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詳細對比VOC在線監測系統FID與PID的區別

發布日期: 2020-03-12 17:27:32 作者:揚塵檢測儀 來源:揚塵監測系統 瀏覽量:

本文轉載自:https://wenku.baidu.com/view/4da2f8eef78a6529657d533b.html

VOC監測系統根據傳感器分為兩種:PID和FID,這兩種監測設備單純的從外觀來看,PID設備由支架、屏幕和設備盒子組成,而FID為一整套的箱式設備,體積較大,往往需要架設氣體管道才能檢測,如圖1所示。


左側為pid,右側為fid

PID和FID傳感器簡介

光離子化檢測器(簡稱PID)和火焰離子化檢測器(簡稱FID)是對低濃度氣體和有機蒸汽具有很好靈敏度的檢測器,優化的配置可以檢測不同的氣體和有機蒸汽。這兩種技術都能檢測到ppm水平的濃度,但是它們所采用的是不同的檢測方法。每種檢測技術都有它的優點和不足,針對特殊的應用就要選用zui適合的檢測技術來檢測??偟膩碚f,PID體積小巧、重量輕、使用簡單,因此它具有很好的便攜性能。

PID和FID的工作方式

PID是采用一個紫外燈來離子化樣品氣體,從而檢測其濃度。當樣品分子吸收到高紫外線能量時,分子被電離成帶正負電荷的離子,這些離子被電荷傳感器感受到,形成電流信號。紫外線電離的只是小部分VOC分子,因此在電離后它們還能結合成完整的分子,以便對樣品做進一步的分析。

FID是采用氫火焰的辦法將樣品氣體進行電離,這些電離的離子可以很容易的被電極檢測到,這些樣氣被完全的燒盡。因此FID的檢測對樣品是有破壞性的,檢測完畢后排出的樣品是不能在用來做進一步分析。

為何PID和FID的讀數不一樣?

因為PID和FID有不同的靈敏度,且是用不同的氣體來標定的。

PID對不同氣體的靈敏度排列

芳香族化合物和碘化物>石蠟、酮、醚、胺、硫化物>酯、醛、醇、脂肪>鹵化脂、乙烷>甲烷(沒響應)。

FID對不同氣體的靈敏度排列

芳香族化合物和長鏈化合物>短鏈化合物(甲烷等)>氯、溴和碘及其化合物。

因此在同樣的氣流情況下,我們同時用PID和FID來檢測會得到不同的數據??偟膩碇v,PID是對官能團的一個響應,FID是對碳鏈的響應。只有像丙烷、異丁烯、丙酮這樣的分子,PID和FID對它們的響應靈敏度十分相近,另外,使用不同的PID燈還會有不同的靈敏度。例如丁醇在9.8、10.6和11.6eV的燈下靈敏度分別為1、15、50。此外,多數現場使用的便攜式FID有一個火焰隔絕裝置,控制火焰,使傳感器具有防爆性能。當有大分子緩慢擴散到FID的傳感器時往往補償了響應的不足,而PID可通過選擇不同能量的燈來避免一些化合物的干擾,或者選擇zui高能量的燈來檢測zui廣譜的化合物,因此可以說FID與PID相比是一個更廣譜的檢測器它沒有任何選擇性。

甲烷的響應和干擾

FID常用甲烷來標定,但是PID對甲烷沒有任何的響應,需要有一個12.6eV的紫外光源才能將甲烷離子化,目前PID是不能做到的。因此FID是檢測天然氣(主要有甲烷組成)的有利武器。另一方面,PID能很好的檢測垃圾填埋場的有毒VOC,如果用FID來檢測垃圾填埋場的VOC那么現場的甲烷氣體會對FID產生極大的干擾。

兩者的檢測極限、范圍和線性

FID能檢測1-50000ppm;PID能檢測1ppb-4000ppm或0.1ppm-10000ppm的VOC,PID可以檢測更低濃度的VOC,在高濃度(>1000ppm)情況下,FID有更好的線性。

高濕度

一般情況,濕度對FID沒有任何影響,因為火焰能將濕度清除,除非有水直接進入到傳感器中。PID在高濕度情況下會降低響應,通過對傳感器的清理和維護可以避免因濕度產生的滯后響應。

惰性氣體

PID能在像氮氣或氬氣的惰性氣體環境中直接檢測VOC,響應不會隨惰性氣體濃度的變化有任何的影響。FID的工作原理要求有固定濃度的氧氣存在,便攜式FID的氧氣來源通常是來自樣品氣體。因此,如果要測量一個管道或容器內的穩定氣體時,FID就要采用周圍的氧氣來稀釋樣品后才能成功檢測。

運行及使用情況區別

PID往往比FID體積小,重量輕,結構簡單。FID還要求配備氫氣瓶,在運輸和使用過程中帶來了一定的安全隱患。而PID在重污染區域內使用需要我們對燈和傳感器進行清潔。

PID和FID性能對照表

參數

PID

FID

使用方式;尺寸和重量

手提式,重量輕,體積小

體積大,重,氫氣瓶

數據線性

低濃度下線性良好

在整個范圍內都線性都較好

檢測范圍

1ppb~10000ppm

1~50000ppm

檢測的化合物

檢測 VOC氣體,某些無機氣體

檢測 VOC 氣體,很少幾個無機氣體

選擇性

選用低能量燈增加選擇性

無選擇性

惰性氣體影響

無影響

需要提供氧氣,或空氣作為稀釋氣體

樣品采集

檢測完畢對樣品無破壞,可收集樣品作進一步分析

檢測完畢后樣品已被破壞,不可收集用以再分析

使用

個人用檢漏檢測器

檢漏,個人用過于笨重

可靠性

可靠,壽命長

頻繁的氫焰問題和更換氫氣瓶帶來不可靠性

安全性

本安

防爆

費用

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