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PID光离子化气体传感器在VOC检测中的应用

时间:2023-04-23 作者:炜盛科技本文网址:www.winsen-iot.net/index.php/hangyezixun/159.html 点击:

挥发性有机物(VOCs)作为臭氧和颗粒物的主要前体物,已被生态环境部新增为“十四五”大气污染减排的主要约束性指标,并纳入考核范围。


2021年生态环境部印发的《“十四五”生态环境监测规划》通知中,明确提出未来要不断强化重点行业企业开展VOCs监测,推动工业园区建立监测预警体系,并加快VOCs监测技术规范的制定。


国内常用VOCs检测方法主要有气相色谱-火焰离子化检测法(GC-FID)、傅里叶红外法(FTIR)、光离子化检测法(PID)以及热红外成像(OGI)等。


2022年3月7日,上海市生态环境局、江苏省生态环境厅、浙江省生态环境厅、安徽省生态环境厅共同组织起草了长江三角洲区域统一标准《工业园区挥发性有机物光离子化传感器(PID)网格化监测技术规范》。


气体传感器


PID光离子化气体传感器是一种具有极高灵敏度,用途广泛的传感器,可以检测极低浓度的VOCs气体。与传统检测方法相比,它具有体积小、精度高、分辨率高、响应快,可以连续测试、实时性和安全性高等特点。


气体传感器




4R-PID 光离子化PID传感器

PID传感器如何感知VOCs?


光离子化PID传感器是利用紫外灯(UV)光源将有机物分子电离成可被检测到的正负离子(离子化)。检测器捕捉到被离子化的气体的正负电荷并将其转化为电信号,来实现气体浓度的测量。


气体离子在检测器的电极上被检测后,很快会电子结合重新组成原来的气体和蒸汽分子。PID 是一种非破坏性检测器,它不会改变待测气体分子,可以实现连续实时检测。


PID能检测十亿分之一(ppb)到百万分之一(ppm)浓度级别的化合物,是非色散红外、电化学、催化燃烧气体传感器的补充,也是技术含量比较高的一种气体探测器。


PID传感器可检测到的气体种类


PID检测器可检测几百种化合物,但不同化合物电离能有所不同,需要依据目标物的电离能来选择PID检测器的紫外灯,目前商用的PID检测器规格分为9.8eV、10.6eV和11.7eV。


有机物:含碳化合物

芳香类:含苯环的化合物,如:苯、甲苯、萘等

酮类和醛类:如丙酮、丁酮、乙醛等

胺和氨基化合物:含氯碳氢化合物,如二甲胺

含硫有机物:硫醇、二硫化碳

非饱和碳氢化合物:丁二烯、异丁烯

饱和碳氢化合物:丁烷、辛烷

醇类:乙醇


无机气体:不含碳的无机气体

氨、砷、硒等,溴和碘类等等


PID传感器的优点


  • 精度高

高精度的光离子化传感器可以检测到ppb级别的有机气体,精度超过红外传感器等大多数常用传感器。


  • 对检测气体无破坏性

光离子传感器在将气体吸入后将其电离,而气体分子形成的离子在放电后又形成了原先的气体分子,对原气体分子无破坏性。


  • 响应速度快

除了气体检测系统开机后预热的一段时间,正常工作状态下,光离子气体传感器几乎可以实时做出反应,可以连续测试。这在检测危险气体时,对保障检测人员健康有重要意义。