PID光離子化傳感器的案例
PID光離子化傳感器在鋰電池漏液快速檢測中的應(yīng)用
VOC檢測儀介紹
綜合以上情況， VOC檢測儀( Volatile Organie Compounds )是利用一組光離子化傳感器PID ( photo ionization detector )對有機(jī)揮發(fā)組分進(jìn)行檢測的儀器，用于微量VOC揮發(fā)檢測，主要應(yīng)用于環(huán)境檢測、室內(nèi)環(huán)境，安監(jiān)，工廠廢氣排放等行業(yè)。工作過程及原理是:通過內(nèi)置的空氣泵將待檢測環(huán)境的氣體吸人光離子化器中進(jìn)行電離，電離有機(jī)氣體，并收集電離電壓，轉(zhuǎn)化成數(shù)字顯示出來，數(shù)值的大小反應(yīng)環(huán)境中的有機(jī)氣體的摩爾含量，一般單位為PPb、PPm。工采網(wǎng)推薦兩款檢測VOC氣體的PID光離子化傳感器PID-AH與PID-A1;PID-A1為大量程傳感器，其檢測范圍為100ppb~6000ppm,PID-AH則是一款量程小，靈敏度高的產(chǎn)品，其檢測范圍為1ppb到50ppm的VOC氣體。
方案設(shè)計(jì)原理路徑分析
1、VOC檢測儀對有機(jī)揮發(fā)氣體敏感度實(shí)驗(yàn)測試
實(shí)驗(yàn)分5個組別進(jìn)行，測試對象分別為普通環(huán)境、極片車間、電解液氛圍、合格電池旁邊、漏液電池旁邊;測試儀顯示數(shù)值分別為: 0-一10PPb、500- - I 000PPb、5000PPm以上、0- -20PPb、50- 200PPb。通過以上簡單的實(shí)驗(yàn)可以看出，VOC檢測儀對環(huán)境中的有機(jī)氣體是很敏感的，其對聚合物的電解液也是敏感的，不同環(huán)境能夠引起VOC檢測儀的示數(shù)發(fā)生明顯的變化。說明利用VOC檢測儀進(jìn)行漏液檢測是可能的。
2、電池測試實(shí)驗(yàn)
(1)正常電池，密封性良好，其內(nèi)部電解液不會出現(xiàn)在電池外部，少量的有機(jī)揮發(fā)組分，實(shí)驗(yàn)測試時，引起VOC檢測儀較小示數(shù)變化或者不能引起示數(shù)變化，測試數(shù)值小表明無大量有機(jī)揮發(fā)物，電池?zé)o破損，判定電池OK。
展開 PID光離子化氣體傳感器方法檢測VOC
PID 中激發(fā)待測氣體離子化的源頭就是電離室中的紫外燈，被測氣體到達(dá)氣室后，被紫外燈發(fā)射的紫外光電離產(chǎn)生電荷流，氣體濃度和電荷流的大小正相關(guān)，測量電荷流即可測得氣體濃度。紫外發(fā)光原理與日光燈管相同，只是頻率高，能量大。
圖1 PID傳感器結(jié)構(gòu)
PID工作原理:
在真空玻璃腔內(nèi)充入高純稀有氣體例如惰性氣體。
用可透紫外光的窗口將玻璃腔體密封。
外加電磁場進(jìn)行激發(fā)。
4、在外加電磁場的作用下，被電離氣體產(chǎn)生電流，進(jìn)而被檢測到。
4、PID傳感器類型與品牌調(diào)研
PID傳感器可以按照紫外燈能量、壽命及檢測氣體分類，主要可以分為以下類型。
表2 PID傳感器類型
紫外燈能量（eV）
9.6eV
10.6eV
11.6eV
紫外燈壽命
6個月
12～24個月
6個月
檢測氣體種類
114
250
300
在VOC快檢領(lǐng)域， PID傳感器品牌幾乎都是進(jìn)口儀器公司
表3 PID傳感器品牌
品牌
典型產(chǎn)品
英國阿爾法Alphasense
PID-A1
英國離子科學(xué)Ion Science Ltd.
