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    详细对比VOC在线监测系统FID与PID的区别

    浏览量: 发布日期: 2020-03-12 17:27:32

    本文转载自:https://wenku.baidu.com/view/4da2f8eef78a6529657d533b.html

    VOC监测系统根据传感器分为两种:PID和FID,这两种监测设备单纯的从外观来看,PID设备由支架、屏幕和设备盒子组成,而FID为一整套的箱式设备,体积较大,往往需要架设气体管道才能检测,如图1所示。


    左侧为pid,右侧为fid

    PID和FID传感器简介

    光离子化检测器(简称PID)和火焰离子化检测器(简称FID)是对低浓度气体和有机蒸汽具有很好灵敏度的检测器,优化的配置可以检测不同的气体和有机蒸汽。这两种技术都能检测到ppm水平的浓度,但是它们所采用的是不同的检测方法。每种检测技术都有它的优点和不足,针对特殊的应用就要选用zui适合的检测技术来检测。总的来说,PID体积小巧、重量轻、使用简单,因此它具有很好的便携性能。

    PID和FID的工作方式

    PID是采用一个紫外灯来离子化样品气体,从而检测其浓度。当样品分子吸收到高紫外线能量时,分子被电离成带正负电荷的离子,这些离子被电荷传感器感受到,形成电流信号。紫外线电离的只是小部分VOC分子,因此在电离后它们还能结合成完整的分子,以便对样品做进一步的分析。

    FID是采用氢火焰的办法将样品气体进行电离,这些电离的离子可以很容易的被电极检测到,这些样气被完全的烧尽。因此FID的检测对样品是有破坏性的,检测完毕后排出的样品是不能在用来做进一步分析。

    为何PID和FID的读数不一样?

    因为PID和FID有不同的灵敏度,且是用不同的气体来标定的。

    PID对不同气体的灵敏度排列

    芳香族化合物和碘化物>石蜡、酮、醚、胺、硫化物>酯、醛、醇、脂肪>卤化脂、乙烷>甲烷(没响应)。

    FID对不同气体的灵敏度排列

    芳香族化合物和长链化合物>短链化合物(甲烷等)>氯、溴和碘及其化合物。

    因此在同样的气流情况下,我们同时用PID和FID来检测会得到不同的数据。总的来讲,PID是对官能团的一个响应,FID是对碳链的响应。只有像丙烷、异丁烯、丙酮这样的分子,PID和FID对它们的响应灵敏度十分相近,另外,使用不同的PID灯还会有不同的灵敏度。例如丁醇在9.8、10.6和11.6eV的灯下灵敏度分别为1、15、50。此外,多数现场使用的便携式FID有一个火焰隔绝装置,控制火焰,使传感器具有防爆性能。当有大分子缓慢扩散到FID的传感器时往往补偿了响应的不足,而PID可通过选择不同能量的灯来避免一些化合物的干扰,或者选择zui高能量的灯来检测zui广谱的化合物,因此可以说FID与PID相比是一个更广谱的检测器它没有任何选择性。

    甲烷的响应和干扰

    FID常用甲烷来标定,但是PID对甲烷没有任何的响应,需要有一个12.6eV的紫外光源才能将甲烷离子化,目前PID是不能做到的。因此FID是检测天然气(主要有甲烷组成)的有利武器。另一方面,PID能很好的检测垃圾填埋场的有毒VOC,如果用FID来检测垃圾填埋场的VOC那么现场的甲烷气体会对FID产生极大的干扰。

    两者的检测极限、范围和线性

    FID能检测1-50000ppm;PID能检测1ppb-4000ppm或0.1ppm-10000ppm的VOC,PID可以检测更低浓度的VOC,在高浓度(>1000ppm)情况下,FID有更好的线性。

    高湿度

    一般情况,湿度对FID没有任何影响,因为火焰能将湿度清除,除非有水直接进入到传感器中。PID在高湿度情况下会降低响应,通过对传感器的清理和维护可以避免因湿度产生的滞后响应。

    惰性气体

    PID能在像氮气或氩气的惰性气体环境中直接检测VOC,响应不会随惰性气体浓度的变化有任何的影响。FID的工作原理要求有固定浓度的氧气存在,便携式FID的氧气来源通常是来自样品气体。因此,如果要测量一个管道或容器内的稳定气体时,FID就要采用周围的氧气来稀释样品后才能成功检测。

    运行及使用情况区别

    PID往往比FID体积小,重量轻,结构简单。FID还要求配备氢气瓶,在运输和使用过程中带来了一定的安全隐患。而PID在重污染区域内使用需要我们对灯和传感器进行清洁。

    PID和FID性能对照表

    参数

    PID

    FID

    使用方式;尺寸和重量

    手提式,重量轻,体积小

    体积大,重,氢气瓶

    数据线性

    低浓度下线性良好

    在整个范围内都线性都较好

    检测范围

    1ppb~10000ppm

    1~50000ppm

    检测的化合物

    检测 VOC气体,某些无机气体

    检测 VOC 气体,很少几个无机气体

    选择性

    选用低能量灯增加选择性

    无选择性

    惰性气体影响

    无影响

    需要提供氧气,或空气作为稀释气体

    样品采集

    检测完毕对样品无破坏,可收集样品作进一步分析

    检测完毕后样品已被破坏,不可收集用以再分析

    使用

    个人用检漏检测器

    检漏,个人用过于笨重

    可靠性

    可靠,寿命长

    频繁的氢焰问题和更换氢气瓶带来不可靠性

    安全性

    本安

    防爆

    费用

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