對(dui)於各(ge)類不同(tong)的生(sheng)產(chan)場(chang)合(he)和(he)檢(jian)測(ce)要求,選(xuan)擇(ze)合(he)適的氣體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)是(shi)每壹(yi)個(ge)從(cong)事安全和(he)衛生(sheng)工作(zuo)的人(ren)員(yuan)都必(bi)須(xu)十分(fen)註意(yi)的。這裏(li)我們(men)將(jiang)就壹(yi)些(xie)具體情況做(zuo)壹(yi)介(jie)紹(shao),供(gong)大(da)家(jia)參考。

確認(ren)所(suo)要檢(jian)測(ce)氣(qi)體(ti)種類(lei)和(he)濃度(du)範(fan)圍:

每壹(yi)個(ge)生(sheng)產(chan)部門所(suo)遇到的氣體(ti)種類(lei)都(dou)是(shi)不同(tong)的。在(zai)選(xuan)擇(ze)氣(qi)體檢(jian)測(ce)儀(yi)時(shi)就(jiu)要考慮(lv)到所(suo)有可(ke)能發生(sheng)的情況(kuang)。如(ru)果甲(jia)烷(wan)和(he)其它(ta)毒性較小(xiao)的烷(wan)烴(ting)類居多(duo),選(xuan)擇(ze)LEL檢(jian)測(ce)儀(yi)無(wu)疑是zui為(wei)合(he)適(shi)的。這不僅是(shi)因為(wei)LEL檢(jian)測(ce)儀(yi)原(yuan)理簡單(dan),應(ying)用(yong)較廣(guang),同(tong)時(shi)它(ta)還(hai)具有維(wei)修(xiu)、校準(zhun)方便的特點。如(ru)果存(cun)在(zai)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)、硫(liu)化(hua)氫(qing)等(deng)有毒(du)氣體(ti),就要優先選(xuan)擇(ze)壹(yi)個(ge)特(te)定氣(qi)體檢(jian)測(ce)儀(yi)才(cai)能保證工人(ren)的安全。如(ru)果(guo)更(geng)多(duo)的是有(you)機(ji)有毒(du)有害氣(qi)體(ti),考(kao)慮(lv)到其(qi)可能引起人(ren)員(yuan)中(zhong)毒的濃度(du)較低(di),比如芳(fang)香(xiang)烴(ting)、鹵(lu)代烴、氨(胺)、醚、醇、脂等(deng)等(deng),就應(ying)當選(xuan)擇(ze)前章(zhang)介(jie)紹(shao)的光離(li)子化檢(jian)測(ce)儀(yi),而不要使(shi)用(yong)LEL檢(jian)測(ce)器(qi)應(ying)付,因為(wei)這(zhe)可(ke)能會導(dao)致人(ren)員(yuan)傷亡(wang)。

確定使(shi)用(yong)場(chang)合(he):

工業環(huan)境的不同(tong),選(xuan)擇(ze)氣(qi)體檢(jian)測(ce)儀(yi)種類(lei)也不同(tong)。

A) 固(gu)定式(shi)氣體(ti)檢(jian)測(ce)議(yi):

這(zhe)是(shi)在(zai)工業裝置上(shang)和(he)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)使(shi)用(yong)較多(duo)的檢(jian)測(ce)儀(yi)。它(ta)可(ke)以安裝在(zai)特定的檢(jian)測(ce)點上(shang)對特(te)定的氣體(ti)泄漏進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)。固(gu)定式(shi)檢(jian)測(ce)器(qi)壹(yi)般(ban)為(wei)兩體式(shi),有傳(chuan)感器和(he)變送(song)組成的檢(jian)測(ce)頭(tou)為(wei)壹(yi)體(ti)安裝在(zai)檢(jian)測(ce)現(xian)場(chang),有(you)電路(lu)、電源(yuan)和(he)顯示報警裝置組(zu)成(cheng)的二(er)次儀(yi)表(biao)為(wei)壹(yi)體(ti)安裝在(zai)安全場(chang)所(suo),便於監視(shi)。它(ta)的檢(jian)測(ce)原(yuan)理同(tong)前節(jie)所(suo)述,只(zhi)是(shi)在(zai)工藝(yi)和(he)技(ji)術上更(geng)適合(he)於固(gu)定檢(jian)測(ce)所(suo)要求的連續、長時(shi)間(jian)穩(wen)定等(deng)特點。它(ta)們(men)同(tong)樣要根據現場(chang)氣(qi)體的種類(lei)和(he)濃度(du)加以選(xuan)擇(ze),同(tong)時(shi)還(hai)要註意(yi)將(jiang)它們(men)安裝在(zai)特定氣(qi)體zui可(ke)能泄漏的部位(wei),比(bi)如(ru)要根據氣體的比重選(xuan)擇(ze)傳(chuan)感器安裝的zui有效的高度(du)等(deng)等(deng)。

B) 便攜(xie)式氣(qi)體檢(jian)測(ce)儀(yi)：

由(you)於便攜(xie)式儀(yi)器(qi)操(cao)作(zuo)方便,體(ti)積小(xiao)巧(qiao),可以攜帶(dai)至不同(tong)的生(sheng)產(chan)部位(wei),電化(hua)學(xue)檢(jian)測(ce)儀(yi)采(cai)用(yong)堿(jian)性電池(chi)供(gong)電,可(ke)連(lian)續使(shi)用(yong)1000小(xiao)時(shi);新(xin)型(xing)LEL檢(jian)測(ce)儀(yi)、PID和(he)復(fu)合式(shi)儀(yi)器(qi)采(cai)用(yong)可充(chong)電池(chi)(有(you)些已采(cai)用(yong)無(wu)記憶的鐮氫(qing)或鯉離子電池(chi)),使(shi)得它(ta)們(men)壹(yi)般(ban)可以連續工作(zuo)近12小(xiao)時(shi),所(suo)以,作(zuo)為(wei)這(zhe)類(lei)儀(yi)器(qi)在(zai)各類(lei)工(gong)廠和(he)衛生(sheng)部門的應(ying)用(yong)越來越(yue)廣(guang)。

如(ru)果(guo)是在(zai)開(kai)放(fang)的場(chang)合(he),比如敞開(kai)的工作(zuo)車間(jian)使(shi)用(yong)這類(lei)儀(yi)器(qi)作(zuo)為(wei)安全報(bao)警,可(ke)以使(shi)用(yong)隨身(shen)佩(pei)戴(dai)的擴散(san)式(shi)氣(qi)體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi),因為(wei)它(ta)可(ke)以連續、實(shi)時(shi)、準(zhun)確地顯示現場(chang)的有毒(du)有(you)害氣(qi)體的濃度(du)。這(zhe)類的新(xin)型(xing)儀(yi)器(qi)有(you)的還(hai)配有(you)振(zhen)動警報(bao)附(fu)件(jian)以避免(mian)在(zai)嘈雜環(huan)境中(zhong)聽不到聲音(yin)報(bao)警,並(bing)安裝計(ji)算機(ji)芯(xin)片來記(ji)錄(lu)峰值(zhi)、S(15分鐘短(duan)期(qi)暴露水平(ping))和(he)TWA(8小(xiao)時(shi)統(tong)計(ji)權(quan)重平(ping)均值(zhi))為(wei)工(gong)人(ren)健(jian)康(kang)和(he)安全提供(gong)具體的指(zhi)導(dao)。

如(ru)果(guo)是進入密(mi)閉(bi)空(kong)間(jian),比(bi)如反應(ying)罐、儲(chu)料罐或容器、下水道(dao)或其它地下管(guan)道(dao)、地下設施(shi)、農(nong)業密閉糧倉、鐵路(lu)罐車(che)、船(chuan)運(yun)貨艙、隧道(dao)等(deng)工作(zuo)場(chang)合(he),在(zai)人(ren)員(yuan)進入之(zhi)前,就(jiu)必(bi)須(xu)進行(xing)檢(jian)測(ce),而且要在(zai)密閉(bi)空(kong)間(jian)外(wai)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)。此時(shi),就(jiu)必(bi)須(xu)選(xuan)擇(ze)帶(dai)有內(nei)置采(cai)樣(yang)泵的多(duo)氣體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)。因為(wei)密(mi)閉(bi)空(kong)間(jian)中(zhong)不同(tong)部位(wei)(上(shang)、中(zhong)、下)的氣體(ti)分(fen)布和(he)氣體(ti)種類(lei)有(you)很(hen)大(da)的不同(tong)。比如(ru):壹(yi)般(ban)意義(yi)上(shang)的可燃(ran)氣(qi)體的比重較輕(qing),它們(men)大(da)部分分(fen)布於密(mi)閉空(kong)間(jian)的上訊(xun)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)空(kong)氣(qi)的比重差不多(duo),壹(yi)般(ban)分布於密(mi)閉空(kong)間(jian)的中(zhong)慨而象(xiang)硫(liu)化(hua)氫(qing)等(deng)較重氣(qi)體則(ze)存在(zai)於密(mi)閉空(kong)間(jian)的下部(如圖(tu)所(suo)示)。同(tong)時(shi),氧(yang)氣(qi)濃度(du)也是必(bi)須(xu)要檢(jian)測(ce)的種類(lei)之(zhi)壹(yi)。另外(wai),如(ru)果考慮(lv)到罐(guan)內可能的有機(ji)物(wu)質的揮發和(he)泄漏,壹(yi)個(ge)可(ke)以檢(jian)測(ce)有(you)機(ji)氣(qi)體的檢(jian)測(ce)儀(yi)也是需要的。因此壹(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的密閉(bi)空(kong)間(jian)氣(qi)體檢(jian)測(ce)儀(yi)應(ying)當是(shi)壹(yi)個(ge)具有內置泵(beng)吸(xi)功能以便可(ke)以非接觸(chu)、分(fen)部位(wei)檢(jian)測(ce)具有多(duo)氣體(ti)檢(jian)測(ce)功(gong)能以檢(jian)測(ce)不同(tong)空(kong)間(jian)分(fen)布的危險氣(qi)體,包(bao)括(kuo)無(wu)機氣體和(he)有機(ji)氣儂(nong)具有氧檢(jian)測(ce)功(gong)能防(fang)止缺氧(yang)或富(fu)輒體(ti)積小(xiao)巧(qiao),不影響(xiang)工人(ren)工(gong)作(zuo)的便攜(xie)式儀(yi)器(qi)。只(zhi)有(you)這(zhe)樣(yang)才(cai)能保證進入密(mi)閉(bi)空(kong)間(jian)的工作(zuo)人(ren)員(yuan)的安全。

