首页 > 软件 > pid在线监测和fid在线监测有什么不同?

pid在线监测和fid在线监测有什么不同?

软件 2024-05-20

PID和FID传感器的区别

  • 光离子化检测器(PID)和火焰离子化检测器(FID)的区别

  • PID和FID的区别
    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最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,或者选择最高能量的灯来检测最广谱的化合物,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。

  • PID和FID的EPA 21步法泄露分析

    根据EPA 21步法,PID和FID 都可以对未知泄露进行检测。详细信息请参考技术文件TN-122。
    PID往往比FID 体积小,重量轻,结构简单。PID只有6盎司,而FID将有几磅,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

PID和FID检测技术的区别

PID和FID的区别: 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最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在线浓度检测技术的区别

PID和FID的区别: 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

PID气体探测器的PID检测与其它检测方式对比

很多VOC确实是易燃物质并且可以被应用于很多多气体检测器中配备的LEL (Lower Explosive Limit)或称易燃易爆气体检测器所检测到。但是,由于LEL传感器的较低的灵敏度还不足以确认毒性而无法应用于应急事故之中。
换句话说,LEL传感器检测的是爆炸性而非毒性。
(1)LEL传感器检测的是爆炸性而非毒性。
LEL传感器测量的是爆炸下限的百分比,例如,汽油的爆炸下限是1.4%,因而, 100% LEL 就是14,000 ppm 的汽油。10% LEL 是1,400 ppm的汽油,1% LEL是140 ppm的汽油。140 ppm是LEL传感器可以检测到的最小的汽油蒸气量。汽油的TWA值(时间加权平均值)是300 ppm 而其STEL(短期暴露水平)是500 ppm,这些,再加上LEL传感器的较差的分辨率都说明LEL不适合于检测汽油泄露。LEL传感器测量的是爆炸性而不是毒性。实际上,很多VOC(有机化合物)即使在其浓度远远低于LEL传感器灵敏度时就已经具有了很大的毒性。
(2)LEL 传感器是专用于测量甲烷气体的
最初,LEL传感器是专门用于解决测量煤矿中甲烷浓度问题的。大多数的LEL传感器都采用测量易燃气体在催化极上燃烧产生热量的惠斯通电桥的原理。此时,温度升高引起电阻的变化,仪器对其进行测量并转化为% LEL。
(3)LEL传感器的局限性
两种基理影响着LEL传感器的性能并影响着它们有效地测量非甲烷气体:
气体在燃烧时的热量输出不同: 较重的” 碳氢化合物蒸气更难一些扩散到LEL传感器上所以其热量输出也低一些。
有些气体燃烧产生热量较多而另一些可能相对小一些。这些物理性质的不同导致了使用LEL传感器时的不便。比如100% LEL甲烷(5%体积甲烷) 产生的热量就相当于100%LEL丙烷(2.0%体积)的两倍。
有些“较重的”碳氢化合物可能很难扩散通过LEL传感器的防火屏蔽金属网。在LEL传感器上,这个网是用来避免传感器本身回火引燃环境并允许象甲烷、丙烷和乙烷等通过到达传感器的惠斯通桥的电极表面。然而,象汽油、煤油、溶剂等扩散通过这个网的速度较慢,因而到达电桥的量也少,也即输出较低。
