PID SenPID Senzzor or TehnologTehnologijaija

PID senzor radi drugačije u odnosu na ostale senzore i često se koristi u situacijama gde je visoka osetljivost ( ispod-ppm nivoa) i ograničena selektivnost (širok opseg pokrivanja) zahtevana .

Princip Princip DeteDetekcijekcije

UV Lampa

Fotojinizujući uređaj sadrži vakum lampu koja emituje UV svetlost specifične energije . Tipično su dostupne lampe 9.8eV, 10.6eV i 11.7eV.

Princip Princip DeteDetekcijekcije

UV Lampa

- UV svetlos se generiše pobuđivanjem gasa u lampi

- Unutar balona (Krypton i argon su dva gasa koja se obično koriste).

- Gas u lampi je pobuđen električnim poljem ili radio frekventnim poljem.

PID LampPID Lampaa

VX500 VX500 imaima 10.6 eV10.6 eV lamp lampuu 11.7 11.7 eV eV lamplampaa imaima vrlo kratak vek i zahteva vrlo kratak vek i zahteva

specijalan tretman za dehidrataciju i čestu specijalan tretman za dehidrataciju i čestu kalibracijukalibraciju, , ona je u suštini jedino podesna za ona je u suštini jedino podesna za detekciju curenjadetekciju curenja

e-

e-

e-

e-

Gas prolazi kroz filterUV Lampa

+ Elektroda- Eleckroda

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

Izaz Gasa(nejonizovan)

Izaz Gasa(nejonizovan)

10.6 eV

-U nastavku PID lampa sadrži dve elektrode: pozitivnu i negativnu elektrodu- Negativna elektroda je često referred to as the collecting electrode- Pozitivna elektroda je referred to as the biased electrode- Rastojanje između ove dve elektrode je 20 000-ti deo inča.

e-

e-

e-

e-

Gas prolazi kroz filterUV Lampa

+ Elektroda- Elektroda

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

Izlaz Gasa(nejonizovan)

Izlaz Gasa(nejonizovan)

10.6 eV

- Molekuli gasa koji prolaze kroz svetlost emitovanu sa usijane lampe su jonizovani ukoliko je njihov jonizujući potencijal manji od jonizujućeg potencijala lampe.

Princip DetekcijePrincip Detekcije

UV Lampa

Ukoliko je jonizujući potencijal molekula iznad potencijala lampe, neće se dogoditi ništa !

Princip Princip DeteDetekcijekcije

UV Lampa

Ukoliko je jonizujući potencijal moleklula niži od potencijala lampe

molekul će biti jonizovan !

Princip Princip DeteDetekcijekcije

UV Lampa-+

Kada se molekul jonizuje elektron mu je uklonjen, čime se formiraju pozitivno naelektrisan jon i elektron.

Princip Princip FunkcionisanjaFunkcionisanja

e-

e-

e-

e-

Gas prlazi kroz filterUV Lampa

+ Elektroda- Elektroda

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

Izlaz gasa(nejonizovan)

Izlaz gasa(nejonizovan)

Naelektrisana čestica se onda pomera ka suprotno naelektrisanoj elektrodi

Negative electrode

struja

--

++

Princip Princip DeteDetekcijekcije

-

+Positive electrode

Pozitivni i negativni joni se prikupljaju na Elektrodama proizvodeći signal.

Signal je direktno proporcionalana količini Prisutnih jona na elektrodama!

PID Princip PID Princip FunkcionisanjaFunkcionisanja

e-

e-

e-

e-

Ulaz Gasa

UV Lampa

+ Elektroda- Elektroda

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

Izlaz Gasa(nejonizovan)

Izlaz Gasa(nejonizovan)

Pojačavač

100 PPM

Displej

Signal je onda prikazan u ppm (parts per million ) na displeju Instrumenta.

PID Princip PID Princip FunkcionisanjaFunkcionisanja

e-

e-

e-

e-

Učaz Gasa

UV Lampa

+ Elektroda- Elektroda

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

Izlaz Gasa(nejonizovan)

Izlaz Gasa(nejonizovan)

Pojačavač

100 PPM

Displej

Kada joni napuštaju komoru oni se rekombinuju sa elektronima imolekuli izlaze u identičnom stanju kakvi su i ušli!

PID sensorPID sensorii

SPECIFISPECIFIKKAACCIIJAJA

PID LampPID Lampee

Energija lampe

punjenjeGasom

Materijal prozora

Karakteristika prozora Životni vek (časovi rada)

10.6 eV Kripton Magnezijum

Fluorid (MgF2) Hygroskopni material

prozora, degradira provodljivost pri stalnom

izlaganju vlage.

6,000 sati tipično

11.7 eV Argon Litijum Fluorid (LiF)

Materijal prozora pomalo rastvorljiv u vodi, ozbiljno degradiran u prisustvu UV

svetlosti

40 do 80 sati

tipično Maksimum

150

ŠtaŠta PID dete PID detekkttujeuje??

IsparljivaIsparljiva: : lako isparljiva na relativno niskojlako isparljiva na relativno niskoj temperaturtemperaturii..

