用于VOCs气体探测的制冷型红外探测器

随着红外技术的发展,制冷红外探测器在气体探测领域发挥出重要作用。介绍了国内外关于制冷红外气体探测器的研究情况,并详细阐述了近期浙江珏芯微电子有限公司在挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)气体探测器方向上的研究进展。通过窄带低温滤光片设计、杂散辐射抑制及探测器组件工艺等方面的关键技术研究,实现了制冷红外气体探测器的制备,在此基础上对探测器进行了系统性的性能评价与分析,展示了实际成像效果。

室内空气中VOC现场快速检测方法研究

对基于PID原理的VOC快速检测仪测定室内空气中总挥发性有机物进行了深入的研究,探讨了快检仪测定VOCs的特点和优势。分别采用已知组分的VOC标准气体和现场采样分析,对两种VOC测定方法的测定结果进行了比较研究,得出比值R的范围,提出VOCs表观浓度的概念,对进一步研究两种方法的可比性提供了可靠的依据。

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。

木家具中VOCs现场快速分析设备的研究

本文通过研究气相色谱-质谱仪以及常用检测器的类型和原理,重点对光离子检测器(PID)和氢焰离子化检测器(FID)的特点进行分析,研究木家具中挥发性有机物(VOCs)的种类以及特性,根据现场快速检测的需要,研发了木家具VOCs现场快速分析设备。本文介绍了该设备的构造、原理及工作过程,并对该设备进行了验证试验,总结分析其特点,证明该设备可以实现木家具中的挥发性有机物,填补了家具中VOCs现场快速分析设备的空白,为现场快速检测家具产品VOCs提供了技术手段。

便携式VOCs检测设备技术现状分析

环境空气质量监控力度的增加推动了便携式环境监测仪器的快速发展。不同的检测原理决定着便携式气相色谱仪的不同性能。本文从检测器检测原理出发,分析了氢火焰检测器(FID)、光离子化检测器(PID)、非色散红外检测器(FTIR)、紫外差分吸收光谱法(UV-DOAS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、电化学传感器等常用挥发性有机化合物便携式检测设备的特性。

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。

再生纺环吹系统VOCs的产生和减量技术的研讨

再生聚酯熔融纺丝过程中,由于环吹风装置与纺丝箱装配不密封产生的挥发性有机物(VOCs)容易排放至空气中,这是再生聚酯生产过程中产生VOCs的重要组成部分。再生聚酯在环吹阶段产生的挥发性有机物主要为乙醛、甲醛、苯、甲苯、苯甲醛、二甲苯等物质。其中乙醛是最主要的成分,占总挥发性物质的64%。通过优化环吹系统,在回风前使用过滤—水洗—预浓缩—焚烧工艺,废气综合处理率可达78.4%。在生产线上加置PID检测器,实现了VOCs浓度在线监控,进一步形成了环吹VOCs在线监控-高效处理技术,为实现绿色制造提供了借鉴作用。

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。

采用P&T-GC-FID分析系统对水中痕量VOCs组分进行定量

挥发性有机物(VOCs)诸如苯、甲苯、乙苯、和二甲苯异构体(BTEX)主要是从人为源排放或泄漏到环境中的。VOCs的水溶性和极性使其极可能污染地下水。因此,人们能够通过受污染的饮用水接触到挥发性有机物。对水基质中的挥发性有机物进行准确、连续的监测和量化,对于增进对有毒物质接触的了解,提高人的安全意识至关重要。VOCs浓度测定必须遵守法规。在本研究中,提出了一种解决方法,采用全自动气相色谱仪+火焰离子检测器(auto GC-FID),对在气态和液态样品中的浓度为痕量和超痕量的多达59种挥发性有机物(VOCs)组分(包括苯系物)进行种类定性和定量。采用的吹扫捕集技术用于从液相中汲取有代表性的化合物。该系统已在江苏省某水中挥发性有机物监测项目中得到应用。

湿度对使用便携式气相色谱-氢火焰离子化检测器监测苯系物的影响

由于湿度会对挥发性有机物(VOCs)的测定产生影响,因此针对现行常用的非甲烷总烃、苯系物分析方法,使用了干标气和加湿标气对便携式气相色谱仪[搭载氢火焰离子化检测器(FID)]进行了测试。实验发现,当存在一定湿度时,苯系物在FID上的响应略高于干气,湿度对测定结果影响不大,最多增大13.5%,而湿度在短时间(24 h)内基本不影响气袋对苯系物的保留效果。在VOCs的检测过程中,加湿气体稀释仪能够提供更为接近实际样品条件的标准气体,保证仪器在测量实际样品时数据更为可靠。

