PID 센서(광이온화 검출기) – 고감도 VOC 모니터링을 위한 완벽한 가이드

PID 센서란?

A PID(광이온화 검출기) 센서 검색 휘발성 유기 화합물(VOC) 및 기타 쉽게 이온화되는 가스 ppb-ppm 수준. 사용합니다 자외선(UV) 광자 분자를 이온화하기 위해 이온화 전위(IP) 램프 에너지보다 낮습니다(일반적으로 10.6eV, 그래서 10.0eV 그리고 11.7eV). 생성된 이온 전류는 농도에 비례하여 매우 빠른 응답 그리고 광범위한 VOC 범위.

일반적으로 감지 가능한 가족: 방향족 화합물(벤젠, 톨루엔, 자일렌), 케톤(아세톤, MEK), 알코올(에탄올, 이소프로판올), 에스테르(에틸 아세테이트), 다양한 지방족/올레핀, 염소계 용매, 그리고 코팅/인쇄/접착제에 사용되는 공정 용매. 다음과 같은 화합물 메탄 (높은 IP)는 지원 표준 10.6 eV PID에서 감지됨.

PID 작동 원리 – 광자에서 10억분의 1까지

1. 자외선 방출: 밀폐된 램프(10.0/10.6/11.7 eV)가 샘플 챔버를 비춥니다.
2. 이온화: IP < 램프 에너지인 VOC 분자는 전자를 방출하여 양이온-전자 쌍을 형성합니다.
3. 요금 징수: 전기장은 전하를 전극으로 이동시킵니다. 펨토암페어-나노암페어 이온 전류 측정됩니다.
4. 신호 변환: 전류는 다음으로 변환됩니다. 집중 일반적으로 기준 가스에 대한 교정을 사용하여 이소부틸렌.
5. 응답 요인(RF): 이소부틸렌 이외의 대상 화합물의 경우 RF를 적용하여 판독값을 실제 농도로 변환합니다.

윈센 PID 센서

ZI01 PID 센서 모듈

• 대상가스: VOCs
• 감지 범위 :
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광이온화 PID 센서 4R-PID

• 대상가스: VOC, Energy≤10.6eV 휘발성 가스
• 감지 범위 : 0 ~ 10000 ppm
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램프 에너지 및 선택성

선택 팁: 로 시작 10.6eV 대부분의 산업 위생 및 지역 모니터링 작업에 적합합니다. 11.7eV 높은 IP 화합물을 감지해야 하는 경우 선택하십시오. 10.0eV 더욱 엄격한 선택성과 더 적은 간섭이 필요할 때.

핵심 장점

• 매우 낮은 검출 한계: 아래로 ppb 적절한 전자 장비와 평균을 사용합니다.
• 즉각적인 피드백: T90 초 단위 (확산) 또는 펌프 샘플링을 통해 더 빠르게 – 누출 검사 및 이벤트 캡처에 이상적입니다.
• 광범위한 VOC 적용 범위: 하나의 센서로 화학적 성질을 바꾸지 않고도 수많은 용매를 표시할 수 있습니다.
• 휴대용 또는 고정형: 휴대용 계측기용 소형 모듈, 고정 설치용 견고한 송신기.
• 실행 가능한 분석: 좋아요 상승률 경보, 프로세스 추세 및 규정 준수 문서.

일반적인 성능(참조 값)

실제 사양은 선택한 Winsen 모델과 구성에 따라 달라집니다.

• 측정 범위: 0~2,000ppm(이소부틸렌 당량), 확장된 범위 사용 가능
• 해상도 / LOD: 1–5ppb (깨끗한 조건, 짧은 평균)
• 응답 시간(T90): 1~3초 (펌핑), 5 초 미만 (확산, 응용 프로그램에 따라 다름)
• 선형성 : 교정된 범위에 걸쳐 판독값의 ±5–10%
• 경향: 온도/습도 보상 및 램프 유지 관리를 통한 낮은 제로/스팬 드리프트
• 작동 조건 : -10 ~ +50 °C; 0–95 %RH 비응축
• 인터페이스 : 아날로그 전압/전류, UART/I²C 모듈의 경우, RS-485/모드버스 or CAN 송신기용
• 전력 마이크로 펌프를 사용한 수백 mW(확산)에서 W 이하 수준까지

PID 대 기타 VOC 감지 기술

응용 프로그램 시나리오

1) 산업 위생 및 EHS

• 사용 사례: 누출 조사, 고온 작업 허가, 밀폐 공간 진입 전 검사, 용매 취급, 탱크 팜.
• 설정 : 펌핑된 PID 빠른 연결 교정 캡, 이중 알람 임계값, 데이터 로깅 기능이 있습니다.
• 배송 시 요청 사항: 세우다 사이트별 RF 일반 용매의 경우 필요함 범프 테스트 교대근무 전.

2) 제조 및 공정 관리

• 사용 사례: 코팅/인쇄/접착 라인, 용매 회수, 경화 오븐, 제약 및 전자 제품 생산.
• 설정 : 고정 PID 송신기 샘플링 매니폴드, 자동 퍼지, 액체/입자 트랩이 있는 연결 PLC/스카다 Modbus/CAN을 통해.
• 배송 시 요청 사항: 고려 가열된 샘플 라인 이슬점 근처; 사용 소수성/PTFE 필터.

3) 실험실 및 클린룸

• 사용 사례: 용매 저장실, 통풍장치 주변, 크로마토그래피 배기구.
• 설정 : 대상 지점에 대한 주변 또는 저유량 펌프용 확산 PID; 페어링 CO₂, PM, 상대습도/온도.
• 배송 시 요청 사항: 추가 오존 스크러빙 기준선을 안정화하기 위해 야외에서 작업합니다.

