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PID光離子化檢測器的原理及應用

更新時間:2020-01-02 16:25:21

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應用介紹

PID(Photo Ionization Detector)光離子化檢測器是一種主要用於監測大氣中VOCs的傳感器,VOCs:揮發性有機物,是在室溫以氣態分子的形態排放到空氣中的所有有機化合物的總稱。VOCs及所形成的二次汙染物不僅本身具有較強毒性對人們的健康帶來負麵影響,而且VOCs作為臭氧和PM2.5的前體也影響著大氣質量,是複合型空氣汙染的主要貢獻者之一。

 

PID的工作原理

PID的原理是有機氣體在紫外光源的激發下會產生氣體的電離,PID使用了一個UV(紫外線)燈,有機物在紫外燈的激發下離子化,被離子化的“碎片”帶有正負電荷,從而在兩個電極之間產生了電流。檢測器將電流放大,通過儀器儀表設備就可以並顯示出VOCs氣體的濃度了。

PID原理示意圖

 

PID是一種非破壞性檢測器,由上圖可以看出,被電離的氣體分子在通過放射燈電離區域後又被重組,離子重新複合成了原本的氣體,這樣一來,PID檢測過的氣體仍可被重新收集做進一步的檢測。

有機氣體被離子化需要能量,如果待測氣體被電離的能量小於UV燈的能量,那麽該氣體就可以被離子化,而且每種氣體的被電離所需要的能量也不同,例如氨氣(NH3)被電離所需要的能量為10.16eV,苯(C6H6)則為9.25eV

 

PID的應用

 

目前針對VOCs的監測需求主要分為以下幾種:

1.     汙染源VOCS排放譜監測

2.     汙染源VOCS排放監督監測

3.     環境空氣VOCs監測

4.     工業園區VOCS的監督監測

除了上述幾點,還有VOCs應急監測,如大氣超級站,工業區,交通站的監測車建設等等。

PID而言,其應用十分廣泛:主要為煉油工業監測,危險化學品泄露的緊急處理,泄漏危險區域界定,油罐油站安全監測,有機物排放淨化效率監測等。

新世聯代理的英國Alphasense PID-AH傳感器分辨率為1ppb,靈敏度達到了20mv/ppb以上,滿足並實現了大氣VOCs的精準檢測,監測需求。

 

測量氣體:電離電勢<9.6eV,<10.6eV,<11.7eVVOCs

監測範圍:PID-AH:1ppb50ppb(異丁烯),高靈敏度

供電電壓:3.23.6VDC

輸出信號:Offset Voltage to Vmax(Vmax = Vsuppply-0.1v)

功耗:27mA典型值(浪湧電流 112mA<0.2s)

響應時間:T90<3s(擴散模式)

溫度範圍:-40℃~55℃;濕度範圍:095%RH(無凝結)

使用壽命:5(不含燈泡和柵極)

響應時間:在自由擴散情況下<3s