壓縮空氣是僅次于電力的第二大動力能源,又是具有多種用途的工藝氣源,其應用范圍遍及石油、化工、冶金、電力、機械、輕工、紡織、汽車制造、電子、空氣壓縮機食品、醫藥、生化、國防、科研等行業和部門。
它有著很好的可存儲性能,高效、使用快捷方便,因此各行各業中都會使用到壓縮空氣,特別是在生物制藥廠,常常利用壓縮空氣來完成例如藥物顆粒的運輸、藥品包裝的密封性檢測或者塑料薄膜包裝袋中,與潔凈室空氣不同,生產實踐中壓縮空氣常常沒有足夠的監控,因此也就有交叉污染的潛在風險。
PID是英文Photoionization Detector的簡寫,意思是光離子化檢測器,簡稱PID傳感器。該技術在工業上主要用來測量氣體中VOC的含量,Volatile Organic Compouds揮發性有機化合物。什么是揮發性有機化合物呢?定義比較多,我這里找了一個相對比較容易理解的定義:揮發性有機化合物是指在常溫常壓下,任何能自發揮發的有機碳化合物。
ISO 8573第5部分對油蒸氣的定義是:包含6個或者更多碳原子的碳氫化合物。對于更輕的包含5個或者更少碳原子的碳氫化合物,ISO 8573將它們定義為氣體雜質,在第6部分做具體說明。
PID傳感器核心是紫外燈,碳氫化合物的分子在紫外燈的照射下會被離子化,形成離子電流,通過檢測電流就可以知道碳氫化合物的含量。然而,不是所有的碳氫化合物都可以被離子化。哪些可以被離子化呢?
首先,我們得引出兩個概念,電離電位簡稱IP和電子伏特eV。所有的元素和化合物都可以被離子化,但是所需要的能量不同。離子化,就是將原子中的電子激發到無窮遠處,脫離原子核的束縛。離子化所需要的能量就是該元素或者化合物的電離電位,Ionization Potential,IP。這個能量的單位用電子伏特eV來表示。最常用的PID檢測器的激發能量是10.6 eV,可以離子化電離電位小于10.6 eV的物質。
另外還有9.8和11.7兩種也比較常用。以空氣中的主要成分氧氣、氮氣和水來說,其IP分別是12.07,15.58和12.62,空氣的其他成分,如二氧化碳、氬氣、氦氣、氫氣等,其IP也都遠遠大于10.6,所以說壓縮空氣通過PID傳感器,其核心成分是不會被離子化的。
PID傳感器校準時采用異丁烯這種包含4個碳原子的碳氫化合物做為標準氣體。它可以測量6個碳原子的物質,例如苯,但前提是其狀態要是氣態。
目前,對于油蒸氣的測量,ISO 8573第5部分推薦的是色譜分析儀。由于體積龐大,造價不菲,這個只能在實驗室用,現場無法普及。另外,現行的ISO 8573第5部分“壓縮空氣 油蒸氣和有機溶劑含量的測定”還是2001年的版本。行業內,儀表廠家目前常采用PID光離子化傳感器進行油蒸氣的測量。對于液態和氣溶膠形態的油,目前只能采取現場取樣,實驗室分析的方法進行定量測定,現場無法定量。定性測量,通常采用化學試劑,通過觀察試劑顏色變化的情況推斷油含量的大致范圍。
工采網提供各種量程的PID光離子化傳感器,具體如下:
NO. | 傳感器型號 | 量程 | 分辨率 | 技術原理 |
1 | PID-AH5 | 3ppb-40ppm | 1PPB | PID |
2 | PID-AR5 | 10ppb-200ppm | 1PPB | PID |
3 | PID-AY5 | 1.5ppb-20ppm | 1PPB | PID |
4 | PID-A15 | 100ppb-4000ppm | 1PPB | PID |
5 | PID-AH | 1ppb-50ppm | 1PPB | PID |
6 | PID-A1 | 50ppb-6000ppm | 1PPB | PID |
審核編輯:湯梓紅
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