另外(wai),進(jin)入密(mi)閉(bi)空(kong)間(jian)後(hou),還(hai)要對其(qi)中(zhong)的氣體(ti)成(cheng)分進(jin)行(xing)連(lian)續不斷(duan)的檢(jian)測(ce),以避免(mian)由(you)於人(ren)員(yuan)進入、突發泄漏、溫(wen)度(du)等(deng)變化(hua)引起(qi)揮發性有機物或其它有毒(du)有(you)害(hai)氣體(ti)的濃度(du)變(bian)化。

如果用(yong)於應(ying)急事故(gu)、檢(jian)漏和(he)巡(xun)視(shi)，應(ying)當使(shi)用(yong)泵吸(xi)式(shi)、響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)短(duan)、靈(ling)敏度(du)和(he)分辨(bian)率較高(gao)的儀(yi)器(qi)，這(zhe)樣(yang)可(ke)以很容易判斷(duan)泄漏點的方位(wei)。在(zai)進行(xing)工(gong)業衛生(sheng)檢(jian)測(ce)和(he)健康(kang)調(tiao)查(zha)的情況(kuang)時(shi)，具有數(shu)據記錄和(he)統計(ji)計(ji)算以及可(ke)以聯接計(ji)算機(ji)等(deng)功能的儀(yi)器(qi)應(ying)用(yong)起來就(jiu)非常方(fang)便。

目前，隨著(zhe)制造(zao)技(ji)術的發展(zhan)，便攜(xie)式多(duo)氣體(ti)（復(fu)合式(shi)）檢(jian)測(ce)儀(yi)也是我(wo)們(men)的壹(yi)個(ge)新(xin)的選(xuan)擇(ze)。由(you)於這(zhe)種檢(jian)測(ce)儀(yi)可(ke)以在(zai)壹(yi)臺主機(ji)上(shang)配備(bei)所(suo)需的多(duo)個氣(qi)體（無(wu)機/有機）檢(jian)測(ce)傳(chuan)感器，所(suo)以它具有體積小(xiao)、重量(liang)輕(qing)、相(xiang)應(ying)快、同(tong)時(shi)多(duo)氣體(ti)濃度(du)顯示的特點。更(geng)重要的是，泵(beng)吸(xi)式復(fu)合式(shi)氣體檢(jian)測(ce)儀(yi)的價格要比多(duo)個單(dan)壹(yi)擴散(san)式(shi)氣(qi)體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)便宜(yi)壹(yi)些(xie)，使(shi)用(yong)起來也更(geng)加方(fang)便。需要註意(yi)的是在(zai)選(xuan) 擇(ze)這(zhe)類檢(jian)測(ce)儀(yi)時(shi)，選(xuan)擇(ze)具有單(dan)獨(du)開(kai)關各個(ge)傳(chuan)感器功能的儀(yi)器(qi)，以防(fang)止由(you)於壹(yi)個(ge)傳(chuan)感器損害影響(xiang)其它(ta)傳(chuan)感器使(shi)用(yong)。同(tong)時(shi)，為(wei)了(le)避免(mian)由(you)於進(jin)水等(deng)堵塞吸氣(qi)泵情(qing)況(kuang)發生(sheng)，選(xuan)擇(ze)具有停泵警報(bao)的智(zhi)能泵設計(ji)的儀(yi)器(qi)也要安全壹(yi)些(xie)。

壹(yi)、生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)常見的有毒(du)、有(you)害氣(qi)體介紹(shao)

在(zai)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)對財產(chan)與人(ren)的健康(kang)、生(sheng)命造(zao)成危(wei)害的因素(su)大(da)體(ti)上可(ke)以分為(wei)物(wu)理、化學(xue)與生(sheng)物三方(fang)面(mian)。其(qi)中(zhong)化學(xue)因素(su)的影響(xiang)危害(hai)性(xing)zui大(da)。而有(you)毒有(you)害氣體(ti)又是(shi)化學(xue)因素(su)中(zhong)zui普遍(bian)、zui常(chang)見(jian)的部分。所(suo)以本(ben)部分重點介(jie)紹(shao)有毒(du)有害的氣體(ti)知(zhi)識。

根(gen)據危害我們(men)將(jiang)有毒有害氣體分(fen)為(wei)可(ke)燃(ran)氣(qi)體與有毒氣(qi)體(ti)兩大(da)類(lei)。有毒(du)氣(qi)體(ti)又根據他們(men)對人(ren)體(ti)不同(tong)的作(zuo)用(yong)機理分為(wei)刺(ci)激(ji)性氣(qi)體(ti)、窒息性氣體和(he)急性中(zhong)毒的有機(ji)氣(qi)體三大(da)類(lei)。

其中(zhong)刺(ci)激(ji)性氣(qi)體(ti)包(bao)括(kuo)氯(lv)氣(qi)、光(guang)氣(qi)、雙(shuang)光(guang)氣(qi)、二(er)氧(yang)化硫(liu)、氮(dan)氧(yang)化(hua)物、甲(jia)醛(quan)、氨氣、臭(chou)氧(yang)等(deng)氣體(ti)。刺(ci)激(ji)性氣(qi)體(ti)對機(ji)體(ti)作(zuo)用(yong)的特點是(shi)對皮(pi)膚(fu)、黏(nian)膜(mo)有(you)強(qiang)烈的刺(ci)激(ji)作(zuo)用(yong)，其中(zhong)壹(yi)些(xie)同(tong)時(shi)具有強(qiang)烈的腐蝕(shi)作(zuo)用(yong)。刺(ci)激(ji)性氣(qi)體(ti)對機(ji)體(ti)的損傷(shang)程(cheng)度(du)與(yu)其(qi)在(zai)水中(zhong)的溶(rong)解(jie)度與(yu)作(zuo)用(yong)部位(wei)有(you)關(guan)。壹(yi)般(ban)來說(shuo)，水溶(rong)性大(da)的化學(xue)物，如(ru)氯(lv)氣(qi)、氨氣、二(er)氧(yang)化硫(liu)等(deng)對眼(yan)和(he)上呼吸道(dao)迅速產(chan)生(sheng)刺(ci)激(ji)作(zuo)用(yong)，很快(kuai)出(chu)現(xian)眼(yan)和(he)上呼吸道(dao)的刺(ci)激(ji)癥狀；水溶(rong)性較小(xiao)的化學(xue)物，如(ru)光氣(qi)、二(er)氧(yang)化氮等(deng)，對下呼吸道(dao)及肺(fei)泡的作(zuo)用(yong)較明顯。刺(ci)激(ji)性氣(qi)體(ti)造成(cheng)的病變(bian)的嚴重程(cheng)度(du)除(chu)化(hua)學(xue)物本(ben)身的性質外(wai)，zui重要的是與(yu)接觸(chu)化(hua)學(xue)物的濃度(du)和(he)時(shi)間(jian)密(mi)切相關(guan)。短(duan)期(qi)接觸(chu)高(gao)濃度(du)刺(ci)激(ji)性氣(qi)體(ti)，可引(yin)起(qi)嚴重急性中(zhong)毒，而長(chang)期接觸(chu)低(di)濃度(du)則(ze)可造(zao)成(cheng)慢(man)性(xing)損(sun)傷(shang)。急性刺(ci)激(ji)性氣(qi)體(ti)中(zhong)毒通常(chang)先出現眼(yan)及上(shang)呼吸道(dao)刺(ci)激(ji)癥狀，如(ru)眼(yan)結(jie)膜(mo)充(chong)血(xue)、流(liu)淚(lei)、流涕(ti)、咽(yan)幹(gan)、咳嗽、胸悶(men)等(deng)癥狀，隨後(hou)這些(xie)癥狀可(ke)減(jian)輕或消(xiao)失，經過(guo)幾小(xiao)時(shi)至3天(tian)不等(deng)的潛伏期(qi)後(hou)癥狀突然重現(xian)，很快(kuai)加重，嚴(yan)重者(zhe)可發生(sheng)化學(xue)性支(zhi)氣(qi)管(guan)肺(fei)炎、肺(fei)水腫(zhong)，表現為(wei)劇烈咳(ke)嗽、咯(ge)白色或粉紅色泡沫痰、呼吸困(kun)難、發紺(gan)等(deng)，可因肺(fei)水腫(zhong)或並(bing)發急性呼吸窘迫癥等(deng)導(dao)致殘(can)廢(fei)。

