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电化学(EC)和光离子(PID)的挥发性有机化合物VOC气体传感器

精讯畅通    2022-09-13

挥发性有机化合物(volatile organic compounds)是VOC的全称,是在室温条件下以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOC 所涵盖的有机物种类非常多,而且其组成成分多样,主要包含氯化物、苯类化合物、氟利昂化合物、有机醇、有机酮、有机醚、有机醛、有机酯、有机胺、有机酸以及石油烃化合物等。VOC及所形成的二次污染物不仅本身具有较强毒性,会对人们的健康带来负面影响,而且VOC作为臭氧和PM2.5的前体也影响着大气质量,是复合型空气污染的主要贡献者之一。

VOC的检测方法

检测VOC常见的方法有EC、PID检测、GC-FID及GC-MS检测,其中GC-FID和GC-MS价格昂贵,且体积大。其中EC、PID传感器体积小、价格低廉、工作条件简单、能耗低,更适合作为便携式检测器。

对于仪器分析的小伙伴,可能对GC-FID(氢火焰离子化检测器)与GC-MS(气质联用仪)使用更清楚,我们今天重点讲一下EC(电化学气体传感器)与PID(光离子化气体传感器)。

电化学气体传感器

什么是EC?

电化学气体传感器(Electrochemical gas sensor)是一种把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。

气体通过多孔膜背面扩散入气体传感器的工作电极,在此气体被氧化或还原,这种电化学反应引起流经外部线路的电流。除测量外,还要放大和进行其它信号加工;

外线路维持经过传感器的电压和一个二电极反向参考传感器的电压。在反向电极产生一相反的反应。这样,如工作电极是氧化,则相反电极就是还原。

PID光离子传感器

什么是PID?

光离子化气体传感器(Photo Ionization Detector)由紫外光源和气室构成。PID 中激发待测气体离子化的源头就是电离室中的紫外灯,被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。

PID工作原理:

1、在真空玻璃腔内充入高纯稀有气体例如惰性气体。

2、用可透紫外光的窗口将玻璃腔体密封。

3、外加电磁场进行激发。

4、在外加电磁场的作用下,被电离气体产生电流,进而被检测到。

检测仪器

固定式TVOC浓度检测仪、便携式TVOC浓度检测仪以及TVOC传感器模组都采用EC电化学或者PID光离子化原理的进口气体传感器。

固定式TVOC浓度检测仪:一款采用模块化设计、整体隔爆(d)结构、固定安装方式的气体检测仪。是国内气体检测仪行业内获得欧盟 CE 和 ROHS 双认证的气体检测仪品牌;可直接安装在危险区域的 1 区和 2 区使用;标准配置为带点阵 LCD 液晶显示、三线制 4~20mA 模拟和RS485 数字信号输出,可选配置为可编程开关量输出等模块,根据用户需求提供定制化产品,还支持输出信号微调等功能,方便系统组网及维护。

便携式TVOC浓度检测仪:一种可连续监测多种气体的检测设备。仪表应用了意法半导体的32位的ARM微处理器,传感器部分的运用了两级高精度的低温漂的放大器和高稳定的电源处理电路,保障了仪表检测快速、测量精确、稳定、重复性好,使仪表达到了国际最先进和最稳定的气体检测仪和检漏仪。仪表采用超大的全彩3.5寸TFT屏,支持中英文图形菜单操作,用户易操作。

TVOC传感器模组:整机体积小,重量轻;本安电路设计,可带电热拔插操作;模拟电压或电流和串口同时输出,方便客户调试和使用;最精密的电路设计和制造工艺,生产复杂,使用简单;低功耗产品,可移动电源供电可大量用于分析仪仪器,大气,环境无人机监测。

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