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PID光離子傳感器的原理和結構詳情

2024-04-11

1. 什么是PID？

光離子化傳感器（Photo-Ionization Detector）又稱 PID，主要用于探測揮發性有機物（VOCs），以及某些有毒有害氣體的檢測。

2. PID的主要結構

PID有多種尺寸形狀，我們的產品尺寸類型屬于4系PID傳感器。

結構組成：外殼、3個插針、頂蓋、過濾膜、燈泡、電極片、電路板、密封等。

3. 工作原理

給PID供電3.3V至5V電壓，燈泡點亮，產生紫外光，紫外光把電極片內部微孔的環境空氣中VOC有機揮發物化學分子電離，產生輸出電壓。

當空氣足夠潔凈，PID本身固有的輸出電壓很小，約100mV左右，稱為零點基線。

當空氣含有VOC，因為VOC被電離產生額外的輸出電壓，造成輸出電壓升高。濃度越高，輸出電壓越高。因此濃度與輸出電壓存在一定的線性對應關系。

用已知濃度的標準氣體進行標定，可以把濃度與輸出電壓建立線性相關，形成手持式或固定式VOC監測儀器儀表的算法。

4. PID傳感器的優點

PID是一種光離子化傳感器，紫外光照射VOC分子產生電離，形成電壓輸出，響應速度快，靈敏度高，使用壽命長，易于維護保養。PID對VOC非常有效，對絕大多數的有毒有害化學分子有反應。所以，PID大量應用于環保、消防應急安全、空氣質量監測等行業。

5. PID的傳感器標定

通常，要用潔凈空氣或氮氣來標定PID的零點基線輸出電壓，用一定濃度的異丁烯標氣來標定另外一個或幾個濃度時的輸出電壓。每個PID的零點基線會略微差異。零點基線是PID固有的特性，不能更改或消除。零點基線，可以在傳感器安裝后進行儀器標定，用軟件算法進行抵扣，對測試性能基本無影響。

20ppm的PID零點基線，大約120mV；

200ppm的零點基線，大約70mV；

2000ppm的零點基線，大約60mV；

標簽量程輸出電壓，是PID對標簽量程濃度氣體時的電壓輸出，例如20ppm的PID，在20ppm標氣時的電壓輸出大約2500mV。其它量程的PID，也是2500mV左右。

理想狀態，希望從零氣至標簽量程20ppm的標氣濃度，之間的電壓輸出是線性的，這樣，傳感器對氣體濃度的測試誤差就可能很小。

如果線性不好，就需要多標定幾個不同濃度點的電壓輸出，得到一個標定曲線，按照曲線算法來把輸出電壓換算為濃度。超過1000ppm的高量程PID，通常線性會比較差。而20ppm，200ppm的PID線性非常好，一條直線。

6. PID的特點

我們的PID來源于裝備技術轉化，全部核心零部件采用國產化。包括里面的燈泡，電極片等。英文品牌FirstFind。這是自主研發，結構設計與其它廠家的PID略有不同，是一種國產純自主創新的傳感器。性能對比進口的品牌ION，Baseline。經過廠家內部測試對比，性能質量好。

FirstFind抗濕性優異，超越其它國產品牌。

FirstFind的20ppm和200ppm量程的線性非常好，超越其它國產品牌。

FirstFind的燈泡是國產自主研發制造的，亮度超過進口燈泡，靈敏度更高，響應速度更快。后期維護成本低，可為客戶節約成本。可直接更換國產自制燈泡。

FirstFind的生產線是標準，采用進行產品質量控制，每只傳感器產品可追溯，批量嚴格經過軍標質量控制流程，產品更可靠，更放心。