窒息性氣體包(bao)括(kuo)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)、硫(liu)化(hua)氫(qing)、氰(qing)氫酸(suan)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)。這些(xie)化合物進(jin)入機(ji)體(ti)後導(dao)致的組織(zhi)細(xi)胞(bao)缺氧(yang)各(ge)不相(xiang)同(tong)。壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)進入體(ti)內(nei)後主(zhu)要與紅細(xi)胞(bao)的血紅蛋白結(jie)合(he)，形(xing)成碳(tan)氧血(xue)紅蛋白，以致使(shi)紅細(xi)胞(bao)失去攜氧能力，從而組(zu)織細(xi)胞(bao)得不到足(zu)夠的氧氣(qi)。氰(qing)化氫(qing)進入機(ji)體(ti)後，氰(qing)離子直接作(zuo)用(yong)於細(xi)胞(bao)色素(su)氧化(hua)酶，使(shi)其(qi)失去傳遞電子能力，結(jie)果(guo)導(dao)致細(xi)胞(bao)不能攝取和(he)利用(yong)氧，引(yin)起(qi)細(xi)胞(bao)內(nei)窒(zhi)息。甲烷(wan)本(ben)身對(dui)機(ji)體(ti)無(wu)明顯的毒害(hai)，其(qi)造成(cheng)的組織(zhi)細(xi)胞(bao)缺氧(yang)，實(shi)際是由(you)於吸(xi)入氣(qi)中(zhong)氧濃度(du)降(jiang)低(di)所(suo)致的缺氧(yang)性(xing)窒息。硫(liu)化(hua)氫(qing)進(jin)入機(ji)體(ti)後的作(zuo)用(yong)是多(duo)方面(mian)的。硫(liu)化(hua)氫(qing)與(yu)氧化(hua)型(xing)細(xi)胞(bao)色素(su)氧化(hua)酶中(zhong)的三價(jia)鐵結(jie)合(he)，抑(yi)制細(xi)胞(bao)呼吸酶的活性(xing)，導(dao)致組織(zhi)細(xi)胞(bao)缺氧(yang)硫(liu)化(hua)氫(qing)可(ke)與*的巰基結(jie)合(he)，使(shi)*失活，加重了(le)組織細(xi)胞(bao)的缺氧(yang)另外(wai)，高(gao)濃度(du)硫(liu)化(hua)氫(qing)通(tong)過(guo)對(dui)嗅(xiu)神經、呼吸道(dao)黏(nian)膜(mo)神經及頸(jing)動脈竇(dou)和(he)主動(dong)脈體的化學(xue)感受器的強(qiang)烈刺(ci)激(ji)，導(dao)致呼吸麻痹(bi)，甚(shen)至猝(cu)死(si)。

急性中(zhong)毒的有機(ji)溶(rong)劑有正(zheng)己烷(wan)、二(er)氯(lv)甲(jia)烷(wan)等(deng)。上述(shu)有機(ji)揮發性化合物同(tong)以上無(wu)機有毒氣(qi)體(ti)壹(yi)樣(yang)，也會對(dui)人(ren)體(ti)的呼吸系(xi)統(tong)與(yu)神經系(xi)統(tong)造(zao)成(cheng)危害，有的致癌，比(bi)如(ru)苯。由(you)於有(you)機化(hua)合物(wu)大(da)多(duo)為(wei)可(ke)燃(ran)的物質，所(suo)以對於有(you)機化(hua)合物(wu)的檢(jian)測(ce)以前大(da)多(duo)檢(jian)測(ce)他(ta)的爆炸(zha)性，但有機化合物(wu)的zui低爆(bao)炸(zha)極(ji)限遠(yuan)遠(yuan)大(da)於它(ta)的MAC（空(kong)間(jian)zui大(da)允(yun)許(xu)濃度(du)）的值。也就是(shi)說(shuo)，對(dui)有(you)機(ji)化合物的毒性(xing)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)是(shi)必(bi)要的，也是必(bi)須(xu)的。

可燃(ran)性(xing)氣體(ti)的危害(hai)主(zhu)要是氣(qi)體(ti)燃燒(shao)引起(qi)爆炸(zha)，從而對(dui)財產(chan)與人(ren)的生(sheng)命造(zao)成危(wei)害。但可燃氣體發生(sheng)爆炸(zha)必(bi)須(xu)具備(bei)壹(yi)定的條(tiao)件(jian)。壹(yi)定量(liang)的可燃(ran)氣(qi)體、足(zu)夠的氧氣(qi)與(yu)點燃(ran)的火源(yuan)。以上三個(ge)條(tiao)件(jian)缺壹(yi)不可(ke)。通(tong)常將(jiang)可燃氣體發生(sheng)爆炸(zha)的氣體(ti)濃度(du)稱(cheng)為(wei)zui低(di)爆(bao)炸(zha)極(ji)限，壹(yi)般(ban)用(yong)LEL表示(shi)。不同(tong)的可燃(ran)氣(qi)體具有不同(tong)的LEL。所(suo)以對於可(ke)燃氣(qi)體的檢(jian)測(ce)壹(yi)般(ban)檢(jian)測(ce)它(ta)的LEL。

                   ＊：隨氣(qi)體種類(lei)不同(tong)，其TWA、S、IDLH、MAC等(deng)值會(hui)有壹(yi)定的不同(tong)。

二(er)、有(you)毒有害氣(qi)體(ti)的檢(jian)測(ce)原(yuan)理與分(fen)類

氣(qi)體檢(jian)測(ce)器(qi)的關鍵(jian)的部件(jian)為(wei)傳(chuan)感器。氣體傳感器從原理可以分為(wei)三大(da)類(lei)：

A）利用(yong)物理化學(xue)性質的氣體(ti)傳(chuan)感器：如半導(dao)體(ti)、催化燃燒(shao)、固體(ti)導(dao)熱(re)、光(guang)離子化等(deng)。

B）利用(yong)物理性質的氣體(ti)傳(chuan)感器：如熱導(dao)、光(guang)幹(gan)涉、紅外(wai)吸(xi)收等(deng)。

C）利用(yong)電化(hua)學(xue)性質的氣體(ti)傳(chuan)感器：電流(liu)型(xing)、電勢(shi)型(xing)等(deng)。

下面(mian)將(jiang)結(jie)合(he)有(you)毒(du)有(you)害(hai)氣體檢(jian)測(ce)常(chang)用(yong)的幾種檢(jian)測(ce)器(qi)來介(jie)紹(shao)他們(men)的原理。

對於常(chang)見的可燃(ran)氣(qi)LEL的檢(jian)測(ce)，現(xian)在(zai)壹(yi)般(ban)用(yong)催化燃燒(shao)檢(jian)測(ce)器(qi)。它(ta)的原理如下，傳感器的核(he)心為(wei)壹(yi)惠(hui)通斯(si)電橋，其(qi)中(zhong)壹(yi)橋臂上有催化劑，當與(yu)可(ke)燃(ran)氣體(ti)接觸(chu)時(shi)，可(ke)燃(ran)氣(qi)體在(zai)有催化劑的電橋上(shang)燃燒(shao)，該(gai)橋臂的電阻(zu)發生(sheng)變化(hua)，其余(yu)橋臂的電阻(zu)不變(bian)化(hua)，從而引(yin)起整(zheng)個電路(lu)的輸出發生(sheng)變化(hua)，而該(gai)變(bian)化(hua)與(yu)可(ke)燃(ran)氣(qi)體的濃度(du)成(cheng)比例，從而實(shi)現對(dui)可燃氣體的檢(jian)測(ce)。從(cong)以上原(yuan)理可知(zhi)，通過(guo)該(gai)方(fang)法(fa)檢(jian)測(ce)可(ke)燃(ran)氣(qi)，它以催化燃燒(shao)為(wei)基(ji)礎(chu)，所(suo)以它的分辨(bian)率較低(di)。該(gai)方(fang)法(fa)的分辨(bian)率壹(yi)般(ban)為(wei)1%LEL，大(da)約為(wei)100PPm左右(you)。所(suo)以對於有(you)機氣(qi)體毒(du)性的檢(jian)測(ce)不能采(cai)用(yong)該(gai)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)。

