PID气体探测器小知识

PID气体探测器是一种能够检测极低浓度挥发性有机化合物和其它有毒气体的仪器。尤其是对VOC的灵敏检测使其在应急事故检测中具有*的作用，VOC是许多气体事故中的有害物质，对它的有效监测对于防灾减灾具有重要作用。

仪器简介

        Photo Ionization Detectors，简称PID，可以检测极低浓度(0-1000 ppm) 的挥发性有机化合物（VOC，Volatile Organic Compounds）和其它有毒气体。很多发生事故的有害物质都是VOC，因而对VOC检测具有灵敏度的PID就在应急事故检测中有着无法替代的用途： 尽管已有一些公司号称它们可以进行有机化合物的检测，但RAE公司近期在PID技术上的突破性发展：包括使仪器更加坚固、更加可靠和更加经济实用使其成为检测有机化合物的普遍工具。也正是这些发展，PID必将成为应急事故监测的仪器。

    光离子化检测器可以测量0.1到2000 ppm的VOC和其它有毒气体。PID是一个高度灵敏的宽范围检测器，可以看成一个“低浓度LEL检测器”。如果将有毒气体和蒸气看成是一条大江的话，即使你游入大江，LEL检测器可能还没有反应，而PID则在你刚刚湿脚的时候就告知你。

VOC简介

    从某种意义上讲，VOC是保证工业的发展的化学物质，包括： 有机化学物质(主要的应急事故) 、燃料、油料润滑、油脂、脱脂剂 溶剂、涂料、塑料和树脂 。

工作原理

紫外灯

        PID使用了一个紫外灯（UV）光源将有机物打成可被检测器检测到的正负离子（离子化）。检测器测量离子化了的气体的电荷并将其转化为电流信号，电流被放大并显示出“PPM”浓度值。在被检测后，离子重新复合成为原来的气体和蒸气。PID是一种非破坏性检测器，它不会“燃烧”或*性改变待测气体，这样一来，经过PID检测的气体仍可被收集做进一步的测定。

离子化电位

    所有的元素和化合物都可以被离子化，但在所需能量上有所不同，而这种可以替代元素中的一个电子，即将化合物离子化的能量被称之为“电离电位”（IP），它以电子伏特（eV）为计量单位。由UV灯发出的能量也以eV为单位。如果待测气体的IP低于灯的输出能量，那么，这种气体就可以被离子化。

检测范围

    大量的可以被PID检测的是含碳的有机化合物。包括：

• 芳香类：含有苯环的系列化合物，比如：苯，甲苯，萘等等。

• 酮类和醛类：含有C=O键的化合物。比如：丙酮，等等

• 氨和胺类：含N的碳氢化合物。比如二甲基胺等等。

• 卤代烃类：硫代烃类：

• 不饱和烃类：烯烃等等

• 醇类

• 不含碳的无机气体：氨、砷、硒等，溴和碘类等等。

检测盲区

        PID不能检测出的气体有：放射性，空气(N2, O2, CO2, H2O)，常见毒气(CO, HCN, SO2)，天然气(甲烷、乙烷、丙烷等)，酸性气体(HCl, HF, HNO3)，氟力昂气体，臭氧，非挥发性气体等等。

使用说明

校正系数

    校正系数（CF，也称之为响应系数）是使用PID时特别要注意的一个参数。它们代表了用PID测量特定气体的灵敏度。它用在当以一种气体校正PID后，通过CF直接得到另一种气体的浓度，从而减少了准备很多种标气的麻烦。

CF代表了测量的灵敏度

       CF值越低，该种气体或蒸气的灵敏度就越高。苯的CF值是0.53，它的检测灵敏度大概是CF为9.9的乙烯的18倍。通常情况下，PID可以很好地测定CF为10以下的各种物质。RAE公司可以向用户提供各种物质的CF表格，同时还在仪器的微处理器中存储了一些常见物质的CF值。

在测量纯气体时，可以用CF调整仪器的灵敏度。

    校正系数通过与校正气体比较直接得到待测气体的浓度。例如：苯的灵敏度大约是常用校正气体（CF=1.00）的两倍，这样一来，当我们用异丁烯校准过的仪器测量2PPM的苯时，我们可以有下面的建议：用读数直接乘以0.53，我们就会得到实际苯的浓度2 ppm 。另外，我们还可以将仪器的校正系数直接设定为0.53，从而直接得到苯的浓度。

       PID的微处理器可以自动存储并使用很多气体的CF。 这样，我们就可以预置这些参数，使仪器自动读出待测气体的浓度。

    校正系数随不同的仪器和制造商可能会有些不同，所以建议用户使用制造商提供的校正参数。所以选择一个可以提供比较多CF的制造商也是应当考虑的。

选择性和灵敏度

        PID是一种可以在PPM水平非常和灵敏的检测器。然而，PID不是一种具有选择性的检测仪器。它区分不同化合物的能力比较差。为形象化地说明这个问题，我们用一把尺子来举例。用于测量一张纸的宽度的尺子可以说是一个灵敏和的工具，但它却无法区分灰色和白色纸之间的区别。因此，如果你要想知道灰色纸的宽度，首先要选择合适的纸张。我们用我们自己的头脑来选择灰色的纸，同样，如果你要测量黄色纸的宽度，首先你要用你的头脑来选择一个黄色纸。

        PID就同这个尺子类似，它可以告诉你有多少气体和蒸气存在，但我们要用我们的头脑去判断什么气体和蒸气存在。当我们接近一个未知的化学泄漏地点时，此时的PID还是用异丁烯标定的。一旦我们通过标记、货物清单、运单或其它方式知道了化学物质的种类，就可以调整PID的灵敏度直接读出待测物质的浓度。例如，如果我们正用乙丁烯校正的仪器测量1PPM的苯，仪器显示是2PPM，因为后者的灵敏度是前者的两倍。一旦我们确认了化学物质是苯，就可以将PID的灵敏度调整到苯的校正系数，此时，仪器就可以准确地测量1PPM的苯了。

如何知道PID能否测量某种气体

    首先，看气体的IP是否比PID灯的输出能量低：如果回答是，进行下面的第二步，如果回答不，则PID无法检测到它。如果不知道，询问制造商。

    看是否CF值小于10，如果是，则PID是一个佳的测量手段。如果不是，则PID可能不能准确的测定该种气体，但PID仍然可以作为一个比较好的估计和检测的工具。如果不知道，询问制造商。

        PID的灯能量，9.8 &和10.6 eV，以及11.7 eV。

使用评价

        PID是可以用于应急事故中的灵敏的、可以测定各类化学品的出色手段。正如，放大镜的发现使人们更清晰地辨认指纹，PID可以让救援人员可以立即检出危险物质的存在并可进一步地对其定量测量。放大镜是无法自己认定指纹的，但出色的检验人员就可以利用放大镜头更快更准地进行判断。对于有毒气体也是一样，PID无法判定有毒气体和蒸气，但有经验的救援人员却可以利用PID更快地进行判断并且可以进行准确的测定。由于人们越来越关注低浓度的化学品泄漏问题，PID准确的现场测量为救援人员提供了一个的帮助。PID可以帮助他们在处理大多数的应急事故时进行确认和检测。