pid 传感器 一文读懂光离子化PID传感器

一文读懂光离子化PID传感器

近年来我国在挥发性有机物（VOC）监测领域出台了一系列监测标准规范，其中提出了气相色谱、FID及PID等技术是环境空气及污染源中挥发性有机物监测的主要方法。

PID气体传感器能检测测极低浓度的VOC气体和其它有毒气体，是非色散红外、电化学、催化燃烧气体传感器的补充，也是技术含量比较高的一种气体传感器，其高灵敏度检测能力，使其在石油石化及环保监测中具有重要作用。

图1 PID检测器工作原理

废气或空气中的VOCs被PID传感器的紫外灯（UV）光源离子化为可被检测器检测到的正负离子。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，电流经放大后以模拟或者数字信号输出，电流信号的大小和VOCs浓度呈正比。在被检测后，离子重新复合成为原来的气体和蒸气，因此PID是一种非破坏性检测器，经过PID检测的气体仍可被收集做进一步的测定。

大部分气体都有其特定的电离能（IP），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。电离能决定了该气体是否能被PID传感器检测到。

目前商用的PID检测器规格分为9.8eV、10.6eV和11.7eV，高于11.7 eV的化合物暂不能被商用PID检测到。

确定检测气体种类后，还需要对被测气体浓度进行判断，涉及到PID传感器的气体浓度检测量程，一般从几个ppm到几万ppm的宽量程均有相应产品。

2、检测分辨率

分辨率指的就是传感器能够检测到的最低气体浓度，PID传感器灵敏度极高，一般在相对低量程的条件下，很多产品均能做到ppb级，部分产品能够达到甚至低于1ppb。

炜盛科技4R-PID全量程可定制

3、线性度

传感器的线性度就是其输出量与输入之间的实际关系曲线剥离直线的程度，剥离程度越低，线性度越高。

PID传感器具有良好的线性度，在大部分量程范围内呈现线性变化。

4R-PID ：R^2大于0.995

4、信号重复性

传感器光电转换后的信号需要稳定输出，其绝对偏差越小越好。

5、响应时间T90

传感器接触的气体浓度发生阶跃变化时，其输出变化达到稳定值规定的百分比（一般为 70%或 90%）时所需的时间，即为T70或T90响应时间。PID传感器一般以T90时间为准标称响应时间。

4R-PID：T90≤5 S

6、温湿度漂移

PID传感器都会受到温湿度的影响而输出值发生漂移，对产品使用造成影响，因此评估温湿度对传感器的影响是不可忽视的；

低湿度情况下，PID传感器会因为离子捕捉时遇到湿气产生“假象”离子（电离部分水），导致测量浓度偏高，该现象难以完全避免，因此多数PID都有湿度补偿功能；但湿度太高，水汽会附着在离子化室的内壁，造成阳极和阴极之间电导率增加，漏电流上升，因此很容易造成下雨天PID检测器误报警的情况发生。

4R-PID：受环境干扰小，误差不超过10%

PID传感器相较其他技术气体传感器具有多项优势，响应速度快、检测范围广、可定量，灵敏度高、本质安全等等。炜盛科技在核心技术、产业化方向的不断突破，已实现PID传感器的完全自主可控和量产上市，可无差别替换进口品牌产品。

PID传感器的简介和发展历程

光离子气体传感器（Photo Ionization Detector，简称PID）是一种具有极高灵敏度，用途广泛的检测器，可以检测从极低浓度的10ppb到较高浓度的10000ppm(1%)的挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，简称VOC）和其它有毒气体。与传统检测方法相比，它具有便携式、体积小、精度高（ppm级）高分辨、响应快、可以连续测试、实时性、安全性高等重要优点，可以为工作人员提供实时的信息反馈，这种反馈可以使检测人员确认他们处于没有暴露于危险化学品之中的安全状态，确保工作人员的安全，对于潜在的泄漏事故的防范自动监控报警，事故区域确认方面也有广阔的应用前景。

光离子化技术就是利用光电离检测器来电离和检测特定的易挥发有机化合物。光电离检测器可探测那些气体电离势能在紫外光源辐射能量水平之下的气体，其高能紫外辐射可使空气中大多数有机物和部分无机物电离，但仍保持空气中的基本成分如N2、O2、CO2、H20不被电离（这些物质的电离电位大于11eV）。

光离子化一个最显著的特点就是气体被检测后，离子重新复合成原来的气体和蒸气，也就是说它是不具破坏性的检测器。可以通俗地讲，PID就是一台没有色谱柱的便携式色谱[3]。由于可以检测极低浓度的挥发性有机化合物和其它有毒气体。因而对VOC检测具有极高灵敏度的PID就在应急事故的各类处理中有着无法比拟的优越性。随着科技的发展，它已经成为环境保护和实时检测污染等方面的强有力工具。

随着技术的快速进步，美国的华瑞（RAE）、英思科（Indsci）、热电（Thermo）、梅思安（MSA）、OI、SRI、Photovac、HNU、PE等公司、英国的离子科学（Ion Science）公司均推出自己特色的PID系列产品。1993年RAE推出世界上第一台个人用便携式光离子化检测仪MicroRAE，2004年RAE推出世界上第一台结合TVOC、可燃性气体、氧气、硫化氢和一氧化碳传感器于一体的佩戴式密闭空间进入气体检测仪EntryRAE。此外，Ion Science公司还生产出最低浓度可达1ppb的高精度PID，其生产的FIRSTCHECK 6000EX是世界上第一台具有PPB级PID检测器的多组分气体检测仪，可以检测LEL、O2、CO、H2S等。2001年1月俄罗斯莫斯科探测分析仪器制造局的专家也研制出光电气体分析仪，能快速准确地测定气体成分及浓度。近年来，加拿大的约克（BW）公司和日本的一些株式会社也积极进军PID技术。

深圳市工采网有限公司专业提供PID传感器，可以应用在环保和工业安全领域，具体产品如下：

PID传感器PID-A1的特点：

此产品的灯泡电离电位为6eV可以检测2000多种VOC气体量程大，为0~6000ppm分辨率高，为50ppb与VOC气体浓度成线性关系，输出信号为模拟电压灯泡的使用寿命长

PID传感器PID-AH的特点：

此产品的灯泡电离电位为6eV可以检测2000多种VOC气体量程大，为0~50ppm分辨率高，为1ppb与VOC气体浓度成线性关系，输出信号为模拟电压灯泡的使用寿命长

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