基于PID技术测量丙二醇水溶液气相热平衡特性

设计了1套测量单一溶质1,2-丙二醇（PG）水溶液的气液相平衡特性的实验方法,并以常用于检测用途的PID检测仪进行气相浓度的定量测量。重复测量表明PID有良好的精度（RSD=8.27%）。气液平衡实验结果显示,26℃时丙二醇水溶液的气液相平衡曲线在中间溶度偏离理想溶液的平衡曲线;高浓度段用拉乌尔定律推算得到的丙二醇蒸汽压与文献中的数值一致;低浓度段数据推算的亨利常数值虽要高于文献中报道的值,但仍处于同一数量级。这些数据可为涂料中有机挥发物的散发模型提供依据。实验表明PID仪器用于浓度的测量有一定的可靠性,但是更高的测量要求还需要排除湿度的影响。

基于PID技术的推进剂贮存环境监测控制系统

简要介绍了光离子化检测器的工作原理,研究分析了利用光离子化检测器对火箭液体推进剂贮存环境进行实时监控的可能性,并设计出了切实可行的液体推进剂监测控制系统。

基于PID光离子传感器的VOC无线监控系统的研究

为了实现对厂矿企业废气和尾气中VOC的连续在线实时监控,设计制作了一种基于STM32F407单片机与PID光离子传感器的无线通讯实时在线VOC监控系统。研究了PID电离子传感器的检测原理及使用方法,并详细阐述了监控系统的组成以及无线通讯系统的组成,同时对按键电路、液晶显示单元的设计和制作也作了详尽的描述。

移动式防爆总烃检测分析仪设计

针对挥发性有机物(VOCs)检测设备应用场所的防爆、便携等要求,研制了一款结合本安型、隔爆型的复合防爆型式的移动式总烃检测分析仪。分析仪采用电池供电方式。传感器采用火焰离子化检测器(FID)及光电离子化检测器(PID)进行检测,极大地提高了检测精度及检测范围。内置的蓝牙无线模块,可灵活实现与外部设备的通信。通过对比,分析了传统实验室用气相色谱法与所设计分析仪采用的现场检测方法的检测时效性、准确性。分析仪在现场使用时,可以极大地提高VOCs的检测效率。在保证设备满足防爆要求和测量数据准确性的前提下,采用移动式设计使得所设计的分析仪能够应用在更广泛的场所,实现了此类仪表的国产化目标。

便携式光离子化有害气体检测仪的设计

针对室内空气污染源的多样性与传统气体检测器检测种类的单一性的矛盾,设计了一种能够同时检测多种气体的新型便携式光离子化气体检测仪。该检测仪采用了MEMS结构的离子化室和混合信号级微处理器C8051F040,减小了仪器体积,降低了仪器功耗。利用单片机控制电流跨导增益的方法,实现了仪器的双量程数据采集功能,保证了仪器在两个量程的测量时均具有较好的检测精度。该仪器适用范围广,自动化程度高,实际应用效果良好。

基于VOC检测的光离子化检测器的实验研究

采用光离子化检测器(PID)传感器对挥发性有机化合物(VOC)气体进行检测,通过对PID的研究,自行设计适合本系统的PID检测器结构,并搭建了一套完整的检测系统。通过实验证明:所搭建的以PID检测器为核心的VOC气体检测系统已能够实现对VOC气体的定量检测。确定实验流量为160~170 m L/min,且在(0~5)×10-6内传感器响应呈线性关系。

光离子化技术在肼类气体监测中的应用

肼类化合物是一种广泛应用于航天领域的液体火箭燃料。如在运输或操作中不慎泄露 ,可造成严重的环境污染 ,甚至会危害人员的生命健康。文章介绍了光离子化检测器在肼类气体监测中的应用 ,阐述了监测仪的设计思想。该仪器采用了光离子检测器 ,使其具有结构紧凑 ,体积小 ,质量小等特点。监测仪可对周围环境中肼类气体浓度的变化进行实时监测 ,并能自动予以声、光报警。实际使用表明 ,使用了光离子检测器的监测仪便于携带 ,监测准确度高 ,性能稳定 ,操作简单 ,既适用于野外现场监测 ,也适用于室内环境监控。

配备光离子化检测器的微型气相色谱仪快速测定挥发性有机物

将自主研制的光离子化检测器(PID)配备在研发的微型气相色谱仪GC190A上,以空气为载气,用于苯系挥发性有机物(VOCs)的快速灵敏分析.无需样品前处理,将标准气体稀释,即可实现快速测定.实验表明,对挥发性有机物苯、甲苯、乙苯、对间二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯六种成份的低浓度样品气分析,重现性良好,其中对浓度3.02 mg·m^(-3)的6次分析结果的相对标准偏差低于2.87%,对苯的检测限低至0.3 nmol·mol^(-1).该微型色谱仪具有灵敏度高、稳定性好、体积小、重量轻、经济环保、现场快速分析等特点,操作简单,作为产品方便客户使用,具有广阔的市场前景.

