PID傳感器檢測(cè)VOC原理

1、PID傳感器檢測(cè)VOC原理概述?光離子化技術(shù)就是利用光電離檢測(cè)器（PhotoionizationDetector，簡(jiǎn)稱PID）來電離和檢測(cè)特定的易揮發(fā)有機(jī)化合物（VolatileOrganicCompounds，簡(jiǎn)稱VOC）。光電離檢測(cè)器可探測(cè)那些氣體電離勢(shì)能在紫外光源輻射能量水平之下的氣體，其高能紫外輻射可使空氣中大多數(shù)有機(jī)物和部分無機(jī)物電離，但仍保持空氣中的基本成分如N2、O2、CO2、H20不被電離（這些物質(zhì)的電離電位大于11eV）?光離子化一個(gè)最顯著的特點(diǎn)就是氣體被檢測(cè)后，離子重新復(fù)合成原來的氣體和蒸氣，也就是說它是不具破壞性的檢測(cè)器?？梢酝ㄋ椎刂v，PID就是一臺(tái)沒有色譜柱的便攜式色譜

2、。由于可以檢測(cè)極低濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它有毒氣體。因而對(duì)VOC檢測(cè)具有極高靈敏度的PID就在應(yīng)急事故的各類處理中有著無法比擬的優(yōu)越性。隨著科技的發(fā)展，它已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)、痕量檢測(cè)和實(shí)時(shí)檢測(cè)污染等方面的強(qiáng)有力工具。光離子化檢測(cè)儀的基本工作原理?光離子化檢測(cè)器使用具有特定電離能（如10.6eV）的真空紫外燈（UVV）產(chǎn)生紫外光，PID檢測(cè)技術(shù)采用的V-UV波段在100-200nm,這個(gè)波段是真空紫外燈光源，對(duì)大多數(shù)有機(jī)化合物具有電離能力。在電離室內(nèi)對(duì)氣體分子進(jìn)行轟擊，把氣體中含有的有機(jī)物分子電離擊碎成帶正電的離子和帶負(fù)電的電子，在極化極板的電場(chǎng)作用下，離子和電子向極板撞擊，從而形成可被檢測(cè)到

3、微弱的離子電流。這些離子電流信號(hào)被高靈敏度微電流放大器放大后，一方面經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡采樣后直接送入計(jì)算機(jī)的COM口，通過色譜分析平臺(tái)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析和處理。另一方面經(jīng)電路放大和數(shù)據(jù)處理，送至顯示器顯示出濃度等參數(shù)值。負(fù)高壓光高子化室-¥光柵技術(shù)?光柵技術(shù)是PID的技術(shù)核心，9.8eV、10.6eV、11.7eV能量的控制由光柵決定的，真空紫外放電燈發(fā)出的光，根據(jù)窗口材料的不同，輻射紫外光的波長(zhǎng)有多種，氟化鎂晶體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)是紫外光柵的優(yōu)選材料。116.9nm波長(zhǎng)的晶體是檢測(cè)有機(jī)化合物常用的一種材料。校正系數(shù)?校正系數(shù)（CF,也稱之為響應(yīng)系數(shù)）是使用PID時(shí)特別要注意的一個(gè)參數(shù)。它們代表了

4、用PID測(cè)量特定氣體的靈敏度。它用在當(dāng)以一種氣體校正PID后，通過CF直接得到另一種氣體的濃度，從而減少了準(zhǔn)備很多種標(biāo)氣的麻煩。?制造廠商選用的標(biāo)氣是異丁烯，所以VOC檢測(cè)儀出廠時(shí)都用異丁烯進(jìn)行標(biāo)定。PID傳感器生產(chǎn)商?目前市面上能買到的PID傳感器來自兩家公司，一家是英國ION，另外一家是美國Baseline,這兩家公司都是知名大公司，傳感器性能相差無幾，不同的是硬件電路、軟件算法，軟件算法決定了響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。VOC/TVOC檢測(cè)方式?VOC檢測(cè)方法通常分為兩種：一種是快速出數(shù)據(jù)的PID檢測(cè)法，一種是氣相色譜法。PID檢測(cè)法?光離子化技術(shù)就是利用光電離檢測(cè)器（Photoionizatio

5、nDetector,簡(jiǎn)稱PID）來電離和檢測(cè)特定的易揮發(fā)有機(jī)化合物（VolatileOrganicCompounds,簡(jiǎn)稱VOC）。光電離檢測(cè)器可探測(cè)那些氣體電離勢(shì)能在紫外光源輻射能量水平之下的氣體，其高能紫外輻射可使空氣中大多數(shù)有機(jī)物和部分無機(jī)物電離,但仍保持空氣中的基本成分如N2、O2、CO2、H20不被電離（這些物質(zhì)的電離電位大于11eV）。?PID檢測(cè)法可以是在線式的，速度很快，只需幾秒鐘即可得到結(jié)果，但是他無法知道有哪些種類VOC氣體。piD-TECHPhotoionizationSensor有些VOC氣體無法測(cè)量，比如甲醛。氣相色譜法FastResponse（piATECHJ?氣相

