一、綜 述
1.1 簡介
傳統(tǒng)的VOC氣體檢測儀,一般采用催化燃燒的傳感器進(jìn)行檢測,此類傳感器對碳5以上的氣體反應(yīng)較緩慢,且容易造成傳感器中毒,而基于光離子檢測原理的固定式VOC(PID)在線監(jiān)測儀則很好的解決了此類問題,反應(yīng)快速,且不存在中毒現(xiàn)象,甚至可以作為低至PPB級別的VOC氣體檢測儀。
該儀器采用泵吸式采樣方式,可直接連接煙道等氣體出口管道,進(jìn)入儀器內(nèi)部的氣體先后通過疏水器、除濕器、流量計(jì)等單元進(jìn)行干燥過濾。最后進(jìn)入智能PID有機(jī)氣體檢測儀,經(jīng)過*的光譜技術(shù),測量出氣體中的VOCs濃度。
整套系統(tǒng)由氣態(tài)污染物VOCs濃度監(jiān)測、無線傳輸,數(shù)據(jù)采集三個子系統(tǒng)組成,結(jié)構(gòu)簡單,動態(tài)范圍廣,實(shí)時性強(qiáng),組網(wǎng)靈活,運(yùn)行成本低。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),組合方便,能夠與企業(yè)內(nèi)部的DCS和環(huán)保部門的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通訊。
型號A
型號B
儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
1.2原理介紹
PID是一種光離子化檢測器,主要用來檢測濃度在1ppb-15000ppm數(shù)量級的低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它的有毒氣體。PID是一個高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測器。
PID使用了一個紫外燈(UV)光源將有機(jī)物分子電離成可被檢測器檢測到的正負(fù)離子(離子化)。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號實(shí)現(xiàn)氣體濃度的測量。當(dāng)待測氣體吸收高能量的紫外光時,氣體分子受紫外光的激發(fā)暫時失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測器的電極上被檢測后,很快與電子結(jié)合重新組成原來的氣體和蒸氣分子。PID是一種非破壞性檢測器,它不會”燃燒”或性改變待測氣體分子,經(jīng)過PID檢測的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測定。
理論上,所有的化學(xué)物質(zhì)都能被離子化,但是它們被電離所需要的能量是不同的。能夠轉(zhuǎn)移一個電子和電離一個化合物的能量叫電離能,用電子伏特(eV)作為計(jì)量單位。紫外燈所發(fā)出的能量也可以用電子伏特來計(jì)量。如果某種氣體的電離能低于燈發(fā)出的能量那么這種氣體將被電離。可以被PID檢測的最主要的氣體或揮發(fā)物是大量的含碳原子的有機(jī)化合物(VOC)。包括:
芳香類:含有苯環(huán)的系列化合物,比如:苯、甲苯、乙苯、二甲苯等;
酮類和醛類:含有C=O鍵的化合物。比如:丙酮、丁酮、甲醛、乙醛等;
胺類和氨基化合物:含N的碳?xì)浠衔铩1热纾憾野返龋?/span>
鹵代烴類:如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等;
含硫有機(jī)物:甲硫醇、硫化物等;
不飽和烴類:丁二烯、異丁烯等;
飽和烴類:丁烷、辛烷等;
醇類:異丙醇(IPA)、乙醇等。
除了上述有機(jī)物,PID還可以測量一些不含碳的無機(jī)化合物氣體,如:氨;
半導(dǎo)體氣體:(砷烷)、(磷烷)等;
硫化氫;
氮氧化物;
溴和碘;
1.3技術(shù)指標(biāo)
傳感器類型 | PID光離子 | 氣體種類 | TVOC |
采樣方式 | 泵吸式 | 氣體量程 | 詳見附表中傳感器選型表 |
