浓度传感器和浓度检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种浓度传感器，目的在于对于使用因检测对象物的吸附而导致固有振动频率改变的压电片例如水晶片的浓度传感器，使其抑制因电极间容量而对振荡能量的消耗，并且能够应用于粘性不同的各种被测量流体，另外虽然使用共同的振荡电路却能够应用于多种浓度传感器。作为具体的解决方法，将该电感器相对于压电片并列连接，其电感值根据在压电片的共振频率消除电极间容量的电感值Ｌｍａｘ和在将压电片浸渍于被测量流体中的状态下评价为能够振荡的最小电感值的电感值Ｌｍｉｎ之间的、电感值与振荡环路增益的关系而决定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浓度传感器和浓度检测装置
5 本专利技术涉及使用在表面形成有用于吸附检测对象物的吸附层的、 因检测对象物的吸附而导致固有振动频率改变的压电片例如水晶片， 通过对该压电片的固有振动频率的变化量进行检测而对检测对象物的 浓度进行检测的装置的
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技术介绍
作为微量物质的检测方法，已知有使用水晶振子的浓度检测装置。 该浓度检测装置是在水晶振子的表面形成用于吸附检测对象物的吸附 层而构成水晶传感器(浓度传感器)，利用检测对象物被吸附层吸附时 其固有振动频率随其吸附量而变化的现象，对检测对象物的浓度进行15 测量的装置，更具体而言，将振荡电路连接在水晶传感器上，同时设 置测量振荡电路的振荡频率的测量部，由此构成主要部分。根据该方 法，具有以下优点，即，应用范围宽，作为装置其结构简易，此外， 由于灵敏度高所以即使是极微量的物质也能够进行测量。例如在专利文献中，记载有在对血液、小便等中包含的疫病20 标志物质进行分析时，如果使用水晶传感器，则是取代需要昂贵且大型的自动分析装置的免疫胶乳配件(latex kit)的有效方法。这样，在使用水晶传感器作为生体传感器的情况下，在水晶振子上形成由对检 测对象物质发生抗体抗原反应的抗体构成的吸附层。然而，当将传感器浸渍于液体中时，水晶片的等价串联电阻值例25如会以数百Q的水准增加，例如如果是纯水则增加150Q左右。因此，虽然以向水晶片供给大能量的方式进行设计，但是水晶振子的电极间容量CO会消耗该能量，成为能量损失。因此，在振荡电路一侧有必要 消除电极间容量，但是对于某些水晶传感器，即使在振荡电路一侧利 用电感器消除电极间容量CO，在更换为电极间容量CO不同的水晶传 30感器的情况下，也必须每次根据情况对振荡电路一侧的电感器的电感值进行调整。该操作需要在用户侧根据水晶传感器的种类利用LCR仪 表等对电极间容量CO进行测量，根据该测量值进行计算，然后与具有 相当的电感值的电感器进行交换，因此繁杂且需要耗时的操作。另外， 为了取代更换电感器，也考虑预先准备与使用的水晶传感器的种类相 5 对应的振荡电路，但是在这种情况下，系统的成本提高。还有，在专利文献2中，记载有必须通过在水晶振子上并联连接电感而消除电极间容量的情况，但是
完全不同，且不能解决 本专利技术的问题。专利文献l:日本专利2001-83154号公报段落0002、 0004 J0 专利文献2:日本专利技术昭和61-85920号公报图l
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种在使用因 检测对象物的吸附导致固有振动频率改变的压电片的浓度传感器及使15 用该浓度传感器的浓度检测装置中，能够使用共同的振荡电路，同吋能够应对多种浓度传感器的技术。本专利技术的浓度传感器是能够自由装卸地连接于设置有振荡电路的 测量装置本体的、用于对检测对象物的浓度进行检测的浓度传感器，其特征在于，包括压电振子，该压电振子包含形成有用于吸附检测 20 对象物的吸附层的、因检测对象物的吸附导致固有振动频率改变的压 电片，和在该压电片的两面分别设置的电极；和与上述压电振子并列地连接的电感器(inductor)。