合肥市科宇傳感器
您的當前位置： PID氣體傳感器在VOC檢測中的應用 | |
 在石油、石化、化工、製藥等工業生產領域， 大量存在著揮發性有機化合物（ Volatile Organic Compounds ， 簡稱VOC）。按照美國環保局（EPA）的定義：全部帶碳的化合物都稱為有機化合物，合肥板材而揮發性有機化合物是指沸點在50～260℃、室溫下飽和蒸汽壓超過133.32Pa 的易揮發性化合物，其主要成分為烴類、氧烴類、含鹵烴類、氮烴及硫烴類等。 在工業領域很多危險隱患的根源是有害物質超標，而這些危險有害物質絕大部分都是VOC，在易燃易爆物料生產運輸管理、化工物料泄漏、熱交換流體、工業衛生、室內空氣質量、環境保護、密閉空間迚入、應急事故檢測中，對VOC 的檢測具有非常重要的作用。 VOC 成(cheng)分(fen)組(zu)成(cheng)非(fei)常(chang)複(fu)雜(za)，在(zai)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)往(wang)往(wang)也(ye)是(shi)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)氣(qi)體(ti)混(hun)合(he)存(cun)在(zai)，無(wu)法(fa)像(xiang)常(chang)規(gui)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)傳(chuan)感(gan)器(qi)那(na)樣(yang)針(zhen)對(dui)每(mei)種(zhong)揮(hui)發(fa)性(xing)有(you)機(ji)氣(qi)體(ti)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)能(neng)對(dui)於(yu)揮(hui)發(fa)性(xing)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)總(zong)量(liang)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)測(ce)定(ding)的(de)儀(yi)器(qi)。 VOC的簡介和危害 VOC是揮發性有機化合物（Volatile Organic Comounds）的英文縮寫。通常指在常溫下容易會發的有機化物。較常見的有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、TVOC（6-16個碳的烷烴）、 酮類等。這些化合物具有易揮發和親油等特點，合肥板材被廣泛應用於鞋類、玩具、油漆和油墨、粘合劑、化妝品、室內和汽車裝飾材料等工業領域。VOC對人體健康有巨大影響，會傷害人的肝髒、腎髒、大腦和神經係統，造成記憶力減退等嚴重後果，甚至可能致癌。 什麼是PID? 光離子化報警器可以檢測10ppb(parts billion)到10000ppm(parts per million)的VOC和其他有毒氣體。PID是一個高度靈敏、適用範圍廣泛的檢測器，PID可以看成一個“低濃度LEL檢測器”。如果將有毒氣體和蒸氣看成是一條大江的話，即使你遊入大江，LEL檢測器可能還沒有反應，而PID則在你剛剛濕腳的時候就已經告訴了你。 PID傳感器的優點 1） 精度高 高精度的光離子傳感器可以檢測到ppb級別（十億分之一）的有機氣體，一般的光離子化氣體傳感器可以檢測到ppm級(百萬分之一)的有機氣體，精度超過紅外傳感器等大多數常用傳感器； 2） 對檢測氣體無破壞性 光離子傳感器在將氣體吸入後將其電離，而氣體分子形成的離子在放電後又形成了原先的氣體分子，對原氣體分子無破壞性。 3）響應速度快、壽命長 除(chu)了(le)在(zai)氣(qi)體(ti)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)在(zai)開(kai)機(ji)後(hou)預(yu)熱(re)的(de)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)，在(zai)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)下(xia)，光(guang)離(li)子(zi)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)幾(ji)乎(hu)可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)做(zuo)出(chu)反(fan)應(ying)，可(ke)以(yi)連(lian)續(xu)測(ce)試(shi)。在(zai)這(zhe)檢(jian)測(ce)危(wei)險(xian)氣(qi)體(ti)時(shi)，對(dui)保(bao)障(zhang)檢(jian)測(ce)人(ren)員(yuan)健(jian)康(kang)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。 一般一支紫外燈的壽命在數千小時，光離子傳感器在此期間均可正常工作，有很長的使用壽命。 4） 應用範圍廣 光離子傳感器對大多數有機和部分無機氣體均可檢測，可以廣泛應用於化工、運輸、軍事、航天等領域。由於光離子化氣體傳感器對於檢測物的濃度變化特別敏感，在初始個人防護確認、泄露區域確認、清除汙染等方麵有重要作用。 PID檢測儀的工作原理 PID 使用了一個紫外燈（UV）光源將有機物分子電離成可被檢測器檢測到的正負離子（離子化）。jianceqibuzhuodaolizihualedeqitidezhengfudianhe幵jiangqizhuanhuaweidianliuxinhaoshixianqitinongdudeceliang。