环境测定装置以及环境测定方法_2

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10的质量的随时间的变化 的图表,图4(b)是表示图4(a)的同一环境下的参照用QCM传感器20的质量的随时间的变 化的图表。
[OOW巧憶用QCM传感器10的质量由于腐蚀而随着时间经过增加,但参照用QCM传感器 20由于参照用电极22W具有耐腐蚀性的金形成,所W没有腐蚀所引起的质量的增加。在颗 粒较少的环境下,能够基于测定用QCM传感器10的质量的增加,对腐蚀量进行运算。
[0042] 图5(a)是表示与图4的环境相比颗粒较多的环境下的测定用QCM传感器10的质 量的随时间的变化的图表,图5(b)是表示图5(a)的同一环境下的参照用QCM传感器20的 质量的随时间的变化的图表。图5(c)是表示图5(a)W及图5(b)的图表所示的质量测定 时的湿度的随时间的变化的图表。
[00创在图5(a)所示的图表中,除了示出测定用QCM传感器10的质量随着时间经过单 调增加,还示出了随着质量的变动的多个峰值。另外,在图5(b)所示的图表中,参照用QCM 传感器20的质量随着时间经过单调增加。并且,在图5(b)所示的图表中,参照用QCM传感 器20的质量与图5(a)所示的图表相同示出多个峰值。 W44] 考虑到在图5(a)W及5(b)所示的图表出现的多个波峰是随着分别附着在测定用QCM传感器10W及参照用QCM传感器20的颗粒的吸湿-干燥循环而吸湿W及干燥所引起 的波峰。运是因为图5(a)W及5(b)所示的图表中的波峰在湿度上升W及下降的时间出现。
[0045] 考虑到在图5(b)所示的图表出现的波峰W外的质量的随着时间经过的单调增加 起因于颗粒的附着。运是因为参照用QCM传感器20的参照用电极22W具有耐腐蚀性的金 形成,所W没有腐蚀所引起的质量的增加。
[0046] 考虑到在图5所示的颗粒较多的环境下,通过对测定用QCM传感器10的质量的随 时间的变化与参照用QCM传感器20的质量的随时间的变化的差分进行运算,来对测定用 QCM传感器10的质量的增加进行运算。
[0047] 图6是表示图5(a)W及图5(b)所分别示出的测定用QCM传感器10W及参照用 QCM传感器20的质量的随时间的变化的差分的随时间的变化的图表。 W48] 即使对图5(a)所示的测定用QCM传感器10的质量的随时间的变化与图5(b)所 示的参照用QCM传感器20的质量的随时间的变化的差分进行运算,也未除去起因于颗粒的 吸湿-干燥循环的波峰。运是考虑到因为颗粒的空间分布存在不均,附着于测定用QCM传 感器10的颗粒的量与附着于参照用QCM传感器20的颗粒的量存在差,而排除颗粒的附着 量的差的影响并不容易。
[0049] 在环境测定装置100中,如图4(a)W及4(b)所示在颗粒较少的环境下,能够测定 测定用QCM传感器10的测定用电极12的腐蚀所引起的质量增加。然而,如图5(a)W及 5 (b)所示在颗粒较多的环境下,由于颗粒附着在参照用QCM传感器20而质量增加,除此之 外由于颗粒的吸湿-干燥循环产生质量变动的现象。在颗粒较多的环境下,排除运些现象 的影响,决定测定用QCM传感器10的测定用电极12的腐蚀所引起的测定用QCM传感器10 的质量增加量并不容易。
[0050] 图7是环境测定装置的一个例子的电路框图。
[0051] 环境测定装置1在代替控制部40而配置控制部50运一点与环境测定装置100不 同。另外,环境测定装置1在还具有湿度传感器51、和将表示湿度传感器51检测出的湿度 的湿度模拟信号转换为作为数字信号的湿度信号的湿度值转换部52运一点也与环境测定 装置100不同。
[0052] 控制部50依次执行W下的S个处理。第一处理是获取分别表示测定用QCM传感 器10W及参照用QCM传感器20的振荡频率的计数器信号,并且按照规定的测定间隔获取 表示湿度传感器51检测出的湿度的湿度信号。第一处理与环境测定装置100相同地执行。
[0053] 第二处理是为了排除颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动的影响,而使用获 取的计数器信号中在阔值W下的湿度获取的计数器信号,来评价测定用QCM传感器10W及 参照用QCM传感器20的质量增加。第S处理是为了排除分别附着在测定用QCM传感器10 W及参照用QCM传感器20的颗粒的质量差的影响,评价颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质 量变动。
[0054] 参照图8~10,对控制部50为了排除颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动的 影响而执行的第二处理进行说明。
[0055] 图8是表示相对湿度与QCM传感器的质量增加的关系的图表。
[0056] 图8所示的图表示出十二小时左右的比较短的时间中的测定用QCM传感器10的 质量变动与相对湿度的关系。图8所示的图表基于比较短的时间中的测定用QCM传感器10 的质量变动,能够忽略腐蚀所引起的测定用QCM传感器10的质量增加的影响。 阳057] 在图8所示的图表中,在相对湿度比60%低时,测定用QCM传感器10的质量并未 增加。另一方面,在图8所示的图表中,若相对湿度比60%高,则测定用QCM传感器10的质 量慢慢增加。而且,若相对湿度比70%高,则测定用QCM传感器10的质量急剧增加。
[0058] 在相对湿度比60%低时,测定用QCM传感器10的质量未增加,所W考虑到在相对 湿度比60%低的湿度下,未产生颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动。由于在相对湿 度比60%低的湿度下,未产生颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动,所W若使用在相 对湿度比60%低的湿度获取的计数器信号,则能够排除颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质 量变动的影响。
