光離子化檢測
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
光離子化檢測的實(shí)例教程
2023年11月18日，由上海市環(huán)境監(jiān)測中心、上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院、上海大學(xué)以及中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)VOCs污染防治專業(yè)委員會(huì)等國內(nèi)近二十家權(quán)威科研院所、高等院校、行業(yè)協(xié)會(huì)和優(yōu)秀的儀器廠商聯(lián)手起草制定的全國性團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《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》（T/ACEF 096—2023）（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）已在全國團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)信息平臺(tái)上正式發(fā)布并實(shí)施。
《標(biāo)準(zhǔn)》的意義
本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和實(shí)施標(biāo)志著我國便攜式揮發(fā)性有機(jī)物光離子化檢測儀（PID）進(jìn)入有標(biāo)可依的新階段，填補(bǔ)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的空白。有利于推動(dòng)便攜式監(jiān)測儀器行業(yè)的健康有序發(fā)展，以豐富揮發(fā)性有機(jī)物快速檢測的技術(shù)手段，支撐監(jiān)測執(zhí)法聯(lián)動(dòng)等，有助于培育具有市場競爭力、國際影響力的儀器品牌發(fā)揮積極作用。
本標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性體現(xiàn)在針對市場上便攜式揮發(fā)性有機(jī)物光離子化檢測儀（PID）品牌眾多、技術(shù)水平層次不齊、缺乏統(tǒng)一質(zhì)量控制要求的局面，在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，兼顧技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，規(guī)定了可行的設(shè)備性能指標(biāo)及測試方法、質(zhì)控要求等。
《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了
本文件規(guī)定了便攜式揮發(fā)性有機(jī)物光離子化檢測儀的結(jié)構(gòu)組成、技術(shù)要求、檢測方法、質(zhì)量保證和質(zhì)量控制、注意事項(xiàng)等。
本文件適用于基于光離子化檢測器技術(shù)的便攜式揮發(fā)性有機(jī)物檢測儀開展環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的檢測，也適用于常溫低濕度廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物的檢測。
標(biāo)準(zhǔn)來源：https://www.ttbz.org.cn/Pdfs/Index/?ftype=st&pms=94475
關(guān)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(gòu)成。
展開 在檢測過程中，空氣中的基本成分如氮?dú)狻⒀鯕狻⒍趸嫉葎t不被電離(這些物質(zhì)的電離能大于11 eV)，對檢測結(jié)果沒有干擾。由于光離子化技術(shù)環(huán)保且高效，同時(shí)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(gè)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(huì)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(shí)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 表1 VOC檢測方法
參數(shù)
GC-MS
GC-FID
PID
使用方式
氦氣瓶
氮?dú)馄俊錃馄俊⒖諝馄?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(shù)據(jù)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(jī)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(fù)雜
較為復(fù)雜
簡便簡潔
檢測費(fèi)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(zhì)聯(lián)用儀）使用更清楚，我們今天重點(diǎn)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(gòu)成。
展開 3、泄漏物質(zhì)檢測，電池一旦發(fā)生漏夜，其內(nèi)部的電解液會(huì)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(fā)生漏液, 這種方法的局限性在于沒有成形的測試機(jī)構(gòu)，對電解液特別敏感，應(yīng)用較少，一般較多的使用PH試紙，石蕊試液等化學(xué)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(shè)計(jì)之初，我們按照第三種方法進(jìn)行開發(fā)，并將重點(diǎn)先確定在能夠檢測電解液的儀器開發(fā)上來，通過市場調(diào)研，我們了解到VOC檢測儀能夠?qū)τ袡C(jī)物很敏感，而電解液的主要成分也是有機(jī)物，因此存在重大的改善應(yīng)用機(jī)會(huì)。
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(gè)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。
展開 近年來，隨著安全、環(huán)境、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域現(xiàn)場分析需求的不斷增長，分析儀器的微型化研究也日益迫切與重要。微型氣相色譜儀具有體積小、功耗低及制作和維護(hù)成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為在提供有效的現(xiàn)場氣體分析解決方案方面具有巨大潛力。自上世紀(jì)以來, 該領(lǐng)域研究一直受到研究人員的廣泛關(guān)注。
天津大學(xué)屈賀冪、段學(xué)欣近期在Science China Materials上發(fā)表綜述文章，介紹微型氣相色譜儀，并著重對可用于微型氣相色譜的微型檢測器的最新研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)。這些進(jìn)展包括常規(guī)檢測器的小型化研究和新型微氣相色譜檢測器的研究。
作者首先就檢測器的幾個(gè)主要性能指標(biāo)做了介紹，包括靈敏度、探測度、探測極限、噪聲問題以及動(dòng)態(tài)范圍，這些都是檢測器的重要性能參數(shù)。