對於常(chang)見有(you)毒氣(qi)體的檢(jian)測(ce)，特(te)別是無(wu)機毒氣，壹(yi)般(ban)采(cai)用(yong)的傳感器進行(xing)檢(jian)測(ce)。既定性(xing)又定量(liang)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)。該(gai)類(lei)傳(chuan)感器大(da)多(duo)為(wei)電化(hua)學(xue)傳感器。電化(hua)學(xue)傳感器壹(yi)般(ban)為(wei)三電極(ji)的形(xing)式。其(qi)中(zhong)目標(biao)氣(qi)體(ti)在(zai)工作(zuo)電極(ji)上發生(sheng)反應(ying)，產(chan)生(sheng)的電流(liu)通(tong)過(guo)對(dui)電極(ji)構成回路，參比電極(ji)為(wei)工(gong)作(zuo)電極(ji)提供(gong)合適(shi)的偏值。傳感器通過(guo)參比電極(ji)與工(gong)作(zuo)電極(ji)的催化劑實(shi)現選(xuan)擇(ze)性(xing)反應(ying)，即定性(xing)反應(ying)。回路(lu)產(chan)生(sheng)的電流(liu)與(yu)氣體的濃度(du)成(cheng)正比，實(shi)現定量(liang)反(fan)應(ying)。而壹(yi)般(ban)的氧氣(qi)傳(chuan)感器為(wei)兩電極(ji)傳感器，他的檢(jian)測(ce)原(yuan)理與三電極(ji)大(da)致相似，只(zhi)是(shi)采(cai)用(yong)三電極(ji)的傳感器的輸出更(geng)穩(wen)定，壽命更(geng)長。

對(dui)於有(you)機揮(hui)發性氣體毒性(xing)的檢(jian)測(ce)，以前壹(yi)般(ban)采(cai)用(yong)檢(jian)測(ce)管(guan)的方法(fa)，但由於檢(jian)測(ce)管(guan)的種類(lei)有(you)限，且精(jing)度不高(gao)，操(cao)作(zuo)麻煩(fan)，所(suo)以實(shi)際的應(ying)用(yong)受到影響(xiang)。目前世(shi)界(jie)上比(bi)較*的檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)為(wei)光(guang)離(li)子化檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)，它的原理為(wei)，通(tong)過(guo)壹(yi)紫外(wai)燈(deng)將(jiang)目標(biao)氣(qi)體(ti)電離(li)，離(li)子通過(guo)壹(yi)傳(chuan)感器收集形(xing)成電流(liu)，該(gai)電流(liu)與(yu)目標(biao)氣(qi)體(ti)的濃度(du)成(cheng)正比，從而實(shi)現對(dui)有機揮發性氣體的定量(liang)檢(jian)測(ce)，由(you)於是(shi)離子級(ji)別的檢(jian)測(ce)，所(suo)以該(gai)方(fang)法(fa)的分辨(bian)率高、響應(ying)時(shi)間(jian)快(kuai)。該(gai)方(fang)法(fa)的分辨(bian)率達到0.1PPm,zui高(gao)達到1PPb.從(cong)原理上可(ke)以知道(dao),凡能被電離(li)的有機(ji)物(wu)就能被儀(yi)器(qi)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce),而不能被電離(li)的物質就(jiu)不能被檢(jian)測(ce).由(you)於大(da)多(duo)書(shu)常見(jian)的無(wu)機氣體的IE都很(hen)高(gao),所(suo)以不會(hui)對(dui)檢(jian)測(ce)進(jin)行(xing)幹(gan)擾(rao).而大(da)多(duo)數(shu)的有機(ji)氣(qi)體都(dou)能被電離(li),所(suo)以該(gai)檢(jian)測(ce)器(qi)對(dui)有(you)機揮(hui)發性氣體來說(shuo),為(wei)寬(kuan)帶檢(jian)測(ce)器(qi).精(jing)度高、檢(jian)測(ce)範(fan)圍寬(kuan)、響應(ying)時(shi)間(jian)短(duan)、易操(cao)作(zuo)等(deng)特性(xing)決定了(le)該(gai)儀(yi)器(qi)特(te)別適於安全與(yu)工(gong)業衛生(sheng)領域(yu)的應(ying)用(yong)。

有毒(du)有(you)害(hai)氣體的檢(jian)測(ce)原(yuan)理和(he)應(ying)用(yong)

電化(hua)學(xue)傳感器

電化(hua)學(xue)傳感器可以檢(jian)測(ce)進(jin)入密(mi)閉(bi)空(kong)間(jian)和(he)在(zai)其間(jian)工(gong)作(zuo)時(shi)遇(yu)到的各類(lei)有(you)毒汙染物。目前，對(dui)於幹(gan)擾(rao)組份的響應(ying)較小(xiao)的特定物(wu)質傳(chuan)感器的數(shu)目還(hai)不是(shi)很(hen)多(duo)，大(da)約為(wei)20種左右(you)。另外(wai)壹(yi)些(xie)是(shi)寬(kuan)帶的汙染物傳感器。電化(hua)學(xue)傳感器的特點是(shi)體積(ji)小(xiao)、耗(hao)電小(xiao)、線(xian)性(xing)和(he)重復(fu)性較好、壽命較長(chang)。

市場(chang)上(shang)不僅可(ke)以見到安裝特定電化(hua)學(xue)傳感器的單(dan)壹(yi)氣(qi)體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)，還(hai)可(ke)以見到包(bao)含了(le)氧氣、易燃(ran)易爆(bao)氣(qi)體和(he)壹(yi)個(ge)到三個(ge)電化(hua)學(xue)傳感器的復(fu)合式(shi)密閉空(kong)間(jian)檢(jian)測(ce)儀(yi)。

特(te)定氣(qi)體電化(hua)學(xue)傳感器包(bao)括(kuo)下面(mian)幾部分：可(ke)以滲過(guo)氣(qi)體但不能滲過(guo)液(ye)體的擴散(san)式(shi)隔(ge)膜(mo)；酸(suan)性電解(jie)液(ye)槽（壹(yi)般(ban)為(wei)硫(liu)酸(suan)或磷酸(suan)）；傳感電極(ji)；測(ce)量(liang)電極(ji)；參比電極(ji)（三電極(ji)設計(ji)）；有些(xie)傳(chuan)感器還(hai)包(bao)括(kuo)壹(yi)個(ge)可(ke)以濾除(chu)幹(gan)擾(rao)組份的濾膜(mo)。

傳(chuan)感電極(ji)可以催化壹(yi)些(xie)特(te)殊(shu)的反應(ying)。隨傳(chuan)感器不同(tong)，待(dai)測(ce)物(wu)質將(jiang)在(zai)電極(ji)上發生(sheng)氧化(hua)或者還(hai)原(yuan)反應(ying)，並(bing)相對於測(ce)量(liang)電極(ji)產(chan)生(sheng)正或負(fu)的電位(wei)差。雙(shuang)電極(ji)系(xi)統(tong)意(yi)味(wei)著(zhe)測(ce)量(liang)電極(ji)的電位(wei)要保持恒(heng) 定，而實(shi)際上，由(you)於在(zai)兩個電極(ji)上發生(sheng)的反應(ying)都會(hui)使(shi)電極(ji)極(ji)化，因而也限制了(le)它們(men)可以檢(jian)測(ce)的 濃度(du)範(fan)圍。

三電極(ji)設計(ji)則(ze)有所(suo)不同(tong)，儀(yi)器(qi)測(ce)量(liang)的是在(zai)參考電極(ji)和(he)傳感電極(ji)之(zhi)間(jian)的電位(wei)變(bian)化(hua)，由(you)於參考電極(ji)不參與反應(ying)，它保(bao)持著(zhe)恒(heng)電位(wei)，此時(shi)電位(wei)的變化(hua)就(jiu)同(tong)濃度(du)的變化(hua)直接有關。傳感器產(chan)生(sheng)的電流(liu)直接同(tong)氣體(ti)的濃度(du)成(cheng)正比，並(bing)且有(you)很(hen)寬(kuan)的線(xian)性(xing)測(ce)量(liang)範(fan)圍。

City 公司(si)的CO傳感器(Courtesy City Technology, Ltd.)

便攜(xie)式直讀儀(yi)器(qi)的傳感器室(包(bao)括(kuo)PID,氧(yang)氣(qi)\電化(hua)學(xue)傳感器\易燃(ran)易爆(bao)氣(qi)體等(deng))

下面(mian)用(yong)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)在(zai)電化(hua)學(xue)傳感器上的氧化(hua)過(guo)程(cheng)描(miao)述(shu)壹(yi)下它的檢(jian)測(ce)機(ji)理和(he)非消(xiao)耗(hao)型(xing)傳感器的設計(ji)CO在(zai)傳感電極(ji)上的氧化(hua)：

CO + H₂O -> CO₂ + 2H⁺ + 2e^-

計(ji)數(shu)電極(ji)通過(guo)將(jiang)空(kong)氣(qi)或水中(zhong)的氧氣(qi)還(hai)原(yuan)對此進(jin)行(xing)平(ping)衡。

1/2 O₂ + 2 H⁺ + 2 e^- ->H2O

在(zai)檢(jian)測(ce)過(guo)程(cheng)中(zhong)消(xiao)耗(hao)的物質僅僅是(shi)CO分子、電能和(he)氧氣(qi)，這也是非消(xiao)耗(hao)型(xing)傳感器壽命較長(chang)的原因。傳(chuan)感器的壽命同(tong)它所(suo)測(ce)量(liang)汙染物無(wu)關，傳感器僅僅是(shi)測(ce)量(liang)的催化劑。在(zai)檢(jian)測(ce)過(guo)程(cheng)中(zhong)傳感 器沒有任何(he)的消(xiao)耗(hao)，它可以通過(guo)環(huan)境中(zhong)的氧氣(qi)和(he)微量(liang)水分(fen)得到補(bu)充。

