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CO₂計測が重要である理由

CO₂ の計測方法
Juhani Lehto
OEM製品プロダクトマネージャー
Published: Oct 24, 2018
産業計測
ライフサイエンス

CO₂は、炭酸飲料の泡としてよく目にする無色無臭で水溶性の気体であることは広く知られています。一方で、CO₂は温室効果ガスの1つでもあります。また、炭素を含む物質を燃焼させるときに放出される副産物、生物の呼吸および代謝プロセスで生成されるガス、燃焼反応を妨げる気体であるとも見なすこともできます。CO₂ は常に燃焼反応から生じるため、不燃性で不活性です。-79°C未満の温度で CO₂は固体となり、ドライアイスと呼ばれ、冷凍品の輸送や貨物で使用されます。これらの特性は、CO₂を計測する利点に影響を与えます。

室内空気中のCO₂

オフィスビル、病院、学校などの場所で、CO₂濃度を推奨レベルである 1000ppm未満に維持するには、CO₂濃度を制御することが重要です。CO₂濃度の制御は、ビルディングオートメーションシステムにより実行できます。寒冷地では、CO₂レベルを制御することでエネルギーの節約になるほか、最適な空気質の維持に役立ち、そこで働く従業員の健康と効率に直接影響します。

温室内のCO₂

一部の用途では、CO₂濃度を周囲濃度の約400ppmCO₂よりも高いレベルに保つことが望ましいとされています。たとえば温室では、CO₂は植物の成長促進に使用されます。収穫を最適化するには、CO₂の最適レベルを維持することが重要です。CO₂を成長促進として使用するにはコストがかかり、過度に使用した場合は、コストが増加する一方で収穫量は増加しません。

インキュベータ内のCO₂

CO₂インキュベータ(生体試料の培養や保管に使用されるチャンバー)も、非常に重要な用途です。温度と湿度とともにCO₂レベルを高い状態(多くの場合5%CO₂)に保つことで、標本の最適な成長条件を確保することができます。CO₂レベルが不正確な場合には細胞を培養することができないため、CO₂計測およびCO₂制御ともに典型的な用途であるといえます。

上記の例に加えて、CO₂が生成、使用、または保管される場所では、安全上の理由から、多くの場合でCO₂計測が必要になります。ヴァイサラでは、特定の用途専用に最適化した、頻繁な校正の必要がないCO₂計測機器を幅広く取り揃えています。

温室インキュベータ用途に最適な当社の製品の詳細については、以下をぜひご覧ください。

Comment

Dr Bern Doube

Dec 25, 2018
I would like to measure CO2 in soil columns in vertical tubes

How to do this?

Maybe bore a small hole in the wall of the tube
Insert a 10cc syringe needle into the soil
Withdraw 10cc of air
Measure CO2 in the 10 ccs
But how?

Best wishes
Bern

Juhani Lehto

Jan 10, 2019
Dear Dr. Doube

Thank you for your message. I hope the blog we frequently publish has already been helpful and interesting.

Vaisala CO2 instruments are optimized for continuous measurement. The method you described in your question is suggested for a sample based measurement. I have few examples to share with you how our products are utilized in similar measurements:
https://www.vaisala.com/sites/default/files/documents/VIM-G-CO2-Equilibrium-sampling-Application-note-B211768EN.pdf

I know some customers using e.g. Vaisala GMP343 CO2 Probe for sample based measurements. You will find more details about the GMP343 under this link:
https://www.vaisala.com/en/products/instruments-sensors-and-other-measurement-devices/instruments-industrial-measurements/gmp343

Unfortunately, we do not have a direct solution on how to solve the syringe based sample analysis. My suggestion is to see if e.g. the GMP343 with a flow-through sampling could be utilized. The GMP343 internal measurement chamber has a volume of 59 ml ± 1 ml. The possible challenge is to ensure the whole gas volume inside the chamber is changed with the sample, and no ambient air is remaining in the actual measurement. Another product that has similar flow-through sampling but smaller chamber is Vaisala GMP252 Probe that can measure ppm-levels: https://www.vaisala.com/en/products/instruments-sensors-and-other-measurement-devices/instruments-industrial-measurements/gmp252
For %-level measurements an alternative is also available: https://www.vaisala.com/en/products/instruments-sensors-and-other-measurement-devices/instruments-industrial-measurements/gmp251

Generally speaking, the GMP343 is a high-end CO2 instrument that is normally used in similar measurements you described. I hope this would give some insight what products we could offer.

RAJESH RAMSINGHANI

Jun 9, 2019
we have been told to maintain co2 levels less than 4000ppm in our 10,000 ton potato which has 8 equal chambers of height 15 metres. we have have suction web at the bottom of our cold store and and as and when the co2 levels reach 4000 ppm we start the suction in the cold store to remove the CO2 to the open air. any better suggestions kindly advice.

Juhani Lehto

Jun 10, 2019
Dear Rajesh,
Thank you for sharing an interesting application with us. Without commenting any detailed carbon dioxide levels in the potato storage itself, I would like to recommend you the Vaisala GMP252 Probe for monitoring these chambers. Please read more about this product from here: www.vaisala.com/gmp252. This potato related article might be also interesting as well: https://www.vaisala.com/sites/default/files/documents/CEN-G-HVAC-Potato-Chip-Success-Story-B211570EN.pdf

Best regards
Juhani

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