光離子檢測(PID)的案例
《便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀（PID）技術要求及監測規范》正式發布并實施
2023年11月18日，由上海市環境監測中心、上海市計量測試技術研究院、上海大學以及中華環保聯合會VOCs污染防治專業委員會等國內近二十家權威科研院所、高等院校、行業協會和優秀的儀器廠商聯手起草制定的全國性團體標準《便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀（PID）技術要求及監測規范》（T/ACEF 096—2023）（以下簡稱《標準》）已在全國團體標準信息平臺上正式發布并實施。
《標準》的意義
本標準的發布和實施標志著我國便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀（PID）進入有標可依的新階段，填補了行業標準的空白。有利于推動便攜式監測儀器行業的健康有序發展，以豐富揮發性有機物快速檢測的技術手段，支撐監測執法聯動等，有助于培育具有市場競爭力、國際影響力的儀器品牌發揮積極作用。
本標準的先進性體現在針對市場上便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀（PID）品牌眾多、技術水平層次不齊、缺乏統一質量控制要求的局面，在大量實驗數據的基礎上，兼顧技術現狀和發展趨勢，規定了可行的設備性能指標及測試方法、質控要求等。
《標準》規定了
本文件規定了便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀的結構組成、技術要求、檢測方法、質量保證和質量控制、注意事項等。
本文件適用于基于光離子化檢測器技術的便攜式揮發性有機物檢測儀開展環境空氣中揮發性有機物的檢測，也適用于常溫低濕度廢氣中揮發性有機物的檢測。
標準來源：https://www.ttbz.org.cn/Pdfs/Index/?ftype=st&pms=94475
關于PID光離子化氣體傳感器
光離子化氣體傳感器（Photo Ionization Detector）由紫外光源和氣室構成。
展開 PID光離子傳感器用于土壤及地下水揮發性污染物檢測
而揮發性有機物傳統的分析方法通常是取樣帶回實驗室后，通過頂空氣提或熱脫附，再由氣相色譜儀進行檢測。雖然這種方法準確性較高，但是在應對緊急事故時不夠快速，達不到污染現場快速檢測的要求。目前，PID光離子傳感器單獨應用在土壤揮發性有機物的檢測中的文獻較少，可能是由于PID光離子傳感器單獨使用時，缺乏對揮發性有機物種類的識別能力，并且易受空氣中水分干擾。對此，我們對文獻中的數據進行收集分析，認為將PID光離子傳感器單獨應用于土壤以及地下水揮發性有機物是完全可行的，這對完善土壤中揮發性有機物現場應急監測手段，建立土壤以及地下水中揮發性有機污染物現場快速監測標準方法具有借鑒意義。
一、光離子化技術簡介
光離子化技術就是利用光電離檢測器（photoionization Detector，PID）來電離和檢測特定的易揮發有機化合物（volatile organic compounds，VOC）。PID具有很高的靈敏度，通過高能紫外光，使空氣中大部分的有機物和部分無機物發生電離，故光電離檢測器可以檢測那些氣體電離能比紫外光源輻射能量低的氣體。在檢測過程中，空氣中的基本成分如氮氣、氧氣、二氧化碳等則不被電離(這些物質的電離能大于11 eV)，對檢測結果沒有干擾。由于光離子化技術環保且高效，同時符合檢測器微型化的發展方向，近年來光離子化檢測器愈發受到研究者的青睞。
光離子化檢測器一個最顯著的優點就是氣體進入檢測器后，發生電離被破壞成帶電的碎片，產生微電流經過檢測后，碎片重新組裝成原來的成分，即PID是不具破壞性的檢測器，不會對監測點附近的氣體產生影響。由于可以檢測極低濃度的揮發性有機化合物和其它有毒氣體，PID在環境保護、痕量檢測和實時檢測污染等方面有著不可代替的優越性。隨著PID技術的不斷發展與完善,它已經成為一種環境檢測領域的強有力的工具。