OrganOrganskaska:: o odd, , vezano zavezano za, , ili sadrže ugljenikova ili sadrže ugljenikova jedinjenjajedinjenja..

JedinjenjaJedinjenja: : nešto što je formirano sjedinjavanjem nešto što je formirano sjedinjavanjem elemenataelemenata..

VOC’s VOC’s iliili Volatile Organic Compounds Volatile Organic Compounds (isparljiva organska (isparljiva organska jedinjenja)jedinjenja)

Po pravili organski rastvarači su Po pravili organski rastvarači su VOC’sVOC’s

Organski Isparljiva Organski Isparljiva JedinjenjaJedinjenja

Precizniji opisPrecizniji opis: VOC : VOC je bilo koji ugljovodonik, osim je bilo koji ugljovodonik, osim metanmetana i a i etanetanaa, , sa pritiskom pare jednakim ili većim od sa pritiskom pare jednakim ili većim od 0.1 mm Hg0.1 mm Hg stuba stuba

AlkanAlkanii AlkenAlkenii AromaticAromaticii AlkynesAlkynes TerpenTerpenii

Na primerNa primerButanButan

((neki neki parafin) parafin)

Na primerNa primerEthEthiilenlen

(Ethene)(Ethene)

Na primerNa primerToluenToluen

Na primerNa primerAcetAcetiilenlen

(welding gas)(welding gas)(Ethyne)(Ethyne)

Na primerNa primer11CineoleCineole(Eucalyptus (Eucalyptus

Oil)Oil)

ReactivityReactivitySSporoporo

ReactivityReactivityBrzoBrzo

ReactivityReactivitySrednjeSrednje

ReactivityReactivity SSporoporo

ReactivityReactivity BrzoBrzo

IzvoriIzvoriTečna gorivaTečna goriva

ExhaustExhaustRastvaračiRastvarači

PrirodniPrirodni Gas GasLPGLPG

IzvoriIzvori

ExhaustExhaustHemikalijeHemikalije

FeedstockFeedstock

IzvoriIzvori

Tečna gorivaTečna goriva RastvaračiRastvarači

  

IzvoriIzvori

ExhaustExhaustBiomasBiomasaa gorenjegorenje

IzvoriIzvori

PrirodnoPrirodno VegetaVegetacijacija

FaFaktktorori Odzivai Odziva

PID instrumentPID instrumenti koriste faktore odziva da bi i koriste faktore odziva da bi omogućili korisniku merenje različitog gasa od omogućili korisniku merenje različitog gasa od kalibracionog gasakalibracionog gasa..

Faktor odziva je odnos PID osetljivosti osetljivosti Faktor odziva je odnos PID osetljivosti osetljivosti kada koristimo kada koristimo iizzobutobutiilenlen sasa PID PID osetljivostiosetljivosti kada kada koristimokoristimo uzorkovaniuzorkovani gas. gas.

((Posmatrajte faktore odziva kao i Posmatrajte faktore odziva kao i LEL LEL faktorefaktore))

Osetljivost i Osetljivost i tačnosttačnost PID PID

PID PID je sposoban da detektuje nivoe i ispod je sposoban da detektuje nivoe i ispod ppmppm-a -a za većinu isparljivih organskih jedinjenja za većinu isparljivih organskih jedinjenja (VOCs) (VOCs) (t(tipična ipična rerezzoluolucijacija 0.1 ppm) 0.1 ppm)

PID PID izlaz po jedinici koncentracije izlaz po jedinici koncentracije mV/ppmmV/ppm

A PID A PID ima osetljivost ali ne i tačnostima osetljivost ali ne i tačnost

OsetljivostOsetljivost PID PID

PID PID je sposoban da detektuje nivoe i ispod je sposoban da detektuje nivoe i ispod ppmppm-a -a za većinu isparljivih organskih jedinjenja za većinu isparljivih organskih jedinjenja (VOCs) (VOCs) (t(tipična ipična rerezzoluolucijacija 0.1 ppm) 0.1 ppm)

VOC VOC je bilo koji ugljovodonik, osim je bilo koji ugljovodonik, osim metanmetana i a i etanetanaa, , sa pritiskom pare jednakim ili većim od sa pritiskom pare jednakim ili većim od 0.1 0.1 mm Hgmm Hg stuba stuba

Osetljivost je karakteristična osobina određenog Osetljivost je karakteristična osobina određenog

jedinjenjajedinjenja

JonizacioniJonizacioni Poten Potencijalcijal ii nedostataknedostatak PID Sele PID Selektivnostiktivnosti

Hemijsko ime IP (eV) Detektovan sa 10.6 eV lampom

Detektovan sa 11.7 eV lampom

Benzen 9.25 DA DA

Toluen 8.82 DA DA

m-Xylene 8.56 DA DA

Etilbenzen 8.77 DA DA

Amonijak 10.20 DA DA

Methilen Hlorid 11.32 NE DA

Ugljen monoksid 14.01 NE NE

Kiseonik 12.08 NE NE

Voda 12.60 NE NE

SeleSelektivnostktivnost

PID’s PID’s nije selektivannije selektivan : : Bilo koji molekul sa Bilo koji molekul sa IP IP manjim od manjim od IP lampIP lampe će biti jonizovane će biti jonizovan. .

