VOCs在室內外的環境空氣中普遍存在,在室外主要來源于石油化工、交通運輸、自然燃料燃燒等產生的工業廢氣、溶劑揮發、汽車尾氣、光化學污染以及二次反應產物等;而室內則主要來源于建筑和家居裝飾裝修材料如乳膠漆、墻紙、粘結劑等,以及家用電器、自燃煤氣和烹調等。在評估室內空氣質量時,VOC是一個重要的檢測指標。因此未來室內空氣質量評估中,對VOC監測的需求也會越來越多 目前,VOC監測技術主要可分為四大類:傳感器技術、色譜技術、質譜技術、光譜技術。 傳感器技術:又分為為半導體傳感器和傳感器PID、FID;PID傳感器對烷烴響應低;FID傳感器對碳氫響應靈敏;兩者監測精度均可達PPb,但無法區分VOC種類;常用于危險區域報警、室內環境空氣監測;而半導體傳感器方面:市面上可以買到的金屬氧化物傳感器一般是基于n型金屬氧化物:SnO2或WO3。由于基礎電阻較小,這類n型傳感器易于生產,且可在較低的溫度工作,但他們存在以下三個問題:基線漂移,多濕度敏感,對氣體產生負響應。 色譜技術:通過色譜柱分離可對VOC總量及特征組分進行測量;但分析周期長;一般用于固定污染源在線監測; 質譜技術:靈敏度高(ppt)、響應時間短、測量組分多、無需標定;但價格相對比較昂貴;一般用于實驗室、醫院、環境應急/溯源監測; 光譜技術:常用技術有FTIR、DOAS、TDLAS;響應速度快,一般用于區域環境空氣監測/污染源監測。 常用分析方法的比較
市面上可以買到的金屬氧化物傳感器一般是基于n型金屬氧化物:SnO2或WO3。由于基礎電阻較小,這類n型傳感器易于生產,且可在較低的溫度工作,但他們存在以下三個問題:基線漂移,多濕度敏感,對氣體產生負響應。 而現在Alphasense推出了一種新型金屬氧化物氣體傳感器。P型半導體VOC傳感器VOC-MF1,VOC-PF1,VOC-AF1: VOC傳感器VOC-MF1,VOC-PF1,VOC-AF1為寬帶總揮發性有機物(Total VOC)探測器。當考慮到PID的成本問題時,可用本VOC氣體傳感器來檢測10~50ppb的VOC,具體取決于VOC種類,例如甲醛,甲苯等VOC氣體。與常見的n型傳感器不同,本金屬氧化物傳感器的動態范圍大、響應可重復、受濕度影響小,并且遇大多數VOC電阻會上升。通過簡單的電氣線路可將電阻的改變轉換成輸出電壓。盡管傳感器可在恒溫/恒壓模式下運行,但傳感器在400℃(感應溫度)~525℃(重置溫度)之間循環時響應最佳。詳見應用筆記。 p型金屬氧化物氣體傳感器具備以下優點: 基線穩定 受濕度影響小 對氣體產生正響應(更安全的響應) 視不同市場,Alphasense開發了3款傳感器: 針對油類和氣體應用,高溫環境下的H2S 檢測 針對低成本室內空氣質量(IAQ)應用的可揮發性有機物 極端溫度或濕度環境下的CO檢測 所以傳感器均可使用以下任意一種外殼: TO-5金屬外殼,最常見的一種封裝形式 塑料6針外殼-其他金屬氧化物傳感器比較頻繁使用 防爆外殼-316不銹鋼外殼,經UL、CSA、ATEX和IECEx認證,對于金屬氧化物而言比較獨特, 可用在不需本安電路的危險場合。 |