浅谈用红外线检测器测量挥发性有机物总量的方法

在石化企业废气处理过程中,由于VOCs为可燃有机物,在收集处理时,必须检测和控制可燃有机物的含量和氧气含量,如果超出可燃物的爆炸下限就会发生重大安全事故。分析了当前主流的VOCs在线检测技术,对比后结合实际工程经验,提出一种性价比较高的VOCs总量的检测方法,实际应用表明,采用该方法测量精度与采用FID原理的总烃分析仪一致,在保证测量精度和运行安全的前提下,降低了项目成本。

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。

光离子化检测器(PID)用于土壤及地下水挥发性污染物检测准确性评价

介绍在光离子化检测器的运行原理、特点的基础上,通过文献报道中PID数据的梳理,对PID示数与土壤中VOCs的含量进行了相关性分析,总结了高含水率情况下的数据规律。数据拟合结果说明干燥土壤中PID示数与GC-MS检测结果有较好的相关性,在实际应用中可以用PID示数快速方便地推断土壤中VOCs的含量。为PID在土壤以及地下水修复领域的大规模应用提供了理论基础。

基于AD8318对数检波器的ALC设计

介绍ALC(auto level control)工作原理、AD8318工作原理及主要性能、积分求和电路设计、HMC346MS8G的应用及ALC电路设计中DAC的选择和通道放大的增益控制。最后通过常温和高低温测试结果验证了基于AD8318对数检波器有较好温度特性和动态范围,达到了预期的目标。

基于氢火焰离子化检测仪响应因子的设备泄漏排放核算

氢火焰离子化检测仪(FID)是检测设备泄漏挥发性有机物(VOCs)的主要仪器。通过变异系数分析了FID响应因子与FID型号、被测气体种类和被测气体浓度的关系,并进行了实例验证。分析结果表明,FID响应因子与各因素关联强度的排序为:被测气体种类>FID型号>被测气体浓度。响应因子应用实例的验证结果表明:对于芳烃重整装置145个接触甲苯、二甲苯两组分物料的泄漏设备,响应因子修正后的排放量计算值仅为修正前的18.68%;MTBE装置涉甲醇设备的甲醇排放量计算值修正后为修正前的3倍左右。在此基础上,就设备泄漏VOCs污染源,提出通过响应因子实现排放量精细化核算的建议。

基于四旋翼飞行器的空气质量参数检测仪的设计

在对当前空气质量检测设备研究的基础上,提出了一种基于四旋翼飞行器的空气质量参数检测仪设计方案,可解决目前的空气质量参数检测仪在一些特殊场合使用受限的问题。首先详细论述系统设计方案,然后通过实验进行验证。方案以STM32F103RBT6为主控芯片,利用温湿度检测传感器、VOC检测传感器、激光粉尘检测传感器、气压传感器以及无线传输模块对待测点的空气质量进行检测和数据传输。通过实验,证明了方案的可行性,且该方案在大气污染治理中具有一定应用价值。

PM2.5多功能检测仪的设计与开发

详细介绍了PM2.5多功能检测仪的设计思路与方法,该检测仪的微处理器采用了32位RAM微处理器,该检测仪可以准确的检测到空气中的PM2.5、PM1.0、PM10等灰尘颗粒的浓度,同时可以检测环境的温湿度和VOC空气综合质量,可以实现锂电池供电功能。该检测仪采用的PM2.5传感器为激光灰尘颗粒传感器,具有检测精准、抗干扰能力强、使用寿命长、性价比高等优点。

基于STM32的手持式气体检测仪

在日常生活及工作中,为了对有害气体进行有效的实时监测,避免长期处于有害气体的环境中从而对人员健康产生危害,针对目前国产气体检测仪最小检测浓度过高、响应时间过长、检测误差较大的问题设计了一种基于STM32的手持式气体检测仪;主要从内部硬件设计以及软件设计两个方面完成了手持式气体检测仪的设计,硬件方面的主控芯片选择STM32F103芯片,软件方面基于嵌入式系统开发实现对于VOC气体、温度、大气压力的测量、显示、数据存储以及数据分析,主要利用C语言来实现其功能;通过对整个检测仪系统的调试,证明这一系统能够对100 ppb以下气体浓度进行响应、响应时间能够小于20 s、检测误差能够小于5%FS;本气体检测仪除了普通环境的气体浓度监测,还能应用在有气体泄漏或空气质量要求的化学、工业、农业、动植物培育等场景。

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。

光伏型锑化铟红外探测器开路失效研究

主要对光伏型锑化铟红外探测器组件开路失效现象进行分析。选取典型失效产品,通过性能测试、解剖等分析方法,寻找失效原因(金层表面有网状胶存在、引线与金属化层形变不够导致键合失效,芯片材料崩裂等),并对引起失效的机理进行了分析。