其它(ta)氣(qi)體電化(hua)學(xue)傳感器也同(tong)樣是(shi)這種非消(xiao)耗(hao)型(xing)設計(ji)，包(bao)括(kuo)：氯(lv)氣(qi)、氫(qing)氣(qi)、硫(liu)化(hua)氫(qing)、二(er)氧(yang)化氮、磷化(hua)氫(qing)和(he)二(er)氧(yang)化硫(liu)等(deng)等(deng)。

有些(xie)操作(zuo)環(huan)境會限制電化(hua)學(xue)傳感器的使(shi)用(yong)，比如(ru)，壹(yi)個(ge)非消(xiao)耗(hao)型(xing)的硫(liu)化(hua)氫(qing)電化(hua)學(xue)傳感器就不能測(ce)量(liang)沒有氧氣的天(tian)然氣(qi)管(guan)道(dao)中(zhong)的硫(liu)化(hua)氫(qing)濃度(du)。因為(wei)此時(shi)壹(yi)旦(dan)傳(chuan)感器中(zhong)的氧氣(qi)消(xiao)耗(hao)殆盡，測(ce) 量(liang)也就結(jie)束了(le)。而在(zai)重新(xin)放(fang)置在(zai)氧氣(qi)恒(heng)定的空(kong)氣(qi)中(zhong)後，傳感器還(hai)會(hui)恢復(fu)正常(chang)。

事實(shi)上，如(ru)果電解(jie)液(ye)可以提供(gong)氧氣(qi)就(jiu)意味(wei)著(zhe)非消(xiao)耗(hao)型(xing)傳感器可以在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)檢(jian)測(ce)缺氧(yang)條(tiao)件(jian)下的汙染物濃度(du)。這(zhe)點對(dui)於某(mou)些氣(qi)體的校正就(jiu)十分(fen)有利，因為(wei)某(mou)些(xie)氣(qi)體，比如氯(lv)氣(qi)，在(zai)有氧(yang)氣(qi) 存(cun)在(zai)下的保存(cun)壽命很短(duan)，它(ta)的標準(zhun)氣體瓶(ping)中(zhong)壹(yi)般(ban)都是(shi)由(you)氮(dan)氣平衡而沒有氧氣。

有時(shi)需要在(zai)計(ji)數(shu)電極(ji)上使(shi)用(yong)壹(yi)個(ge)偏置電壓(ya)，這有助(zhu)於傳(chuan)感器對特定化(hua)合物(wu)的檢(jian)測(ce)。這(zhe)通(tong)常(chang)應(ying)用(yong)於電活(huo)性(xing)較弱(ruo)的氣體(ti)，比(bi)如氫(qing)氣和(he)壹(yi)氧(yang)化(hua)氮(dan)等(deng)。

有些(xie)汙染物（如氨和(he)氰化(hua)氫）的測(ce)定使(shi)用(yong)的是間(jian)接方法(fa)，它通過(guo)消(xiao)耗(hao)傳感器中(zhong)的物質，比(bi)如(ru)金的傳感電極(ji)，來建立(li)某(mou)種測(ce)量(liang)關(guan)系(xi)。

2 HCN + Au -> HAu(CN)₂ + H⁺ + e^-

此時(shi)，由(you)於測(ce)量(liang)會(hui)消(xiao)耗(hao)電極(ji)材料，所(suo)以這類(lei)傳(chuan)感器的壽命同(tong)它所(suo)暴露(lu)的濃度(du)有(you)很大(da)的關系(xi)。比(bi)如(ru)Cities公(gong)司(si)的氨傳感器如果連續暴露(lu)於2ppm氨氣之(zhi)中(zhong)，它的壽命大(da)約是(shi)壹(yi)年(nian)（或者稱(cheng)為(wei)2ppm年(nian)壽命）。如果暴(bao)露(lu)於4ppm的氨氣水平(ping)。則(ze)只(zhi)有(you)6個(ge)月(yue)的壽命。這樣，這(zhe)種氨的傳感器就不適(shi)合(he)於應(ying)用(yong)於化(hua)肥廠，因為(wei)此時(shi)的氨的濃度(du)平(ping)均都(dou)在(zai)20-30ppm左右(you)。

電化(hua)學(xue)傳感器性能比較穩(wen)定、壽命較長(chang)、耗(hao)電很(hen)小(xiao)、分(fen)辨率壹(yi)般(ban)可以達到0.1ppm（隨傳(chuan)感器不同(tong)有所(suo)不同(tong)）。它的溫度(du)適(shi)應(ying)性也比較寬(kuan)（有時(shi)可(ke)以在(zai)-40到50°C 間(jian)工(gong)作(zuo)）。然而，它(ta)的讀數(shu)溫(wen)度變(bian)化的影響(xiang)也比較大(da)。所(suo)以很多(duo)這種儀(yi)器(qi)都(dou)有(you)軟(ruan)硬(ying)件(jian)的溫度(du)補(bu)償處(chu)理。

電化(hua)學(xue)傳感器的主要缺點是(shi)幹(gan)擾(rao)。當然(ran)在(zai)設計(ji)上，我(wo)們(men)會盡可能排除或減少其它氣(qi)體(ti)的幹(gan)擾(rao)。比如(ru)，有些(xie)傳感器使(shi)用(yong)壹(yi)個(ge)過(guo)濾(lv)膜來去(qu)除(chu)其它(ta)物質的幹(gan)擾(rao)。檢(jian)測(ce)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)硫(liu)化(hua)氫(qing)傳(chuan)感器 的區別就是其過(guo)濾(lv)膜。過(guo)濾(lv)膜可以去除(chu)空(kong)氣(qi)中(zhong)的硫(liu)化(hua)氫(qing)。而壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)傳感器如果沒有這個過(guo)濾(lv) 膜，就被稱(cheng)為(wei)"雙(shuang)效"傳感器，它既可(ke)以檢(jian)測(ce)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)，又可以檢(jian)測(ce)硫(liu)化(hua)氫(qing)。壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)傳感器對硫(liu)化(hua)氫(qing)的相對(dui)響(xiang)應(ying)是3.5:1.0，這(zhe)意味(wei)著(zhe)10ppm的硫(liu)化(hua)氫(qing)可(ke)能在(zai)壹(yi)個(ge)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)傳感器上的讀數(shu)是(shi)10＊3.5或者35ppm。這有時(shi)是(shi)壹(yi)個(ge)不錯的選(xuan)擇(ze)，因為(wei)硫(liu)化(hua)氫(qing)的TWA值是(shi)10ppm而壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)是35ppm，這意味(wei)著(zhe)不論(lun)是(shi)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)或者硫(liu)化(hua)氫(qing)超(chao)標都(dou)會(hui)引起(qi)儀(yi)器(qi)報(bao)警。

由(you)於壹(yi)種傳(chuan)感器會對多(duo)種氣(qi)體(ti)同(tong)時(shi)響(xiang)應(ying)，用(yong)戶無(wu)法(fa)認定是(shi)那(na)種氣(qi)體(ti)引(yin)起(qi)讀數(shu)，也就是(shi)，用(yong)戶無(wu)法(fa)確定那(na)種危(wei)險存(cun)在(zai)，這也是很(hen)麻(ma)煩(fan)的事情。

的"雙(shuang)效"壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)/硫(liu)化(hua)氫(qing)傳(chuan)感器采(cai)用(yong)4電極(ji)"COSH"設計(ji)，它包(bao)含兩個分(fen)離的傳感電極(ji)，壹(yi)個(ge)用(yong)於檢(jian)測(ce)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)，壹(yi)個(ge)用(yong)於檢(jian)測(ce)硫(liu)化(hua)氫(qing)。每個(ge)傳感器提供(gong)壹(yi)個(ge)獨(du)立(li)的特定檢(jian)測(ce)並(bing)且可(ke) 以分別校正。為(wei)了(le)增(zeng)加選(xuan)擇(ze)性(xing)，傳感器*行(xing)硫(liu)化(hua)氫(qing)的測(ce)定，而後(hou)通過(guo)反(fan)應(ying)去除(chu)硫(liu)化(hua)氫(qing)，使(shi)之(zhi) 無(wu)法(fa)到達檢(jian)測(ce)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)的電極(ji)。從而減(jian)少相互間(jian)的幹(gan)擾(rao)。

如果(guo)可以確認(ren)汙染物的存在(zai)，使(shi)用(yong)傳感器。

無(wu)論如何(he)，測(ce)量(liang)幹(gan)擾(rao)還(hai)是(shi)存在(zai)的。在(zai)某些(xie)情(qing)況(kuang)下，幹(gan)擾(rao)是正(zheng)的，傳感器的讀數(shu)比(bi)實(shi)際值要大(da)；有(you)些則(ze)相反(fan)。還(hai)原(yuan)性氣(qi)體，比如(ru)硫(liu)化(hua)氫(qing)和(he)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)會在(zai)電極(ji)上氧(yang)化，而氧(yang)化性(xing)氣體，比(bi)如氯(lv)氣(qi)、二(er)氧(yang)化氮和(he)臭(chou)氧(yang)，則(ze)在(zai)電極(ji)上還(hai)原(yuan)。由於它(ta)們(men)不同(tong)的行(xing)為(wei)，它(ta)們(men)的幹(gan)擾(rao)也就有(you)所(suo)不同(tong)。

