NDIRとは非分散型赤外線吸収法のことであり、センサー用ランプから発せられた赤外線が、ガスを充填した容器中を通過する際に、ガス分子により吸収される性質を利用した方法です。
赤外線はガス中を通過しなければ吸収はされませんので、この二つを比較することによって測定を行います。
吸収される赤外線の波長は充填されたガスの成分によって異なりますので、その波長と吸収量から、そのような種類のガスがどれだけ容器中に存在しているのかがわかります。

NDIRとNDIRセンサー用ランプ

NDIRとNDIRセンサー用ランプ NDIRを用いたセンサーは一般的に、酸化炭素である一酸化炭素や二酸化炭素の量を検知するのに用いられています。
検出の精度が求められるため、様々な工夫が施されています。
光源となるセンサー用ランプのフィラメント位置の精度の高さや、起動後の応答速度が速いこと、安定して赤外線の放射ができることが要求されます。
また受光するセンサーも、温度などの諸条件の外的要因に影響されない安定した検出が必要となります。
検出するガスを収納する容器の精度も安定した測定には欠かせません。
センサー用ランプと受光センサーと容器それぞれが必要不可欠な要素となっています。
製造する会社には、どのような環境下においても安定して測定ができるNDIRを用いたガス検出器を、安価で継続して生産できる能力が求められます。

NDIR分光法を活用したガスセンサー回路について

NDIR分光法を活用したガスセンサー回路について NDIRはガスの検出や酸化炭素の濃度測定に使用されている方法です。
NDIR光センサーランプは一般的な光とは異なり、フィラメント位置精度の高さと赤外線量の応答の速度や安定性によって変わってくることになります。
これらを活用したアプリケーションとしてはフィルタで処理された赤外線を直列に接続された接点に対して照射されるのです。
ここで接点が加熱されると熱に対して発生する小さな電圧が起こりますが、これを基準接点の温度をサーミスタで測定します。
ほとんどのガスは永久的に正と負の電圧を分離するのですが、特定の周波数成分を吸収するのです。
NDIRに代表される光に応じたガス濃度を測定する方式には検出感度を向上させることが必要なのです。
これらの技術は医療や環境測定、各種の試験に用いられることになり、ガス検出装置として活用されることになります。
例えば自動車の排気ガスはもちろん、工場から出るガスや生ゴミ、ペットの臭いの検出に利用されています。
ガス検出の方式には小型で生産性が高いものであるが安定性にかけていることがあります。
NDIRは様々なガスに対応することができ、感度がよく長期間安定して動作するという利点があります。

NDIRとは動作原理の理解におけるポイントについて

NDIRは非分散型赤外を意味する英語の頭文字ですが、文字だけではその仕組みや動作原理の理解には至らないのではないでしょうか。
NDIRの非分散型赤外はガスセンサーに用いられる方式の一種で、赤外線をガス分子が吸収するメカニズムを活用して濃度を測る仕組みを指します。NDIR方式のガスセンサーの動作原理は、赤外線の放出と検出を行うセンサーがそれぞれ搭載されていて、変化を読み取るのが基本です。LEDを用いるものを始めとして、熱を伴うランプやMEMSヒーターを採用しているタイプもあります。これらはいずれも赤外線の光源となるもので、光源から放たれる赤外線に反応するセンサーが対になります。NDIRは二酸化炭素濃度測定の分野で活用されており、近年は小型で手頃な市販の製品も登場しています。スマホで測定や記録ができる製品でもこの技術が活きていますし、小型化とコスト削減が可能なことから、コンパクトかつリーズナブルで手に入りやすい商品が充実し始めているのではないでしょうか。

NDIRの機能を活かした農業はすでに行われています

NDIRとは、「非分散型赤外」の英語略称でガス濃度の計測方式を意味しています。NDIR方式のセンサを用いることで、その場の二酸化炭素の濃度をチェックし農業に活用することも可能です。すでにNDIR使用の二酸化炭素センサは、壁掛け用やダクト用が作られています。同じように、農業の分野でも導入されているのです。温度や湿度も計測可能となっており、換気や空調をコントロール制御出来る製品も存在します。
農家のために開発されたNDIR製品は、複数の性能を身に着けているものです。二酸化炭素供給装置や空調の制御、冷暖房による適温の調整などを任せることが出来るので、すでにキノコ農園などで導入されています。こうした機能をより先鋭化させることで、今後は家畜環境システムや低温倉庫管理システムに活用することも期待されているのです。植物の成長を計測するセンサーとして、気象観測会社で用いられているケースも存在します。今後より進化する機能と言えるでしょう。

