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光离子气体传感器检测VOC气体工作环境的要求

VOCs是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。在我国VOCs,是指常温下饱和蒸汽压大于70 Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物,或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10 Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。

VOCs具有挥发性,在常温条件下很容易挥发形成VOCs气体,造成VOCs大气污染,破坏臭氧层,危害人类健康和生态环境。许多VOCs 物质还会引发城市光化学烟雾,造成二次污染,对人类健康产生更大的危害。

此外,VOCs作为可吸入颗粒物(PM2.5)的前体物之一,是造成酸雾、烟雾的重要原因。

voc

VOC治理样本

VOCs产生及排放涉及到工业行业,包括石油化工、精细化工、喷漆、包装印刷、医药与农药制造、半导体及电子产品制造人造板与木制家具制造、皮革、涂料、油墨、粘合剂生产、金属铸造等众多行业,各行各业产生的VOCs种类繁多,组成复杂。常见的组分有碳氢化合物、芳香烃、醇酮酚醛脂类等。

VOCs排放日趋受到广泛的关注,全世界已经在空气中检测出的VOCs约150余种,其中有毒的约80余种,直接导致臭氧生成的前体物有60余种。

我国一些城市空气中VOCs浓度是美国城市空气浓度5~15倍,工业排放有机废气已经成为城市主要污染源之一。

VOC的来源及影响
1、在日常生活中,我们居室中的VOC主要来源于:燃煤或天然气等燃烧产物、建筑装饰材料、家用电器和采暖措施,以及塑料制品。
2、室外的VOC主要来源于:燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等。
3、VOC的危害:当房间里VOC达到一定浓度时,短时间吸入会引起头痛恶心、呕吐乏力等症状;长时间吸入,会伤害到人的肝脏、肾脏、血液、大脑和神经系统,甚至引发抽搐、昏迷,伤害造成记忆力减退等严重后果。

检测VOC常见的有三种方式:PID检测,FID检测及气相色谱仪检测,其中PID和FID都是用来检测VOC气体总值的,在混合气体环境中不能检测出单独某一种VOC气体。气相色谱仪可以测出具体某一种voc气体,但是价格昂贵,且体积庞大。现在市面上常用的VOC检测仪大部分都是选用PID原理来检测,PID原理来检测VOC气体,价格低廉,体积小易携带,方便检测。

PID与FID的区别?

参数 PID FID
使用方式、尺寸、重量 手提式、重量轻,体积小 体积大、重、氢气瓶
数据线性 低浓度下线性良好 在整个范围内线性都较好
检测范围 1ppb-10000ppm 1ppb-50000ppm
检测的化合物 检测VOC气体,某些无机气体 检测VOC气体,很少无机气体
选择性 选用低能量灯增加选择性 无选择性
惰性气体影响 无影响 需要提供氧气或空气作为稀释气体
样品采集 检测完毕对样品无破坏,可收集样品做进一步分析 检测完毕后样品已破坏,不可收集用于再分析
使用 个人用检测器 个人用过于笨重
可靠性 可靠、寿命长 更换氢气瓶带来不可靠性
安全性 本安 防爆
费用

ISweek工采网推荐的英国alphasense的PID光离子气体传感器PID-AH,可以测量(1ppb-50ppm)量程范围的VOC(可挥发性有机物)和一些有毒气体。PID-AH由于其对VOC的高灵敏度,成为有害物质早期危险报警、泄漏监测等不可缺少的实用工具。目前通过对灯泡以及内部IC升级,大大延长了灯泡的使用寿命。

PlD光离子气体传感器稳定工作需要以下要求:

1、PID必须幅射足够的能量才能电离被测气体;
2、产生紫外光的高频电场必须是稳定的。
3、玻璃腔体内不能有杂质气体,杂质气体会导致附加电离,影响紫外发光效率。
4、紫外光谱是稳定、均匀的。
5、紫外光到达气室的传输是稳定、均匀并不与构成气室的金属电极材料相互作用而产生重金属沉积,重金属在紫外幅射窗口沉积会阻挡紫外到达气室。

这就要求:紫外灯充入的发光物质必须是气体才能均匀发光并传输。腔体内不能有杂质气体,以防止附加电离等。这些要求决定了发光气体的选择只能是稀有气体。窗口材料则必须对紫外透明并具有稳定的理化性质,事实上紫外窗口材料的选择是极其有限的。这些限至条件更终也决定了PID应用的局限性。

PlD光离子气体传感器的发展方向

1、PiD作为理想的非放射性离子源会永远存在;
2、提高PID灯内充气前的真空度以及填充气体纯度以提高发光效率和发光稳定性;
3、开发新的窗口材料及加工精度以改善透光率、出射光均匀性、封装质量、以及稳定性和寿命;
4、预防色散导致窗口的重金属沉积,延长寿命;
5、防止大分子有机物、小颗粒物沉积的窗口清洁技术;
6、输出能量更高的长寿命PID灯的开发;
7、小体积。

转载请注明出处:传感器应用_仪表仪器应用_智能硬件产品 – 工采资讯 http://news.isweek.cn/7817.html

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