[0059] 图9是表示从示出测定用QCM传感器10的质量的随时间的变化的图表提取与在 相对湿度在60%W下获取的计数器信号对应的测定点的处理的图。在图9中,黑点是与测 定用QCM传感器10的计数器信号中在相对湿度比60%低的湿度下获取的计数器信号所对 应的测定点。另外,箭头A所表示的直线是使与在60%W下获取的计数器信号对应的测定 点一阶近似后的直线。
[0060] 通过使与在60%W下获取的计数器信号对应的测定点一阶近似并提取,能够从测 定用QCM传感器10的质量的随时间的变化排除颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动 的影响。同样地,通过使与在60%W下获取的计数器信号对应的测定点一阶近似并提取,从 而能够从参照用QCM传感器20的质量的随时间的变化排除颗粒的吸湿-干燥循环所引起 的质量变动的影响。
[0061] 图10(a)是表示示出测定用QCM传感器10的质量的随时间的变化的图表中的由 于电极的腐蚀W及颗粒的附着增加的质量与附着的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变 动量的分离的图。图10化)是表示示出图10(a)的同一环境下的参照用QCM传感器20的 质量的随时间的变化的图表中的由于颗粒的附着增加的质量与附着的颗粒的吸湿-干燥循 环所引起的质量变动量的分离的图。在图10(a)W及10化)中,虚线表示使与相对湿度在 60%W下获取的计数器信号对应的测定点一阶近似后的直线。
[00创在图10(a)中,虚线W下的区域表示测定用QCM传感器10的电极的腐蚀化及附着 于测定用QCM传感器10的颗粒所引起的质量增加量。另外,虚线W上的区域表示附着于测 定用QCM传感器10的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动量。
[006引在图10(b)中,虚线W下的区域表示附着于参照用QCM传感器20的颗粒所引起的 质量增加量,虚线W上的区域表示附着于参照用QCM传感器20的颗粒的吸湿-干燥循环所 引起的质量变动量。
[0064] 在图10(a)中符号b表示的测定用QCM传感器10的电极的腐蚀W及附着于测定 用QCM传感器10的颗粒所引起的质量增加量是图10(a)W虚线表示的近似直线上的测定 结束时间的质量增加量。图10化)中符号d表示的附着于参照用QCM传感器20的颗粒所 引起的质量增加量是图10化)中W虚线表示的近似直线上的测定结束时间的质量增加量。 在第二处理中,提取与W虚线表示的近似直线相当的测定用QCM传感器10W及参照用QCM 传感器20的质量增加量。 W65] 参照图11W及12,对控制部50为了排除分别附着在测定用QCM传感器10W及参 照用QCM传感器20的颗粒的质量差的影响所执行的第S处理进行说明。
[0066] 图11(a)是表示测定用QCM传感器10的质量的随时间的变化的图表中的由于电 极的腐蚀W及颗粒的附着增加的质量与附着于电极的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量 变动量的分离的图。图11(b)是从图11(a)所示的图表提取了附着于电极的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动量后的图表。
[0067] 图11化)所示的图表通过从表示测定用QCM传感器10的质量的随时间的变化的 测定点各个的大小减去在图11(a)中W箭头B表示的直线的对应的测定点的大小而生成。
[0068] 图11(b)所示的图表中的与测定点各个的波峰的高度相当的质量变动量表示附 着于测定用QCM传感器10的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动量。附着于测定用 QCM传感器10的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动量取决于附着于测定用QCM传感 器10的颗粒的质量化及测定时的湿度。特别是,考虑到在湿度相同的情况下,附着于测定 用QCM传感器10的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动量与附着于测定用QCM传感 器10的颗粒的质量理想地成比例。另外,图11(b)所示的图表表示附着于测定用QCM传感 器10的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动量,但也能够提取表示附着于参照用QCM 传感器20的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动量的图表。在表示附着于参照用QCM 传感器20的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动量的图表中,与图表中的测定点各个 的波峰的高度相当的质量变动量也与附着的颗粒的质量成比例。与表示附着于测定用QCM 传感器10W及参照用QCM传感器20的颗粒的吸湿-干燥循环所引起的质量变动量的图表 的波峰的高度相当的同一湿度下的质量变动量与附着于双方的传感器的颗粒的质量成比 例。因此,通过比较表示附着于测定用QCM传感器10W及参照用QCM传感器20的颗粒的 吸湿-干燥循环所引起的质量
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