PID 光离子传感器 PID 使用了一个紫外灯（UV）光源将有机物分子电离成可被检测器检测到的正 负离子（离子化）。检测器捕捉到离子化了的气体的正负电荷幵将其转化为电流 信号实现气体浓度的测量。当待测气体吸收高能量的紫外光时，气体分子受紫外 光的激发暂时失去电子成为带正电荷的离子。气体离子在检测器的电极上被检测 后，很快会电子结合重新组成原来的气体和蒸汽分子。PID 是一种非破坏性检 测器，它不会改变待测气体分子，经过 PID 检测的气体仍可被收集做进一步的 测定。 紫外灯的选择 光离子化传感器上可以使用的紫外灯（UV）有 9.8eV、 10.6eV、11.7eV 3 种。其中 11.7eV 的 UV 灯由于所发出的光的电离能（IP）Z 高，故 PID 检测范围宽。但是所有 11.7eV 的紫外灯都是用氟化锂材料作为高能 紫外线输出窗口。氟化锂晶体材料在灯管玻璃上的封装是相当困难的。当它不使 用时在空气中氟化锂晶体材料会吸收水分，导致窗口涨大，削弱了通过它的紫外 线的强度。氟化锂晶体材料也会因为 UV 的照射而逐渐老化，导致整个仪器损坏。 这些因素共同作用导致了 11.7eV 灯寿命的缩短。一个 10.6eV、的紫外灯可持续 使用 12-24 个月，而一个 11.7eV 的灯只能持续使用 2-6 个月。同时 11.7eV 的 紫外灯的造价进进高于 9.8eV 和 10.6eV，进一步降低了其实用性。 11.7eV 的 紫外灯一般只有当化合物（二氯甲烷，四氯化碳）的电离电位超过 10.6eV 时才 使用。同时，9.8 和 10.6eV 具有很多 11.7eV 的紫外灯不具有的特点： 9.8 和 10.6eV 的 PID 有更强的针对特性：低电离能意味着能检测到较少的化学物质。 9.8 和 10.6eV 的 PID 持续使用不少于一年：它的使用寿命和一氧化碳传感器相 当。 9.8 和 10.6eV 的 PID 更加灵敏，11.7eV 的灯灵敏度较低，主要是出于它 的窗口材料氟化锂晶体对 11.7eV 的紫外光有阻碍作用。出射光能量的降低使得 被测物质难以充分电离，因此，要求 11.7eV 的 PID 高精度地检测出准确的数据 是很难实现的。 1） 精度高 高精度的光离子化传感器可以检测到 ppb 级别（十亿分之一）的有 机气体，一般的光离子化气体传感器可以检测到 ppm 级(百万分之一)的有机气 体，精度超过红外传感器等大多数常用传感器； 2） 对检测气体无破坏性 光离子传感器在将气体吸入后将其电离，而气体分子 形成的离子在放电后又形成了原先的气体分子，对原气体分子无破坏性。 3）响应速度快、寿命长 除了在气体检测系统在开机后预热的一段时间，在正常 工作状态下，光离子气体传感器几乎可以实时做出反应，可以连续测试。在这检测危险气体时，对保障检测人员健康有重要意义。 一般一支紫外灯的寿命在数 千小时，光离子传感器在此期间均可正常工作，有很长的使用寿命。 4） 应用范围广 光离子传感器对大多数有机和部分无机气体均可检测，可以广 泛应用于化工、运输、军事、航天等领域。由于光离子化气体传感器对于检测物 的浓度变化特别敏感，在初始个人防护确认、泄露区域确认、清除污染等方面有 重要作用。

PID 主要用于挥发性有机化合物的检测，主要包括：

● 芳香类：含有苯环的系列化合物，比如：苯、甲苯、乙苯、二甲苯等； 

● 胺类和氨基化合物：含 N 的碳氢化合物。比如：二乙胺等；

● 卤代烃类：如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等； 

● 含硫有机物：甲硫醇、硫化物等；

● 不饱和烃类：丁二烯、异丁烯等； 

● 饱和烃类：丁烷、辛烷等； 

● 醇类：异丙醇(IPA)、乙醇等。 

常见物质的电离电位、校正系数以及立即致死量、爆炸下限如下表所列。 物质 分子式  校正系数 IDLH ppm 爆炸下限% 乙酸 C2H4O2 10.66 14 50 4 丙烯腈 C3H3N 10.91 1.2 85 3.0 氨气 NH3 10.16 9.7 300 15 苯 C6H6 9.25 0.53 500 1.2 丁胺 C4H11N 8.71 7 300 1.7 二硫化碳 CS2 10.07 1.2 500 1.3 二甲胺 C2H7N 8.23 1.5 500 2.8 二甲基肼 C2H8N2 7.28 0.78 15 1.4 丙烯酸乙脂 C5H8O2 10.3 2.4 300 1.4 甲硫醇 CH4S 9.44 0.6 150 3.9 氯乙烯 C2H3Cl 9.99 2.0 150 3.6 PID 能测量哪些物质？ 大量的可以被 PID 检测的是包括： 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，甲基已基酮（MEK）， 乙醛等等。  氨和胺类：含 N 的碳氢化合物。比如二已胺等等。  卤代烃类：比如三氯乙烯（TCE），全氯乙烯（PERC）等等：  硫化物类：  不饱和烃类：比如丁二烯，异丁烯等等  醇类：比如异丙醇（IPA），乙烷等等  饱和烃：除了有机物，PID 还可以测量一些不含碳的无机气体：  氨  半导体气体：砷、磷化氢等，  硫化氢  一氧化氮  溴和碘类等等。 放射性，空气(N2, O2, CO2, H2O)，常见毒气(CO, HCN, SO2)，天然气(甲 烷、乙烷等)，酸性气体(HCl, HF, HNO3)，氟力昂气体，臭氧，非挥发性气体等。

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