水晶振動子を用いたにおい識別システムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11556021
• Research Institution: Kochi National College of Technology
• Principal Investigator: 岸本 誠一 高知工業高等専門学校, 電気工学科, 講師 (90177816)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 沢村 正義 高知工業高等専門学校, 農学部, 教授 (20038300)
• Keywords: 水晶振動子 / におい / におい識別 / センサ / 柑橘類

Research Abstract

本研究のにおい識別システムは、吸着膜を塗布した水晶振動子の発振周波数がにおい物質の付着状態によって微小変化することを利用している。吸着膜の種類によって周波数の変化は異なり、いくつかの吸着膜の周波数変化をパターン処理することによって、においを検知することが可能である。本年度は、このシステムの実用化を目的としてシステムの小型化や安定化について検討した。その適用分野として、高知県の地場産品の一つである柑橘類果実のにおいの識別を目指した。
本研究で開発したシステムは、6つの水晶振動子発振回路、エアポンプなどの排気系、周波数カウンタ、データ収集スキャナユニット、およびパソコンから構成されている。本研究では、実用的なシステムに近づけるため、以下のことに取り組んだ。
(1)エアポンプを小型のものに取り替え、最適な流量について検討した。
(2)ヒータを改良し、におい試料の気化温度、センサ・セルまでのパイプの温度の最適値について検討した。
(3)水晶振動子発振回路を小型に作り直し、回路相互間で影響がないように、グランド線の配線等について検討した。
(4)センサ・セル容器の試作をいくつか行い、におい分子の流れや排気系について検討した。また、水晶振動子の取り付けにはソケットを採用い、取り付け・はずしを容易にした。
(5)発振回路、エアポンプ、ヒータ等の電源をまとめた.
以上の改良によって、システムの小型化と安定化が図れ、また、それぞれの箇所において設定温度等の最適化を図ることができた。柑橘系果実をにおい試料とした測定値においても、再現性があることを確認し、果実の種類によって固有の発振周波数の変化パターンが得られた。

Research Products

• [Publications] 岸本誠一, 沢村正義: "6つの水晶振勲子を用いたにおい識別システムの開発"高知工業高等専門学校学術紀要. No.46. 19-26 (2001)
• [Publications] 岸本誠一, 沢村正義: "柑橘系果実を対象として水晶振動子を用いたにおい識別の試み"AROMA RESEARCH. No.7. 55-59 (2001)