[發明專利]濃度傳感器和濃度檢測裝置

無效

• 申請號: 200680028704.3
• 申請日: 2006-08-02
• 公開（公告）號: CN101238361A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 追田武雄;石井武仁
• 申請（專利權）人: 日本電波工業株式會社
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉春成

技術領域

本發明涉及使用在表面形成有用于吸附檢測對象物的吸附層的、因檢測對象物的吸附而導致固有振動頻率改變的壓電片例如水晶片，通過對該壓電片的固有振動頻率的變化量進行檢測而對檢測對象物的濃度進行檢測的裝置的技術領域。

背景技術

作為微量物質的檢測方法，已知有使用水晶振子的濃度檢測裝置。該濃度檢測裝置是在水晶振子的表面形成用于吸附檢測對象物的吸附層而構成水晶傳感器(濃度傳感器)，利用檢測對象物被吸附層吸附時其固有振動頻率隨其吸附量而變化的現象，對檢測對象物的濃度進行測量的裝置，更具體而言，將振蕩電路連接在水晶傳感器上，同時設置測量振蕩電路的振蕩頻率的測量部，由此構成主要部分。根據該方法，具有以下優點，即，應用范圍寬，作為裝置其結構簡易，此外，由于靈敏度高所以即使是極微量的物質也能夠進行測量。

例如在專利文獻1中，記載有：在對血液、小便等中包含的疫病標志物質進行分析時，如果使用水晶傳感器，則是取代需要昂貴且大型的自動分析裝置的免疫膠乳配件(latex?kit)的有效方法。這樣，在使用水晶傳感器作為生體傳感器的情況下，在水晶振子上形成由對檢測對象物質發生抗體抗原反應的抗體構成的吸附層。

然而，當將傳感器浸漬于液體中時，水晶片的等價串聯電阻值例如會以數百Ω的水準增加，例如如果是純水則增加150Ω左右。因此，雖然以向水晶片供給大能量的方式進行設計，但是水晶振子的電極間容量C0會消耗該能量，成為能量損失。因此，在振蕩電路一側有必要消除電極間容量，但是對于某些水晶傳感器，即使在振蕩電路一側利用電感器消除電極間容量C0，在更換為電極間容量C0不同的水晶傳感器的情況下，也必須每次根據情況對振蕩電路一側的電感器的電感值進行調整。該操作需要在用戶側根據水晶傳感器的種類利用LCR儀表等對電極間容量C0進行測量，根據該測量值進行計算，然后與具有相當的電感值的電感器進行交換，因此繁雜且需要耗時的操作。另外，為了取代更換電感器，也考慮預先準備與使用的水晶傳感器的種類相對應的振蕩電路，但是在這種情況下，系統的成本提高。

還有，在專利文獻2中，記載有必須通過在水晶振子上并聯連接電感而消除電極間容量的情況，但是技術領域完全不同，且不能解決本發明的問題。

專利文獻1：日本專利2001-83154號公報：段落0002、0004

專利文獻2：日本專利實用新型昭和61-85920號公報：圖1

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種在使用因檢測對象物的吸附導致固有振動頻率改變的壓電片的濃度傳感器及使用該濃度傳感器的濃度檢測裝置中，能夠使用共同的振蕩電路，同時能夠應對多種濃度傳感器的技術。

本發明的濃度傳感器是能夠自由裝卸地連接于設置有振蕩電路的測量裝置本體的、用于對檢測對象物的濃度進行檢測的濃度傳感器，其特征在于，包括：壓電振子，該壓電振子包含形成有用于吸附檢測對象物的吸附層的、因檢測對象物的吸附導致固有振動頻率改變的壓電片，和在該壓電片的兩面分別設置的電極；和與上述壓電振子并列地連接的電感器(inductor)。

另一發明的濃度傳感器是能夠自由裝卸地連接于設置有振蕩電路的測量裝置本體的、用于對檢測對象物的濃度進行檢測的濃度傳感器，其特征在于，包括：配線基板，該配線基板能夠自由裝卸地與上述測量裝置本體連接，設置有其一端一側成為與測量裝置本體一側的端子相連接的端子的一對導電通路；壓電振子，該壓電振子設置在上述配線基板上，包含形成有用于吸附檢測對象物的吸附層的、因檢測對象物的吸附導致固有振動頻率改變的壓電片，和在該壓電片的兩面分別設置的電極；上蓋殼體，該上蓋殼體與該壓電振子之間形成有流體的收容空間，具有與該收容空間連通的流體注入口；和電感器，該電感器與上述壓電振子并列地連接，且設置在上述配線基板的一對導電通路之間。

上述電感器的電感(inductance)值優選為，以在上述壓電振子的共振頻率下消除壓電振子的電極容量的電感值和在將壓電振子浸漬在被測量流體中的狀態下能夠振蕩的電感值的最小值的平均值為中心值，相對該中心值設定為±20％的值。另外，優選下述結構，即，在上述配線基板上設置有開口部，上述壓電振子的下面側面對在上述開口部一側形成的凹部。

另外，本發明的濃度檢測裝置的特征在于，包括：上述濃度傳感器；該濃度傳感器的裝卸端子；用于使上述壓電片振蕩的振蕩電路；以及根據來自振蕩電路的振蕩輸出而對檢測對象物的濃度進行檢測的檢測部。