新型光离子化检测器的设计与应用

将自行研制的PID光离子化检测器安装于气相色谱仪上,无需复杂的样品前处理,便可快速分析环境中的苯系物、醛类等物质。概述了此检测器的基本原理,详细介绍了其结构、电路系统的设计及性能测试结果。采用喷嘴与电极一体化的设计理念,使电离室的体积缩小到30"L,灵敏度提高,同时易于加工;微电流放大器的设计选用低噪声、低温漂的精密放大器AD549,获得了优良的信噪比与稳定的信号;选用氪灯为电离源,苯标准气体(0.9×10-6 mol/mol)为样品,仪器的检出限低于1×10-13 g/mL,定量的重复性良好;相对标准偏差(RSD)为1.24%。

基于激光追踪测量的电气控制系统

为了保证激光追踪测量系统的平稳、快速、实时性测量等要求,研制了激光追踪测量电气控制系统。利用四象限光电传感器(quadrant photo-detector,QPD)对激光束光斑偏移量进行实时测量,将光斑偏移量通入可编程多轴运动控制器(programmable multi-axis controller,PMAC)中进行处理,并结合伺服电机构成闭环系统,采用工程整定方法调节PID,实现测量系统的平稳追踪测量。试验结果表明,控制系统运行平稳、追踪性能良好,激光光斑返回四象限光电传感器中心的平均时间为0.259 ms。

光离子检测气相色谱法分离分析氨及其氧化产物

本文采用光离子化和热导池两个检测器串联,以5A钙型分子筛填充柱与Chromesorb 104+2％KOH填充柱并联方式,成功地定量分离分析了N2,O2,NO或NO_2,N_2O和NH_3的混合气体。

单推三校正系数在光离子化检测器应用中的测量研究

在利用光离子化检测器监测单推三推进剂贮存环境时,必须首先要知道单推三相对于光离子化检测器校准气体的校正系数。通过简要介绍了校正系数的测量计算原理,并进行实验测量计算,求得单推三的校正系数。

基于光离子化原理的肼类监测传感器的设计

为满足航天工程的需求,根据光离子化原理,设计了一种响应快、精度高(10-6)、便携、可连续测试的肼类监测传感器,可用于现场检测有机蒸气和气体。介绍了微型电离室设计和信号检测电路及安装工艺,并给出了测试结果。

基于光电离原理的挥发性有机化合物检测器的设计

利用集成了A/D转换器、CAN控制器以及D/A转换器的高性能单片机C8051F040为控制核心,设计了一种基于光电离原理的用于检测挥发性有机化合物的气体检测器。该检测器的电离室主要是由3个绝缘片叠加而成,其中安放3个电极片用来提供偏置电场和收集离子,从而产生微电流;微弱信号检测电路选用高精度运算放大器ICL7650作为前置放大器,将微电流转化成电压并放大,从而便于单片机采集。该检测器具有携带方便、测量范围宽、检测精度高、检出限低、响应快等特点,可以满足作业现场的实时连续检测。

多点协同温控系统电路设计

在使用火焰离子化检测仪（FID）分离测量机动车尾气总碳氢含量过程中,进样口、柱温箱以及离子室的温度直接影响色谱峰的形状和分布,因此温度控制系统是FID中的重要组成部分。针对火焰离子化检测仪中进样口、柱温箱和离子室的8个点位不同控温范围的需求,提出了基于PID算法的多点协同温控方案,设计了测温电路、升温电路以及控制8个控温点位协同工作的程序,实现了火焰离子化检测仪的温控智能化。火焰离子化检测仪的测试实验结果表明,该温控系统稳定性高,控制精度在±0.1℃范围内,能保证火焰化离子检测仪高稳定性工作。

