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电化学气体传感器和光离子化传感器在有机挥发物TVOC快检中的应用
发布者:精讯畅通 上传时间:2022 年 11 月 25 日
INGENUITY

室内气体检测的研究人员通常把他们采样分析的室内有机气态物质称为VOC,它是Volatile Organic Compound的缩写;各种被测量的VOC被总称为总挥发性有机物TVOC(Total Volatile Organic Compounds)。

TVOC的主要来源在室外,主要来自燃料燃烧和交通运输:而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾,建筑和装饰材料中的胶合剂、涂料、油漆、板材、壁纸等,家具,家用电器,家具、清洁剂和人体本身的排放等。有近千种之多。在室内装饰过程中,TVOC主要来自油漆,涂料和胶粘剂。据报道,室内TVOC浓度通常在0.2mg/m3到2mg/m3之间,而在不当装修施工中,甚至可高出数十倍。室内多种芳香烃和烷烃主要来自汽车尾气(76%-92%)。一般油漆中TVOC含量在0.4-1.0mg/m3。由于TVOC具有强挥发性,一般情况下,油漆施工后的10小时内,可挥发出90%,而溶剂中的TVOC则在油漆风干过程只释放总量的25%。

光离子化传感器
TVOC的检测方法

检测TVOC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。其中电化学气体传感器、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。

什么是电化学气体传感器?

电化学气体传感器(Electrochemical gas sensor)是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。

什么是PID光离子化气体传感器?

光离子化传感器(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。

光离子化气体传感器的基本工作原理

光离子化传感器运用具有特定电离能(如10.6eV)的真空紫外灯(UVV)发生紫外光,PID检测技能选用的V-UV波段在100-200nm,这个波段是真空紫外灯光源,对大多数有机化合物具有电离才能。在电离室内对气体分子进行炮击,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,在极化极板的电场效果下,离子和电子向极板碰击,从而形成可被检测到弱小的离子电流。这些离子电流信号被高灵敏度微电流扩大器扩大后,一方面经数据采集卡采样后直接送入计算机的COM口,经过色谱分析渠道对测量成果进行分析和处理。另一方面经电路扩大和数据处理,送至显示器显示出浓度等参数值。

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