傳感器輸出上的影響(xiang)

下表列出了(le)電化(hua)學(xue)傳感器可能發生(sheng)的幹(gan)擾(rao)。隨反(fan)應(ying)性質的不同(tong)，可以存在(zai)正或負(fu)的幹(gan)擾(rao)。每次測(ce)量(liang)都(dou)以100ppm幹(gan)擾(rao)氣體(ti)進行(xing)，幹(gan)擾(rao)以百分(fen)數(shu)表(biao)示。

用(yong)戶應(ying)當對(dui)這些幹(gan)擾(rao)有壹(yi)些(xie)了(le)解(jie)，舉壹(yi)個(ge)例(li)子，氯(lv)氣(qi)傳(chuan)感器會對10ppm的硫(liu)化(hua)氫(qing)有(you)大(da)約0.3ppm的讀數(shu)，或者說(shuo)，如(ru)果(guo)測(ce)量(liang)時(shi)存(cun)在(zai)10ppm的硫(liu)化(hua)氫(qing)，那(na)麽氯(lv)氣(qi)的讀數(shu)應(ying)當"去(qu)除"0.3ppm。

必(bi)須(xu)強(qiang)調的是，表(biao)中(zhong)的內容僅供(gong)參考，不能用(yong)於實(shi)際過(guo)程(cheng)的計(ji)算。不同(tong)的廠家(jia)可能已經(jing)對他(ta)們(men)的傳感器進行(xing)了(le)改進。

金(jin)屬氧(yang)化物半(ban)導(dao)體(ti)傳(chuan)感器

金屬氧化物(wu)半導(dao)體(ti)傳(chuan)感器（MOS）既可(ke)以用(yong)於檢(jian)測(ce)ppm級(ji)的有毒(du)氣(qi)體也可以用(yong)於檢(jian)測(ce)百分(fen)比(bi)濃度(du)的易燃(ran)易爆(bao)氣(qi)體。正(zheng)如前面(mian)討(tao)論的那(na)樣，MOS傳感器由壹(yi)個(ge)金(jin)屬(shu)半導(dao)體(ti)（比(bi)如SnO₂)構成。在(zai)清(qing)潔空(kong)氣(qi)中(zhong)，它的電導(dao)很(hen)低(di)，而遇(yu)到還(hai)原(yuan)性氣(qi)體，比如(ru)壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)或可燃性氣(qi)體(ti)，傳(chuan)感元件(jian)的 電導(dao)會(hui)增(zeng)加。如(ru)果(guo)控制傳(chuan)感元件(jian)的溫度(du)，可(ke)以對不同(tong)的物質有(you)壹(yi)定的選(xuan)擇(ze)性(xing)。

金屬(shu)氧化物半(ban)導(dao)體(ti)傳(chuan)感器 (MOS) （Ergonomics, Inc, 1996.)

MOS傳感器是壹(yi)個(ge)寬(kuan)帶檢(jian)測(ce)裝置，它(ta)們(men)可以對很(hen)多(duo)有毒(du)氣體和(he)易燃(ran)易爆(bao)氣(qi)體響(xiang)應(ying)，這裏(li)也包(bao)括(kuo)很(hen)難用(yong)其它(ta)方(fang)法(fa)檢(jian)測(ce)的鹵代(dai)烴(ting)。這種非選(xuan)擇(ze)性(xing)在(zai)存在(zai)未(wei)知(zhi)氣(qi)體(ti)的情況(kuang)下很有(you)用(yong)，此時(shi)，檢(jian)測(ce) 出(chu)有(you)和(he)沒有就已經(jing)足(zu)夠了(le)。

對於特(te)定氣(qi)體的靈敏度(du)是由數(shu)學(xue)方法(fa)決定的，壹(yi)般(ban)的做(zuo)法(fa)是將(jiang)儀(yi)器(qi)用(yong)壹(yi)系(xi)列的曲線(xian)編(bian)程(cheng)，如(ru)果(guo)待(dai)測(ce)物(wu)質性(xing)質已知(zhi)，則(ze)將(jiang)儀(yi)器(qi)的讀數(shu)調(tiao)整(zheng)到合(he)適的響應(ying)上。

MOS傳(chuan)感器的主要缺點是(shi)很難解(jie)釋讀數(shu)、濕度(du)影響(xiang)較大(da)。當(dang)濕度(du)增(zeng)加時(shi)，傳(chuan)感器的輸出也增(zeng)加。而當(dang)濕度(du)降(jiang)低(di)時(shi)，它(ta)的讀數(shu)即(ji)使(shi)在(zai)存在(zai)汙染物時(shi)也可能很低，甚(shen)至為(wei)零(ling)。有時(shi)由(you)於選(xuan)擇(ze)曲 線(xian)錯誤，可能會有誤報警。另外(wai)壹(yi)個(ge)問(wen)題(ti)是MOS傳感器對常見汙染物的檢(jian)測(ce)線(xian)性(xing)範(fan)圍相對(dui)較窄(zhai)。在(zai)線(xian)性(xing)範(fan)圍之(zhi)內，檢(jian)測(ce)結(jie)果(guo)很(hen)準(zhun)確，而壹(yi)旦(dan)濃度(du)落在(zai)線(xian)性(xing)範(fan)圍之(zhi)外(wai)，就(jiu)只(zhi)能確定"有(you)或無(wu)"的檢(jian)測(ce)了(le)，此時(shi)，它(ta)也就無(wu)法(fa)提供(gong)準(zhun)確的定量(liang)測(ce)定。

離(li)子化檢(jian)測(ce)器(qi)簡介

危(wei)險處(chu)理的初始(shi)目標(biao)是(shi)先決定所(suo)有的汙染物水平(ping)，然後用(yong)更(geng)為(wei)的分析(xi)方(fang)法(fa)來確認(ren)初(chu)始(shi)確認(ren)結(jie)果(guo)。常(chang)用(yong)的檢(jian)測(ce)揮(hui)發性有機化合(he)物（VOC）的實(shi)時(shi)檢(jian)測(ce)的方法(fa)是離子化檢(jian)測(ce)器(qi)。壹(yi)個(ge)能量(liang)源(yuan)將(jiang)中(zhong)性分子中(zhong)的壹(yi)個(ge)電子脫(tuo)開(kai)，所(suo)形(xing)成的帶電粒(li)子被稱(cheng)為(wei)離(li)子。離子化檢(jian)測(ce)器(qi)使(shi)用(yong)收集(ji)盤(pan)將(jiang) 離子收集形(xing)成的電流(liu)同(tong)待(dai)測(ce)汙染物的濃度(du)成(cheng)正比。 離子化過(guo)程(cheng)可(ke)以表述(shu)如(ru)下：

R -> R⁺ + e^-

將(jiang)電子從分子中(zhong)分離所(suo)需要的能量(liang)被(bei)稱(cheng)為(wei)電離(li)電位(wei)(IP)，它(ta)的單(dan)位(wei)是(shi)電子伏特(te)(eV)。

光(guang)離子化檢(jian)測(ce)器(qi)(PID)使(shi)用(yong)紫外(wai)光(guang)源(yuan)作(zuo)為(wei)離(li)子化能量(liang)源(yuan)，而火焰(yan)離子化檢(jian)測(ce)器(qi)（FID）使(shi)用(yong)氫焰(yan)作(zuo)為(wei)離(li)子化源(yuan)。但不論(lun)那(na)種離(li)子源(yuan)，它(ta)的能量(liang)都(dou)要大(da)於被(bei)檢(jian)測(ce)物(wu)質的IP，才(cai)能對其進行(xing)檢(jian)測(ce)。離(li)子化檢(jian)測(ce)器(qi)是(shi)非的，因此它(ta)必(bi)須(xu)同(tong)其它(ta)的檢(jian)測(ce)手段(duan)結(jie)合(he)。下表是(shi)壹(yi)些(xie)常(chang)見(jian)化學(xue)物質的電離(li)電位(wei)。

壹(yi)些(xie)化(hua)合(he)物的電離(li)電位(wei)

可(ke)以看(kan)出(chu)，水、氧(yang)氣、壹(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)其它(ta)自然界(jie)存在(zai)組份的離子化所(suo)需要的能量(liang)較高(gao)。

具有PID和(he)FID的檢(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)應(ying)當是(shi)檢(jian)測(ce)技(ji)術的補充(chong)而不是(shi)壹(yi)種取(qu)代(dai)。因為(wei)它(ta)們(men)都不可(ke)能檢(jian)測(ce)所(suo)有的汙染物。

