【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于检测病毒、细菌或者其它的物质的载荷传感器以及载荷检测装置。
技术介绍
1、以往，公开有一种载荷传感器，其利用当附加载荷时应力增加而使导磁率增加或者减少的磁致伸缩元件和当附加载荷时应力减少而使导磁率减少或者增加的磁致伸缩元件来承受载荷，分别利用电磁拾取器来检测当对磁致伸缩元件附加载荷时的各磁致伸缩元件的导磁率变化，并利用电磁拾取器上的电感差来检测载荷(例如，参照专利文献1)。
2、现有技术文献
3、专利文献
4、专利文献1：日本专利公开平6-241920号公报
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、但是，对于专利文献1记载的载荷传感器而言，存在难以检测像病毒、细菌那样微小的物质的重量的技术问题。
3、本专利技术针对这样的技术问题而完成，其目的在于，提供一种载荷传感器以及载荷检测装置，能够检测病毒、细菌那样微小的物质的重量。
4、(二)技术方案
5、为了实现上述目的，本专利技术的载荷传感器的特征在于，具有：振动部，其具有能够进行谐振的磁致伸缩元件或者压电元件；拾取器，其通过基于所述振动部的振动所产生的所述磁致伸缩元件的逆磁致伸缩效应或者所述压电元件的压电效应而产生感应电流或者感应电压；以及物质吸附体，其设置于所述振动部。
6、在本专利技术的载荷传感器中，如果当使振动部谐振时在物质吸附体上吸附物质而使重量增加，则振动部的谐振频率减小，拾取器的感应电动势下降。通过检
7、所述物质吸附体可以由病毒或者细菌的抗体构成。在这种情况下，能够检测与抗体对应的病毒或者细菌。
8、优选所述振动部被所述物质吸附体覆盖至少一部分。在这种情况下，容易使物质吸附体吸附物质。
9、优选所述拾取器由在内部配置了所述振动部的线圈构成。在这种情况下，能够容易地检测振动部的谐振频率减小所引起的感应电动势的下降。
10、优选所述振动部由所述磁致伸缩元件和软磁性体接合而成。在这种情况下，磁致伸缩元件的逆磁致伸缩效应较大，能够使拾取器高效地产生感应电流。
11、所述物质吸附体可以由cd13抗体构成。在这种情况下，能够检测人冠状病毒hcov-229e。
12、优选地，所述磁致伸缩元件由板状的fe-co类合金构成，所述软磁性体由板状的ni-0～20质量％fe类合金或者ni-co类合金构成，所述振动部由所述磁致伸缩元件和所述软磁性体的覆层板构成，具有一端支撑为悬臂梁状的结构。
13、在这种情况下，对于检测病毒、细菌那样微小的物质的载荷而言是有效的。
14、对于本专利技术的载荷传感器而言，除了在空气中之外，也能够在水中、真空中等环境下使用。
15、本专利技术的载荷检测装置的特征在于，具有：所述载荷传感器、使所述振动部谐振的谐振发生装置、以及检测所述拾取器的感应电动势的变化的电压检测部。
16、所述谐振发生装置例如由振动器构成。可以是，所述谐振发生装置由对所述振动部施加交流磁场的交流磁场发生装置或者施加交流电压的压电材料构成。
17、在本专利技术的载荷检测装置中，通过使用本专利技术的载荷传感器利用谐振发生装置使振动部谐振，并利用电压检测部检测拾取器的感应电动势的变化，从而能够检测吸附于物质吸附体的物质的重量。本专利技术的载荷检测装置不限于以数值检测重量的方式，也包括根据重量的变化来检测物质的存在的方式。
18、可以是，本专利技术的载荷检测装置具有：所述的载荷传感器、使所述振动部谐振的谐振发生装置、以及无线信息发送部，该无线信息发送部利用所述拾取器进行发电的电磁感应能量以无线方式发送与所述振动部的谐振频率有关的信号。
19、在这种情况下，如果物质吸附体吸附物质而重量增加，则振动部的谐振频率减小。将该谐振频率的变化作为信号并利用所述电磁感应能量从所述无线信息发送部进行无线发送。由此，能够检测吸附于物质吸附体的物质的重量。
20、优选地，所述无线信息发送部具有：整流电路，其将基于所述拾取器的感应电动势的交流电压转换为直流电压；电容器，其蓄积所述整流电路输出的电荷；无线信息发送电路，其当所述电容器所蓄积的静电能量为一次无线信息发送所需的能量以上时，利用所述静电能量进行无线发送。
21、在这种情况下，当物质吸附体上吸附物质而重量增加时，拾取器的感应电动势下降，所述电容器蓄积电荷的速度下降。因此，无线信息发送电路的发送间隔变化，通过检测该变化，从而能够检测吸附于物质吸附体的物质的重量。
22、可以是，具有向所述载荷传感器施加偏置磁场的磁体。
23、在这种情况下，所述拾取器的发电量增大，能够缩短所述无线信息发送电路的所述无线通信的发送间隔、或者延长发送距离、或者增加传感器信息。
