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(lái)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(wú)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(lái)的氣體和蒸氣，也就是說(shuō)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(méi)有色譜柱的便攜式色譜。由于

2、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(wú)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100-20Onm，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)到微弱的離子電

3、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(guò)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。rvoc氣體gm壓匚槪代報(bào)整電流放大卷教據(jù)釆集卡計(jì)帥氣體離嚴(yán)宣合卩流th牧抵?jǐn)M賈ibvij的電壓+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)

4、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(guò)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(mǎi)到的PID傳感器來(lái)自兩家公司，一家是英國(guó)ION，另外一家是美國(guó)Baseline，這兩家公司都是知名大公司，傳感器性能相差無(wú)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。有哪些種類VOC氣體。有些VOC氣體無(wú)法測(cè)量，比如甲醛。氣相色譜法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)

5、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（PhotoionizationDetector，簡(jiǎn)稱PID）來(lái)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(wú)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(wú)法知道piD-TECHPhotoionizationSensor氣相色譜

6、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(lái)，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，一般國(guó)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(wàn)。VOC檢測(cè)儀檢測(cè)范I匚=1二概述光離子化檢測(cè)器可以測(cè)量0.1到2000ppm的VOC和其它有毒氣體。PI

7、D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，即使你游入大江丄EL檢測(cè)器可能還沒(méi)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(shù)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

8、，那么，這種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，萘等酮類和醛類：含有C=O鍵的化合物，比如：丙酮等氨和胺類：含N的碳?xì)浠衔铮热缍谆返塞u代烴類、硫代烴類、不飽和烴類、烯烴等醇類不含碳的無(wú)機(jī)氣體：氨、砷、硒等，溴和碘類等檢測(cè)盲區(qū)PID不能檢測(cè)出的氣體有：放射性，空氣(N2,O2,CO2,H20)，常見(jiàn)毒氣(CO,HCN,S02)，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(wú)法分辨目

9、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(wú)法設(shè)置統(tǒng)一的報(bào)警閥值。3、能檢測(cè)超過(guò)pid燈能量的范圍。比如10.6eV的PID傳感器無(wú)法檢測(cè)甲醛，因?yàn)榧兹┬枰?0.8eV的紫外燈才能分解?！灸茏龅降摹浚?、測(cè)量TVOC總有機(jī)揮發(fā)物的氣體濃度(異丁烯單位)。2、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(僅限具有此功能的VOC檢測(cè)儀)。4、如果大概知道目示氣體有哪些種類，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，

10、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(méi)有報(bào)警，那就沒(méi)事了。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，他和口CF值有關(guān)系。VOC檢測(cè)儀選購(gòu)要點(diǎn)有機(jī)揮發(fā)物有個(gè)特性，也能被紫外光分解，只是不同的VOC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

11、后通過(guò)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)：量程范圍般分為ppb級(jí)，ppm級(jí)。ppb級(jí)通常指能測(cè)量19ppb(0.001ppm)的VOC氣體；ppm級(jí)一般測(cè)量是指最低能檢測(cè)10ppb(O.OIppm)。量程有0.00150ppm,0.055000ppm。量程越大，精度越低！英國(guó)ION的ppb級(jí)別的傳感器比PPM級(jí)的貴1000元。pid燈能量它的單位是eV,有9.6eV、lO.Oev、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。117eV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

12、化，價(jià)格還巨貴，大約要L.5萬(wàn)一個(gè)，而且通常沒(méi)有庫(kù)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(wèn)題，例如：100ppm的異丁烯，在PID傳感器上輸出了100mv的信號(hào)；100ppm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(shū)為10ppm，顯然結(jié)果是錯(cuò)誤的。如果用異

13、丁烯校正的VOC檢測(cè)儀，去檢測(cè)100ppm的苯，可能儀表讀書(shū)為250ppm，顯然結(jié)果是錯(cuò)誤的。所以選購(gòu)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(méi)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(méi)有內(nèi)置，需要你去查說(shuō)明書(shū)，或者網(wǎng)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(wèn)題，他們都沒(méi)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)量的環(huán)境包含