精確度 | ≤±5%FS | 分辨率 | 詳見附表中傳感器選型表 |
重復(fù)性 | ≤±2%FS | 零點(diǎn)漂移 | ≤±2%FS/6h |
跨度漂移 | ≤±5%FS/6h | 工作溫度 | -20~70℃ |
響應(yīng)時間 | T90<5s | 工作濕度 | 20~90%RH(無凝結(jié)) |
輸出信號 | RS485數(shù)字信號(連接配備軟件的工控主機(jī)可個人電腦);4-20mA模擬信號(鏈接具備4-20mA接口的PLC及其他上位機(jī)) | 工作電壓 | 12-36VDC |
功率 | 1.5W |
1.4 功能特點(diǎn)
標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線:根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求提供完整的配置系統(tǒng);
優(yōu)質(zhì)的軟件平臺:通過中心端軟件平臺,實(shí)現(xiàn)多站點(diǎn)數(shù)據(jù)集成、分析、上報和發(fā)布。
科學(xué)的算法技術(shù):采用高斯煙羽模型,分布式冗余節(jié)點(diǎn)判斷算法實(shí)現(xiàn)對VOCs排放區(qū)域布點(diǎn)、整體監(jiān)控,污染物擴(kuò)散趨勢推算,VOCs排放源解析等功能。
精確的監(jiān)測數(shù)據(jù):可同時監(jiān)測多種污染氣體,具有很高的時間、空間分辨能力和探測靈敏度;
5)*的配套軟件:采用數(shù)據(jù)采集、分析及可視化軟件,大大提高監(jiān)測效率。
6)PID發(fā)展趨勢:采用自主研發(fā)的、擁有多項(xiàng)國際的第三代本安型PID傳感器,響應(yīng)時間更快,抗?jié)裥阅芨鼜?qiáng),測量范圍大;無需工具可實(shí)現(xiàn)傳感器互換,支持離線標(biāo)定;
7)的泵吸式采樣:內(nèi)置強(qiáng)力采樣泵,監(jiān)測范圍大,響應(yīng)、恢復(fù)時間短,使儀器具有敏銳嗅覺:
8)超寬測量范圍,量程自由設(shè)定:測量精度達(dá)到ppb級:
9)3G開放式氣路結(jié)構(gòu):使檢測范圍擴(kuò)大2倍,響應(yīng)時間加快10s,免維護(hù)時間有效延長;
10)智能的溫度和零點(diǎn)補(bǔ)償算法:使儀器表現(xiàn)出更加優(yōu)良的性能;
11)可檢測數(shù)千種氣體:廣譜性檢測,內(nèi)置氣體庫,方便用戶選擇;
12)多種信號輸出:可微調(diào)標(biāo)準(zhǔn)4~20mA(三線制)、RS485 Modbus、三級開關(guān)量輸出(常開/常閉可選);
1.5使用環(huán)境及工作條件
1)PID傳感器的環(huán)境溫度為-40℃~+55℃,相對濕度20~90%RH(無冷凝)而本產(chǎn)品在氣體進(jìn)入PID傳感器之前可依據(jù)客戶需求,針對不同的監(jiān)測環(huán)境添加預(yù)處理模塊,進(jìn)行螺旋冷凝、疏水干燥等操作,以達(dá)到傳感器要求;
2)為了保證系統(tǒng)的安全和測量的準(zhǔn)確,系統(tǒng)需要提供可靠接地的交流供電電源,工作電源:AC220V±10%,(50±1)HZ;
3)環(huán)境中無腐蝕性、強(qiáng)電磁場和較強(qiáng)放射性,儀器放置平穩(wěn),可靠;
整套系統(tǒng)由氣態(tài)污染物VOCs濃度監(jiān)測、無線傳輸,數(shù)據(jù)采集三個子系統(tǒng)組成,結(jié)構(gòu)簡單,動態(tài)范圍廣,實(shí)時性強(qiáng),組網(wǎng)靈活,運(yùn)行成本低。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),組合方便,能夠與企業(yè)內(nèi)部的DCS和環(huán)保部門的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通訊。