另一专利技术的浓度传感器是能够自由装卸地连接于设置有振荡电路 的测量装置本体的、用于对检测对象物的浓度进行检测的浓度传感器，25 其特征在于，包括配线基板，该配线基板能够自由装卸地与上述测 量装置本体连接，设置有其一端一侧成为与测量装置本体一侧的端子 相连接的端子的一对导电通路；压电振子，该压电振子设置在上述配 线基板上，包含形成有用于吸附检测对象物的吸附层的、因检测对象 物的吸附导致固有振动频率改变的压电片，和在该压电片的两面分别30 设置的电极；上盖壳体，该上盖壳体与该压电振子之间形成有流体的 收容空间，具有与该收容空间连通的流体注入口；和电感器，该电感器与上述压电振子并列地连接，且设置在上述配线基板的一对导电通 路之间。上述电感器的电感(inductance)值优选为，以在上述压电振子的 共振频率下消除压电振子的电极容量的电感值和在将压电振子浸渍在 被测量流体中的状态下能够振荡的电感值的最小值的平均值为中心 值，相对该中心值设定为±20%的值。另夕卜，优选下述结构，即，在上 述配线基板上设置有开口部，上述压电振子的下面侧面对在上述开口另外r本专利技术的浓度检测装置的特征在于，包括上述浓度传感 ]0 器；该浓度传感器的装卸端子；用于使上述压电片振荡的振荡电路； 以及根据来自振荡电路的振荡输出而对检测对象物的浓度进行检测的 检测部。根据本专利技术，因为相对于构成浓度传感器的压电片并列连接有电 感器，所以通过将其电感值决定为适当的值，能够抑制电极间容量对 15 振荡能量的消耗，并且在粘性不同的各种被检测液体(试样流体)中 振荡不会停止。而且，因为在浓度传感器中设置有电感器，对于各种 浓度传感器能够不调整振荡电路侧，即，虽然作为共同的振荡电路同 吋还能够适用于各种浓度传感器，所以在用户侧不需要调整振荡电路 侧这样繁杂且耗时的操作。 附图说明图1是表示包含本专利技术的浓度传感器的浓度检测装置的实施方式 的外观的立体图。图2是表示上述实施方式中使用的浓度传感器的纵截面图。图3是表示上述实施方式中使用的水晶振子及周边的配线的说明图。图4是表示上述实施方式中使用的浓度传感器基板及配线的平面图。图5是表示用于决定在上述实施方式中使用的浓度传感器中设置 30的电感器的电感值的数据的说明图。图6是表示上述实施方式的浓度检测装置的电路框图。具体实施方式下面使用附图详细说明本专利技术的实施方式。首先对浓度检测装置 的全体结构进行简单的说明。该浓度检测装置如图1所示，设置有多个、例如8个浓度传感器(水晶传感器)1，以及以能够自由装卸的方 5 式安装该浓度传感器1的测量装置本体100。如图1和图2所示，浓度 传感器1设置有配线基板例如印刷基板21，在该印刷基板21上，形成 有开口部23a。在上述印刷基板21的表面侧重叠有橡胶片22，在该橡 胶片22上设置有凹部23。在橡胶片22的下面侧，与该凹部23对应的 部位突出，该突出部位与上述开口部23嵌合。另外，以堵塞上述凹部 10 23的方式设置有作为压电振子的水晶振子24。即，水晶振子24的一 面侧(下面侧)向着上述开口部23 —侧，水晶振子24的下面侧通过 上述凹部23成为密闭空间，由此则构成郎之万(Langevin)型的浓度 传感器。进一步，在橡胶片22的上面安装有上盖壳体25。在上盖壳体25 15上形成有用于注入被测量液体的试样溶液的注入口 25a和试样溶液的 观察口25b，从注入口 25a注入试样溶液，于是在水晶振子24的上面 侧的空间内充满试样溶液(成为水晶片浸渍于试样溶液中的状态)。另外，作为浓度传感器1的结构，也可以是以下结构，即，以堵 塞上述开口部23a的方式将水晶振子24装载于印刷基板21的表面而 20设置，利用橡胶片22压住水晶振子24的周边部。如图3所示，水晶振子24例如在圆形水晶片20的两面分别设置 有电极24a、 24b (背面侧的电极24b与正面侧的周边部连续而形成)， 这些电极24a、 24b通过导电性粘结剂26分别与作为设置在基板21上 的一对导电通路的印刷配线27a、 27b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浓度传感器，其是一种能够自由装卸地连接于设置有振荡电路的测量装置本体的、用于对检测对象物的浓度进行检测的浓度传感器，其特征在于，包括：　　　　压电振子，该压电振子包含形成有用于吸附检测对象物的吸附层的、因检测对象物的吸附导致固有振动频率改变的压电片，和在该压电片的两面分别设置的电极；和　　　　与所述压电振子并列地连接的电感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：追田武雄，石井武仁，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]