大家好，我是【廣州工控傳感★科技】SS2128氣體傳感器事業(yè)部，張工。

SS2128氣體傳感器原理由紫外光源和氣室組成，紫外線(xiàn)的原理與熒光燈管相同，但頻率高，能量大。待測(cè)氣體到達(dá)氣室后，被紫外燈發(fā)出的紫外光電離，產(chǎn)生電荷流。氣體濃度與電荷流量的大小正相關(guān)，氣體濃度可以通過(guò)測(cè)量電荷流量來(lái)測(cè)量。

特殊氣體：多變的物理形態(tài)、復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程和反應(yīng)產(chǎn)物。 包括氨氣等無(wú)機(jī)氣體、甲苯等有機(jī)氣體等。

上面介紹的SS2128氣體傳感器在復(fù)雜氣體的檢測(cè)中面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

a、有機(jī)蒸氣由于分子量大的緣故，特征吸收波長(zhǎng)較長(zhǎng)，紅外吸收后能量變化小，通常靈敏度會(huì)很低。

b、長(zhǎng)分子鏈的有機(jī)蒸氣易吸附，會(huì)粘附在探測(cè)器上，破壞光傳輸。

c、不能實(shí)現(xiàn)對(duì)voc總量的檢測(cè)。紅外系統(tǒng)若實(shí)現(xiàn)總量評(píng)價(jià)，則需要全光譜響應(yīng)的濾光片、探測(cè)器和全光譜紅外光源，這樣的要求不僅難實(shí)現(xiàn)，即使實(shí)現(xiàn)，在全光譜范圍內(nèi)，無(wú)機(jī)氣體、水的干擾將順理成章。

SS2128氣體傳感器中的半導(dǎo)體易受無(wú)機(jī)氣體、溫濕度干擾、漂移、濃度分辨率低。 雖然它的檢測(cè)范圍很廣，涵蓋了多種氣體，但它仍然只適用于低端應(yīng)用。

在這種情況下，PLD是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)VOC檢測(cè)的更好選擇。與其他傳感器相比，PID的最大特點(diǎn)是它只對(duì)氨氣、磷化氫等少數(shù)無(wú)機(jī)氣體敏感，因?yàn)榇蟛糠譄o(wú)機(jī)氣體具有較高的電離能。

PID工作原理簡(jiǎn)述：

1、用氬、氪等高純度稀有氣體填充真空玻璃室。

2、玻璃腔體用氟化鎂單晶密封，為透紫外光片，氟化鎂晶體對(duì)紫外光是透明的。

3. 將電極放在玻璃墻的外壁上。

4、在氟化鎂窗上加一個(gè)電極和一個(gè)電場(chǎng)作為待測(cè)氣室，這就是一個(gè)完整的可以電離VOCs的紫外燈。工作時(shí)，在玻璃腔外施加高頻電場(chǎng)，紫外燈中的稀有氣體被外電場(chǎng)電離，產(chǎn)生電子和離子。當(dāng)電子和離子復(fù)合時(shí)，能量以紫外線(xiàn)的形式向外輻射。紫外光通過(guò)氟化鎂窗口到達(dá)氣室，氣室內(nèi)的待測(cè)氣體被紫外光電離產(chǎn)生電子和離子，電荷在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電流可測(cè)量。

我們不難想到，PLD的穩(wěn)定工作需要：

1、PID必須輻射足夠的能量來(lái)電離被測(cè)氣體；

2、產(chǎn)生紫外光的高頻電場(chǎng)必須穩(wěn)定；

3、玻璃腔內(nèi)不應(yīng)有雜質(zhì)氣體，雜質(zhì)氣體會(huì)引起附加電離，影響紫外發(fā)光效率；

4、紫外光譜穩(wěn)定均勻；

5、紫外光對(duì)氣室的傳輸穩(wěn)定、均勻，不與構(gòu)成氣室的金屬電極材料相互作用產(chǎn)生重金屬沉積，紫外線(xiàn)輻射窗口中的重金屬沉積會(huì)阻止紫外線(xiàn)到達(dá)毒氣室。

這就要求紫外燈帶電的發(fā)光物質(zhì)必須是氣體，才能發(fā)光和均勻透射。腔內(nèi)不能有雜質(zhì)氣體，防止附加電離等。這些要求決定了發(fā)光氣體的選擇只能是稀有氣體，而且窗口材料必須對(duì)紫外線(xiàn)透明，并具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性能。事實(shí)上UV窗口材料的選擇是極其有限的，這些限制條件最終決定了PID應(yīng)用的局限性。