このサイトでは今高い注目を集めている技術である「NDIR」についてのさまざまな情報を紹介しています。
そもそもどんな種類があるか、そしてその環境に関する情報やテクノロジーに関する情報に加えて装置、またそれを使った実際の分析の具体例などを紹介しています。
そのため、本記事を読めばあまり耳なじみのないその装置のことを知ることができるでしょう。
ぜひ興味がある方は本記事でその知識を得てみてはいかがでしょうか。

NDIRの種類

NDIRの種類 「NDIR」という技術をご存知ですか。
あまりその名を知っている人は少ないかもしれませんがその技術は日本語で言うと「非分散型赤外線吸収法」にあたります。
その原理としては赤外光源から放射された赤外光がガス分子により吸収される現象を利用しています。
そして測定対象ガスの吸収尾もつサンプル出力と吸収をもたないリファレンス出力を比較することで所望のガスの濃度を知ることができます。
具体的な「NDIR」を使用している製品としては「NDIR(非分散型赤外線吸収式)CO2センサ」などがあります。
なお、そのセンサには大きく分けて3種類の方式があります。
「単光源単一波長方式」、「複光源二波長方式」、「単光源二波長方式(シングルビームデュアル)」がその代表です。
いずれのセンサにおいてもそれぞれのフィルタを通過する赤外線量を測定することで精度よくCO2の含有量を計測することができる技術です。

NDIR(被分散型赤外線吸収法)の原理と応用

NDIR(被分散型赤外線吸収法)の原理と応用 NDIRは、Nondispersive Infraredの略で被分散型赤外線吸収法と言われています。
気体を構成する分子には、それぞれ特定の波長の赤外線を吸収するという性質があります。
この性質を利用して、測定したい気体の検出や濃度を調べる方法が NDIRと呼ばれている方法です。
気体を閉じ込める管の一方の端に赤外線を放射するランプを置き、もう片方には赤外線を検知するセンサーを設置します。
ランプが放射した赤外線のうち、管内の気体によって吸収された波長のものはセンサーには到達しないため、そこから管内のガスの成分や濃度を測定することができます。
この原理は以前に発見されていたものですが、技術の進歩とともに機器を小型化することができたり、価格も高価ではなくなってきたため実用化される範囲も広がってきています。
最近では温室効果ガスの地球環境に与える影響が無視できないものになってきたため、二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスの排出量を精密に測定することが求められるようになりました。
また、自動車などの走行車両の排気ガスについても、窒素酸化物の含有量を低減する必要性が求められています。
このように、NDIRによる測定が有効となる場面が増え、その応用される範囲も広がってきています。

NDIRという専門技術に関する基本的な情報

NDIRに興味を持っている人は、この技術に関する基本的な情報を勉強すれば、より詳しい知識を得ることができます。
NDIRとは、非分散型赤外線吸収のことです。日本語ではNDIR法と言われることが多いです。この技術の大きな特徴は、気体の分子によって赤外光が吸収される現象を利用していることです。
吸収される赤外光は、光源から放射されたものです。こうした技術が搭載されている製品も販売されていて、主に測定用として使用されています。
測定の対象となる気体の吸収に関係する出力と、吸収に関係がない出力を比べることにより、気体の濃度に変換することができる製品もあります。こうした方法により測定することのメリットは、正確な測定がしやすくなることです。
長い時間をかけて計測しなければいいけない場合にも使用できます。安定した状態で計測ができることも大きなメリットです。
NDIR法を使用して測定すれば、一つのセンサーごとに複数の成分を測ることも可能です。

二酸化炭素を計測できる!日本製NDIR方式CO2センサ

NDIRは、二酸化炭素が赤外線を吸収するという特性を利用することで濃度を測定します。日本製NDIRを搭載したモデルも多数登場しており、感染症対策や3密対策などに利用されています。
二酸化炭素の濃度を測定することで、密閉空間の換気のタイミングを把握できるため、様々な場面で活躍します。最新モデルでは大型ディスプレイを採用したモデルも登場しており、CO2濃度の表示やアラームによるタイミングの通知などに加えて、温度と湿度表示、ホルムアルデヒドやオキシダント、SPMやPM2.5などを感知できる機能を搭載するなど、多機能化が進んでいます。
またNDIRはシンプルな構造なので耐久性やメンテナンス性も高く、長く使用するという点でも優れており、コストパフォーマンス重視の方に魅力があります。
二酸化炭素濃度を測定したいときは、日本製NDIRがおすすめ、換気のタイミングや室内の状況を的確に把握できるため、安全で衛生的な環境維持に役立ちます。

NDIR法を使用して測定ができる機器を使うことのメリット

NDIR法で測定ができる機器を使用することには、さまざまなメリットがあります。その中の一つが、特定の波長の赤外光が周囲の気体にどれだけ吸収されているかを測定できることです。
赤外光を吸収されている量を調べることができるのは、特別な装置が搭載されているからです。
赤外光が周囲の気体に吸収された量を計測することにより、特定の気体の濃度を調べることができる利点もあります。
長時間使用できることも、NDIRで測定できる機器を使うことのメリットです。従来の方法を使用した計測機器よりも長期間使うことができるのは、焼損などにより機械が損傷することが少ないからです。幅広い種類の気体を計測するために使えることも、NDIR法で測定できる機器を使用する利点です。
使用する機器によっては濃度によって計測しやすさが大きく異なることがありますが、NDIR法で測定できる機器ならばどのような濃度の気体であっても正確に計測することができます。

非分散型赤外線と呼ばれるNDIRのデメリットとは

NDIRとはNonDispersiveInfraRedの略で、ガス濃度の計測方式のひとつです。 日本語では非分散型赤外線と訳され、ガス分子が赤外線を吸収する性質を利用してその濃度を算出します。
他のガスセンサーと違いガスと直接接触しないため、機器自体の寿命が15年前後と長くメンテナンスフリーでいつまでも使いやすいのがメリットです。
ガスの他にも水中の有機物を有機体炭素の総量の測定、大気の揮発性有機化合物析計、気体に含まれるアルコールなども検出できるため、危険な薬品を管理する場所でも活用されています。
ただし埃や結露、タバコの煙などの検出したいガス気体以外の物質があると、NDIRセンサー用ランプから照射された赤外線の透過率が悪くなるため高い精度で検出しにくくなるのがデメリットです。
加えて赤外線を放出する光源と、赤外線を検出するセンサーの両方が必要なため機器装置が大きく、非常に高価な点も短所と言えます。

あまりまだ認知されていないNDIRについて

オフィスにおいて社員が快適に仕事を遂行できることは、企業の売り上げや実績に大きく影響を及ぼします。作業効率が遅くなったり、判断能力が鈍ってしまうと、それだけ売り上げが下がってしまうことを意味します。
社員が快適にきちんとした判断や業務が遂行できるためには、総務部などが率先して仕事をしやすい環境に整えていくことが求められます。
その一つとしてNDIRなどを設置することも一つだといえるんです。アメリカの研究で、職場のCO2濃度が高まっていくと、判断能力や認知能力が鈍っていくことが判明しています。
NDIRを設置し、空気清浄機や換気などを適切に行うことで生産性の高い職場環境にすることができるのです。
そして今、世界がさらに日本が新型コロナ感染の影響を受けています。コロナはエアロゾル感染するともいわれ、人が密になって飛沫が飛ぶことを避けなければいけません。
この場合にもNDIRがCO2の濃度測定で、人の密集などを教えてくれ対策を講じることができます。

NDIR関連情報

NDIRセンサー用ランプ使用例