6、色譜法是非在線式的，需要采樣回實(shí)驗(yàn)室分析，結(jié)果需要幾天才能出來，檢測(cè)結(jié)果能知道有哪些種類的VOC氣體以及每種有多少含量。?所以如果您想快速測(cè)量，必須用PID傳感器的VOC檢測(cè)儀；如果您想知道成分，采樣回去用色譜儀分析。這兩種檢測(cè)方法的特點(diǎn):?PID檢測(cè)法：快速，應(yīng)用領(lǐng)域廣，便攜和在線產(chǎn)品都很成熟，使用操作簡(jiǎn)單，不需要專業(yè)人士，成本低,般國產(chǎn)儀器在10000-20000人民幣，進(jìn)口儀器20000-40000人民幣；?氣相色譜法：檢測(cè)精準(zhǔn)，適用于實(shí)驗(yàn)室分析，需要專業(yè)人士操作，成本較高，一般價(jià)格在幾十萬。VOC檢測(cè)儀檢測(cè)范圍概述?光離子化檢測(cè)器可以測(cè)量0.1到2000ppm的VOC和其它有毒氣體。P

7、ID是一個(gè)高度靈敏的寬范圍檢測(cè)器，可以看成一個(gè)“低濃度LEL檢測(cè)器”。如果將有毒氣體和蒸氣看成是一條大江的話，即使你游入大江，LEL檢測(cè)器可能還沒有反應(yīng)，而PID則在你剛剛濕腳的時(shí)候就告知你。?從某種意義上講，VOC是保證工業(yè)的發(fā)展的化學(xué)物質(zhì)，包括：有機(jī)化學(xué)物質(zhì)（主要的應(yīng)急事故）、燃料、油料潤(rùn)滑、油脂、脫脂劑溶劑、涂料、塑料和樹脂。離子化電位?所有的元素和化合物都可以被離子化，但在所需能量上有所不同，而這種可以替代元素中的一個(gè)電子，即將化合物離子化的能量被稱之為“電離電位”（IP），它以電子伏特（eV）為計(jì)量單位。由UV燈發(fā)出的能量也以eV為單位。如果待測(cè)氣體的IP低于燈的輸出能量，那么，這種

8、氣體就可以被離子化。檢測(cè)范圍?大量的可以被PID檢測(cè)的是含碳的有機(jī)化合物。包括：芳香類：含有苯環(huán)的系列化合物，比如：苯，甲苯，荼等一，r.*|i酮類和醛類：含有C=O鍵的化合物，比如：丙酮等?氨和胺類：含N的碳?xì)浠衔?，比如二甲基胺等鹵代燒類、硫代燒類、不飽和燒類、烯烷等醇類不含碳的無機(jī)氣體：氨、碑、硒等，漠和碘類等檢測(cè)盲區(qū)?PID不能檢測(cè)出的氣體有：放射性，空氣(N2,O2,CO2,H2O)，常見毒氣(CO,HCN,SO2)，天然氣(甲烷、乙烷、丙烷等)，酸性氣體(HCl,HF,HNO3),氟力昂氣體，臭氧，非揮發(fā)性氣體等等。PID光離子VOC檢測(cè)儀能做什么，不能做什么【不能做到的】：1、無

9、法分辨目標(biāo)氣體包含哪些VOC氣體類型。2、因?yàn)閂OC氣體有好幾百種，不同氣體危害不同，無法設(shè)置統(tǒng)一的報(bào)警閥值。,、II.3、能檢測(cè)超過pid燈能量的范圍。比如10.6eV的PID傳感器無法檢測(cè)甲醛，因?yàn)榧兹┬枰?0.8eV的紫外燈|廠'二*1IV-jT'|:I1才能分解。Ii-/【能做到的】：QVl.i/*/1、測(cè)量TVOC總有機(jī)揮發(fā)物的氣體濃度(異丁烯單位)。-.J匕"fI2、如果目標(biāo)氣體是單一VOC氣體，可以準(zhǔn)確測(cè)量出這種氣體的濃度值，前提是確定該VOC氣體具體名稱。3、如果目標(biāo)氣體是多種VOC氣體，且知道每種氣體比例，可以準(zhǔn)確測(cè)量出每種氣體的濃度值(僅限具有此功