離子化檢(jian)測(ce)器(qi)是(shi)非的，也就是(shi)它(ta)們(men)對可(ke)檢(jian)測(ce)的組份提供(gong)的是壹(yi)種"寬(kuan)帶"檢(jian)測(ce)。同(tong)時(shi)，儀(yi)器(qi)的讀數(shu)也同(tong)校正儀(yi)器(qi)時(shi)所(suo)用(yong)的氣體(ti)有(you)關，只(zhi)有(you)檢(jian)測(ce)標(biao)定過(guo)的氣體(ti)才(cai)可以得到準(zhun)確的結(jie)果(guo)， 而其(qi)它氣(qi)體的讀數(shu)可(ke)能比實(shi)際濃度(du)高(gao)或者低（當然(ran)，可(ke)以使(shi)用(yong)校正系(xi)數(shu)進(jin)行(xing)換(huan)算(suan)，這點在(zai)以後 內(nei)容中(zhong)還(hai)要提及）。盡管(guan)PID和(he)FID都可(ke)以檢(jian)測(ce)ppm甚(shen)至ppb級(ji)的汙染物的存在(zai)，但是只(zhi)有(you)在(zai)其它(ta)檢(jian)測(ce)技(ji)術確認(ren)以後，它(ta)們(men)才(cai)能作(zuo)為(wei)定量(liang)儀(yi)器(qi)使(shi)用(yong)。

離子化檢(jian)測(ce)器(qi)只(zhi)能檢(jian)測(ce)特(te)定的氣體(ti)和(he)蒸氣(qi)，它不能檢(jian)測(ce)非揮發性的液(ye)體和(he)固體(ti)、氣溶(rong)膠(jiao)和(he)某些(xie)有毒氣體和(he)蒸氣(qi)。由於這(zhe)種限制，即(ji)使(shi)是(shi)離子化檢(jian)測(ce)器(qi)的讀數(shu)為(wei)零(ling)也不能保證環(huan)境周圍沒 有汙染物的存在(zai)。

光離(li)子化檢(jian)測(ce)器(qi) (PID)

光(guang)離(li)子化檢(jian)測(ce)器(qi)使(shi)用(yong)壹(yi)個(ge)高(gao)能量(liang)的紫外(wai)燈(deng)提供(gong)離子化的能量(liang)，該(gai)能量(liang)取(qu)決於它(ta)所(suo)產(chan)生(sheng)的紫外(wai)光(guang)的能量(liang)。可(ke)以根據所(suo)檢(jian)測(ce)化(hua)合(he)物(wu)的不同(tong)使(shi)用(yong)不同(tong)的紫外(wai)燈(deng)。光離子化過(guo)程(cheng)如(ru)下：

RH + hu -> RH⁺ + e^-

量(liang)子hu代表等(deng)於或大(da)於RH（待(dai)測(ce)分(fen)子）的能量(liang)。壹(yi)般(ban)講(jiang)，分子越小(xiao)，它(ta)的結(jie)合(he)能就越大(da)，IP也就越(yue)高(gao)。而較大(da)的分子，或具有雙(shuang)鍵(jian)、三鍵(jian)的分子，IP值較低(di)。被離子化的組份被離子腔收集(ji)產(chan)生(sheng)電流(liu)，而電流(liu)正(zheng)比於濃度(du)。

紫外(wai)燈(deng)發出的能量(liang)決定了(le)它所(suo)能檢(jian)測(ce)的化合(he)物(wu)的種類(lei)。現(xian)在(zai)可以選(xuan)擇(ze)的能量(liang)有(you)9.5、9.8、10.0、10.2、10.6、11.7和(he)11.8 eV（隨制造(zao)商(shang)不同(tong)）。大(da)多(duo)數(shu)的產(chan)品允(yun)許(xu)在(zai)同(tong)壹(yi)臺儀(yi)器(qi)上(shang)使(shi)用(yong)不同(tong)能量(liang)的紫外(wai)燈(deng)。所(suo)選(xuan)擇(ze)的燈的能量(liang)越(yue)低(di)、可能檢(jian)測(ce)的化合(he)物(wu)種類(lei)就(jiu)越(yue)少。反之(zhi)亦然(ran)。

燈的能量(liang)越(yue)高(gao)，它所(suo)受到的物理限制也就越(yue)多(duo)。通常(chang)，燈的能量(liang)越(yue)高(gao)，它的壽命就越短(duan)。PID燈(deng)是由壹(yi)個(ge)充(chong)滿(man)低壓(ya)單(dan)壹(yi)氣(qi)體(ti)或混合氣體(ti)（氧(yang)氣(qi)、氮氣(qi)、氫氣(qi)或氪氣）的玻璃泡(pao)構成。通過(guo)電流(liu)和(he)輻(fu)射(she)波使(shi)這(zhe)些氣體激(ji)發產(chan)生(sheng)紫外(wai)光(guang)，光束通過(guo)壹(yi)個(ge)窗(chuang)口(kou)射(she)出。較高(gao)能量(liang)的燈(11.7eV和(he)11.8eV)的窗(chuang)口(kou)材料是由(you)氟(fu)化(hua)鋰制成(cheng)的，它很(hen)容易吸(xi)收(shou)水分(fen)和(he)被燈(deng)自己發出的紫外(wai)光(guang)照射(she)而衰(shuai)變。因此，高(gao)能量(liang)燈(deng)的壽命比較短(duan)。在(zai)壹(yi)般(ban)操作(zuo)下可以使(shi)用(yong)1或2個月。另外(wai)，盡管(guan)高(gao)能量(liang)燈(deng)發出的能量(liang)會(hui)使(shi)更(geng)多(duo)的物質離(li)子化，但它產(chan)生(sheng)的光通(tong)量(liang)卻要比低(di)能量(liang)燈(deng)少，這就意(yi)味(wei)著(zhe)高(gao)能量(liang)燈(deng)的 離子化電流(liu)比(bi)較低(di)也容易產(chan)生(sheng)漂(piao)移(yi)。

光離(li)子化檢(jian)測(ce)儀(yi)原(yuan)理示意(yi)圖（RAE Inc）

通(tong)過(guo)選(xuan)擇(ze)燈(deng)的能量(liang)也可能改變選(xuan)擇(ze)性(xing)，比如(ru)，9.8eV燈的能量(liang)輸出已足(zu)夠於檢(jian)測(ce)苯（IP為(wei)9.24eV），但對於很(hen)多(duo)其它(ta)物質的離子化就不足(zu)，也就是(shi)無(wu)法(fa)檢(jian)測(ce)到。需要註意(yi)的是，9.8eV燈(deng)窗(chuang)口(kou)材料（氟化(hua)鈣(gai)，或者夾有氟(fu)化(hua)鈣(gai)的三明治結(jie)構）的壽命較短(duan)，正(zheng)常操作(zuo)下可以持續6個月(yue)。

10.6eV燈的窗(chuang)口(kou)（氟化鎂）既不會(hui)吸(xi)收水蒸(zheng)氣也不會(hui)被(bei)紫外(wai)線(xian)損(sun)壞(huai)，因此10.6 eV 燈(deng)的壽命就長壹(yi)些(xie)，在(zai)壹(yi)般(ban)操作(zuo)下可以連續使(shi)用(yong)1-2年(nian)，同(tong)時(shi)，10.6eV燈(deng)的能量(liang)也足(zu)以檢(jian)測(ce)大(da)多(duo)數(shu)的VOC，這樣(yang)10.6eV燈(deng)的使(shi)用(yong)也就廣(guang)泛(fan)得多(duo)。

PID儀(yi)器(qi)是(shi)非特性(xing)的，儀(yi)器(qi)的讀數(shu)是(shi)所(suo)有可(ke)檢(jian)測(ce)物(wu)質的信號之(zhi)和(he)。同(tong)時(shi)，由(you)於離(li)子電位(wei)和(he)其它(ta)物理性質的不同(tong)，相同(tong)濃度(du)的其它(ta)氣(qi)體可(ke)能產(chan)生(sheng)的讀數(shu)不同(tong)。這樣(yang)，PID的讀數(shu)總(zong)是跟(gen)校準(zhun)氣體有(you)關(guan)。校正是(shi)建立(li)在(zai)對於壹(yi)個(ge)已知(zhi)濃度(du)的已知(zhi)氣體(ti)相(xiang)應(ying)的離子電流(liu)的基礎(chu)上(shang)。其它(ta)氣體的儀(yi) 器(qi)響(xiang)應(ying)是和(he)它們(men)本(ben)身的性質有(you)關(guan)的，壹(yi)個(ge)10ppm的讀數(shu)表(biao)明儀(yi)器(qi)產(chan)生(sheng)了(le)壹(yi)個(ge)與(yu)10ppm校正氣(qi)體相(xiang)同(tong)的離子電流(liu)。其(qi)它氣體(ti)得到這(zhe)個讀數(shu)的實(shi)際濃度(du)可(ke)能多(duo)於也可能少於這(zhe)個值(zhi)。

由於PID讀數(shu)總(zong)是和(he)校正氣(qi)體有(you)關，因此這(zhe)個(ge)讀數(shu)應(ying)當表(biao)述為(wei)與(yu)校正氣(qi)體相(xiang)關的ppm單(dan)位(wei)，或者PID單(dan)位(wei)，而不要使(shi)用(yong)實(shi)際的濃度(du)值(zhi)，除非檢(jian)測(ce)的汙染物同(tong)校正氣(qi)體壹(yi)樣(yang)，或者儀(yi)器(qi)的讀數(shu)已經(jing)得到校正。大(da)多(duo)數(shu)的儀(yi)器(qi)制造(zao)商(shang)會提供(gong)壹(yi)個(ge)表(biao)格，或者在(zai)儀(yi)器(qi)中(zhong)存儲(chu)壹(yi)個(ge)數(shu)據庫(ku)來校正讀 數(shu)。更(geng)為(wei)*的設計(ji)則(ze)是允(yun)許(xu)用(yong)戶存(cun)儲(chu)壹(yi)系(xi)列的曲線(xian)，然(ran)後(hou)調(tiao)出(chu)來得到待(dai)測(ce)物(wu)質的實(shi)際濃度(du)。

