ｈｚにて安定に振動している。
【００１１】次に、標準ガス発生器５に、匂い物質を含
むガス（例えば、濃度６２ｐｐｍ）を発生させる。ガス
は同様に測定セルに導かれ、匂いセンサ１の匂い分子吸
着性の膜１２に匂い分子が吸着する。この匂いセンサ１
の匂い分子吸着性の膜１２に匂い分子が吸着すると、吸
着した分だけ膜１２の質量が増大する。これに伴って、
匂いセンサ１（水晶振動子１１）の共振周波数が低下す
るため、発振器３の出力が変化する。
むガス（例えば、濃度６２ｐｐｍ）を発生させる。ガス
は同様に測定セルに導かれ、匂いセンサ１の匂い分子吸
着性の膜１２に匂い分子が吸着する。この匂いセンサ１
の匂い分子吸着性の膜１２に匂い分子が吸着すると、吸
着した分だけ膜１２の質量が増大する。これに伴って、
匂いセンサ１（水晶振動子１１）の共振周波数が低下す
るため、発振器３の出力が変化する。
【００１２】更に、標準ガス発生器５に、再び匂い物質
を含まないガスを発生させる。すると、匂い分子吸着性
の膜１２に吸着していた匂い分子は直ちに脱着し、匂い
分子吸着性の膜１２の質量は最初の状態に戻る。それに
伴い、匂いセンサ１の共振周波数も最初の状態に戻り、
発振器３の出力も最初の状態に戻る。
を含まないガスを発生させる。すると、匂い分子吸着性
の膜１２に吸着していた匂い分子は直ちに脱着し、匂い
分子吸着性の膜１２の質量は最初の状態に戻る。それに
伴い、匂いセンサ１の共振周波数も最初の状態に戻り、
発振器３の出力も最初の状態に戻る。
【００１３】以上の過程を通して、発振器３の出力は、
記録計４によって記録される。その様子を図３に示す。
図３に示すように、匂いセンサの応答速度は非常に速
く、出力は非常に安定している様子がわかる。
記録計４によって記録される。その様子を図３に示す。
図３に示すように、匂いセンサの応答速度は非常に速
く、出力は非常に安定している様子がわかる。
【００１４】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、匂い分子吸着性の膜として、高
分子と脂質との混合膜を用いた構成としている。したが
って、 スピンコ−ト法などで製作できるため、製作が容易で
ある。 ＬＢ膜や二分子膜を作製できない脂質も使用できる。 匂い分子の吸脱着が速く、センサとしての応答速度が
速い。 ガスクロマトグラフィのカラム固定相のように、空気
中で酸化され難い。 高分子の担体を有するため、機械的強度が大きい。 などの効果を有する匂いセンサを実現できる。
うに、本発明によれば、匂い分子吸着性の膜として、高
分子と脂質との混合膜を用いた構成としている。したが
って、 スピンコ−ト法などで製作できるため、製作が容易で
ある。 ＬＢ膜や二分子膜を作製できない脂質も使用できる。 匂い分子の吸脱着が速く、センサとしての応答速度が
速い。 ガスクロマトグラフィのカラム固定相のように、空気
中で酸化され難い。 高分子の担体を有するため、機械的強度が大きい。 などの効果を有する匂いセンサを実現できる。
【図１】本発明の匂いセンサの一実施例を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】本発明の図１の匂いセンサの評価装置の構成図
である。
である。
【図３】図２装置を用いた本発明の匂いセンサの振動数
と時間の関係を示す図である。
と時間の関係を示す図である。
【図４】従来の匂いセンサの一例を示す構成図である。
１ 匂いセンサ ２ 測定セル ２ａ 吸気口 ２ｂ 排気口 ３ 発振器 ４ 記録計 ５ 標準ガス発生器 １１ 水晶振動子 １２ 匂い分子吸着性の膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000006507 横河電機株式会社 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 (72)発明者 山藤 馨 福岡県福岡市中央区草香江１丁目６番21号 (72)発明者 都甲 潔 福岡県福岡市東区美和台２丁目８番32号− ２ (72)発明者 林 健司 福岡県福岡市早良区高取２丁目14番18号− 407 (72)発明者 松野 玄 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 御厨 健太 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 水晶振動子や表面弾性波素子などの圧電
素子の表面に匂い分子吸着性の膜を形成し、この匂い分
子吸着性の膜への匂い分子の吸着による前記匂い分子吸
着性の膜の質量変化を共振周波数変化として取り出す方
式の匂いセンサにおいて、前記匂い分子吸着性の膜とし
てポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの高分子と脂質との混
合膜を用いたことを特徴とする匂いセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3205811A JPH05306983A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 匂いセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3205811A JPH05306983A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 匂いセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306983A true JPH05306983A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=16513092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3205811A Pending JPH05306983A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 匂いセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05306983A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009109343A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Toppan Printing Co Ltd | 匂いセンサ用球状弾性表面波素子および匂いセンシングシステム |
| JP2020012846A (ja) * | 2014-08-29 | 2020-01-23 | 株式会社アロマビット | 嗅覚システム、匂い識別装置、匂い識別方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63222248A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Shigeo Okahata | 苦味または匂い物質の検出方法 |
| JPH01244335A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Tosoh Corp | 匂検出用の化学センサ |
| JPH02228538A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-11 | Seiko Instr Inc | ガス識別センサーシステム |
| JPH03115858A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Sogo Yatsukou Kk | 薬物の生理活性および構造特性を評価する方法 |
-
1991
- 1991-08-16 JP JP3205811A patent/JPH05306983A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63222248A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Shigeo Okahata | 苦味または匂い物質の検出方法 |
| JPH01244335A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Tosoh Corp | 匂検出用の化学センサ |
| JPH02228538A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-11 | Seiko Instr Inc | ガス識別センサーシステム |
| JPH03115858A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Sogo Yatsukou Kk | 薬物の生理活性および構造特性を評価する方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009109343A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Toppan Printing Co Ltd | 匂いセンサ用球状弾性表面波素子および匂いセンシングシステム |
| JP2020012846A (ja) * | 2014-08-29 | 2020-01-23 | 株式会社アロマビット | 嗅覚システム、匂い識別装置、匂い識別方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001226 |