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明日之后礼包码刷取器:PID檢測 — 防御揮發性有機化合物(VOCs)的危害

明日之后117食谱大全 www.ocljg.icu 揮發性有機化合物(VOCs)往往是液體,在室溫下很容易釋放出蒸汽,如溶劑和燃料。在高濃度下,這些蒸氣會發生爆炸。在極低濃度下,他們可能有毒。雖然有時候,接觸這些化合物的影響可以立刻顯現,但是通??贍薌父鱸露疾換嵊腥魏蚊饗災⒆?,而是此后幾年才會顯現。這種慢性病可能由長期大量接觸低濃度揮發性有機化合物(VOCs)造成。隨著人們對揮發性有機化合物(VOCs)的慢性毒性的逐步認識,職業接觸限值(OEL)得以降低,同時也增加了對直接測量的需求。

常見的揮發性有機化合物(VOCs)接觸形式為蒸汽吸入。防范蒸汽吸入的方法是使用便攜式明日之后117食谱大全,并正確佩戴。例如合理地靠近呼吸區,但卻不直接與檢測器接觸。通過這樣的方式,檢測器與其佩戴者所接觸相同級別的有毒氣體,因此可以適當地警示佩戴者。至關重要的是,能夠避免長期、低濃度接觸揮發性有機化合物引發慢性病。

大量不同的有毒、易爆氣體可能存在于某些工作環境中。因此,常用的辦法就是使用可以同時裝配多個傳感器的氣體檢測儀,能夠同時監測可能造成威脅的不同氣體危害。不同傳感器提供的信息有助于分析復雜混合氣體。


便攜式氣體檢測儀的正確使用非常重要。某些特殊的有毒氣體可以用特定的傳感器來檢測。在接觸該特定氣體的環境內使用這些特定的傳感器是可行的。典型的例子包括碳酸飲料行業中使用的二氧化碳;鋼鐵行業使用的硫化氫;以及水處理領域中使用的臭氧和氯氣。針對上面提到的每一種氣體,都有可用的傳感器,這些傳感器通?;詰緇Ъ際?。然而,卻沒有甄別多種VOC氣體的特定傳感器。在這種情況下,必須依靠不同的技術。

針對VOC的特定檢測器

幾種可以檢測VOC氣體的技術

這些技術包括: 比色氣體檢測管;被動式(擴散式)劑量計;吸附管取樣系統;可燃性氣體傳感器 (也稱之為催化燃燒式傳感器或惠斯通電橋);光離子化檢測(PID);火焰電離檢測(FID)和紅外分光光度法。這些技術都非常有用,甚至在某些監測應用中是必需的。

然而,受成本和體積限制,談及個人檢測設備時,只有可燃性氣體傳感器或者基于PID的傳感器才被常用。這兩種技術并不是針對某一種氣體,因此不能用于從一種 VOC/易燃氣體中區分出另一種。


催化燃燒傳感器(可燃性氣體傳感器)

催化燃燒傳感器實際上是利用氣體的燃燒來檢測氣體3。雖然利用燃燒檢測可燃氣體可能聽起來并不明智,可燃性氣體傳感器的設計卻可確保其安全。催化燃燒傳感器基于惠斯頓電橋工作原理,在電橋結構中設置兩個包有鉑線圈的磁珠。其中一個磁珠(反應磁珠)接收催化反應,由此降低了周圍氣體燃點。燃燒過程使這個磁珠溫度升高,與參考磁珠產生溫差,導致電路電阻值不同。通過電阻值變化直接與氣體濃度成正比,由此可以得到氣體爆炸下限百分比(%LEL)。

熱磁珠和電氣電路安裝于催化燃燒傳感器的內部,但氣體必須通過傳感器才能被檢測到。因此,傳感器外殼,包括一個燒結金屬阻火器(或過濾片/燒結片),氣體通過該過濾片。受限于傳感器外殼,可能會發生可控的燃燒,燒結片將其與外界環境隔離。

雖然這種傳感器可適用于多種可燃氣體,但是如果檢測揮發性有機化合物(VOCs)時,其卻有著明顯的缺點。

? 催化燃燒傳感器只能在一定百分比范圍內檢測(百分量)。

該傳感器適用于檢測燃燒風險,但是很多揮發性有機化合物(VOCs)也會構成毒性威脅。因此,傳感器的靈敏度通常需要達到百萬分比(ppm)。

? 很多揮發性有機化合物(VOCs)均是烴分子,不能輕易通過催化燃燒傳感器燒結片進行擴散。這意味著其靈敏度進一步降低。

? 催化燃燒傳感器容易被很多化學物質腐蝕而中毒,這是很多行業領域都會涉及到的3。對于含硅酮、鉛、硫和磷酸鹽的化合物,雖然其含量可能只有幾個ppm,但也可使傳感器中毒,導致其部分或完全喪失靈敏度。


基于光離子的檢測(PID檢測)
光離子檢測技術被**為監測揮發性有機化合物有毒水平的技術。傳感器包括一盞光離子化燈,該燈安裝于高能紫外線(UV)光源內(圖4)。該燈(包括一個密封的硼硅酸鹽玻璃體)內包惰性氣體,常用的是氪和電極。UV光的能量激發中立帶電的VOC分子,因此去除一個電子。


去除一個帶負電的電子,則現在VOC分子具有一個對應的正電荷。帶正電荷的分子和帶負電荷的電極吸引相反電荷的電子,產生了電流。電流的量級與氣體濃度成正比,并轉換為 ppm 示值讀數,可在檢測儀器上顯示。


從VOC分子中去除一個電子所需的能量被稱為電離電勢(IP)。分子越大,或分子中含有更多雙鍵或三鍵,則IP越低。因此,一般來說,分子越大,就越容易被檢測出。并且,該技術不需要使用可能會阻止氣體進入傳感器的燒結片。同時,也不易被其他常見的化合物削弱其功能而導致中毒。

PID 靈敏度非常高,可以檢測到很多不同種類的揮發性有機化合物。響應幅值與氣體的濃度成正比。然而,一種 50ppm 的氣體顯現出的讀數與另一種 50ppm 的不同氣體不同。為了應對該情況,檢測器通常需要異丁烯校準,然后采用校正因子獲得其他氣體的準確讀數。不同的氣體都有不同的校正因子。因此,必須知道對應氣體的正確校正因子。此外,校正因子由傳感器制造商特別提供。

對于有爆炸可能的氣體,必須達到一定的環境濃度,即爆炸下限 (LEL)才有可能爆炸。檢測器設定的報警限值不高于爆炸下限5的10%,甚至更低,根據情況需要。甚至爆炸下限的 5% 往往也高于防御毒性的法定職業接觸水平。


根據 IEC60079-20-1:20126,該表格對8小時時間加權平均濃度(TWA)與爆炸下限的5%做比較。我們采用EH40/2005英國工作場所接觸限值7中所載的接觸限值。

因此,對于很多應用來說,催化燃燒傳感器和光離子化傳感器(PID)一直被視為互為補充的檢測技術,而不是互相競爭。催化燃燒傳感器善于監測PID無法探測到的甲烷、丙烷和其他常見的可燃氣體。另一方面,PID 可以檢測到催化燃燒傳感器無法檢測出的大分子VOC和烴類,當然需達到對有毒濃度警報的百萬分率范圍內。因此,在許多環境中檢測氣體的方法就是安裝配備這兩種技術的傳感器儀器。


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