展開 PID光離子化氣體傳感器方法檢測VOC
表1 VOC檢測方法
參數
GC-MS
GC-FID
PID
使用方式
氦氣瓶
氮氣瓶、氫氣瓶、空氣瓶
便攜式
重量
非常重
較重
很輕
尺寸
體積非常大
體積較大
很小
檢測范圍（ppm）
更寬
0～50000
0～10000
數據線性
全范圍線性較好
全范圍線性較好
低濃度線性良好
選擇性
無選擇性
無選擇性
低能量燈增加選擇性
檢測氣體
VOC氣體
VOC氣體
VOC氣體、某些無機氣體
樣品
破壞檢測
破壞檢測
無損檢測可回收
操作使用
極為復雜
較為復雜
簡便簡潔
檢測費用
極其高
高
極低
檢測速度
極其慢
慢
極快
3、什么是PID？
對于儀器分析的小伙伴，可能對GC-FID（氫火焰離子化檢測器）與GC-MS（氣質聯用儀）使用更清楚，我們今天重點講一下PID（光離子化檢測器）。
光離子化氣體傳感器（簡稱PID）由紫外光源和氣室構成。
展開 PID光離子化傳感器在鋰電池漏液快速檢測中的應用
3、泄漏物質檢測，電池一旦發生漏夜，其內部的電解液會流到電池外，如果能夠敏感的檢測到電解液，就可以判斷電池是否發生漏液, 這種方法的局限性在于沒有成形的測試機構，對電解液特別敏感，應用較少，一般較多的使用PH試紙，石蕊試液等化學試劑。若能夠解決檢測電解液的方法問題，則是有前途的一種檢測手段。
在檢測方案設計之初，我們按照第三種方法進行開發，并將重點先確定在能夠檢測電解液的儀器開發上來，通過市場調研，我們了解到VOC檢測儀能夠對有機物很敏感，而電解液的主要成分也是有機物，因此存在重大的改善應用機會。
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 )對有機揮發組分進行檢測的儀器，用于微量VOC揮發檢測，主要應用于環境檢測、室內環境，安監，工廠廢氣排放等行業。工作過程及原理是:通過內置的空氣泵將待檢測環境的氣體吸人光離子化器中進行電離，電離有機氣體，并收集電離電壓，轉化成數字顯示出來，數值的大小反應環境中的有機氣體的摩爾含量，一般單位為PPb、PPm。工采網推薦兩款檢測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，靈敏度高的產品，其檢測范圍為1ppb到50ppm的VOC氣體。
方案設計原理路徑分析
1、VOC檢測儀對有機揮發氣體敏感度實驗測試
實驗分5個組別進行，測試對象分別為普通環境、極片車間、電解液氛圍、合格電池旁邊、漏液電池旁邊;測試儀顯示數值分別為: 0-一10PPb、500- - I 000PPb、5000PPm以上、0- -20PPb、50- 200PPb。
展開 
pid-ah光離子氣體傳感器應用于機器人氣體監測領域
常見的機器人氣體監測，如無人機氣體檢測，管廊機器人氣體監測、煤礦機器人氣體監測、工業車間機器人巡檢監測等等。
在我國，石油、化工、煤炭、從事非常規、非連續作業的有限空間（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）等行業有毒氣體泄漏時有發生，對人身安全的威脅也越來越大，這些災難發生后，由于現場環境的復雜性和危險性，救援工作往往很難開展，也給救援隊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員深入到危險區域并探測現場有用信息的監測機器人。
機器人搭載傳感器進行目標氣體監測，對傳感器具有一定的要求，而一般傳感器誤差大、穩定性差、輸出信號小、受溫濕度的影響較大，且各品牌傳感器不兼容、使用方法不統一、輸出信號不統一、尺寸大小不統一，不適用于搭載在機器人上進行氣體監測使用，所以機器人氣體監測領域急需一種氣體傳感器，來進行兩者之間的完美結合。
