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關(guān)注惡臭氣體監(jiān)測(cè) 張思祥教授帶來PID傳感器

2019-11-19 10:39:41來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：惡臭氣體閱讀量：5337

　　【儀器網(wǎng) 會(huì)展報(bào)道】2019年11月13日，“第十二屆中國在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展論壇暨展覽會(huì)”(CIOAE 2019)在南京展覽中心順利召開。大會(huì)第二天的專題報(bào)告會(huì)上，來自河北工業(yè)大學(xué)的張思祥教授在“VOCs排放監(jiān)測(cè)技術(shù)與連續(xù)監(jiān)測(cè)方法探討專題報(bào)告”分會(huì)場(chǎng)帶來了題為《PID 傳感器開發(fā)與在惡臭氣體監(jiān)測(cè)上的應(yīng)用》的報(bào)告，為在座的專家學(xué)者與技術(shù)人員詳細(xì)介紹利用PID 傳感器監(jiān)測(cè)惡臭氣體的新技術(shù)。

河北工業(yè)大學(xué) 張思祥教授

　　環(huán)保熱點(diǎn)問題——惡臭氣體監(jiān)測(cè)

　　惡臭氣體的主要來源是垃圾處理、化工、制藥、食品加工等行業(yè)，其主要成分是VOCs，即可揮發(fā)性有機(jī)物?！稅撼粑廴疚锱欧艠?biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定惡臭物質(zhì)為硫化氫、氨氣、三甲胺、甲硫醚、甲硫醇、二甲二硫醚、二硫化碳、苯乙烯8種污染物，但在生活中遇到的惡臭氣體遠(yuǎn)不止這些。

　　惡臭氣體對(duì)生活在污染源附近的居民影響極大，不僅刺激嗅覺器官，還威脅著居民的身體健康。在環(huán)保部統(tǒng)計(jì)的投訴中，惡臭氣體所占的比例約有20%~30%，這代表著惡臭氣體已經(jīng)成為人們迫切需要解決的問題以及惡臭氣體監(jiān)測(cè)市場(chǎng)巨大的市場(chǎng)潛力。

　　在是國內(nèi)惡臭氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)還在起步階段。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法一般通過環(huán)保工作人員現(xiàn)場(chǎng)用人鼻嗅辨或者采集樣本氣體后帶回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。這兩種方法都存在很大的弊端，人鼻嗅辨主觀性大、需要的人員多而且無法分辨惡臭氣體的成分，而實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)過程繁瑣、需要的時(shí)間太長。能夠滿足惡臭氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)需求的在線監(jiān)測(cè)就成為當(dāng)下大氣污染監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展熱點(diǎn)。

報(bào)告會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

　　PID傳感器——VOC氣體檢測(cè)系統(tǒng)核心

　　早在幾年前，張思祥教授就已經(jīng)開始著手開發(fā)基于PID傳感器陣列的惡臭氣體在線監(jiān)測(cè)儀器，并且取得了可喜的成果。在報(bào)告中，張思祥教授首先介紹了惡臭氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，然后詳細(xì)說明了PID傳感器的研究。據(jù)張教授介紹，PID傳感器的工作原理為氣體光致電離效應(yīng)，即氣體分子吸收光子能量超過其自身電離能時(shí)會(huì)產(chǎn)生光致電離現(xiàn)象。通過監(jiān)測(cè)正負(fù)粒子在電場(chǎng)內(nèi)定向移動(dòng)產(chǎn)生的電流就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)過程。

　　在監(jiān)測(cè)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，PID傳感器在傳統(tǒng)的縱向分布和二維流動(dòng)式分布的電離室結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，采用三維分布的方式，儀紫外燈、電極以及氣路構(gòu)成正交結(jié)構(gòu)，大大加強(qiáng)了傳感器的檢測(cè)靈敏度。在氣路結(jié)構(gòu)上，PID傳感器使用錐形過度結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器內(nèi)部氣路進(jìn)行率優(yōu)化，使電離室內(nèi)的氣流更穩(wěn)定，改善了傳感器響應(yīng)拖尾現(xiàn)象。在系統(tǒng)硬件電路開發(fā)上，根據(jù)光離子化檢測(cè)器檢測(cè)信號(hào)幅度小、信噪比低、許喲啊穩(wěn)定的紫外燈激發(fā)電路的特點(diǎn)，開發(fā)出了微弱信號(hào)放大電路與紫外燈驅(qū)動(dòng)電路等一整套硬件系統(tǒng)電路。

　　PID傳感器在惡臭檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了惡臭氣體監(jiān)測(cè)的小型化、便攜化、實(shí)時(shí)化與在線化，將推動(dòng)國內(nèi)惡臭氣體監(jiān)測(cè)的發(fā)展，具有廣闊的運(yùn)用前景。

　　加強(qiáng)交流促進(jìn)惡臭氣體監(jiān)測(cè)行業(yè)發(fā)展

　　從范圍來說，我國的惡臭氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)尚顯落后。隨著我國環(huán)境治理政策向改善環(huán)境質(zhì)量轉(zhuǎn)變，惡臭氣體問題將越來越受重視。如何讓我國惡臭氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展速度跟上日益增長的惡臭氣體監(jiān)測(cè)需求是整個(gè)行業(yè)都需要考慮的問題。為了避免國產(chǎn)惡臭氣體監(jiān)測(cè)儀器出現(xiàn)像其他分析檢測(cè)儀器那樣被國外儀器壓制的情況，加強(qiáng)行業(yè)的技術(shù)交流與合作是一個(gè)必要的措施。

　　這次的中國在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展論壇為惡臭氣體監(jiān)測(cè)行業(yè)提供了一個(gè)很好的交流機(jī)會(huì)。大會(huì)開幕式后的大會(huì)報(bào)告上，江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心的胡冠九研究員帶來了《典型食品加工業(yè)惡臭污染特征和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究》報(bào)告，第二天的報(bào)告會(huì)也有兩個(gè)分會(huì)場(chǎng)為VOCs排放監(jiān)測(cè)技術(shù)提供專題報(bào)告平臺(tái)。有氣體監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的專家與儀器企業(yè)的共同努力，相信我國的惡臭氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)終可以迎頭趕上。

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