NDIRの原理について紹介
NDIRとは非分散型赤外線吸収法のことです。CO2などの測定が可能です。NDIRの原理は、赤外光源から放射された赤外線の光が、ガス分子により吸収される現象を活用しています。分子は常に振動していますが、原子間の振動周波数は分子により異なります。そのため、その振動の周波数を特定する事で分子の種類が分かります。
また、分子は同じ周波数を持つ赤外線を吸収する特性があります。よって、吸収された赤外線のデータを取集する事で、ガスの測定が可能になるのです。NDIR式のセンサーは異なる周波数の赤外線を測定する事でガスの成分を計測できるセンサーです。
特に、このセンサーはCO2の濃度を高精度で測定できるのが強みです。CO2以外にもメタンガスや一酸化炭素なども計測できるため、自動車の排気ガスの計測にも用いられました。
最近は、バイオガスの測定にもこのセンサーが活用され始めています。バイオガスは新しいエネルギーとして注目され始めています。
赤外線を使って二酸化炭素などを計測できるNDIR
赤外線を活用した技術の一つであるNDIRは、計測するためのセンサーとしても使うことができます。従来から二酸化炭素の測定ができるとして工業の分野で用いられてきましたが、分子レベルという高い精度で測定できることから他の分野にも採用されるようになりました。
NDIRによる計測では、分子が持つある性質に着目しています。それが、分子の振動です。分子というものは常に原子間で振動しており、その周波数はさまざまとなっています。この周波数の違いを見極めることで、特定のものを測定するという仕組みです。
違いを発見するには、赤外線が吸収されるかどうかを調べます。分子の振動と赤外線の周波数が同じ場合、それが吸収されるため存在していることを検知できます。逆に周波数が異なると、そのまま通過するため存在しないと判断されるというものです。
現在はメタンガスの量を測定したり、自動車から排出される排気ガスを調べて大気汚染を監視する役割も担っています。簡易ながらも精度の高い検知ができるこのシステムは、今後も導入が進んでいくことでしょう。