Potrebno je razmotritiPotrebno je razmotriti::– KojeKoje VOC’s VOC’s su verovatno prisutnesu verovatno prisutne??– Koji od njih imaju niži dopušteni nivoKoji od njih imaju niži dopušteni nivo??– KKalalkkulaulacija sa faktorom odzivacija sa faktorom odziva

Pravila OsetljivostiPravila Osetljivosti

areni (aromatici, BTEX)bolji od

diena (butadin)bolji od

alkena (etilen)

ciklična jedinjenja (cyclohexane)bolji od

alifatika (otvorenih lanaca, heksan)

Pravila OsetljivostiPravila Osetljivosti

Što su duži lanci, opada Osetljivost PID za alkilbenzene, ketone, aldehide, alkene i

merkaptane

Što je duži lanac, raste Osetljivost na alkane, estre u alkohole

Za određen tip molekula, osetljivost je redukovana prisustvom halogena (osim za iodine I), posebno

ukoliko sadrže karboksilne ili nitril groupe.

Problematični Problematični UsloviUslovi

PrPrisustvo vodene pare u uzorku prouzrokovaće isustvo vodene pare u uzorku prouzrokovaće smanjenje detektovanog signala zbog UV smanjenje detektovanog signala zbog UV apsorpcije, a može i da kratko spoji izlaz dve apsorpcije, a može i da kratko spoji izlaz dve elektrode.elektrode.

KiseonikKiseonik ii metan metan su takođe su takođe UV absorbeUV absorbentinti. . Značajne promene u njihovim Značajne promene u njihovim koncentracijama mogu da prouzrokuju takođe koncentracijama mogu da prouzrokuju takođe povećanje povećanje PID signalPID signala.a.

EfeEfektkt OkruženjaOkruženja Uslovljava Uslovljava PID SignalPID Signal

VariVarijacijajacija pritiska i temperature će imati efekat na pritiska i temperature će imati efekat na PID PID odzivodziv. . Ovi efekti će biti kompenzirani od Ovi efekti će biti kompenzirani od strane strane instrumentinstrumentaa. .

Za maksimalnu tačnost: Kalibrišite instrument u uslovima okruženja koji su najpribližniji uslovima pri uzorkovanju

PID LampPID Lampaa ZahtevaZahteva PeriodiPeriodično Čišćenječno Čišćenje

PrašinaPrašina, , prljavštinaprljavština, , ili ostaci ulja na prozoru lampe ili ostaci ulja na prozoru lampe će umanjiti radni režim će umanjiti radni režim PIDPID senzora senzora. .

Frekvencija čišćenja će zavisiti od primene. Frekvencija čišćenja će zavisiti od primene. Po pravilu, pod normalnim uslovima rada lampa Po pravilu, pod normalnim uslovima rada lampa mora da bude čišćena nakon svakih mora da bude čišćena nakon svakih 40 40 satisati radarada..

1 - Methanol1 - Methanol Čišćenje rastavarčem sa metanolom, ovo zahteva manje vremena i može biti uspešno u zavisnosti od vrste i količine ostataka na prozoru lampe. Koristite q-tip i nežno čistite prozor lamp.

Metod Metod ČišćenjaČišćenja

Metod Metod ČišćenjaČišćenja

2 - Abrasiv2 - Abrasivnono Abrazivno čišćenje ili Poliranje uklanja veoma tanak

sloj prozora lampe i vraća prozor lampe u stanje kao novo.

Nakon čišćenja, lampa zahteva određeni period zagrevanja radi stabilizacije njenog izlaza.

- Period stabilizacije lampe je 24 časova.-

OptikaOptika, , iliili “ “izvor svetlaizvor svetla””

Držite lampu Držite lampu stezanjem njenog tela.stezanjem njenog tela.

Nikad ne dodirujte Nikad ne dodirujte sočivo-prozor. sočivo-prozor. Dodirivanjem sočiva Dodirivanjem sočiva zamašćujete ga, što zamašćujete ga, što umanjuje umanjuje UV UV izlazizlaz..

NeprijatnaNeprijatna jedinjenjajedinjenja

Jedinjenja koja imaju tendenciju kondezacije Jedinjenja koja imaju tendenciju kondezacije na unutrašnjoj površini detektora mogu da na unutrašnjoj površini detektora mogu da prouzrokuju drift-pomeraj signala.prouzrokuju drift-pomeraj signala.

EthEthiilenlen se ponaša nepravilno-nestabilno se ponaša nepravilno-nestabilno

AmoniAmonijakjak uzrokuje ozbiljnu degradaciju uzrokuje ozbiljnu degradaciju performansi detektoraperformansi detektora

PID PID PrimenePrimene PetrohemiPetrohemijjaa Nafta i Nafta i Gas Gas Opasne materijeOpasne materije AviAvijacijajacija VatrogasciVatrogasci Ekologija-okolinaEkologija-okolina Borba protiv narkotikaBorba protiv narkotika