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PID光离子传感器的原理和结构详情

2024-04-11

1. 什么是PID?

光离子化传感器(Photo-Ionization Detector)又称 PID, 主要用于探测挥发性有机物(VOCs),以及某些有毒有害气体的检测。

2. PID的主要结构

PID有多种尺寸形状,我们的产品尺寸类型属于4系PID传感器。

结构组成:外壳、3个插针、顶盖、过滤膜、灯泡、电极片、电路板、密封等。

3. 工作原理

PID供电3.3V至5V电压,灯泡点亮,产生紫外光,紫外光把电极片内部微孔的环境空气中VOC有机挥发物化学分子电离,产生输出电压。

当空气足够洁净,PID本身固有的输出电压很小,约100mV左右,称为零点基线。

当空气含有VOC,因为VOC被电离产生额外的输出电压,造成输出电压升高。浓度越高,输出电压越高。   因此浓度与输出电压存在一定的线性对应关系。

用已知浓度的标准气体进行标定,可以把浓度与输出电压建立线性相关,形成手持式或固定式VOC监测仪器仪表的算法。

4. PID传感器的优点

PID是一种光离子化传感器,紫外光照射VOC分子产生电离,形成电压输出,响应速度快,灵敏度高,使用寿命长,易于维护保养。PID对VOC非常有效,对绝大多数的有毒有害化学分子有反应。所以,PID大量应用于环保、消防应急安全、空气质量监测等行业。

5. PID的传感器标定

通常,要用洁净空气或氮气来标定PID的零点基线输出电压,用一定浓度的异丁烯标气来标定另外一个或几个浓度时的输出电压。每个PID的零点基线会略微差异。零点基线是PID固有的特性,不能更改或消除。零点基线,可以在传感器安装后进行仪器标定,用软件算法进行抵扣,对测试性能基本无影响。

20ppm的PID零点基线,大约120mV;

200ppm的零点基线,大约70mV;

2000ppm的零点基线,大约60mV;

标签量程输出电压,是PID对标签量程浓度气体时的电压输出,例如20ppm的PID,在20ppm标气时的电压输出大约2500mV。其它量程的PID,也是2500mV左右。

理想状态,希望从零气至标签量程20ppm的标气浓度,之间的电压输出是线性的,这样,传感器对气体浓度的测试误差就可能很小。

如果线性不好,就需要多标定几个不同浓度点的电压输出,得到一个标定曲线,按照曲线算法来把输出电压换算为浓度。超过1000ppm的高量程PID,通常线性会比较差。而20ppm,200ppm的PID线性非常好,一条直线。

6. PID的特点

我们的PID来源于军工装备技术转化,全部核心零部件采用国产化。包括里面的灯泡,电极片等。英文品牌FirstFind。   这是自主研发,结构设计与其它厂家的PID略有不同,是一种国产纯自主创新的传感器。性能对比进口的品牌ION,Baseline。   经过厂家内部测试对比,性能质量国内顶尖。

FirstFind抗湿性优异,超越其它国产品牌。

FirstFind的20ppm和200ppm量程的线性非常好,超越其它国产品牌。

FirstFind的灯泡是国产自主研发制造的, 亮度超过进口灯泡,灵敏度更高,响应速度更快。后期维护成本低,可为客户节约成本。可直接更换国产自制灯泡。

FirstFind的生产线是军工标准,采用军标进行产品质量控制,每只传感器产品可追溯,批量严格经过军标质量控制流程,产品更可靠,更放心。



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