便携式环境空气VOCs现场快速分析仪的研制与应用

介绍了便携式环境空气VOCs现场快速分析仪的结构、基本原理及应用。分别对仪器的各部件(如气源系统、过滤/净化系统、进样系统、检测器系统、流量控制系统、自动控制系统、数据采集处理系统)的研制进行了详细的阐述。便携式环境空气VOCs现场快速分析仪采用的是气相色谱法,内置自主研发的光离子化检测器,用空气做载气,通过"零点空气"过滤/净化处理,配合自动控制、数据采集和专业色谱分析软件,实现了对环境空气VOCs现场、原位、快速、连续检测等应用,具有通用性强和市场前景广等优点。

一种校验带电粒子速度成像探测器的新方法

带电粒子(离子或者电子)速度成像技术可以精确测量带电粒子产物的速度分布和角分布,获得光谱级别分辨率的原子分子能级结构,广泛应用于光电离和光解离等分子反应动力学实验中.速度成像探测器的效率和信号相对强度对带电粒子速度分布信息的提取具有重要的影响.由于难以精确测量入射离子数,至今仍然没有直接校验速度成像探测器的方法报道.本文基于铷原子磁光阱搭建了一套离子速度成像实验装置,实现了入射离子数的精确测量及连续可调,并对冷原子的光电离过程、微通道板探测器采集的飞行时间信号、电荷耦合器件采集的荧光屏信号进行了校验,对可能影响速度成像信号相对强度的因素进行了检验.实验结果表明:当入射离子数低于1×10^(5)个/(100 ns)时,微通道板探测器的增益稳定,而荧光屏信号强度与入射其表面的电子数量的关系受荧光屏电压影响比较严重.同时,结果表明本方法可以有效校验带电粒子速度成像探测器的效率和信号的相对强度,对使用速度成像技术的实验具有一定的借鉴意义.

光离子化传感器在全二维气相色谱仪检测环境VOCs中的应用

热脱附-气相色谱-质谱仪(TD-GC-MS)和热脱附-气相色谱-氢火焰离子化检测器(TD-GC-FID)是目前检测大气挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)的常用仪器,但这些仪器比较笨重、昂贵且能耗高。本研究采用低成本的微型光离子化检测器(photo-ionization detector,PID)检测VOCs气体,其中对异戊二烯(C5H8)体积分数的检出限(limit of detection,LOD)可低至0.02×10-9。采用PID作为自主研制的微型全二维气相色谱仪(GC×CC)的检测器进行环境VOCs检测,所检测的结果与常规TD-GC-FID检测的结果非常一致。自制的微型GC×CC更便携、成本更低、能耗更低,适用于野外大气环境VOCs的检测。使用PID作为气相色谱-四极杆飞行时间质谱仪(GC-Q-TOF-MS)的第二检测器,并比较了PID与质谱仪在检测VOCs时的性能。结果显示PID的检测结果与质谱仪的检测结果非常一致,但PID的检测灵敏度略逊于质谱仪。进一步研究发现PID传感器可用于有毒有害物质的快速检测,并且不同电离能的灯源对PID传感器的检测性能有影响。装有11.7 eV电离灯的PID可检测出8种有机硫化物和4种有机磷酸盐物质,而装有10.6 eV电离灯的PID只能检测出2种物质。本研究证明低成本的PID可作为微型GC×CC和常规GC的检测器,应用在环境VOCs的检测领域。与其他检测器(FID或MS)相比,PID传感器体积小、价格低廉、工作条件简单、能耗低,更适合作为便携式检测器。

如何选择和使用好气体检测仪

介绍了在不同检测环境下如何选择不同种类的气体检测仪,详细分析了在有毒与可燃气体并存的情况下传统检测的误区,提出新观点。并说明使用气体检测仪时需要注意的问题。

基于微气相色谱技术的快速检测系统

利用微细加工与MENS技术制造了一款微型气相色谱柱,在Pyrex型硼硅玻璃表面刻蚀出400μm的沟道,沟道总长度为5.8 m,均匀的以S形分布于硼硅玻璃芯片上。选用OV-17固定相对色谱柱进行涂敷,针对工业生产中排放的苯系物气体进行快速分离检测。设计了一整套的控制、采样、分离与检测系统,实现在线分离检测,选用灵敏度较高的PID(Photo Ionization Detector)光离子传感器作为终端检测器。精确的控制分离中的主要参数:温度与流量。针对分离苯系物气体混合物的特性,选取甲苯作为实验样本,通过温度与流量的变化实验找到最佳的分离条件参数。可以在10 min内对苯系物进行快速在线分析检测,对苯与甲苯等致癌气体的检测限达到0.523 mg/m^3和0.617 mg/m^3。