NDIR ve Gaz Filtre Korelasyonu ile CO, CO₂ Ölçümü

NDIR ve GFC nasıl çalışır?

Dağılımsız kızılötesi (NDIR) yöntemi, bir gazın kızılötesi ışığı belirli dalga boylarında soğurması esasına dayanır. CO, CO₂, SO₂ ve birçok hidrokarbon kızılötesinde karakteristik soğurma bantlarına sahiptir. Işık kaynağından çıkan kızılötesi demet numune hücresinden geçer; hücrenin çıkışındaki dedektör, soğurulan ışık miktarını ölçer. Soğurma miktarı gazın derişimiyle orantılıdır.

Gaz filtre korelasyonu (GFC), NDIR’nin seçiciliği artırılmış bir türüdür. Işık yolunda dönen bir filtre tekerleği bulunur; tekerleğin bir bölümü ölçülen gazla (örneğin CO) doldurulmuş, diğer bölümü ise inerttir. Bu sayede ölçülecek gazın soğurduğu bant referans olarak kullanılır ve girişim yapan diğer gazların etkisi büyük ölçüde bastırılır. Optik filtre korelasyonlu cihazlarda da benzer bir tekerlek bulunur.

Ne ölçer, nerede kullanılır?

Yöntem CO ve CO₂ ölçümünde, ayrıca SO₂ ve bazı hidrokarbonlarda kullanılır. Tipik uygulamalar:

• Hava kalitesi ve iklim izleme istasyonlarında CO ve CO₂ ölçümü
• Baca gazı emisyon izleme ve yanma kontrolü
• Proses gazı analizi, sera ve fermantasyon uygulamaları
• Kalibrasyon laboratuvarlarında referans ölçüm

Avantajlar ve sınırlamalar

NDIR ve GFC cihazları sürekli ölçüm yapar, kararlıdır ve kimyasal sarf malzemesi gerektirmez. Standart, yüksek seviye ve eser seviye konfigürasyonlarıyla ppb’den yüzde mertebesine kadar farklı aralıklar kapsanabilir.

Sınırlamalar: su buharı kızılötesinde soğurma yaptığı için numunenin kurutulması veya girişimin dengelenmesi gerekir. Optik elemanların kirlenmesi ölçümü etkileyebilir; filtreli ve şartlandırılmış numune sunulmalıdır. Simetrik moleküller (O₂, N₂, H₂ gibi) kızılötesinde soğurma yapmadığı için bu yöntemle ölçülemez; oksijen için paramanyetik ya da başka bir sensör eklenir.

İlgili standartlar

Ortam havasında CO ölçümü için NDIR yöntemi EN 14626 standardında tarif edilir. Baca gazında CO ölçümü için NDIR yöntemi EN 15058 ile ilişkilidir. Cihaz uygunluk onayları EN 15267 sertifikasyon sistemi kapsamında değerlendirilir.

Seçim ve uygulama notları

Seçim yaparken ölçülecek gazlar, ölçüm aralığı (eser seviye veya yüksek seviye), dahili sıfır/span vanası ve oksijen sensörü gibi seçenekler birlikte değerlendirilir. Numune kurutma ve filtrasyon, uzun süreli ölçüm kararlılığının en önemli unsurlarıdır.

Tetra ve NDIR/GFC analizörler

Tetra, Türkiye’de bu yöntemi kullanan analizörleri tedarik eder, kurar, kalibre eder ve servis eder. Ürün gamında Thermo Scientific 48i ve 48iQ CO analizörleri (GFC), 410i ve 410iQ CO₂ analizörleri (optik filtre korelasyonu), 60i NDIR çoklu gaz analizörü ve Mega System Thyris portatif baca gazı analizörü yer alır. Bu cihazlar Tetra’nın hava kalitesi istasyonu kabinlerine ve CEMS sistemlerine entegre edilebilir.