dangdaiceqitixishougaonengliangdeziwaiguangshi，qitifenzishouziwaiguangdejifazanshishiqudianzichengweidaizhengdianhedelizi。qitilizizaijianceqidedianjishangbeijiancehou，henkuaihuidianzijiehezhongxinzuchengyuanlaideqitihezhengqifenzi。PID 是一種非破壞性檢測器，它不會改變待測氣體分子，經過PID 檢測的氣體仍可被收集做進一步的測定。 紫外燈的選擇 光離子化傳感器上可以使用的紫外燈（UV）有9.8eV、10.6eV、11.7eV3種。其中11.7eV的UV燈由於所發出的光的電離能（IP）最高，故PID檢測範圍最寬。但是所有11.7eV的(de)紫(zi)外(wai)燈(deng)都(dou)是(shi)用(yong)氟(fu)化(hua)鋰(li)材(cai)料(liao)作(zuo)為(wei)高(gao)能(neng)紫(zi)外(wai)線(xian)輸(shu)出(chu)窗(chuang)口(kou)。氟(fu)化(hua)鋰(li)晶(jing)體(ti)材(cai)料(liao)在(zai)燈(deng)管(guan)玻(bo)璃(li)上(shang)的(de)封(feng)裝(zhuang)是(shi)相(xiang)當(dang)困(kun)難(nan)的(de)。當(dang)它(ta)不(bu)使(shi)用(yong)時(shi)在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)氟(fu)化(hua)鋰(li)晶(jing)體(ti)材(cai)料(liao)會(hui)吸(xi)收(shou)水(shui)分(fen)，導(dao)致(zhi)窗(chuang)口(kou)漲(zhang)大(da)，削(xue)弱(ruo)了(le)通(tong)過(guo)它(ta)的(de)紫(zi)外(wai)線(xian)的(de)強(qiang)度(du)。氟(fu)化(hua)鋰(li)晶(jing)體(ti)材(cai)料(liao)也(ye)會(hui)因(yin)為(wei)UV的照射而逐漸老化，導致整個儀器損壞。這些因素共同作用導致了11.7eV燈壽命的縮短。合肥資質代辦一個10.6eV、的紫外燈可持續使用12-24個月，而一個11.7eV的燈隻能持續使用2-6個月。同時11.7eV的紫外燈的造價進進高於9.8eV和10.6eV，進一步降低了其實用性。 11.7eV的紫外燈一般隻有當化合物（二氯甲烷，四氯化碳）的電離電位超過10.6eV時才使用。同時，9.8和10.6eV具有很多11.7eV的紫外燈不具有的特點： 9.8和10.6eV的PID有更強的針對特性：低電離能意味著能檢測到較少的化學物質。 9.8和10.6eV的PID持續使用不少於一年：它的使用壽命和一氧化碳傳感器相當。 9.8和10.6eV的PID更加靈敏，11.7eV的燈靈敏度較低，主要是出於它的窗口材料氟化鋰晶體對11.7eV的紫外光有阻礙作用。出射光能量的降低使得被測物質難以充分電離，因此，要求11.7eV的PID高精度地檢測出準確的數據是很難實現的。 基於上述原因，應該選擇10.6eV的紫外燈作為PID光源。 PID 檢測儀的標定 氣(qi)體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)的(de)標(biao)定(ding)是(shi)建(jian)立(li)在(zai)對(dui)於(yu)一(yi)個(ge)已(yi)知(zhi)濃(nong)度(du)的(de)已(yi)知(zhi)氣(qi)體(ti)相(xiang)應(ying)的(de)離(li)子(zi)電(dian)流(liu)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)。其(qi)它(ta)氣(qi)體(ti)的(de)儀(yi)器(qi)響(xiang)應(ying)是(shi)和(he)它(ta)們(men)本(ben)身(shen)的(de)性(xing)質(zhi)有(you)關(guan)的(de)，一(yi)個(ge)10ppm 的讀數表明儀器產生了一個與10ppm 標定氣體相同的離子電流。其它氣體得到這個讀數的實際濃度可能多於也可能少於這個值。 由於PID 讀數總是和標定氣體有關，因此這個讀數應當表述為標定氣體相關的ppm 單位，而不能直接使用實際的測量濃度值，除非檢測的汙染物同標定氣體一樣，或者儀器的讀數已經得到校正。 通常PID 使用異丁烯進行標定，原因是在PID 可檢測的VOC 中，傳感器對於異丁烯的響應靈敏度處於平均水平，比較容易獲得，在低濃度時無毒、不易燃。 PID 校正係數 由於揮發性有機化合物種類繁多，使用PID 檢測儀測量VOC 時，除了進行總量（TVOC）以外，還可以測量某種特定的氣體，這時就需要使用校正係數(CF，安徽真石漆或稱為響應係數)。它用在當以一種標準氣體（一般使用異丁烯）校正PID 後，通過CF 直接計算得到另一種氣體的濃度，這樣一次標定可以測定多種氣體。 校正係數也代表了某種特點氣體測量的靈敏度，CF 值越低，該種氣體或蒸汽被PID 檢測的靈敏度就越高。以10.6 eV 燈的PID 為例，苯對異丁烯的CF 值是0.53，它的檢測靈敏度大概是CF 為9.9 的乙烯的18倍。通常情況下，PID 可以很好地測定CF為10 以下的各種物質，而CF 越大，對該氣體的檢測精度越差。 | |
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