(4)惠斯通电桥式的LEL传感器的灵敏度是以甲烷为代表的。
根据下表,汽油在惠斯通电桥上产生的热量大约是甲烷的一半。因此,其产生的信号也是甲烷的一半。如果用甲烷标定的LEL检测汽油蒸气,仪器显示的读数就是实际浓度的一半。例如,在甲烷标定的情况下,如果LEL显示空气中汽油混合物的50% LEL,实际的由于一半输出,LEL就大约是100% 气体 LEL(%vol) 灵敏度(%) 丙酮 2.2 45 柴油 0.8 30 MEK 1.8 38 甲苯 1.2 40 苯 1.2 40 甲烷 5.0 100 丙烷 2.0 53 当然,LEL的读数可以用你所测量的气体进行校正。比如,上表表明,丙烷的响应更接近于大多数的VOC,因此也可用丙烷校正他们的仪器。也可以在仪器用甲烷校正后使用校正系数进行待测气体校正,即以软件方法使得仪器得到正确的读数。然而,即使使用了合适的校正系数,LEL传感器还是因为缺乏足够的测量PPM量级的灵敏度而无法进行VOC的毒性测量。
PPM量级的测量——气体传感器的新奉献
目前,有以下几种方法可以测量PPM级的VOC:
比色管:缺乏精密度,还有其它一些缺点。
金属氧化物传感器:缺乏精密度和灵敏度。
便携式气相色谱/质谱:选择性和精密度均佳,但无法连续测定并且价格昂贵。
FID(火焰离子化检测器):局限性在于体积重量较大,并且需要瓶装氢气。
PID: 最为适用,一个PID是在很多应急事故中最佳选择,它可以提供可信的响应。
为什么不使用比色管。
以前比色管一直是应急事故中气体检测中基本部件,它们被广泛接受,并证明可以以PPM水平测量很多的有毒有害气体。比色管的价格不高,但它也有很多的局限性:
比色管只能提供“点测”,它们无法提供定量分析以及连续的警报检测。只用一个检测管无法提供给操作者一个危险状况的警报。“点测”的本质更易于发生测量错误。因为它们的采样量较小,并且现场还存在着空气流动等等因素。只有采用100-500 cc/min的连续监测,才不至于被一时的高或低的读数蒙蔽。
比色管的响应比较慢,它们大概需要几分钟而不是几秒钟给出结果。
比色管的最好的测量精度大约是25%,
比色管的读数更倾向于间断采样。
废弃的比色管容易产生玻璃和化学污染。
用户需要大量储备比色管以备使用,同时,比色管还可能存在过期的问题。
比色管仅局限于常见化合物,许多特定化合物还没有特殊的解决办法。
为什么不用MOS传感器?
半导体或称MOS传感器是一种早期的不是很贵的便携式测量仪器。它也可以检测大多数的化学物质。但它们的局限性还是限制了它们在应急事故中的广泛应用。
灵敏度度很差,一般的检出限度大约是10PPM。
输出是非线性的,这样就会影响它们的精确度。MOS仅仅是一种各种有毒气体和蒸气的粗略检测器。
相对于PID,MOS的响应时间要慢一些。
MOS传感器更易受到温度和湿度的影响。
很容易被中毒并且不容易清洗。
MOS传感器是一种“宽带”检测器,它们会对各种不同类型的化合物产生反应。
便携式GC/MS
气相色谱/质谱(GC/MS)具有很高的选择性,但是非连续测量。它也是“点测”,无法提供连续的警报测量。因为它们的采样量较小,并且现场还存在着空气流动等等因素。
同时,目前还没有可以由工作人员带在身上的便携式GC/MS仪器,同时,GC/MS还仅是一个即时而非预防手段, 它仅仅能报告发生了什么。一个色谱更多地提供了“点测”的照片结果而不是一个连续的、即时的影像。最后一点,GC/MS在仪器价格上也比较贵。
火焰离子化检测器(FID)
