JP3301144B2 - 一酸化炭素検出素子 - Google Patents
一酸化炭素検出素子Info
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- JP3301144B2 JP3301144B2 JP04354893A JP4354893A JP3301144B2 JP 3301144 B2 JP3301144 B2 JP 3301144B2 JP 04354893 A JP04354893 A JP 04354893A JP 4354893 A JP4354893 A JP 4354893A JP 3301144 B2 JP3301144 B2 JP 3301144B2
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- Japan
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- carbon monoxide
- concentration
- piezoelectric substrate
- metal composite
- composite oxide
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばボンベに充填し
たＣＯの濃度を酸素共存下においても検知することので
きる一酸化炭素検出素子に関するものである。
たＣＯの濃度を酸素共存下においても検知することので
きる一酸化炭素検出素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＣＯを検出定量する一酸化炭
素検出素子が提案されている。例えば、酸化錫（ＳｎＯ
2）薄膜を用いた一酸化炭素検出素子は前記ＳｎＯ2薄膜
によりＣＯを吸着し、前記ＳｎＯ2薄膜の電気抵抗値の
変化を利用してＣＯの濃度を検出できる。
素検出素子が提案されている。例えば、酸化錫（ＳｎＯ
2）薄膜を用いた一酸化炭素検出素子は前記ＳｎＯ2薄膜
によりＣＯを吸着し、前記ＳｎＯ2薄膜の電気抵抗値の
変化を利用してＣＯの濃度を検出できる。
【０００３】また、一般に酸素欠陥構造あるいはペロブ
スカイト型構造を有する金属複合酸化物がＣＯを吸着お
よび吸収することが知られている。
スカイト型構造を有する金属複合酸化物がＣＯを吸着お
よび吸収することが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の技
術では、選択的にＣＯを検出することができず、雰囲気
中に酸素（Ｏ2）が存在する場合、Ｏ2も吸着してしまう
ため正確なＣＯの濃度が得られないという課題があっ
た。
術では、選択的にＣＯを検出することができず、雰囲気
中に酸素（Ｏ2）が存在する場合、Ｏ2も吸着してしまう
ため正確なＣＯの濃度が得られないという課題があっ
た。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、雰囲
気中にＯ2が存在しても選択的にＣＯを検出することが
できる一酸化炭素検出素子を提供することを目的とした
ものである。
気中にＯ2が存在しても選択的にＣＯを検出することが
できる一酸化炭素検出素子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】上記目的を達成するため
に本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された
弾性波を励振するための電極と、弾性波伝播路上に配置
されたＣＯを選択的に吸着および吸収する金属複合酸化
物とから成るものである。
に本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された
弾性波を励振するための電極と、弾性波伝播路上に配置
されたＣＯを選択的に吸着および吸収する金属複合酸化
物とから成るものである。
【０００７】
【作用】本発明は上記構成によって、圧電基板上に酸素
共存下でＣＯを選択的に吸着および吸収する金属複合酸
化物を薄膜で形成し、前記金属複合酸化物にＣＯを吸着
および吸収させる。さらに電極に高周波を印加すること
により前記圧電基板表面に弾性波を励振させる。そして
周波数の変化よりＣＯの濃度を検出することができる。
共存下でＣＯを選択的に吸着および吸収する金属複合酸
化物を薄膜で形成し、前記金属複合酸化物にＣＯを吸着
および吸収させる。さらに電極に高周波を印加すること
により前記圧電基板表面に弾性波を励振させる。そして
周波数の変化よりＣＯの濃度を検出することができる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１において、ニオブ酸リチウムに
より厚さ０．５mm程度の矩形状に形成した圧電基板１の
一方の表面の両端部に、弾性波を励振するための一対の
櫛形電極２、３を金により形成した。さらに酸素欠陥構
造を持つ金属複合酸化物４としてイットリウムバリウム
銅酸化物（ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7 ）を反応性高周波マグネト
ロンスパッタリング法により圧電基板１の弾性波伝播路
上に形成した。膜厚は約５０００Åであった。
しながら説明する。図１において、ニオブ酸リチウムに
より厚さ０．５mm程度の矩形状に形成した圧電基板１の
一方の表面の両端部に、弾性波を励振するための一対の
櫛形電極２、３を金により形成した。さらに酸素欠陥構
造を持つ金属複合酸化物４としてイットリウムバリウム
銅酸化物（ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7 ）を反応性高周波マグネト
ロンスパッタリング法により圧電基板１の弾性波伝播路
上に形成した。膜厚は約５０００Åであった。
【０００９】このようにして得られた一酸化炭素検出素
子を種々の濃度のＣＯおよびＯ2 の混合ガスに接触させ
た。さらに前記一酸化炭素検出素子を図２に示す抵抗加
熱体５により加熱し、ＣＯ吸着および吸収の温度依存性
を調べた。入口濃度がＣＯ５０ppm、酸素１０％の時の
出口ＣＯ濃度の測定結果を図３に示す。図３より約３０
０℃において最も吸着しており、入口ＣＯ濃度の約３０
％が吸着していることがわかる。
子を種々の濃度のＣＯおよびＯ2 の混合ガスに接触させ
た。さらに前記一酸化炭素検出素子を図２に示す抵抗加
熱体５により加熱し、ＣＯ吸着および吸収の温度依存性
を調べた。入口濃度がＣＯ５０ppm、酸素１０％の時の
出口ＣＯ濃度の測定結果を図３に示す。図３より約３０
０℃において最も吸着しており、入口ＣＯ濃度の約３０
％が吸着していることがわかる。
【００１０】次に温度を３００℃に保ち、入口酸素濃度
を変化させたときの出口ＣＯ濃度の測定結果を図４に示
す。図４より酸素濃度が変化してもＣＯ濃度は一定であ
ることが判る。
を変化させたときの出口ＣＯ濃度の測定結果を図４に示
す。図４より酸素濃度が変化してもＣＯ濃度は一定であ
ることが判る。
【００１１】次に約３００℃に保ちながら、種々の濃度
のＣＯガスに接触させ、前記櫛形電極２、３に高周波を
印加し、ＣＯの吸着により変化する周波数を調べた。各
