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» 2020年11月12日 10時00分 公開

ユニバーサルカウンターの基礎知識(3):ユニバーサルカウンターの利用事例や校正 (2/4)

[TechEyesOnline]

QCM法による微小物質の検出

 液体や気体に含まる微量な物質を検出できるQCM(Quartz Crystal Microbalance)センサーは幅広い分野で使われている。QCMセンサーは、水晶振動子の表面に微量物質が付着するとその量に応じて発振周波数が下がる特性を使っている。水晶振動子の電極表面に測定対象を吸着されるための物質を塗布すれば、選択的なセンサーとなる。

 QCMセンサーを評価する仕組みは下記のようになる。

図4:QCMセンサーの評価

タービン流量計の評価

 タービン流量計は、パイプを流れる流体によって水車を回転させて回転速度から流量を高精度に得ることができる。身近にある水道メーターにはタービン流量計が使われている。

 測定結果を電子信号として読み取れるタービン流量計は、パイプの上部に磁石とピックアップが有り、流れにより磁性体でできたタービンの羽根が回転して磁界を横切る際の磁束密度の変化をピックアップコイルで検知する。ピックアップからの信号をユニバーサルカウンターで測るようにすれば流量計の評価が行える。

図5:タービン流量計の評価

超音波式ガス濃度計の評価

 ガスの濃度によって音速が変化する特性を使ったガス濃度計を評価する際には、密閉したパイプの中にある気体の一方から音を発して、パイプの反対側に到達する音を検出する。音速は気体の温度によって変化するので、気体の温度測定も同時に行う。

 超音波式ガス濃度計を評価する仕組みは下記の通りである。

図6:超音波式ガス濃度計の評価

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