10、匚-二w能的VOC檢測(cè)儀)。IIi4、如果大概知道目標(biāo)氣體有哪些種類，可以作為危險(xiǎn)場(chǎng)所的報(bào)警器。通常方法是：根據(jù)大概知道的種類，選擇報(bào)警閥值最小的那個(gè)VOC氣體的報(bào)警閥值作為報(bào)警閥值，因?yàn)樽顗牡那闆r下，都沒有報(bào)警，那就沒事了。L；/'白丁、，!.'?以上這4個(gè)功能不是所有的VOC檢測(cè)儀都能實(shí)現(xiàn)，大部分廠家的VOC檢測(cè)儀僅能實(shí)現(xiàn)第1條，第2條需要有CF值功能的檢測(cè)儀，第3條要有內(nèi)置和自動(dòng)計(jì)算比例的檢測(cè)儀，第4條要有會(huì)自動(dòng)計(jì)算哪個(gè)最毒的功能的檢測(cè)儀，這個(gè)計(jì)算不是普通的看報(bào)警閥值大小就夠了的，他和CF值有關(guān)系。VOC檢測(cè)儀選購要點(diǎn)?有機(jī)揮發(fā)物有個(gè)特性，他能被紫外光分解，只是不同的VO

11、C氣體所需的紫外光強(qiáng)度不同。?PID光離子傳感器技術(shù)就是利用這個(gè)原理實(shí)現(xiàn)的，傳感器內(nèi)部有個(gè)燈泡，這個(gè)燈能發(fā)出紫外光，如果被照射的地方有VOC氣體，就會(huì)被分離成正負(fù)離子，然后通過一個(gè)正負(fù)離子感應(yīng)片，得到對(duì)應(yīng)的濃度信號(hào)關(guān)系。?因此PID傳感器也有幾個(gè)重要的參數(shù):?h程范圍(0.001ppm)的VOC氣體；ppm級(jí)一般測(cè)量?一般分為ppb級(jí)，ppm級(jí)。ppb級(jí)通常指能測(cè)量19ppb是指最低能檢測(cè)10ppb(0.01ppm)。量程有0.00150ppm,0.055000ppmo量程越大，精度越低！英國ION的ppb級(jí)別的傳感器比PPM級(jí)的貴1000元。321O4-2-3-4-5pid燈能量?它的單位是

12、eV,有9.6eV、10.0ev、10.6eV、11.7eV。最常用的是10.6eV的，因?yàn)樗麎勖L(zhǎng)，能分解的氣體很多。11.7eV檢測(cè)的種類雖然最多，但是這傳感器只有2個(gè)月壽命，即使不工作，在空氣中也會(huì)被老化,價(jià)格還巨貴，大約要1.5萬一個(gè)，而且通常沒有庫存。CF校正系數(shù)?PID傳感器他并不知道被分解的VOC有哪些種類，只是相同濃度的不同的VOC氣體在傳感器上反應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度不同。PID傳感器廠家試驗(yàn)了500多種VOC氣體，生成了一個(gè)CF校正系數(shù)表。?但是有些廠家因?yàn)槟承┰?，不支持CF系數(shù)，那就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問題，例如：?100ppm的異丁烯，在PID傳感器上輸出了100mv的信號(hào)；?100pp

13、m的酒精在PID傳感器上輸出了輸出11mv的信號(hào)；?100ppm的苯輸在PID傳感器上輸出了出250mv的信號(hào)；?如果用異丁烯校正的VOC檢測(cè)儀，去檢測(cè)100ppm的酒精，可能儀表讀書為10ppm,顯然結(jié)果是錯(cuò)誤的。?如果用異丁烯校正的VOC檢測(cè)儀，去檢測(cè)100ppm的苯，可能儀表讀書為250ppm,顯然結(jié)果是錯(cuò)誤的。?所以選購一個(gè)支持CF校正系數(shù)的VOC檢測(cè)儀是非常重要的，可惜現(xiàn)實(shí)情況是：?1.有些公司的VOC檢測(cè)儀根本沒有這個(gè)功能。?2.有些公司的VOC檢測(cè)儀有這個(gè)功能，但是沒有內(nèi)置，需要你去查說明書，或者網(wǎng)上查詢。?3.有些公司的VOC檢測(cè)儀因?yàn)椴捎昧藛纹瑱C(jī)，存儲(chǔ)能力有限，只能存常用的CF值。?4.有些公司的VOC檢測(cè)儀因?yàn)椴捎昧藛纹瑱C(jī)，計(jì)算能力有限，只能一個(gè)一個(gè)翻，很麻煩。?5.絕大多數(shù)固定式VOC檢測(cè)儀都采用了單片機(jī)，因?yàn)榇鎯?chǔ)和CPU能力問題，他們都沒有設(shè)計(jì)CF值功能。在知道是某種VOC氣體的情況下，檢測(cè)結(jié)果是錯(cuò)誤的。?某些環(huán)境下，如果知道被測(cè)量