光离子化PID传感器在挥发性有机化合物(VOCs)及部分有毒气体检测中的应用
一、什么是VOC
从某种意义上讲,VOC是保证工业的发展的化学物质,包括: 有机化学物质(主要的应急事故) 、燃料、油料润滑、油脂、脱脂剂 溶剂、涂料、塑料和树脂 。
VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,是在室温以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOC 所涵盖的有机物种类繁多而且其组成成分多样,主要有:氯化物、苯类化合物、氟利昂化合物、有机醇、有机酮、有机醚、有机醛、有机酯、有机胺、有机酸以及石油烃化合物等。VOC及所形成的二次污染物不仅本身具有较强毒性对人们的健康带来负面影响,而且VOC作为臭氧和PM2.5的前体也影响着大气质量,是复合型空气污染的主要“贡献者“之一。
二、什么是 PID 传感器
PID气体探测器是一种能够检测极低浓度挥发性有机化合物和其它有毒气体的传感器。尤其是对VOC的灵敏检测使其在应急事故检测中具有无可替代的作用,VOC是许多气体事故中的有害物质,对它的有效监测对于防灾减灾具有重要作用
PID传感器能够在不同应用领域对数千种挥发性有机化合物(VOCs)及部分无机蒸气进行检测,并可提供高达10000ppm的检测量程和最低1ppb的检测极限,具有极快的响应速度和极高的分辨率。可用于各类手持便携式、现场固定式仪器仪表,也可应用于多种类型的分析仪器。
三、PID传感器的原理
PID使用了一个紫外灯(UV)光源将有机物分子电离成可被检测器检测到的正负离子(离子化)。检测器捕捉到离子化了的气体的正负电荷并将其转化为电流信号实现气体浓度的测量。当待测气体吸收高能量的紫外光时,气体分子受紫外光的激发暂时失去电子成为带正电荷的离子。气体离子在检测器的电极上被检测后,很快与电子结合重新组成原来的气体和蒸气分子。PID是一种非破坏性检测器,它不会”燃烧”或永久性改变待测气体分子,经过PID检测的气体仍可被收集做进一步的测定.
理论上,所有的化学物质都能被离子化,但是它们被电离所需要的能量是不同的。能够转移一个电子和电离一个化合物的能量叫电离能,用电子伏特(eV)作为计量单位。紫外灯所发出的能量也可以用电子伏特来计量。如果某种气体的电离能低于灯发出的能量那么这种气体将被电离。
四、PID传感器可检测的物质
芳香类:含有苯环的系列化合物,比如:苯、甲苯、乙苯、二甲苯等;
酮类和醛类:含有C=O键的化合物。比如:丙酮、丁酮、甲醛、乙醛等;
胺类和氨基化合物:含N的碳氢化合物。比如:二乙胺等;卤代烃类:如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等;
含硫有机物:甲硫醇、硫化物等;不饱和烃类:丁二烯、异丁烯等;饱和烃类:丁烷、辛烷等;醇类:异丙醇(IPA)、乙醇等。
除了上述有机物,PID还可以测量一些不含碳的无机化合物气体,如:氨;半导体气体:砷化氢(砷烷)、磷化氢(磷烷)等;硫化氢;氮氧化物;溴和碘
五、卓立汉光提供ZLPID-201为高性能光离子化 PID 传感器ZLPID-201为高性能光离子化 PID 传感器。该传感器具有高灵敏度、宽范围、广谱的特点,能够在不同应用领域对数千种挥发性有机化合物(VOCs)及部分无机蒸气进行检测,并可提供高达10000ppm的检测量程和最低1ppb的检测极限,具有极快的响应速度和极高的分辨率。可用于各类手持便携式、现场固定式仪器仪表,也可应用于多种类型的分析仪器
主要应用:
- 应急响应
- 工业卫生
- 人员安全
- VOCs 检测
- 环境质量监测
- 石油、石化安全
- 土壤污染及治理
传感器技术指标
量程 (ppm) | 0~10 | 0~20 | 0~40 | 0~100 | 0~300 | 0~1000 | 0~2000 | 0~6000 | 0~10000 |
分辨率 | 1ppb | 5ppb | 10ppb | 25ppb | 75ppb | 250ppb | 500ppb | 500ppb | 2ppm |
灵敏度 (mv/ppm) | >40 | >20 | >10 | >5 | >3 | >1 | >0.3 | >0.1 | >0.1 |
检测气体 | VOC,能量≤10.6eV 挥发性气体 | 精度 | ≤±2%无凝露 |
工作电压 | 3~5 V | 湿度 | 0~99%无凝露 |
零点电压 | U0>20 mV | 工作压力 | 800~1200 mbar |
输出信号电压 | 0.02~2 V(最大 3.3 V) | 储存温度 | 0~25℃ |
响应时间(T90) | ≤5 S | 质保 | 12 个月 |
工作温度 | -40~60 ℃ |
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