ＣＯ濃度における周波数の変化を図５に示す。図５より
ＣＯが吸着するために周波数が小さくなることが確認で
きる。これは、金属複合酸化物４のイットリウムバリウ
ム銅酸化物がＣＯを吸着することにより、重量が増加
し、伝播速度が遅くなり、その結果、周波数が小さくな
ると考えられる。つまり、周波数の変化によりＣＯの吸
着量を知ることができ、単位時間当たりの周波数変化よ
りＣＯの濃度を検知することができる。図６にＣＯの濃
度とともに周波数変化が大きくなることを示す。
のＣＯガスに接触させ、前記櫛形電極２、３に高周波を
印加し、ＣＯの吸着により変化する周波数を調べた。各
ＣＯ濃度における周波数の変化を図５に示す。図５より
ＣＯが吸着するために周波数が小さくなることが確認で
きる。これは、金属複合酸化物４のイットリウムバリウ
ム銅酸化物がＣＯを吸着することにより、重量が増加
し、伝播速度が遅くなり、その結果、周波数が小さくな
ると考えられる。つまり、周波数の変化によりＣＯの吸
着量を知ることができ、単位時間当たりの周波数変化よ
りＣＯの濃度を検知することができる。図６にＣＯの濃
度とともに周波数変化が大きくなることを示す。
【００１２】また、イットリウムバリウム銅酸化物以外
に酸素欠陥構造あるいはペロブスカイト型構造を有する
金属複合酸化物４としてランタンバリウム銅酸化物、ネ
オジウムバリウム銅酸化物およびサマリウムバリウム銅
酸化物等があるが、各々同様に一酸化炭素の濃度を検知
することができた。
に酸素欠陥構造あるいはペロブスカイト型構造を有する
金属複合酸化物４としてランタンバリウム銅酸化物、ネ
オジウムバリウム銅酸化物およびサマリウムバリウム銅
酸化物等があるが、各々同様に一酸化炭素の濃度を検知
することができた。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の一酸化炭素
検出素子は、圧電基板と弾性波を励震するための電極
と、弾性波伝播路上に配置したＣＯを選択的に吸着およ
び吸収する金属複合酸化物とから成り、ＣＯ吸着および
吸収による周波数の変化よりＣＯの濃度を検出すること
ができる。
検出素子は、圧電基板と弾性波を励震するための電極
と、弾性波伝播路上に配置したＣＯを選択的に吸着およ
び吸収する金属複合酸化物とから成り、ＣＯ吸着および
吸収による周波数の変化よりＣＯの濃度を検出すること
ができる。
【図１】本発明の一酸化炭素検出素子の上面図
【図２】本発明の一酸化炭素検出素子の下面図
【図３】各温度における素子のＣＯ吸着特性を示す図
【図４】入口酸素濃度変化に対する出口ＣＯ濃度を示す
図
図
【図５】各ＣＯ濃度における周波数の変化を示す図
【図６】ＣＯ濃度に対する単位時間当たりの周波数変化
量の関係を示す図
量の関係を示す図
１ 圧電基板 ２ 櫛形電極（入力側） ３ 櫛形電極（出力側） ４ 金属複合酸化物 ５ 抵抗加熱体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黄地 謙三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−35352（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248057（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−307351（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (4)
- 【請求項１】圧電基板と、前記圧電基板上に形成された
弾性波を励振するための電極と、弾性波伝播路上に配置
した一酸化炭素（ＣＯ）を吸着および吸収する金属複合
酸化物とから成る一酸化炭素検出素子。 - 【請求項２】前記金属複合酸化物は、酸素欠陥構造ある
いはペロブスカイト型構造であることを特徴とする請求
項１記載の一酸化炭素検出素子。 - 【請求項３】素子の動作温度範囲は２００〜３００℃で
あることを特徴とする請求項１記載の一酸化炭素検出素
子。 - 【請求項４】圧電基板上には、抵抗加熱体が形成されて
いることを特徴とする請求項１記載の一酸化炭素検出素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04354893A JP3301144B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 一酸化炭素検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04354893A JP3301144B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 一酸化炭素検出素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258210A JPH06258210A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3301144B2 true JP3301144B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=12666815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04354893A Expired - Fee Related JP3301144B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | 一酸化炭素検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3301144B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5992215A (en) * | 1997-05-29 | 1999-11-30 | Sensor Research And Development Corp. | Surface acoustic wave mercury vapor sensors |
| JP3997642B2 (ja) * | 1999-02-24 | 2007-10-24 | トヨタ自動車株式会社 | 一酸化炭素濃度検出装置および一酸化炭素濃度検出方法 |
| JP5231914B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2013-07-10 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 酸化性活性化学種センサ、酸化性活性化学種存在量の測定方法及び酸化性活性化学種存在量の測定装置 |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP04354893A patent/JP3301144B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06258210A (ja) | 1994-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |