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PID传感器检测VOC原理

概述
     光离子化技术就是利用光电离检测器(Photoionization Detector,简称PID)来电离和检测特定的易挥发有机化合物(Volatile Organic Compounds,简称VOC)。光电离检测器可探测那些气体电离势能在紫外光源辐射能量水平之下的气体,其高能紫外辐射可使空气中大多数有机物和部分无机物电离,但仍保持空气中的基本成分如N2、O2、CO2、H20 不被电离(这些物质的电离电位大于11eV)

      光离子化一个最显著的特点就是气体被检测后,离子重新复合成原来的气体和蒸气,也就是说它是不具破坏性的检测器。可以通俗地讲,PID 就是一台没有色谱柱的便携式色谱。由于可以检测极低浓度的挥发性有机化合物和其它有毒气体。因而对VOC 检测具有极高灵敏度的PID 就在应急事故的各类处理中有着无法比拟的优越性。随着科技的发展,它已经成为环境保护、痕量检测和实时检测污染等方面的强有力工具。
光离子化检测仪的基本工作原理
      光离子化检测器使用具有特定电离能(如10.6eV)的真空紫外灯(UVV)产生紫外光,PID 检测技术采用的V-UV 波段在100-200nm ,这个波段是真空紫外灯光源,对大多数有机化合物具有电离能力。在电离室内对气体分子进行轰击,把气体中含有的有机物分子电离击碎成带正电的离子和带负电的电子,在极化极板的电场作用下,离子和电子向极板撞击,从而形成可被检测到微弱的离子电流。这些离子电流信号被高灵敏度微电流放大器放大后,一方面经数据采集卡采样后直接送入计算机的COM 口,通过色谱分析平台对测量结果进行分析和处理。另一方面经电路放大和数据处理,送至显示器显示出浓度等参数值。

PID传感器检测VOC原理.jpg

光栅技术
      光栅技术是PID 的技术核心,9.8eV、10.6eV、11.7eV 能量的控制由光栅决定的,真空紫外放电灯发出的光,根据窗口材料的不同,辐射紫外光的波长有多种,氟化镁晶体稳定的结构是紫外光栅的优选材料。 116.9 nm 波长的晶体是检测有机化合物常用的一种材料。
校正系数
      校正系数(CF,也称之为响应系数)是使用PID时特别要注意的一个参数。它们代表了用PID测量特定气体的灵敏度。它用在当以一种气体校正PID后,通过CF直接得到另一种气体的浓度,从而减少了准备很多种标气的麻烦。
      制造厂商选用的标气是异丁烯,所以VOC检测仪出厂时都用异丁烯进行标定。
PID传感器生产商
      目前市面上能买到的PID传感器来自两家公司,一家是英国ION,另外一家是美国Baseline,这两家公司都是知名大公司,传感器性能相差无几,不同的是硬件电路、软件算法,软件算法决定了响应速度和准确性。

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