4) 건물 및 시설 이벤트 모니터링

• 사용 사례: 냄새 불만, 유지관리/청소 사건, 유출 감지.
• 설정 : 이벤트 캡처를 위한 휴대용 PID와 배경 추세를 위한 고정 IAQ 센서(예: MOS TVOC)가 있습니다.
• 배송 시 요청 사항: 상승률 그리고 보류 귀찮은 경보를 피하기 위한 논리.

기계 및 전기 통합

샘플링 선택

• 유통 : 가장 낮은 전력과 가장 간단한 통합으로, 지역 모니터에 적합합니다.
• 펌핑됨: 제어된 흐름과 빠른 역학; 덕트, 후드 및 긴 샘플링 경로에 권장됩니다.

디자인 관행

• 입구 보호: 소수성 및 미립자 필터 응축수 트랩 습기가 많거나 기름진 하천에 적합합니다.
• 램프 창문 관리: 이슬점 이상 유지; 선택적으로 부드럽게 창문 히터.
• 재료: PTFE/PFA 흡착 및 메모리 효과를 최소화하기 위한 튜빙.
• EMC 및 접지: 보호된 저누설 입력, 아날로그 접지 위생, 펌프 모터의 과도 억제.
• 펌웨어 후크: 제로/스팬 루틴, 온도/상대습도 보상, 자동 범위 (ppb/ppm), 건강 플래그 (램프, 오염, 펌프 상태).

교정, RF 및 품질 관리

• 스팬 가스: 이소 부틸 렌 (산업 표준); 문서 범위 ppm, 흐름, 노출 시간.
• 제로화: 인증된 제로 에어 또는 스크러빙 에어(숯 + 습기 제어).
• 반응 요인: 편집 가능한 RF 테이블(기기 또는 클라우드)을 유지 관리합니다. 보고서 또는 실시간으로 RF를 적용합니다.
• 간격 : 범프 테스트 주간-월간(위험 기반). 전체 교정 매주 3–6 개월; VOC가 높거나 습도가 높을 때 더 자주 발생합니다.
• 기록 및 추적성: 일련번호, 날짜, 스팬 값, RF 버전, 환경 조건(ISO 9001/14001, OSHA/EU 규정 준수 지원)을 저장합니다.

데이터 처리 및 알람 전략

• 필터링 : 1~5초 이동 평균; 깜빡임을 줄이기 위한 선택적 지수 평활화.
• 이벤트 감지: 임계값 + 상승률; 안전을 위해 수동 재설정이 가능한 래칭 기능이 있습니다.
• 히스테리시스 및 체류: 릴레이 잡음을 방지하고 배기 팬의 작동 시간을 최소화합니다.
• 인기 급상승 : 알람을 위한 1초 스트림, 과거 분석을 위한 10~60초 로깅.
• 진단 : 모니터 기준 소음, 회복 시간 노출 후, 그리고 램프 시간 예측 유지 관리 지표로서.

환경 및 교차 민감도 고려 사항

• 습도 : 높은 RH는 신호를 약화시키거나 과도 현상을 일으킬 수 있습니다. RH 보상 및 비응축 설계를 사용하세요.
• 고비점 증기 및 에어로졸: 램프 창문을 더럽힐 수 있습니다. 승인된 용제와 보푸라기 없는 면봉을 사용하여 정기적인 청소를 시행하세요.
• 오존/자외선 반응성 종: 야외에서는 상류 오존 스크러빙을 통해 판독값을 안정화할 수 있습니다.
• 감지되지 않는 항목: 메탄, 에탄 및 일부 무기물은 표준 10.6 eV PID에서는 보이지 않습니다. 필요한 경우 적절한 센서와 함께 사용하십시오.

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1. PID를 이소부틸렌으로 교정하는 이유는 무엇입니까?
안정적이고 널리 이용 가능한 기준 가스이며 잘 특성화된 거동을 보이기 때문입니다. 다른 화합물도 다음과 같은 방법으로 보고됩니다. 응답 인자(RF).

Q2. PID는 메탄이나 일산화탄소를 감지할 수 있나요?
아니요. 이온화 전위가 10.6 eV 램프의 에너지를 초과합니다. 전용 렐 or CO 해당 가스에 대한 센서.

Q3. 램프는 얼마나 자주 청소하거나 교체해야 하나요?
자주 사용하는 경우 매달 점검하고, 기준 소음이 증가하거나 감도가 떨어지면 창문을 청소하십시오. 램프 수명에 따라 또는 청소로 성능이 더 이상 회복되지 않으면 교체하십시오.

Q4. 습도는 측정값에 어떤 영향을 미치나요?
수증기는 이온화를 억제하고 자외선을 약화시킬 수 있습니다. 상대습도 보정, 소수성 차단막을 사용하고 응축을 방지하세요.

Q5. 긴 샘플링 튜브를 사용할 수 있나요?
네. 사용하세요 펌핑 된 설정 PTFE/PFA 튜빙, 굽힘을 최소화하고 설치하십시오. 응축수 트랩 입구 근처.

Q6. PID는 폭발성 가스(LEL) 보호에 적합합니까?
PID는 폭발 방지를 위해 가연성 가스 농도가 아닌 미량의 VOC를 측정합니다. LEL 센서 안전 연동장치용.

Q7. 어떤 램프 에너지를 선택해야 하나요?
10.6eV 대부분의 응용 분야에 적합합니다. 11.7eV 적용 범위는 확대되었지만 유지 관리가 더 필요합니다. 10.0eV 복잡한 배경에서의 선택성이 향상됩니다.

Q8. 이소부틸렌 당량을 용매로 어떻게 변환하나요?
에 곱하다 RF 용매의 예: 10ppm iso-equiv × RF(톨루엔) = ppm 톨루엔.