火焰离子化检测器(FID)是一种宽带有机化合物检测器,不具备选择性。它们的线性非常好。FID用于现场检测的主要局限在于它们较大的重量和体积,以及需要配置一个氢气瓶,这样一来,就很难保证它们在危险环境中仪器本身的本质安全。FID相对较贵、维护繁琐也限制了它在工业领域的应用。PID和FID都是常见的有机化合物检测器,它们都可以有效地测量同一种物质,但是,由于PID更小巧一些,更容易使用和更安全,它要比FID更加普遍地应用于工业领域。
光离子化检测器(PID)
一个PID可以看成是没有分离柱的气相色谱仪,因而PID可以提供极佳的精确度。许多人认为:尽管PID对很多PPM级的有毒化合物具有很好的灵敏度和准确度,但它由于缺乏选择性而用途不大。其实,大多数的其它方法,包括:比色管、MOS传感器和FID检测器的选择性也不是很好。PID的优势正在于它没有选择性,它是一种小巧的、连续测量的检测器,它可以为工作人员提供实时的信息反馈。这种反馈可以使工作人员确认他们处于没有暴露于危险化学品之中的安全状态而更好地完成他们的任务。就如同摄像机一样,PID是连续测量的,并且它的结果还可以记录(采集数据)或者立即“回放”(浏览数据)。
为什么PID还不是那么普遍?
1970年,PID已经开始从实验室中走到现场用于化学品污染调查。但此时,它使用起来还很麻烦,但此时PID可以不需费钱费时的实验室测试就能定义污染物质的存在的能力还是使得PID成为很多环境清理工业不可缺少的工具。正是因为它的极佳的检测能力,某些应急事故处理队也认定PID对他们非常重要。但是此时PID的缺点:比如购置和维护费用较高、承受力较差、体积重量较大、对湿度和辐射较为敏感等都限制了PID在应急事故处理中的更为广泛的应用。
PID现在已经成为最为有利的有机化合物检测的工具:
PID可以0.1ppm的分辨率测量0-1000 ppm的有机物质,所以它是测量可以在很低浓度即可致癌的汽油(还有其它有毒气体和蒸汽)的最为合适的方法。PID提供了预防长期中毒的最好保护。PID技术上的突破克服了原有PID的缺点从而为应急事故处理提供了迄今最为有力工具。
PID可以在各种情况提供精确测量的能力可以在以下的有机化合物测量过程中发
挥重要作用:
初始个人防护确定
泄漏检测
事故区域确认
泄漏物确认
清除污染
初始个人防护确认
在接近可能事故发生地之时,救援人员必须首先确认个人防护设备,有些“可能”的事件也许并不是事故而无须任何个人防护;而有些事故开始并没有任何污染迹象,但却需要特别的个人防护。还没有哪个检测器可以为救援人员提供所有的答案,但PID却可为此提供圆满解决。对于很多事故,PID可以让救援人员确定自己周围是否存在有毒气体或蒸气。 一个铁路工作人员向应急救援中心报告:一个在湿热环境(35℃,95%RH)中,一辆罐车发生泄漏。根据描述,这个罐车装载的是液苯。由于苯的毒性(个人暴露水平为1 ppm),救援人员决定采用A级防护。但是,由于现在的温度很高,穿带如此装备会给救援人员带来更多伤害。 最后经过各种努力,确认“泄漏”的罐车下面的滴液是冷凝下来的水滴而不是泄漏出来的苯。原来,该罐车曾存放在20℃的库房中,内部液苯的低温加上外面的高温和高湿出现了水的冷凝。 实际上,使用PID就可以帮助救援人员很容易确认是否有“可离子化”蒸气存在。因为根据记录,已知罐车中装的是苯,而苯是非常容易“离子化”的。救援人员就可以用PID判断是否有苯蒸气存在。这样一来,不仅减少了确定泄漏的费用,而且避免由于穿带A级防护服带来的高热伤害。
用PID进行泄漏检测
通常,泄漏并不是很容易看得到,而在有效制止泄漏之前,一定要确定泄漏的地点。任何情况下,任何气体或蒸气都是从其源头扩散出来的,而在扩散以后,则会被周围的空气稀释直到某些地方检测不到该物质的存在,这样一来,就建立了一个浓度梯度,即当气体完全扩散后,由浓度最高的源头到稀释为零,也就是的浓度变化。
只要我们可以检测到,用PID可以测量并且“看到”很多气体和蒸气的浓度梯度。我们用PID,就象用“盖革计数器”那样“看”到浓度梯度,并且跟随浓度的增加发现源头。PID泄漏检测能力不仅可以快速找到危险源头,而且可以节省很多时间和费用。