因為機器人氣體監測，需要有氣體傳感器的快速反應，快速反饋監測數值，以VOC傳感器為例，在經過大量實際測試后，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,許多有害物質原料都含有VOC，PID由于其對VOC的高靈敏度，成為有害物質早期危險報警、泄漏監測等不可缺少的實用工具，將智能型VOC傳感器捕捉的氣體分子實時反饋在機器人系統中，通過機器人系統實時了解監測數值，并可進行數據的分析。
因監測場所不止VOC一種氣體，根據監測的易燃易爆、有毒有害氣體，搭配不同的智能型氣體傳感器模組，可以監測可燃氣體、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳、臭氧、二氧化氮、氧氣、氨氣、氯化氫、甲烷等氣體。工采網提供以上所有機器人氣體監測領域所需智能傳感器，歡迎有需要的朋友工采網官網在線咨詢。
展開 PID光離子氣體傳感器在實驗室危險化學廢棄物暫存柜中的應用
工采網小編為大家介紹PID（光離子氣體傳感器）在實驗室危險化學廢棄物暫存柜中的創新應用，特別是在VOCs（揮發性有機化合物）監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并產生離子對。這些離子對在電場作用下被收集并轉化為可測量的電信號，從而實現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性有機化合物（VOCs）及其他有毒有害氣體，具有檢測范圍廣、響應速度快、靈敏度高等顯著優勢。
PID光離子氣體傳感器的特點
高靈敏度：PID傳感器能夠檢測到極低濃度的氣體，甚至達到ppb（十億分之一）級別，確保了對微弱污染源的精準捕捉。
快速響應：傳感器對氣體變化的響應極為迅速，能夠實時監測并反饋氣體濃度的動態變化。
寬動態范圍：覆蓋從幾ppb到幾萬ppm的寬濃度范圍，滿足了不同應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，保證了檢測結果的準確性和可靠性。
在危險化學廢棄物暫存柜中的應用
實驗室危險化學廢棄物暫存柜作為存放和管理危險廢棄物的關鍵設施，其安全性與環保性至關重要。PID光離子氣體傳感器在暫存柜中的應用，主要體現在以下幾個方面：
VOCs實時監測：通過在暫存柜內部安裝PID傳感器，可以實時監測柜內VOCs的濃度變化，及時發現并處理潛在的污染風險。這對于預防火災、爆炸等安全事故具有重要意義。
安全防爆設計輔助：結合智能物聯網監測與控制系統，PID傳感器提供的數據可用于評估暫存柜內的安全風險，為安全防爆設計提供科學依據。
展開 新能源鋰電池制造：VOC泄漏檢測
圖片2 PID檢測原理圖
高效適配產線：設備集成化設計與自動化檢測流程，完美契合客戶產線大批量生產需求，單塊電池檢測時間僅需5秒，配合快速上下料系統，極大提升生產效率，降低人力成本。
無損檢測保障：作為非破壞性檢測器，在檢測過程中不會對電池造成任何損傷，確保電池性能與使用壽命不受影響，同時避免因檢測操作不當導致的額外成本損失。
穩定可靠的性能：設備GRR(測量系統重復性和再現性)小于10%，具備出色的穩定性與一致性，長期運行無故障，為客戶提供可靠的質量檢測保障。
三、如何使用PID檢測？
在電池生產線上設置專門的檢測工位，將待檢電池快速放置于檢測設備治具中，一鍵啟動檢測程序。設備自動對電池進行密封包裹，利用光離子化檢測(PID)技術，通過紫外燈照射電池內部空間，將泄漏的電解液揮發產生的揮發性有機化合物(VOCs)電離成離子，形成微弱電流信號，經放大與線性處理后，迅速得出VOC濃度值，精準判斷電池是否存在漏液情況，整個檢測過程僅需數秒。
圖片3 鋰電池生產VOC泄漏檢測圖
四、總結
PID檢測新能源鋰電泄漏是目前最優的解決方案，PID檢測儀可以做成小型便捷式，靈活的放置在各個角落，更精準監測鋰電池生產過程中VOC泄漏。比FID技術響應時間更快、體積更小。PID檢測方案投入到鋰電池VOC 漏液后，客戶電池產品的漏液不良率可以從原先的3%大幅降至0.1%以下，有效減少售后召回與維修成本，提升產品市場競爭力。隨著固態電池量產臨近，新型聚合物溶劑（如PEGDME）的監測需求將產生PID技術新一輪升級。