24、本专利技术的载荷检测装置还可以具有：无线信息接收电路，其从所述无线信息发送电路接收无线信息；以及检测单元，其检测所述无线信息接收电路的接收间隔。
25、在这种情况下，能够根据检测单元所检出的接收间隔的变化来检测吸附于物质吸附体的物质的重量。
26、也可以是，本专利技术的载荷传感器具有：两个振动部，其具有能够进行谐振的磁致伸缩元件或者压电元件；两个拾取器，其通过基于所述振动部的振动所产生的所述磁致伸缩元件的逆磁致伸缩效应或者所述压电元件的压电效应而产生感应电流或者感应电压；以及物质吸附体，其设置于所述振动部的一方。
27、在这种情况下，通过使两个振动部同时振动，并比较各拾取器的感应电动势的变化，从而能够检出物质吸附体上的物质吸附。尤其是，当物质吸附体由cd13抗体构成时，振动部不一定总是以相同频率振动，即使在自然界的振动中也能够检测冠状病毒，因此是有效的。
28、本专利技术的载荷传感器适于安装于振动体使用。振动体只要进行振动则可以是任何物体，为了使拾取器高效地产生感应电流，优选在振动部的振动方向上进行振动，并以包含振动部的固有频率的大致恒定的频率进行振动。振动体例如是泵、电动机等工业用机械等。此外，关于振动部，例如可以是，将由软磁性体和磁致伸缩元件接合而成的结构作为复合型磁致伸缩元件进行大量生产，并将该复合型磁致伸缩元件切成期望的部件形状而形成振动部。
29、优选地，在本专利技术的载荷传感器中，所述磁致伸缩元件由fe-co类合金或者fe-al类合金构成。在这种情况下，通过对比较廉价的fe-co类合金或者fe-al类合金实施轧制加工、热处理，从而能够容易地制造逆磁致伸缩效应较大的磁致伸缩元件。另外，由于这些磁致伸缩元件的加工性较好、容易进行切削加工、弯曲加工等塑性加工，因此容易做成任意的形状。
30、软磁性体例如由本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种载荷传感器，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的载荷传感器，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的载荷传感器，其特征在于，
4.一种载荷传感器，其特征在于，
5.根据权利要求1至4的任一项所述的载荷传感器，其特征在于，
6.根据权利要求1至4的任一项所述的载荷传感器，其特征在于，
7.根据权利要求1至4的任一项所述的载荷传感器，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的载荷传感器，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的载荷传感器，其特征在于，
10.一种载荷检测装置，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的载荷检测装置，其特征在于，
12.根据权利要求10所述的载荷检测装置，其特征在于，
13.一种载荷检测装置，其特征在于，
14.根据权利要求13所述的载荷检测装置，其特征在于，
15.根据权利要求14所述的载荷检测装置，其特征在于，
16.根据权利要求14所述的载荷检测装置，其特征在于，>
17.根据权利要求14所述的载荷检测装置，其特征在于，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种载荷传感器，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的载荷传感器，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的载荷传感器，其特征在于，
4.一种载荷传感器，其特征在于，
5.根据权利要求1至4的任一项所述的载荷传感器，其特征在于，
6.根据权利要求1至4的任一项所述的载荷传感器，其特征在于，
7.根据权利要求1至4的任一项所述的载荷传感器，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的载荷传感器，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的载荷...
【专利技术属性】
技术研发人员：成田史生，井上久美，栗田大树，长名锡恩，西提·马斯图拉·宾提·法赫鲁丁，宫本直人，渡边将仁，千叶大喜，小野寺隆一，田山严，佐藤武信，江幡贵司，
申请(专利权)人：国立大学法人东北大学，
类型：发明
国别省市：
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