NDIRを用いた自動車の排気ガスの検査について

一昔前の公害問題に見られるように、大気の汚染というものは私たちに深刻な影響を及ぼします。そのようなことから、大気の状態については常に監視が行われています。大気汚染については、国内のみならず海外から風に乗って飛散してくるなどということもありますので、国内にその原因があまり見当たらないとしても監視を続ける必要があります。
また、自動車などを作る際においても、その排気ガスが基準値以内であるかどうかを検査することは大切です。調べる成分としてはいくつかあるのですが、二酸化炭素や一酸化炭素というものは大変注目されています。そのようなガスを調べるために用いられるのがNDIRと呼ばれる方法です。NDIRとは、これらのガスが独特の赤外線吸収を行うことを利用して、排気ガス中にそのようなものが存在するかということを確かめる方法です。非接触な測定方法ですので、複雑な仕組みも必要とせず、経費もあまりかからずに測定ができるという利点があります。

NDIRの排気ガス成分分析へのアプリケーション

様々な物を検査する際にはいくつかの方法がありますが、調べたいものにセンサーなどを接触させてる方法と非接触で感知する方法とが知られています。接触する方法では、問題となっているものにセンサーを貼り付けるなどする必要がありますので、過酷な環境であったり、センサーが被調査物に影響を与えるという懸念があります。そのようなことから、可能である場合には非接触の分析というものが行われます。
非接触分析の中で最も手軽に行えるものが、構成などの電車を利用したものです。その中に、赤外線を利用したものもよく知られています。赤外線の周波数はちょうど様々なガスの分子の振動数と近くなっていますので、周波数があったところで強い吸収を起こします。このようなことを利用したのがNDIRです。主に二酸化炭素や二酸化炭素の存在状態を調べる際に用いられます。このようなNDIRのガスセンシングへのアプリケーションは、自動車の排気ガス中のこれらのガスの濃度などを検査する際に行われています。

2波長式のNDIRでガスを検知して危険を回避

NDIRとはNonDispersiveInfraRedの略で、日本語では非分散型赤外線吸収法と訳されます。
赤外光源から放射された赤外光で、それぞれのガスが持つ特有の吸収波長領域を利用、つまり分子により吸収される現象を利用して濃度を計測する方式です。ガスは本来無臭ですが、万が一漏れた際に危険なためあえて匂いを付けてあり、それによって臭いと気づくことができます。しかし基本的に目に見えないためNDIRを利用して気体中を透過する赤外線量で、そこに含まれる二酸化炭素の濃度を数値化する事で、ガスを検知して危険を知らせるのです。2波長式サーモパイル型赤外線センサ測定用、もしくはリファレンス用の2波長式を検出する方法では、ガス管の経年変化などによる特性の変化も計測できます。二酸化炭素の測定の他、自動車の排ガスや車内及び室内環境のモニタリング、火災やアルコールの検知、冷媒ガスや温室効果ガスの計測も可能です。

NDIR情報サイト

NDIR

新着情報

◎2022/8/19

情報を追加しました。


>NDIRとは動作原理の理解におけるポイントについて
>NDIRの機能を活かした農業はすでに行われています
>NDIRを用いた自動車の排気ガスの検査について
>NDIRの排気ガス成分分析へのアプリケーション
>2波長式のNDIRでガスを検知して危険を回避

◎2020/1/22

高精度なガス検知が可能
の情報を更新しました。

◎2019/9/25

さまざまなガスの検出
の情報を更新しました。

◎2019/5/24

NDIRでガスを検知
の情報を更新しました。

◎2019/3/4

NDIRの汎用性
の情報を更新しました。

◎2019/1/10

NDIRの重要性
の情報を更新しました。

◎2018/11/9

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返信先:温感時でもガス臭いかも…って成ってたらコイルかプラグオワタしてたり?。ちな、センサー交換は工賃高めであるのでお気をつけて(笑)AVCSとクランク角は交換簡単だけど。カム角は狭い プラグはNGK一択かなぁハイ番手ならHKSのNGK 純正コイルは一個1.5万ぐらいかな?今は。

返信先:プラグも変えてないみたいなので?変えておかないとだけど、そっちはガス検査とかで引っかかる感じなぐらいだとかなりプラグもやられてるかなと?。 カム角センサー4つで部品は2.5万ぐらい 点火系はプラグは純正白金つかうのか?社外にするかで違う。。 コイルまでやる?