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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

應用介紹

PID(Photo Ionization Detector)光離子化檢測器是一種主要用于監(jiān)測大氣中VOCs的傳感器，VOCs：揮發(fā)性有機物，是在室溫以氣態(tài)分子的形態(tài)排放到空氣中的所有有機化合物的總稱。VOCs及所形成的二次污染物不僅本身具有較強毒性對人們的健康帶來負面影響，而且VOCs作為臭氧和PM2.5的前體也影響著大氣質量，是復合型空氣污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(fā)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(fā)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并顯示出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(qū)域后又被重組，離子重新復合成了原本的氣體，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于UV燈的能量，那么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(jiān)測需求主要分為以下幾種：

1.     污染源VOCS排放譜監(jiān)測

2.     污染源VOCS排放監(jiān)督監(jiān)測

3.     環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測

4.     工業(yè)園區(qū)VOCS的監(jiān)督監(jiān)測

除了上述幾點，還有VOCs應急監(jiān)測，如大氣超級站，工業(yè)區(qū)，交通站的監(jiān)測車建設等等。

就PID而言，其應用十分廣泛：主要為煉油工業(yè)監(jiān)測，危險化學品泄露的緊急處理，泄漏危險區(qū)域界定，油罐油站安全監(jiān)測，有機物排放凈化效率監(jiān)測等。

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

 

測量氣體：電離電勢<9.6eV,<10.6eV,<11.7eV的VOCs

監(jiān)測范圍：PID-AH:1ppb～50ppb(異丁烯)，高靈敏度

供電電壓：3.2～3.6VDC

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

功耗：27mA典型值(浪涌電流 112mA<0.2s)

響應時間：T90<3s(擴散模式)

溫度范圍：-40℃～55℃；濕度范圍：0～95%RH(無凝結)

使用壽命：5年(不含燈泡和柵極)

響應時間：在自由擴散情況下<3s