日前,上海市环境监测中心、上海市计量测试技术研究院、上海大学、中华环保联合会VOCs污染防治专业委员会等国内近20家权威科研院所、大专院校、行业协会、优秀仪器制造商共同起草制定了国家团体标准《技术《便携式挥发性有机化合物光电离检测仪(PID)要求及监测规范》(T ACEF 096-2023)(以下简称《标准》)在国家团体标准信息平台正式发布实施。
该标准在大量实验数据的基础上,考虑了当前的技术现状和发展趋势规定可行的设备性能指标和试验方法、质量控制要求等。 标记我国便携式挥发性有机化合物光电离检测仪(PID)已进入标准可循的新阶段,填补了行业标准的空白。
本文件适用于基于光电离检测器技术的便携式挥发性有机物检测仪对环境空气中挥发性有机物的检测,也适用于常温低湿下废气中挥发性有机物的检测。
光电离发生在气体的分子或原子中,当它们吸收足够能量的光子时,它们的电子结构会发生变化,从基态转变为激发态。 一旦电子达到激发态,它们就会变得不稳定并倾向于返回基态,当电子返回基态时,它们会以热量或光子的形式释放能量。
这种光电离可用于检测气体。 传感器内部的光源发出一定波长的紫外线,具有足够的能量使气体分子或原子中的电子从基态跃迁到激发态,当电子返回基态时,它们释放的光子能量被传感器内部的光电探测器检测到, 从而形成电信号。气体浓度越高,电离的气体分子或原子越多,产生的光子就越多,从而产生更强的电信号,因此电信号的大小与气体浓度密切相关。
图1 PID检测器的工作原理。
大多数气体都有其特定的电离能 (IP),以电子伏特 (EV) 为单位,以及 EV 中紫外线灯发出的能量。 如果被测气体的IP低于灯的输出能量,则气体可以电离。 电离能决定了PID传感器是否可以检测到气体。
此外,PID传感器的性能可以通过调整光源的波长和功率以及探测器的灵敏度来优化。同时,由于PID传感器可以检测非常低浓度的气体,因此在环境监测、工业过程控制和安全监测等领域具有广泛的应用。
高精度
高精度光电离传感器可以检测ppb级的有机气体,超过了大多数常用的传感器,如红外传感器。
无损检测气体
光电离传感器将吸入后的气体电离,气体分子形成的离子放电后形成原始气体分子,对原始气体分子无损。
快速响应
除了气体检测系统启动后预热一段时间外,在正常工作条件下,光离子气体传感器几乎实时反应,可以连续测试。 这对于确保检测人员在检测危险气体时的身体健康具有重要意义。
PID可以检测浓度范围在十亿分之一(ppb)至百万分之一(ppm)之间的化合物,是对非色散红外、电化学、催化燃烧气体传感器的补充,也是一种比较高科技的气体检测仪。
威盛科技自主研发生产的高性能光电离PID传感器——4R-PID,具有:高灵敏度广泛广泛特征,以及全量程可定制。它可以检测不同应用领域的数千种挥发性有机化合物(VOCs)和一些无机蒸气,可用于各种手持式、便携式、现场固定式仪器,也可以应用于各种类型的分析仪器,使VOCs监测更加高效!
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