一文读懂PID检测器| 附工业园区挥发性有机物PID网格化监测技术规范

时间：2022-10-17 11:09

来源：VOCs前沿

废气或空气中的VOCs被PID（photoionization detectors，光离子化检测器）紫外灯（UV）光源离子化为可被检测器检测到的正负离子。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。

PID检测器工作原理

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图1 PID检测器工作原理

废气或空气中的VOCs被PID（photoionization detectors，光离子化检测器）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。

PID检测器气体种类

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图2 不同化合物的电离能

PID检测器可检测到的气体种类

PID检测器可检测几百种化合物，但不同化合物电离能有所不同，需要依据目标物的电离能来选择PID检测器的紫外灯，目前商用的PID检测器规格分为9.8eV、10.6eV和11.7eV，因此高于11.7 eV的化合物暂不能被商用PID检测到。

PID检测器准确性

1、PID检测器定性能力

PID不具备化合物识别的能力，测量结果为可被电离灯电离的化合物总量（类似于总烃）。但由于PID不能电离甲烷，因此PID检测结果为非甲烷总烃。由于PID对苯系物很强的电离能力，在FID标准发布之前也有串联色谱监测苯的应用案例。

2、PID检测器的定量能力

测量目标物之前需要依据目标物的电离能来选择PID紫外灯，例如需要监测苯系物则可以选择目前市场上常用的10.6eV能级（不能电离二氯甲烷和四氯化碳）的紫外灯。

采用PID检测器校准不同化合物的最佳方法是使用目标气体标气来校准，但是这很难实现，因为这样做需要配备各种有毒有害气体。为了解决这个问题，引入了校正系数（CF），校正系数是 PID 对特定气体敏感度的量度。使用校正系数，用户可以通过单一校准气体（接近大多数VOCs中电离点的异丁烯）测量大量化合物，用户只需将仪器读数（针对异丁烯校准）乘以校正系数即可获得目标化合物的校正值。

3、PID检测器准确度影响因素

1）无机气体的干扰

硫化氢、一氧化氮、氨气等无机气体由于其电离电位低于紫外灯的电离能，PID传感器也能对其产生响应，当环境中有以上无机气体时，此时测量的TVOC还包含了无机气体的浓度。

2）温度的影响

温度对PID电子元器件（电阻、电容、变压器线圈）等产生影响，因此检测器需要恒温或者温度补偿，避免在高低温实验时偏差过大。

3）湿度的影响

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。

下图为干湿标气实测结果，通过在样气流路中增加除湿器可以有效避免该情况发生。

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