近年來我國在VOC監測領域出臺了一系列監測標準規范，其中提出了氣相色譜、FID及PID等技術是環境空氣及污染源中VOC監測的主要方法。PID氣體傳感器能夠檢測極低濃度揮發性有機化合物——VOC和其它有毒氣體，其高靈敏度檢測能力，使其在石油石化及環保監測中具有重要作用。

1、PID傳感器檢測

PID(Photo IonizaTIon Detector)光離子傳感器PID利用紫外光源將被測氣體激發電離產生正、負離子。這些電離的微粒產生的電流經過檢測器的放大，就能在儀表上顯示ppm級的濃度。這些離子經過電極后很快就重新組合到一起變成原來的有機分子。在此過程中分子不會有任何損壞。PID不會“燒毀”也不用經常更換標樣氣體，這樣一來，經過PID檢測的氣體仍可被收集做進一步的測定。

PID檢測器可檢測幾百種化合物，但不同化合物電離能有所不同，需要依據目標物的電離能來選擇PID檢測器的紫外燈，目前商用的PID檢測器規格分為9.8eV、10.6eV和11.7eV，因此高于11.7 eV的化合物暫不能被商用PID檢測到。

揮發性有機物VOC是指在常溫下，沸點50 ～ 260 ℃的各種有機化合物。主要形態為揮發性和有機物兩個部分，主要成分包括苯系物、有機氯化物、氟利昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。

VOC在人們日常活動及企業生產過程中產生。日常生活如加油站油氣的揮發、裝修涂料的晾干過程和酒精等日常的消毒等;企業生產過程產量較大，包括噴涂、印刷、有機溶劑清洗作業等，大量使用揮發性有機溶劑。

2、PID傳感器主要指標

氣體濃度量程

確定檢測氣體種類后，還需要對被測氣體濃度進行判斷，涉及到PID傳感器的氣體濃度檢測量程，一般從幾個ppm到幾萬ppm的寬量程均有相應產品;

檢測分辨率

傳感器能夠檢測到的最低氣體濃度，PID傳感器靈敏度極高，一般在相對低量程的條件下，很多產品均能做到ppb級，部分產品能夠達到甚至低于1ppb;

濃度線性度

PID傳感器具有良好的線性度，在大部分量程范圍內呈現線性變化，大部分傳感器產品，在量程5000ppm以下，能夠做到相關系數R2>0.95;

信號重復性

傳感器光電轉換后的信號需要穩定輸出，其絕對偏差越小越好;

響應時間T90

傳感器遇到反應氣體后，通過光電轉換，輸出電信號。T90指的就是傳感器從讀數0上升到環境中所測氣體濃度的90%所需要的時間;

溫濕度漂移

PID傳感器都會受到溫濕度的影響而輸出值發生漂移，對產品使用造成影響，因此評估溫濕度對傳感器的影響是不可忽視的;

靈敏度衰減

傳感器中的紫外燈本身具有一定使用壽命，同時因環境塵埃等會造成紫外燈臟污，因此PID傳感器隨著使用時間的積累會發生性能衰減，衰減過度會造成檢測不準確。

3、量程與分辨率

PID傳感器制造工藝所限，量程越大，精度（即分辨率）越低，量程與分辨率難以兼顧。一般分為ppb級和ppm級。

ppb級，低量程高精度。如果被測環境包含的VOC氣體的特性具有很低濃度即可對人體有傷害，那就選擇低量程的傳感器，比如20ppm和50ppm。通常應用在檢漏環境，主要目的是測量這個環境有沒有VOC有機揮發物。其分辨率能夠達到ppb級別。

ppm級，高量程低精度。用在污染物濃度較高的環境下，主要目的是檢測VOC氣體濃度值。例如VOC在線監測排放，推薦選擇5000ppm的量程傳感器。其分辨率基本都是ppm級別。

4、濃度線性度與信號重復度

濃度線性度，傳感器的線性度就是其輸出量與輸入之間的實際關系曲線剝離直線的程度。剝離程度越低，線性度越高。

響應曲線線性度較好，能夠在全量程內完整地反應氣體濃度的變化過程。

傳感器的重復性表示傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測試時，所得持性曲線不一致性的程度。多次按相同輸入條件測試的輸出特性曲線越重合，其重復性越好，誤差也越小。

5、響應時間T90

進入VOC氣體環境后，響應速度非常快，一般能夠做到小于5秒（T90），從VOC氣體環境中離開后，回到零點的速度也非常快。

PID傳感器一般以T90時間為準標稱響應時間，傳感器接觸的氣體濃度發生階躍變化時，其輸出變化達到穩定值的規定的百分比（一般為 70%或 90%）時所需的時間，即為T70或T90響應時間。

6、溫濕度漂移

PID傳感器都會因為離子捕捉時遇到濕氣，產生假象離子，導致濃度變高。此現象難以完全避免，PID傳感器均會受到濕度干擾。檢測前，可以通過對PID傳感器相關儀器設備進行零點標定，消除一定溫濕度干擾。

溫濕度條件下傳感器性能穩定，將大幅提升產品使用實際效果。

7、衰減與壽命

PID傳感器應用過程中，用戶多會關注其使用壽命，通常情況下，其紫外燈的壽命標稱在5000小時上下，也就意味著PID傳感器需要進行后期維護保養，其帶來的費用和成本將會對使用方造成一定的負擔。因此往往會重點關注或詢問PID傳感器的使用壽命和其衰減程度。

8、PID光離子傳感器的應用

隨著工業經濟的快速發展，工業污染日益增多，特別是化工區、工業集中區及周邊環境，環境污染負荷逐漸增加，職業健康危害事件時有發生。

有毒氣體涉及的生產過程、化工物料泄漏、工業職業衛生、室內空氣質量、環境保護、密閉空間作業、應急事故檢測中，對有毒氣體的檢測具有非常重要的作用。

規定針對高濃度VOC泄漏監測設備（包括光離子法的）使用技術要求。2016年廣東省發布《固定污染源揮發性有機物排放連續自動監測系統光離子化監測器（PID）法技術要求》（DB44/T1947-2016），主要同樣針對高濃度的VOC排放源連續監測PID設備進行技術。2021年上海、江蘇、浙江和安徽等四個省市的生態環境部門統一組織編制了長江三角洲區域統一標準《工業園區揮發性有機物光離子化傳感器（PID）網格化監測技術規范》。為規范VOCs檢測儀器設備的相關應用，2022年中華環保聯合會牽頭立項《揮發性有機物檢測儀（PID）》團體標準。

PID傳感器相較其他技術氣體傳感器具有多項優勢，響應速度快、檢測范圍廣、可定量，靈敏度高、本質安全等等。隨著國產企業在核心技術、產業化方向的不斷突破，實現完全自主可控，逐漸降低生產制造成本，能夠實現更大面積覆蓋，更全面監控易燃易爆氣體泄漏，以及生產過程職業健康防護，在工業安全預防、防范方面將實現更大的價值。

編輯：李丹