ニオイセンサ特集

 

ニオイセンサ特集


このページは「ニオイ」の基本的な説明から「ニオイセンサ」のご紹介をしていきます。


 

1、ニオイとは

・公害対策基本法においては、大気汚染、水質汚濁、土壌汚染、騒音、振動、地盤沈下、悪臭を公害としており,これらを総称して典型7公害という呼び名があります。
・そのひとつである悪臭は、騒音・振動と同様に感覚公害とも言われており、人の健康に直接害があるというよりは、感覚的、心理的に日常生活環境を損なうことが問題と言えます。
・ニオイの多くは様々な成分が合わさった複合体であり、単位がありません。
・ニオイの表現には、人が快感を感じていることを表す「匂い」「香り」や、不快感を表す「臭い」「悪臭」など色々です。
人間の感覚量(ニオイを感じる強さ)は刺激量(においのある物質の濃度)の対数に比例するという「ウェーバーフェヒナーの法則」という法則がありますが、これはニオイについてもあてはまります。悪臭という問題にとって重要となる特性です。


2、嗅覚のメカニズム

・鼻から入ったニオイ分子は、鼻腔内の嗅粘膜になる粘液に溶け込んで嗅細胞が電気信号を発生します。
・その信号が大脳に伝達されることでニオイの感覚は起きるといわれています。
・犬の嗅細胞の数は、人間の10万倍といわれています。


3、ニオイの測定(評価)方法

・「ニオイ」は使う場面によって、表す言葉が「匂い」や「香り」、「薫り」、「臭い」などと変わります。それほど多種多様な特徴を持つニオイを単一の評価尺度で表すことは難しく、実際ニオイには世界共通の単位というものは存在しません。
・よって、ニオイを測定する方法は、大きくはふたつに分けられます。ひとつはガスクロマトグラフィ分光光度計などの機器を用いて測定する「成分濃度表示法」で、もうひとつは人間の嗅覚によりニオイの強さ及び快・不快度を表現する「嗅覚測定法(臭気官能試験法)」です。



4、6段階臭気強度表示法

・人間の嗅覚により、臭気の強さを数値化する方法です。現在日本では6段階臭気強度表示法が使われています。
・また、悪臭防止法においては臭気強度2.5から3.5に対する各特定悪臭物質濃度または臭気指数の範囲から規制値を設定されています。
1 無 臭
2 やっと感知できるニオイ(検知閾値)
3 何のニオイであるかわかる弱いニオイ(認知閾値)
4 楽に感知できるニオイ
5 強いニオイ
6 強烈なニオイ
 

5、快・不快度表示法

・においの快・不快の評価尺度として、表示する方法です。現在日本においては9段階快・不快度表示法が使用されています。個人差や信憑性の点があるために補助的データとして用いられています。
-4 極端に不快
-3 非常に不快
-2 不快
-1 やや不快
0 快でも不快でもない
1 やや快
2
3 非常に快
4 極端に快



6、臭気濃度表示法

・「臭気濃度」は、臭気がどれほど広がっているかを表す尺度で、「無臭の清浄な空気で希釈したとき、無臭に至るまでに要した希釈倍数」と定義されています。たとえばあるニオイの臭気濃度が100であれば、その臭気を無臭の清浄な空気で100倍に希釈した時に、においが消え無臭になることを意味します。
・人間の嗅覚の感覚に近い対応を示す尺度として臭気指数があります。これは臭気濃度の常用対数を10倍した値で表すという尺度です。臭気濃度(臭気指数)の測定には、三点比較式臭袋法が臭気判定士によって用いられています。
臭気指数=10×log臭気濃度
臭気指数 10 15 20 25 30 35 40 45 50
臭気濃度 10 30 100 300 1000 3000 10000 30000 100000



7、ニオイセンサとは

・ニオイセンサーとは、「目に見えないニオイ」を数値化して表すことができます。 数値は「レベル表示」、「臭気指数」で表わすことができます。


8、ニオイセンサの表示

臭いの強さを数字で表示します。この数値は、たとえば「トイレ」の臭いの強さを測りたいのであれば、まず「玄関」の臭い(無臭の場所)を計ります。この臭いが基準値になります。つぎに「トイレ」の臭いを計測し、「玄関」で計測した数値(基準値)にどれくらい差があるかを比較して確認します。
・単一臭気であれば、その濃度を%やppmといった単位で表せますが、様々なにおいが混ざり合ったもの(複合臭)を測定したい場合はこうした単位で表示することができません。


9、ニオイセンサでできること

・ニオイセンサの使用方法は大きく分けて2つあり、一つは品質管理や製品管理などの場面で相対的にニオイの強弱を判定する「相対比較」、もう一つは工場周辺の環境管理や脱臭装置の性能を測る時などに使用する「臭気指数測定(計測)」です。
「相対比較」での用途例 「臭気指数測定(計測)」での用途例
  • ・芳香剤や消臭剤などの持続性テスト
  • ・各種食品や香辛料の品質管理
  • ・味噌などの発酵工程管理
  • ・肉・魚・果物などの鮮度判定
  • ・油の劣化度チェック
  • ・印刷や塗装後の乾燥状態のチェック
  • ・高分子材料をはじめ、有機材料の残存モノマーの検出
  • ・物理化学反応の追跡
  • ・フレーバー、フレグランスの香りの設計
  • ・錠剤の品質管理
  • ・食品包装材の品質管理
  • ・特殊繊維の品質管理
 
  • ・悪臭吸着剤や消臭剤の効果確認
  • ・脱臭装置や空気清浄機の性能評価
  • ・工場排気臭の測定
  • ・河川や工場排水の水質監視
  • ・室内や車内の環境モニタ
  • ・工場周辺の環境管理



10、ニオイセンサのメリット

・ニオイの強弱をリアルタイムに測定できる「レベル値」と 嗅覚測定の「臭気指数[相当値]」の2種類の測定ができます。
・嗅覚のように順応や慣れが起こらないので、リアルタイムで測定が可能です。さらに経時的なニオイの変化も測定可能です。また、嗅覚測定の臭気指数に相当する臭気指数[相当値]が表示可能です。
・人体に有害な悪臭も人に代わって測定が可能です。
・嗅覚測定法と違って人が嗅ぐことなく測定することが可能です。


11、ニオイセンサではできない事

ニオイの種類の識別は不可 ニオイセンサで良いニオイとくさいニオイの違いや、ニオイの種類を識別することはできません。ニオイの質が明らかに違っているにも関わらず、得られる数値がまったく同じになるということがあります。
ガス検知器とは違う 特定の有毒ガスや可燃性ガスの濃度を測定したり、ガス漏れを発見することはできません。検知原理的には少し似ていますが、ガス検知器とは違います。
これらのニオイは測定不可 以下のニオイは、センサに悪影響を与え破損させてしまう場合がありますので測定はできません。
  • 高濃度のニオイやガス(特に硫化物)
  • ヘアスプレー、シリコーン系接着剤、シリコーンチューブなどからのシリコーン化合物
  • タバコの煙など粒子状の高濃度のタール
  • オイルミストなどの蒸気
  • 高濃度の塩化物や強酸物質のガス
  • 塩素を含むハロゲン化物のガス
  • オゾン・NOxなどの酸化性ガス

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