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VOCS 挥发性有机物监测仪的相关原理
时间:2021-11-11 点击次数:100

挥发性有机物监测仪作为一种广泛用于环境监测的仪器很受市场欢迎,而目前市面上的挥发性有机物监测仪主要有一下几种原理:

1. PID(光离子化)

光离子化检测器使用具有特定电离能(如10.6eV)的真空紫外灯(UV)产生紫外光,在电离室内对气体分子进行轰击,把气体中含有的有机物分子电离击碎成带正电的离子和带负电的电子,在极化极板的电场作用下,离子和电子向极板撞击,从而形成可被检测到微弱的离子电流。

这些离子电流信号被高灵敏度微电流放大器放大后,一方面经数据采集卡采样后直接送入计算机的COM口,通过色谱分析平台对测量结果进行分析和处理。另一方面经电路放大和数据处理,送至显示器显示出浓度等参数值。主要由光离子化室、微电流放大器和数据采集等几部分组成。

其优点包括:可以用比较小体积的传感器检测出极低浓度的VOC;功耗低;受温度影响小。

2. 电化学

电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。

气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应,然后是疏水屏障层,最终到达电极表面。采用这种方法可以允许适量气体与传感电极发生反应,以形成充分的电信号,同时防止电解质漏出传感器。

穿过屏障扩散的气体与传感电极发生反应,传感电极可以采用氧化机理或还原机理。这些反应由针对被测气体而设计的电极材料进行催化。

通过电极间连接的电阻器,与被测气浓度成正比的电流会在正极负极间流动。测量该电流即可确定气体浓度

3. FID(氢火焰离子化)

氢火焰离子化检测器是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源,当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰,在高温下产生化学电离,电离产生比基流高几个数量级的离子,在高压电场的定向作用下,形成离子流,微弱的离子流经过高阻放大,成为与进入火焰的有机化合物的量成正比的电信号,因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。

其主要特点是对几乎所有挥发性的有机化合物均有响应,对所有烃类化合物(碳数≥3)的相对响应值几乎相等,对含杂原子的烃类有机物中的同系物(碳数≥3)的相对响应值也几乎相等。

具有灵敏度高,基流小线性范围宽,死体积小,响应快,可以和毛细管柱直接联用,对气体流速、压力和温度变化不敏感等优点主要缺点是需要三种气源及其流速控制系统,尤其是对防爆有严格的要求不能检测水、一氧化碳二氧化碳氮的氧化物、硫化氢等物质。且价格较贵。


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