使用PID进行危险范围确认
当应急事故人员接近了事故地点后,就要根据气体或蒸气的毒性、温度、风向和其它因素决定危险范围。然而,危险范围的确认通常是由没有很多经验的人员人为设定的。当条件变化时,由于外围人们没有识别条件变化的经验而无法随时调整危险范围。而此时,经验丰富的应急事故处理人员还在集中力量于漏液本身。这样一来,外围人员就有可能由于条件的变化而处于危险状态,因为此时危险范围已经需要外围人员撤退出来了。对于大多数的事故,使用PID就可以随时根据条件的变化改变危险范围的划定。PID可以随时为外围人员提供实时的警报从危险地带撤退。 下图是一个实际事故的解释:在清晨,由于温度不高,风力不大,所有倾覆的有毒液体罐车的泄漏范围还不是很大。但到了中午,由于温度和风向的变化,原来认为是安全的地方,现在已经处于十分危险的境地。而这种时时的变化,用PID是很容易随时加以检测的。
数据采集的工具:
利用PID的数据采集功能,应急救援人员可以得到现场暴露水平的记录以及确认事故起因的判据。一旦事故发生,工作人员就可以进行记录。
PID作为漏液确认
在事故现场可能会有各种各样的液体存在,比如水、燃料、机器油、以及灭火泡沫等等,此时,使用PID就可以迅速判断液体的种类而节省很多时间。PID可以迅速反映漏液是危险物质还是仅仅是水或其它非挥发性物质。
使用PID进行污染情况判断
危险物质对人的危害是不言而喻的,在事故现场工作后,要迅速确认工作人员是否受到危险物质的沾污,或者该污染已被彻底消除。同时,工作人员还需要迅速判断那些防护服未被污染而可以继续使用。用PID就可以快速解决这些问题。对于受到污染的地方,PID会立即给出正响应,而对那些已清理干净或未被污染的地方则没有反应。在燃料泄漏事故中,消防人员经常会遇到防护服沾污很多汽油的情况,这对于消防人员自身是非常危险的。用PID就可以快速判断这种危险是否存在。
使用PID进行善后工作
任何应急事故处理的最终目的都是对漏液进行控制和清除。危险物质通常是对周围的水和土壤产生污染。相关单位(社区、州、县)都要确认这些污染的浓度以便决定是否进行进一步的善后工作。如果仅仅是油料泄漏而且又已经被道路完全吸收的话,就没有必要再进行处理了。然而,如果油料已经污染,并且已经沾污了周围的土壤和水体,情况就不同了。有些当局要求如果TPH (Total Petroleum Hydrocarbons全石油碳氢物)在100 ppm以上就需要做进一步处理,而如果低于该值则无需处理。此时,PID就成为了对当局和应急事故人员的一个最为有效的工具,他们就可以迅速对土壤进行测定而作出决定而不会失去更好的时机。

在线监测是怎样实现的

VOCs在线监测方法分为:1、光离子化气体检测器(PID);2、 氢火焰离子化检测器(FID)。(PID传感器对烷烃响应低;FID传感器对碳氢响应灵敏) 1、光离子化气体检测器(PID)是一种具有极高灵敏度,用途广泛的检测器,可以检测从极低浓度的10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机化合物(VOCs)和其它有毒气体。与传统检测方法相比, 它具有便携式,精度高(ppm级),响应快,可以连续测试等优点。当电离电位(IP)小于紫外灯能量的化合物气体或蒸气通过离子化腔时,PID的紫外光源(UV)就会将该化合物击碎成可被检测到的正负离子(该过程即离子化)。检测器测离子化后的气体电荷并将其转化

标签:理工学科 pid 智能仪器 机械加工 电力

大明白知识网 Copyright © 2020-2022 www.wangpan131.com. Some Rights Reserved. 京ICP备11019930号-18