応用物理学会
弊社では湿度センサーに関して
次のような学会発表をしました。
日 :平成12年9月 日
於 :北海道工業大学
学会名 :応用物理学会
容量型湿度センサの酸、アルカリ、有機溶媒雰囲気での安定性
Stability of a capacitive humidity sensor in an acidic, alkaline and organic atmosphere
潟gウプラス、*青山学院大学 ○鈴木一博、礒谷はるな*、澤邊厚仁*
To- Plas Co.,ltd.,*Aoyama-gakuin univ. ○K.Suzuki, H.Isotani* and A.Sawabe*
kazuhiro@ee.aoyama.ac.jp
(はじめに) 様々な雰囲気での湿度計測の要求がある。スルホン系高分子(PS)を感湿材料として用いた湿度センサは空気以外にも酸素、メタン、水素雰囲気においても優れた特性を示すことを報告してきた。今回は、酸、アルカリ、有機溶媒を含む空気中での安定性を調べた。
(実験方法) PSを感湿膜とした電気容量型湿度センサを作製した。これらのセンサを人間に対する許容濃度、およびその100倍の濃度の塩化水素、アンモニア、酢酸エチル、エチルメチルケトン、トルエン、ジエチルエーテル、2-ブタノール、1.2-ジクロロエタン雰囲気に放置し、放置前後の30℃における相対湿度電気容量特性から安定性を評価した。
(実験結果および考察) 許容濃度の雰囲気に4週間放置した場合には、いずれの場合にも明確な電気容量のドリフトは観察されず、その変化幅は相対湿度換算で±1%RH以内であった。表1に示す許容濃度の100倍の場合、塩化水素とアンモニアでは±1%RH以内の変化であったが、有機溶媒雰囲気では比較的大きな変化がみられる。この大きな変化は酢酸エチルとエチルメチルケトンの場合以外は真空熱処理等によって復帰できた。有機溶媒の場合のマイナス方向への変化は、有機分子による感湿膜の膨潤および水分子吸着サイトの占有によって、プラス方向への変化は双極子モーメントの大きい有機分子の膜内残留で説明可能である。
表1 スルホン系高分子湿度センサを許容濃度の
100倍雰囲気に放置した場合のドリフト
| 放置期間 (週) | 2 | 4 |
湿度域 | 低湿 | 高湿 | 低湿 | 高湿 |
| 塩化水素 | -1 | -1 | -1 | -1 |
| アンモニア | -1 | 0 | 0 | 1 |
| 酢酸エチル | -6 | -28 | -8 | -31 |
| エチルメチルケトン | 7 | -13 | 13 | -11 |
| トルエン | -3 | -8 | -6 | -14 |
| ジエチルエーテル | -7 | -24 | -9 | -31 |
| 2-ブタノール | -4 | -17 | -3 | -21 |
| 1.2-ジクロロエタン | -1 | -19 | 0 | -22 |
(単位、%RH)
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