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環境モニタリングをベースに貢献します。

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測定機の校正・精度確認・管理

今、自動測定機による大気汚染監視データの信頼性が問われています
業界初のJCSS登録の校正事業者として、
乾式自動測定機の濃度を保証する希釈率の
校正サービスを行います。
JCSS0117
 全国約2000箇所の大気汚染常時監視測定局では、各種の大気汚染物質の自動測定機が常時稼動しています。これら測定機のデータの精度を確保するには、目盛校正(キャリブレーション)を含む精度管理が欠かせません。
 特に二酸化硫黄(SO2) 計、窒素酸化物(NOX) 計、オキシダント計(※1)については、従来の「湿式」計から、「乾式」計への転換が進んでおり(※1:乾式ではオキシダント計に代わりオゾン 計になります)、標準ガスを用いた校正が行われています。
大気汚染常時監視測定局に設置されている自動測定機
大気汚染常時監視測定局に設置されている
自動測定機

 しかし、この乾式測定機の校正精度に問題が多いことを、グリーンブルーは見出しました。
それは、標準ガス希釈装置の精度は何も保証されていないことにあります。計量法計量標準供給制度(JCSS: Japan Calibration Service System)の下で供給された標準ガスを使用しても、測定機を校正するには標準ガスを約100〜1000 倍にまで希釈して校正用ガス(スパンガス)を調製するため、その希釈装置の希釈倍率が正しくないと、結果として測定機を正しく濃度校正(値付け)することはできません。グリーンブルーは、流量の国家標準につながる(トレーサブルな)希釈率の校正を行い、大気環境行政に必要な正しい常時監視データの取得をサポートします。

標準校正室内での流量校正システム

 グリーンブルーでは、気体流量の特定二次標準器である「ISO トロイダルスロート型音速ノズル」を組み込んだ標準質量流量計を中心とした流量校正システムを整備し(写真参照)、2002年8 月に計量法に基づく校正事業者(JCSS校正事業者)として認定を受けました(その後の法改正により、2008年7月にJCSS登録事業者に移行)。グリーンブルーは、マスフローコントローラや標準ガス希釈装置について、国家標準に対する「不確かさ」を明示した、トレーサブルな校正を実施することができます。

 現在、気体小流量分野の登録校正事業者は3 社ありますが、乾式測定機の希釈装置校正サービスをご提供しているのはグリーンブルーのみです。自動測定機の精度管理の一環として希釈装置校正サービスが加わることで初めて、国家標準にトレーサブルなガスによる乾式測定機の精度保証が実現するのです。

自動測定機により、信頼性の高い大気汚染監視を行うためには?

自動測定機により、信頼性の高い大気汚染監視を実現するためには、
  • 1. 性能の高い安定した測定機
  • 2. 測定機の適切な保守管理
  • 3. 適正な校正 (A.標準ガスの信頼性、B.希釈率の保証)
の3つの要素が揃わなければなりません。
1.
の測定機の性能については、日本工業規格(JIS)にクリアすべき最低限の基準が規定され、メーカー各社がこの基準を満たす各種製品を製造しています。
2.
の測定機の保守管理については、環境省の「環境大気常時監視マニュアル」に従って実施すべきことになっており、グリーンブルーをはじめたとした専門業者が業務を請け負っています。
3.
の適正な校正のうち、A.信頼性の高い標準ガスについては、JCSS制度の下で、国家標準物質にトレーサブルであることを示す「Jcss」ロゴマークと証明書が付いたものが市販されています。

しかし、B.正しい希釈率の値づけについては、現在のところ何ら保証がありません。つまり、
乾式SO2計やNOx計の校正に使用されている希釈装置には大きなズレがある可能性があります。

希釈装置では図-1のように、成分ガス(標準ガス)と希釈ガス(精製空気)とを、一定の流量比率で混合する「流量比混合法」により校正用ガスを作っています。それぞれの流量を一定に保持するために、熱式質量流量計(マスフロコントローラ)やキャピラリ(毛細管)が使われていますが、この流量精度については何ら保証がありません。

熱式質量流量計を用いた希釈装置の例
図-1 熱式質量流量計を用いた希釈装置の例

グリーンブルーの実務経験によれば、大気常時監視測定局に設置されている希釈器について、希釈率のずれを確認したところ、調査台数の2割以上が、常時監視マニュアルで一つの目安とされる±4%の範囲を外れており、中には±10〜20%のずれをもつ希釈装置も存在していました。このことは、大気自動測定機によって、長期間にわたってずれた測定データが取り続けられ、その結果に基づいて環境基準の達成評価などが行われていることを意味しており、“データの信頼性を揺るがす大きな社会問題である”といえます。

国家標準とのトレーサビリティが保証されている校正サービス

 グリーンブルーでは希釈率の精度を確保することの重要性から、流量の「国家標準」にトレーサブルな校正が実施できる計量法校正事業者として登録されています(JCSS 0117)。

 図-2は、国家計量標準から基準希釈装置を経て、試験対象機に至るトレーサビリティを示しています。グリーンブルーでは独立行政法人産業技術総合研究所にある国家標準器により校正された音速ノズル(特定二次標準器)をもとに、あらかじめ定めた手順で当社の「基準希釈装置」に内蔵されたマスフロコントローラ(熱式質量流量計)を校正します。この校正された基準希釈装置を、常時監視測定局に持ち込んで、校正対象希釈装置と比較試験することで希釈率校正を行います。

 希釈率の校正結果は、希釈装置1台ごとに校正証明書として発行します。この校正証明書には、校正値とともに測定の「不確かさ」を必ず表示し、国家標準に対するトレーサブルな結果であることを表示しています。

希釈装置に至るトレーサビリティ
図-2 希釈装置に至るトレーサビリティ
【用語説明】

http://www.greenblue.co.jp/services/measuring-word.html

【校正サービスに関するQ&A】

http://www.greenblue.co.jp/services/measuring-qa.html

【関連WEBサイト】
計量法認定事業者ホームページ
http://www.jcsslabo.or.jp/ 
NITE 独立行政法人 製品評価技術機構
http://www.nite.go.jp/ 
環境大気常時監視マニュアル 第5版
http://www.env.go.jp/air/osen/manual_5th/index.html 
製品・サービスに関するお問い合わせ
グリーンブルー株式会社
TEL:045-322-3155 FAX:045-410-3460
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