展開 《便攜式揮發(fā)性有機(jī)物光離子化檢測儀（PID）技術(shù)要求及監(jiān)測規(guī)范》正式發(fā)布并實(shí)施
PID 中激發(fā)待測氣體離子化的源頭就是電離室中的紫外燈，被測氣體到達(dá)氣室后，被紫外燈發(fā)射的紫外光電離產(chǎn)生電荷流，氣體濃度和電荷流的大小正相關(guān)，測量電荷流即可測得氣體濃度。紫外發(fā)光原理與日光燈管相同，只是頻率高，能量大。
PID光離子化氣體傳感器的基本工作原理
光離子化傳感器運(yùn)用具有特定電離能（如10.6eV）的真空紫外燈（UVV）發(fā)生紫外光，PID檢測技能選用的V-UV波段在100-200nm，這個波段是真空紫外燈光源，對大多數(shù)有機(jī)化合物具有電離才能。在電離室內(nèi)對氣體分子進(jìn)行炮擊，把氣體中含有的有機(jī)物分子電離擊碎成帶正電的離子和帶負(fù)電的電子，在極化極板的電場效果下，離子和電子向極板碰擊，從而形成可被檢測到弱小的離子電流。這些離子電流信號被高靈敏度微電流擴(kuò)大器擴(kuò)大后，一方面經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡采樣后直接送入計(jì)算機(jī)的COM口，經(jīng)過色譜分析渠道對測量成果進(jìn)行分析和處理。另一方面經(jīng)電路擴(kuò)大和數(shù)據(jù)處理，送至顯示器顯示出濃度等參數(shù)值。
PID傳感器檢測VOC氣體原理光柵技術(shù)
光柵技術(shù)是PID的技術(shù)中心，9.8eV、10.6eV、11.7eV能量的控制由光柵挑選的，真空紫外放電燈宣告的光，依據(jù)窗口資料的不同，輻射紫外光的波長有多種，氟化鎂晶體安穩(wěn)的結(jié)構(gòu)是紫外光柵的優(yōu)選資料。116.9nm波長的晶體是檢測有機(jī)化合物常用的一種資料。
PID傳感器檢測VOC氣體原理校正系數(shù)
校正系數(shù)（CF，也稱之為呼應(yīng)系數(shù)）是使用PID時特別要注意的一個參數(shù)。它們代表了用PID丈量特定氣體的靈敏度。它用在當(dāng)以一種氣體校正PID后，經(jīng)過CF直接得到另一種氣體的濃度，然后減少了預(yù)備很多種標(biāo)氣的費(fèi)事。
制造廠商選用的標(biāo)氣是異丁烯，所以VOC檢測儀出廠時都用異丁烯進(jìn)行標(biāo)定。
展開 PID光離子傳感器用于土壤及地下水揮發(fā)性污染物檢測
由于光離子化技術(shù)環(huán)保且高效，同時符合檢測器微型化的發(fā)展方向，近年來光離子化檢測器愈發(fā)受到研究者的青睞。
光離子化檢測器一個最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是氣體進(jìn)入檢測器后，發(fā)生電離被破壞成帶電的碎片，產(chǎn)生微電流經(jīng)過檢測后，碎片重新組裝成原來的成分，即PID是不具破壞性的檢測器，不會對監(jiān)測點(diǎn)附近的氣體產(chǎn)生影響。由于可以檢測極低濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它有毒氣體，PID在環(huán)境保護(hù)、痕量檢測和實(shí)時檢測污染等方面有著不可代替的優(yōu)越性。隨著PID技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,它已經(jīng)成為一種環(huán)境檢測領(lǐng)域的強(qiáng)有力的工具。
二、不同檢測器的比較
在地下水土壤修復(fù)以及環(huán)境檢測領(lǐng)域，常用的檢測器有很多種，通常根據(jù)不同的檢測要求以及使用條件進(jìn)行選擇。根據(jù)不同的檢測原理，常用的檢測器可分為以下幾種：氫火焰監(jiān)測器（FID），熱導(dǎo)檢測器（TCD），電子捕獲檢測器（ECD），氬離子化檢測器（AID）以及光離子化檢測器（PID）。表1中對比了各種檢測器的性能特點(diǎn)。