圖1 微型火焰離子化檢測儀
隨后，作者介紹了微型火焰離子化檢測儀。火焰離子化檢測儀，是一種高靈敏度通用型檢測器，它幾乎對所有的有機(jī)物都有響應(yīng)，而對無機(jī)物、惰性氣體或火焰中不解離的物質(zhì)等無響應(yīng)或響應(yīng)很小。FID的靈敏度比熱導(dǎo)檢測器高100~10000倍，檢測限達(dá)10~13 g/s，對溫度不敏感，響應(yīng)快，適合連接開管柱進(jìn)行復(fù)雜樣品的分離，是氣體色譜檢測儀中對烴類靈敏度最好的一種手段。
微型熱導(dǎo)檢測儀是一種以傳統(tǒng)熱導(dǎo)檢測儀為基礎(chǔ)的小型化檢測器件。近年來，盡管在許多方面它已被更靈敏更專屬性的各種檢測器所取代，但是由于它具有結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，靈敏度適宜，線性范圍寬，對各種能作色譜的物質(zhì)都有響應(yīng)，最適合作微量分析（ppm級）。
圖2 光離子化檢測器
光離子化檢測器可以檢測極低濃度(ppm量級) 的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）和其它有毒氣體。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)事故中檢測到的有害物質(zhì)基本上都以VOC為主，因而對VOC檢測具有極高靈敏度的光離子化檢測器就在應(yīng)急事故檢測中有著無法替代的用途。
展開 
光離子化檢測的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
光離子化檢測的最新內(nèi)容
光離子化檢測器(PID）是一種高靈敏度、高選擇性的檢測器。其工作原理是利用高能紫外光照射被測組分，當(dāng)光子能量高于該組分的電離能時(shí)，組分分子被電離產(chǎn)生正離子和電子，在電場作用下形成電流，電流強(qiáng)度與組分的濃度成正比。PID對芳香烴、含硫化合物、含氮化合物等具有高響應(yīng)，而對甲烷、乙烷等飽和烴響應(yīng)很弱。
新能源鋰電池制造：VOC泄漏檢測8個(gè)月前
二、PID檢測鋰電池泄漏技術(shù)
光離子化檢測器（PID）傳感器成為鋰電池生產(chǎn)中 VOC 泄露檢測的變革性解決方案，PID傳感器的核心是一個(gè)高能紫外線（UV）光源。當(dāng) VOCs 進(jìn)入傳感器的電離室時(shí)，UV 光源發(fā)出的高能光子會(huì)與有機(jī)分子發(fā)生相互作用。具體應(yīng)用原理可以查看什么是PID傳感器文章。
本標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性體現(xiàn)在針對市場上便攜式揮發(fā)性有機(jī)物光離子化檢測儀（PID）品牌眾多、技術(shù)水平層次不齊、缺乏統(tǒng)一質(zhì)量控制要求的局面，在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，兼顧技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，規(guī)定了可行的設(shè)備性能指標(biāo)及測試方法、質(zhì)控要求等。
《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了
本文件規(guī)定了便攜式揮發(fā)性有機(jī)物光離子化檢測儀的結(jié)構(gòu)組成、技術(shù)要求、檢測方法、質(zhì)量保證和質(zhì)量控制、注意事項(xiàng)等。
二、VOC 監(jiān)測設(shè)備的氣源-氫氣發(fā)生器
VOC在線監(jiān)測根據(jù)采用傳感器的不同，可分為PID（光離子化檢測器）和FID（火焰離子化檢測器）。采用PID原理的VOC在線監(jiān)測設(shè)備體型小巧，結(jié)構(gòu)簡單，能測量更低濃度的VOC氣體；而采用FID原理的VOC在線監(jiān)測設(shè)備結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，技術(shù)難度更高，需要配備在線氫氣發(fā)生器等配件。
PID光離子氣體傳感器 VOC氣體傳感器 (中量程）PID-AR5可以測量(10ppb-200ppm)量程范圍的VOCs，PID光離子氣體傳感器 VOC氣體傳感器 (高靈敏度）PID-AY5可以測量(1.5ppb-20ppm)量程范圍的VOCs，PID傳感器 VOC氣體傳感器 大量程 PID-A15可以測量(100ppb-4000ppm)量程范圍的VOCs
PID傳感器原理介紹
PID是一種光離子化檢測器
高精度的光離子化檢測器對有機(jī)氣體的檢測限可達(dá)到ppb級，一般的光離子化檢測器的檢測限也可達(dá)到ppm級。這樣的精度保證了光離子化檢測器能夠應(yīng)用在各種痕量檢測中，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。其精度超過了其他大多數(shù)的檢測器。
（2）無破壞性
有機(jī)氣體進(jìn)入光離子化檢測器后，在電場作用下發(fā)生電離，形成兩部分帶電的碎片，通過檢測后，碎片又會(huì)組合形成原先的氣體分子，對原氣體沒有破壞作用。
隨著聚合物電池工藝發(fā)展和客戶要求的不斷提高，漏液已經(jīng)成為聚合物電池質(zhì)量控制難點(diǎn)，也是產(chǎn)品質(zhì)量核心競爭力的載體，如何防止漏液電池產(chǎn)生，并可能杜絕漏液電池流出到客戶端，成為各電池廠家競爭的一個(gè)重要方面。然而，針對聚合物電池的漏液問題，各廠家都沒有有效的方法檢驗(yàn)，開發(fā)一種能夠判斷電池是否漏液的方法，對聚合物電池漏液檢測有實(shí)際意義。
“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池
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(zhì)聯(lián)用儀）使用更清楚，我們今天重點(diǎn)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(gòu)成。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。
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(shù)量級的低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它的有毒氣體。PID是一個(gè)高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測器。
PID使用了一個(gè)紫外燈（UV）光源將有機(jī)物分子電離成可被檢測器檢測到的正負(fù)離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號實(shí)現(xiàn)氣體濃度的測量。
圖2 光離子化檢測器
光離子化檢測器可以檢測極低濃度(ppm量級) 的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）和其它有毒氣體。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)事故中檢測到的有害物質(zhì)基本上都以VOC為主，因而對VOC檢測具有極高靈敏度的光離子化檢測器就在應(yīng)急事故檢測中有著無法替代的用途。近年來，用于VOC在線連續(xù)監(jiān)測的PID技術(shù)也在研究和不斷探索中。
壓電諧振型微傳感器是目前新興的一大類化學(xué)檢測裝置。
