PID氣體探測器小知識

PID氣體探測器是一種能夠檢測極低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它有毒氣體的儀器。尤其是對VOC的靈敏檢測使其在應(yīng)急事故檢測中具有*的作用，VOC是許多氣體事故中的有害物質(zhì)，對它的有效監(jiān)測對于防災(zāi)減災(zāi)具有重要作用。

儀器簡介

        Photo Ionization Detectors，簡稱PID，可以檢測極低濃度(0-1000 ppm) 的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC，Volatile Organic Compounds）和其它有毒氣體。很多發(fā)生事故的有害物質(zhì)都是VOC，因而對VOC檢測具有靈敏度的PID就在應(yīng)急事故檢測中有著無法替代的用途： 盡管已有一些公司號稱它們可以進(jìn)行有機(jī)化合物的檢測，但RAE公司近期在PID技術(shù)上的突破性發(fā)展：包括使儀器更加堅(jiān)固、更加可靠和更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用使其成為檢測有機(jī)化合物的普遍工具。也正是這些發(fā)展，PID必將成為應(yīng)急事故監(jiān)測的儀器。

    光離子化檢測器可以測量0.1到2000 ppm的VOC和其它有毒氣體。PID是一個高度靈敏的寬范圍檢測器，可以看成一個“低濃度LEL檢測器”。如果將有毒氣體和蒸氣看成是一條大江的話，即使你游入大江，LEL檢測器可能還沒有反應(yīng)，而PID則在你剛剛濕腳的時候就告知你。

VOC簡介

    從某種意義上講，VOC是保證工業(yè)的發(fā)展的化學(xué)物質(zhì)，包括： 有機(jī)化學(xué)物質(zhì)(主要的應(yīng)急事故) 、燃料、油料潤滑、油脂、脫脂劑 溶劑、涂料、塑料和樹脂 。

工作原理

紫外燈

        PID使用了一個紫外燈（UV）光源將有機(jī)物打成可被檢測器檢測到的正負(fù)離子（離子化）。檢測器測量離子化了的氣體的電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號，電流被放大并顯示出“PPM”濃度值。在被檢測后，離子重新復(fù)合成為原來的氣體和蒸氣。PID是一種非破壞性檢測器，它不會“燃燒”或*性改變待測氣體，這樣一來，經(jīng)過PID檢測的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測定。

離子化電位

    所有的元素和化合物都可以被離子化，但在所需能量上有所不同，而這種可以替代元素中的一個電子，即將化合物離子化的能量被稱之為“電離電位”（IP），它以電子伏特（eV）為計(jì)量單位。由UV燈發(fā)出的能量也以eV為單位。如果待測氣體的IP低于燈的輸出能量，那么，這種氣體就可以被離子化。

檢測范圍

    大量的可以被PID檢測的是含碳的有機(jī)化合物。包括：

• 芳香類：含有苯環(huán)的系列化合物，比如：苯，甲苯，萘等等。

• 酮類和醛類：含有C=O鍵的化合物。比如：丙酮，等等

• 氨和胺類：含N的碳?xì)浠衔?。比如二甲基胺等等?/span>

• 鹵代烴類：硫代烴類：

• 不飽和烴類：烯烴等等

• 醇類

• 不含碳的無機(jī)氣體：氨、砷、硒等，溴和碘類等等。

檢測盲區(qū)

        PID不能檢測出的氣體有：放射性，空氣(N2, O2, CO2, H2O)，常見毒氣(CO, HCN, SO2)，天然氣(甲烷、乙烷、丙烷等)，酸性氣體(HCl, HF, HNO3)，氟力昂氣體，臭氧，非揮發(fā)性氣體等等。

使用說明

校正系數(shù)

    校正系數(shù)（CF，也稱之為響應(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測量特定氣體的靈敏度。它用在當(dāng)以一種氣體校正PID后，通過CF直接得到另一種氣體的濃度，從而減少了準(zhǔn)備很多種標(biāo)氣的麻煩。

CF代表了測量的靈敏度

       CF值越低，該種氣體或蒸氣的靈敏度就越高。苯的CF值是0.53，它的檢測靈敏度大概是CF為9.9的乙烯的18倍。通常情況下，PID可以很好地測定CF為10以下的各種物質(zhì)。RAE公司可以向用戶提供各種物質(zhì)的CF表格，同時還在儀器的微處理器中存儲了一些常見物質(zhì)的CF值。