展開 
pid-ah光離子氣體傳感器應(yīng)用于機(jī)器人氣體監(jiān)測領(lǐng)域
現(xiàn)代機(jī)器人具有智能化、機(jī)械化、程序化等特點(diǎn)，按照程序能夠完成很多具有復(fù)雜性、危險性的工作。由于現(xiàn)代機(jī)器人的程序已越來越完善，在機(jī)器人氣體監(jiān)測領(lǐng)域已運(yùn)用至更多方面。眾多具有危險性的項(xiàng)目涉及到氣體監(jiān)測，考慮到人員安全也常常會運(yùn)用機(jī)器人對目標(biāo)氣體進(jìn)行監(jiān)測。常見的機(jī)器人氣體監(jiān)測，如無人機(jī)氣體檢測，管廊機(jī)器人氣體監(jiān)測、煤礦機(jī)器人氣體監(jiān)測、工業(yè)車間機(jī)器人巡檢監(jiān)測等等。
在我國，石油、化工、煤炭、從事非常規(guī)、非連續(xù)作業(yè)的有限空間（如爐、塔、釜、槽車以及管道、煙道、隧道、下水道、溝、坑、井、池、涵洞、船艙、地下倉庫、儲藏室、地窖、谷倉等）等行業(yè)有毒氣體泄漏時有發(fā)生，對人身安全的威脅也越來越大，這些災(zāi)難發(fā)生后，由于現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性和危險性，救援工作往往很難開展，也給救援隊(duì)員的生命安全帶來很大隱患。因此需要一種能夠代替救援隊(duì)員深入到危險區(qū)域并探測現(xiàn)場有用信息的監(jiān)測機(jī)器人。
機(jī)器人搭載傳感器進(jìn)行目標(biāo)氣體監(jiān)測，對傳感器具有一定的要求，而一般傳感器誤差大、穩(wěn)定性差、輸出信號小、受溫濕度的影響較大，且各品牌傳感器不兼容、使用方法不統(tǒng)一、輸出信號不統(tǒng)一、尺寸大小不統(tǒng)一，不適用于搭載在機(jī)器人上進(jìn)行氣體監(jiān)測使用，所以機(jī)器人氣體監(jiān)測領(lǐng)域急需一種氣體傳感器，來進(jìn)行兩者之間的完美結(jié)合。
因?yàn)闄C(jī)器人氣體監(jiān)測，需要有氣體傳感器的快速反應(yīng)，快速反饋監(jiān)測數(shù)值，以VOC傳感器為例，在經(jīng)過大量實(shí)際測試后，PID-AH光離子氣體傳感器可以檢測1ppb的VOC氣體，可以檢測2000多種不同的VOC氣體,許多有害物質(zhì)原料都含有VOC，PID由于其對VOC的高靈敏度，成為有害物質(zhì)早期危險報警、泄漏監(jiān)測等不可缺少的實(shí)用工具，將智能型VOC傳感器捕捉的氣體分子實(shí)時反饋在機(jī)器人系統(tǒng)中，通過機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)時了解監(jiān)測數(shù)值，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析。
展開 PID光離子氣體傳感器在實(shí)驗(yàn)室危險化學(xué)廢棄物暫存柜中的應(yīng)用
工采網(wǎng)小編為大家介紹PID（光離子氣體傳感器）在實(shí)驗(yàn)室危險化學(xué)廢棄物暫存柜中的創(chuàng)新應(yīng)用，特別是在VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物）監(jiān)測與凈化方面的作用。
PID光離子氣體傳感器的工作原理
PID光離子氣體傳感器是一種基于光電離原理的高靈敏度氣體檢測裝置。它利用紫外線光源照射待測氣體，使氣體分子中的電子被激發(fā)并產(chǎn)生離子對。這些離子對在電場作用下被收集并轉(zhuǎn)化為可測量的電信號，從而實(shí)現(xiàn)對氣體濃度的精確定量分析。PID傳感器特別擅長于檢測揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）及其他有毒有害氣體，具有檢測范圍廣、響應(yīng)速度快、靈敏度高等顯著優(yōu)勢。
