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排出ガス測定器における測定原理：
NDIR＆電気化学センサー
排出ガス測定器は主に、NDIR測定セルと電気化学センサーを用いて、CO、CO2、NO、NO2、SO2 などのガス濃度を確実に測定し、mg/m3 または Vol.-% で出力します。両方の測定原理には固有の強みがあり、それぞれ特定の成分、測定レンジ、機器コンセプトに適しています。
NDIR測定 – ガス分析のための赤外線技術
NDIRは非分散型赤外線測定の略で、主にIR吸収帯が明確なガス（CO、CO2、NO など）の測定に使用されます。原理は、分子が特定の波長の赤外線を吸収することに基づきます。NDIRアナライザーは、測定ガスで満たされた測定セル（キュベット）に赤外線を通し、検出器がガスによって減衰した放射を測定します。入射強度と検出強度の比から、ランベルト・ベールの法則を用いてガス濃度を算出します。
代表的なNDIR測定セルは次で構成されます。
IR光源
所定長の測定セル（キュベット）
必要な波長を選択するための光学フィルター
IR検出器
信号評価と濃度算出のための電子回路
排出ガス測定器では、複数のNDIRチャネルを組み合わせて、さまざまなガスを並行して測定することがよくあります。測定レンジは、セル長、光学フィルター、信号処理によって、低ppmレンジから%レンジまで、要件に応じて調整できます。
電気化学センサー – コンパクトな多成分測定
電気化学センサーは主に O2、CO、NO、NO2、SO2 に使用され、特にコンパクトなモバイル排出ガス測定器に適しています。電解質と電極を備えた測定セルで構成されています。測定対象ガスがセル内に拡散して電気化学反応を起こし、その結果生じる電流はガス濃度に比例します。
電気化学センサーの利点は、コンパクトな構造、1台の機器に複数センサーを組み合わせられること、比較的短い応答時間です。サービス現場で柔軟に使用できる携帯型のマルチガス排出ガス測定器を実現できます。
一方で、電気化学センサーの寿命は限られており、動作温度、ガス負荷、使用頻度に左右されます。そのため、定期的な点検と必要に応じたセンサー交換は、プロフェッショナルなメンテナンスコンセプトの一部です。
強み、限界、代表的な用途
NDIR測定セルは、長期安定性が高く、特定のガスに対して選択性が高いのが特長です。固定式排出ガス測定システムや、連続的かつ長期間にわたって測定する用途に適しています。代表的な用途は次のとおりです。
大規模燃焼設備における CO および CO2 の連続測定
エネルギー設備および産業設備における NO の測定
関連規格に基づく CEMS への統合
電気化学センサーは、柔軟性とコンパクト性が強みです。サービスや試運転の現場で複数成分を同時に測定する必要があるモバイル排出ガス測定器に主に使用されます。代表的な用途は次のとおりです。
ボイラー・バーナー設備の試運転および保守
BHKW（コージェネ）または産業設備でのキャンペーン測定
比較測定および妥当性確認
NDIRはいつ、電気化学式はいつ？
測定原理の選択は、複数の要因に左右されます。
測定タスク：連続監視か、定期的なチェックか
必要な精度と長期安定性
測定する成分の種類と数
設置スペースと周囲条件
多くのシステムでは、両方の技術が組み合わされます。電気化学センサーがNDIR測定セルを補完し、追加成分をカバーしたり、モバイル用途を支えたりします。ユーザーにとって重要なのは、どの成分がどの測定原理で測定されるのか、またそれに伴うメンテナンス要件が何かを把握することです。