在測量純氣體時，可以用CF調(diào)整儀器的靈敏度。

    校正系數(shù)通過與校正氣體比較直接得到待測氣體的濃度。例如：苯的靈敏度大約是常用校正氣體（CF=1.00）的兩倍，這樣一來，當(dāng)我們用異丁烯校準(zhǔn)過的儀器測量2PPM的苯時，我們可以有下面的建議：用讀數(shù)直接乘以0.53，我們就會得到實(shí)際苯的濃度2 ppm 。另外，我們還可以將儀器的校正系數(shù)直接設(shè)定為0.53，從而直接得到苯的濃度。

       PID的微處理器可以自動存儲并使用很多氣體的CF。 這樣，我們就可以預(yù)置這些參數(shù)，使儀器自動讀出待測氣體的濃度。

    校正系數(shù)隨不同的儀器和制造商可能會有些不同，所以建議用戶使用制造商提供的校正參數(shù)。所以選擇一個可以提供比較多CF的制造商也是應(yīng)當(dāng)考慮的。

選擇性和靈敏度

        PID是一種可以在PPM水平非常和靈敏的檢測器。然而，PID不是一種具有選擇性的檢測儀器。它區(qū)分不同化合物的能力比較差。為形象化地說明這個問題，我們用一把尺子來舉例。用于測量一張紙的寬度的尺子可以說是一個靈敏和的工具，但它卻無法區(qū)分灰色和白色紙之間的區(qū)別。因此，如果你要想知道灰色紙的寬度，首先要選擇合適的紙張。我們用我們自己的頭腦來選擇灰色的紙，同樣，如果你要測量黃色紙的寬度，首先你要用你的頭腦來選擇一個黃色紙。

        PID就同這個尺子類似，它可以告訴你有多少氣體和蒸氣存在，但我們要用我們的頭腦去判斷什么氣體和蒸氣存在。當(dāng)我們接近一個未知的化學(xué)泄漏地點(diǎn)時，此時的PID還是用異丁烯標(biāo)定的。一旦我們通過標(biāo)記、貨物清單、運(yùn)單或其它方式知道了化學(xué)物質(zhì)的種類，就可以調(diào)整PID的靈敏度直接讀出待測物質(zhì)的濃度。例如，如果我們正用乙丁烯校正的儀器測量1PPM的苯，儀器顯示是2PPM，因?yàn)楹笳叩撵`敏度是前者的兩倍。一旦我們確認(rèn)了化學(xué)物質(zhì)是苯，就可以將PID的靈敏度調(diào)整到苯的校正系數(shù)，此時，儀器就可以準(zhǔn)確地測量1PPM的苯了。

如何知道PID能否測量某種氣體

    首先，看氣體的IP是否比PID燈的輸出能量低：如果回答是，進(jìn)行下面的第二步，如果回答不，則PID無法檢測到它。如果不知道，詢問制造商。

    看是否CF值小于10，如果是，則PID是一個佳的測量手段。如果不是，則PID可能不能準(zhǔn)確的測定該種氣體，但PID仍然可以作為一個比較好的估計(jì)和檢測的工具。如果不知道，詢問制造商。

        PID的燈能量，9.8 &和10.6 eV，以及11.7 eV。

使用評價

        PID是可以用于應(yīng)急事故中的靈敏的、可以測定各類化學(xué)品的出色手段。正如，放大鏡的發(fā)現(xiàn)使人們更清晰地辨認(rèn)指紋，PID可以讓救援人員可以立即檢出危險物質(zhì)的存在并可進(jìn)一步地對其定量測量。放大鏡是無法自己認(rèn)定指紋的，但出色的檢驗(yàn)人員就可以利用放大鏡頭更快更準(zhǔn)地進(jìn)行判斷。對于有毒氣體也是一樣，PID無法判定有毒氣體和蒸氣，但有經(jīng)驗(yàn)的救援人員卻可以利用PID更快地進(jìn)行判斷并且可以進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。由于人們越來越關(guān)注低濃度的化學(xué)品泄漏問題，PID準(zhǔn)確的現(xiàn)場測量為救援人員提供了一個的幫助。PID可以幫助他們在處理大多數(shù)的應(yīng)急事故時進(jìn)行確認(rèn)和檢測。