PID光離子氣體傳感器的特點(diǎn)
高靈敏度：PID傳感器能夠檢測到極低濃度的氣體，甚至達(dá)到ppb（十億分之一）級別，確保了對微弱污染源的精準(zhǔn)捕捉。
快速響應(yīng)：傳感器對氣體變化的響應(yīng)極為迅速，能夠?qū)崟r監(jiān)測并反饋氣體濃度的動態(tài)變化。
寬動態(tài)范圍：覆蓋從幾ppb到幾萬ppm的寬濃度范圍，滿足了不同應(yīng)用場景下的檢測需求。
非破壞性檢測：在檢測過程中不會破壞被測氣體，保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
在危險化學(xué)廢棄物暫存柜中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)室危險化學(xué)廢棄物暫存柜作為存放和管理危險廢棄物的關(guān)鍵設(shè)施，其安全性與環(huán)保性至關(guān)重要。PID光離子氣體傳感器在暫存柜中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
VOCs實(shí)時監(jiān)測：通過在暫存柜內(nèi)部安裝PID傳感器，可以實(shí)時監(jiān)測柜內(nèi)VOCs的濃度變化，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的污染風(fēng)險。這對于預(yù)防火災(zāi)、爆炸等安全事故具有重要意義。
安全防爆設(shè)計(jì)輔助：結(jié)合智能物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測與控制系統(tǒng)，PID傳感器提供的數(shù)據(jù)可用于評估暫存柜內(nèi)的安全風(fēng)險，為安全防爆設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。
展開 環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測：大氣站，小型站，微型站有什么不同？
同時，作為儀器核心的氣體傳感器技術(shù)，也會在今后的環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，扮演越來越重要的角色。
對于環(huán)境空氣質(zhì)量的網(wǎng)格化監(jiān)測，工采網(wǎng)有一套完整的傳感器方案。B4傳感器是專注監(jiān)測大氣污染和監(jiān)控空氣質(zhì)量的電化學(xué)傳感器，可應(yīng)用在空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測中的硬件設(shè)施中，例如固定檢測站，移動式車載，無人機(jī)等；B4傳感器可以有效地監(jiān)測空氣中可能存在的一些有毒氣體如CO,O3,NO2,SO2等等；
對于VOCs，我們推薦使用PID-AH光離子化傳感器，它是一款小量程，高分辨率的用于檢測VOC氣體的傳感器，它的量程范圍為1ppb-50ppm，PID由于其對VOC的高靈敏度，成為了有害物質(zhì)早期為危險報警，泄露監(jiān)測不可或缺的使用工具。
對于城市內(nèi)微顆粒物數(shù)量及大小的檢測，我們提供的方案是阿爾法的OPC傳感器。隨著人們逐漸意識到PM2.5對人類健康和生態(tài)環(huán)境造成的影響，英國Alpahsense研發(fā)并推出了PM2.5傳感器OPC-R1與OPC-N3;其使用光散射原理以及粒子計(jì)數(shù)技術(shù)，可以精確檢測周圍環(huán)境中微顆粒物的數(shù)量，微環(huán)境改善提供了使用的參考數(shù)據(jù)。
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