對于新能源鋰電池泄漏的VOC濃度檢測的PID傳感器，工采網代理的PID氣體傳感器產品組合提供市場領先的光電離技術，能夠檢測極低水平（1ppb）的揮發性有機化合物氣體。
展開 加油站VOC在線監測系統中PID傳感器推薦
PID傳感器原理介紹
PID是一種光離子化檢測器，主要用來檢測濃度在1ppb-15000ppm數量級的低濃度揮發性有機化合物和其它的有毒氣體。PID是一個高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測器。
PID使用了一個紫外燈（UV）光源將有機物分子電離成可被檢測器檢測到的正負離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負電荷并將其轉化為電流信號實現氣體濃度的測量。當待測氣體吸收高能量的紫外光時，氣體分子受紫外光的激發暫時失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測器的電極上被檢測后，很快與電子結合重新組成原來的氣體和蒸氣分子。PID是一種非破壞性檢測器，它不會”燃燒”或永久性改變待測氣體分子，經過PID檢測的氣體仍可被收集做進一步的測定。
理論上，所有的化學物質都能被離子化，但是它們被電離所需要的能量是不同的。能夠轉移一個電子和電離一個化合物的能量叫電離能，用電子伏特（eV）作為計量單位。紫外燈所發出的能量也可以用電子伏特來計量。如果某種氣體的電離能低于燈發出的能量那么這種氣體將被電離。可以被PID檢測的最主要的氣體或揮發物是大量的含碳原子的有機化合物（VOC）。包括：
芳香類：含有苯環的系列化合物，比如：苯、甲苯、乙苯、二甲苯等；
酮類和醛類：含有C=O鍵的化合物。比如：丙酮、丁酮、甲醛、乙醛等；
胺類和氨基化合物：含N的碳氫化合物。比如：二乙胺等；
鹵代烴類：如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等；
含硫有機物：甲硫醇、硫化物等；
不飽和烴類：丁二烯、異丁烯等；
飽和烴類：丁烷、辛烷等；
醇類：異丙醇(IPA)、乙醇等。
展開 PID傳感器在天然氣行業加臭劑四氫噻吩監測中的應用
PID光離子傳感器在四氫噻吩監測中的應用
四氫噻吩在線監測儀利用PID（光離子化檢測器）技術，實現了對天然氣管道內THT濃度的24小時不間斷實時監測。一旦THT濃度出現異常變化，例如低于規定的安全范圍，監測儀將立即通過聲光報警和手機短信等多種形式通知相關工作人員，以便迅速采取應對措施。
Alphasense PID傳感器的技術優勢
工采網代理的Alphasense PID光離子傳感器提供了四種不同型號，每種型號都有特定的檢測范圍，可以滿足不同的應用場景需求。這些型號包括PID-AY5（0-20ppm）、PID-AH5（0-40ppm）、PID-AR5（0-200ppm）和PID-A15（0-4000ppm）。Alphasense的PID傳感器不僅能測量極低濃度的揮發性有機化合物（VOC），最敏感的模型甚至可以檢測到低至1 ppb的濃度。
此外，新一代PID產品系列具有快速響應時間、卓越的基線穩定性，并且幾乎不受濕度和溫度變化的影響。這一系列產品還享有12個月燈具保修期和24個月其他部件保修期，并配備了用戶可更換的電極組和顆粒過濾器。同時，Alphasense提供了一流的技術支持，了解客戶需求并提供定制化服務。
PID光離子原理的監測儀測量準確度高，相比普通的電化學傳感器有很大提升。它能夠精準測量天然氣管道內四氫噻吩的濃度，確保加臭劑濃度始終處于安全、有效的范圍內。準確的濃度監測可以讓相關部門根據實際情況及時調整加臭劑量，并且保證在天然氣泄漏時，工作人員能夠憑借氣味及時察覺，為采取應急措施爭取寶貴時間，從而最大限度地保障人員生命和財產安全。
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