需要強(qiang)調的是，使(shi)用(yong)各類(lei)校正系(xi)數(shu)時(shi)也要遵循制造(zao)商(shang)的建議(yi)。在(zai)實(shi)際應(ying)用(yong)中(zhong)，校正系(xi)數(shu)可(ke)能受到環(huan)境條(tiao)件(jian)，比(bi)如(ru)溫(wen)度(du)和(he)濕度(du)的影響(xiang)。尤其是(shi)濕度(du)。盡管(guan)水蒸(zheng)氣（IP為(wei)12.59eV）不能被PID燈離子化，但水蒸(zheng)氣可以在(zai)離子化腔中(zhong)反射(she)、散射(she)和(he)吸收(shou)紫外(wai)線(xian)，因此，水蒸(zheng)氣對於低(di)濃度(du)的汙染物讀數(shu)還(hai)是(shi)會有(you)阻礙(ai)。非離子化的蒸氣(qi)（那(na)些IP值大(da)於燈(deng)能量(liang)的汙染物），比如甲(jia)烷(wan)，也可能像水蒸(zheng)氣那(na)樣散射(she)紫外(wai)光(guang)，從而降(jiang)低(di)檢(jian)測(ce)器(qi)的靈敏度(du)。對於某(mou)些PID設計(ji)，甚(shen)至高(gao)濃度(du)的氧氣(qi)也會對(dui)測(ce)定靈(ling)敏度(du)有影響(xiang)。基本(ben)上說(shuo)，離(li)子化腔和(he)電流(liu)收(shou)集板間(jian)的距(ju)離越短(duan)，散(san)射(she)和(he)降(jiang)低(di)的可能性越小(xiao)，因此這(zhe)種影響(xiang)同(tong)檢(jian)測(ce)器(qi)的設計(ji)有很(hen)大(da)的關系(xi)。

采(cai)樣(yang)進到檢(jian)測(ce)腔中(zhong)的灰塵(chen)和(he)顆粒同(tong)樣會(hui)降(jiang)低(di)檢(jian)測(ce)器(qi)的靈敏度(du)，同(tong)樣，沈(chen)積在(zai)窗(chuang)口(kou)上的顆粒也可能減少燈對樣(yang)品的輻(fu)射(she)，水蒸(zheng)氣或其它較熱(re)的氣體(ti)和(he)蒸氣(qi)在(zai)窗(chuang)口(kou)上的冷凝也有同(tong)樣的影響(xiang) 。因此，有(you)些(xie)制造(zao)商(shang)建議(yi)在(zai)每次使(shi)用(yong)前對(dui)燈(deng)進行(xing)清(qing)洗。清(qing)洗的頻(pin)度同(tong)通過(guo)檢(jian)測(ce)腔的氣流(liu)有(you)很大(da) 的關系(xi)，在(zai)"軸(zhou)向"氣流(liu)設計(ji)中(zhong)，氣流直接射(she)向燈的表面(mian)，可(ke)能會增(zeng)加汙染物沈積的機會(hui)，而"切向"氣流(liu)設計(ji)則(ze)是氣(qi)流(liu)平(ping)行(xing)通(tong)過(guo)燈(deng)的表面(mian)，就(jiu)可能減少這種影響(xiang)。進壹(yi)步(bu)的改進可(ke)以是氣(qi)流(liu)以壹(yi)定的角度(du)進(jin)入，這(zhe)種"3D"設計(ji)進壹(yi)步(bu)的減少了(le)沈積的機會(hui)，也大(da)大(da)減(jian)少了(le)清(qing)洗的頻(pin)度。

不論(lun)何(he)種設計(ji)，在(zai)顯示某些癥狀時(shi)，檢(jian)測(ce)器(qi)和(he)燈還(hai)是(shi)需要清(qing)洗。這(zhe)些癥狀包(bao)括(kuo)：零(ling)點漂(piao)移(yi)、靈敏度(du)降(jiang)低(di)明顯等(deng)等(deng)。定期(qi)對傳(chuan)感器進行(xing)清(qing)洗會(hui)清(qing)除沈(chen)積，恢復(fu)燈的靈敏度(du)。清(qing)洗時(shi)要十分(fen)小(xiao)心不要碰(peng)壞燈(deng)的窗(chuang)口(kou)，否則(ze)就需要及時(shi)更(geng)換。

過(guo)去(qu)，光離子檢(jian)測(ce)器(qi)給(gei)人(ren)的印象(xiang)是笨(ben)重、不穩(wen)定和(he)價格昂貴，這(zhe)大(da)大(da)限制了(le)它們(men)在(zai)密閉(bi)空(kong)間(jian)進(jin)入中(zhong)的使(shi)用(yong)。在(zai)過(guo)去(qu)的幾年(nian)中(zhong)，這些已經(jing)有了(le)巨(ju)大(da)的改進，今天(tian)，壹(yi)個(ge)結(jie)構小(xiao)巧(qiao)、復(fu)合式(shi) 的，包(bao)括(kuo)LEL、氧(yang)氣(qi)、電化(hua)學(xue)傳感器和(he)小(xiao)型(xing)化的光離(li)子檢(jian)測(ce)器(qi)已經(jing)應(ying)用(yong)於越(yue)來越(yue)多(duo)的密閉(bi)空(kong)間(jian)進(jin)入的檢(jian)測(ce)之(zhi)中(zhong)。而且，在(zai)其它(ta)的壹(yi)些(xie)領域(yu)，比如(ru)軍事和(he)民用(yong)航空(kong)的機翼(yi)維(wei)修(xiu)，PID檢(jian)測(ce)已經(jing)成為(wei)行(xing)業規範(fan)。

火焰(yan)離子化檢(jian)測(ce)器(qi)

火焰(yan)離子化檢(jian)測(ce)器(qi)使(shi)用(yong)氫焰(yan)作(zuo)為(wei)離(li)子化能量(liang)，它(ta)也可以檢(jian)測(ce)大(da)多(duo)數(shu)的有機(ji)化(hua)合物(wu)。在(zai)清(qing)潔空(kong)氣(qi)中(zhong)，氫焰(yan)是沒有離子和(he)不導(dao)電的，壹(yi)旦(dan)碳(tan)氫(qing)鍵(jian)或碳碳鍵(jian)通(tong)過(guo)下面(mian)的方式(shi)電離(li)：

RH + O ->RHO+ + e^- + CO₂ + H₂O

帶(dai)正電荷(he)的碳離(li)子就會被收(shou)集在(zai)負(fu)電盤(pan)上(shang)，離子電流(liu)正(zheng)比於碳(tan)氫化(hua)合物(wu)的濃度(du)。

PID和(he)FID之(zhi)間(jian)的不同(tong)之(zhi)處(chu)在(zai)於不同(tong)物質之(zhi)間(jian)的靈敏度(du)差別。由於IP值(zhi)的不同(tong)，PID對不同(tong)化合(he)物鍵(jian)的靈敏度(du)會有很(hen)大(da)的不同(tong)，但FID對不同(tong)物質的靈敏度(du)變化不大(da)，因為(wei)打(da)碎同(tong)樣的碳氫(qing)鍵(jian)和(he)碳碳(tan)鍵(jian)的能量(liang)相(xiang)對(dui)壹(yi)致。另壹(yi)個(ge)顯著(zhu)不同(tong)指(zhi)出(chu)在(zai)於，FID可(ke)以檢(jian)測(ce)甲(jia)烷(wan)，而PID不能。在(zai)傳統(tong)意(yi)義(yi)上(shang)，FID更(geng)適合(he)於檢(jian)測(ce)ppm級(ji)的甲烷(wan)和(he)飽和(he)的、不飽(bao)和(he)鏈(lian)狀(zhuang)烷(wan)烴(ting)。但由於氫(qing)氧基(ji)（-OH）或氯(lv)基(ji)（Cl-）功(gong)能團會降(jiang)低(di)FID的靈敏度(du)，因此像氯(lv)、氨氣和(he)氰化(hua)氫等(deng)無(wu)機物就無(wu)法(fa)檢(jian)測(ce)。

由(you)於在(zai)使(shi)用(yong)FID時(shi)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)的壹(yi)個(ge)高(gao)壓(ya)（16Mpa）氫氣瓶(ping)，因此它(ta)的充裝和(he)存儲(chu)可能在(zai)實(shi)際應(ying)用(yong)中(zhong)遇到比(bi)較大(da)的麻煩(fan)。另外(wai)，壹(yi)個(ge)燃(ran)燒(shao)的氫焰(yan)也不是(shi)本(ben)質安全的，這使(shi)之(zhi)無(wu)法(fa)應(ying)用(yong)於含(han)有易燃(ran)易爆(bao)氣(qi)體的場(chang)合(he)，碳的沈積(ji)也會對(dui)檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度(du)造成影響(xiang)。

盡管(guan)FID相(xiang)對過(guo)去(qu)已經(jing)有了(le)相當大(da)的改進，但它們(men)還(hai)是(shi)很少應(ying)用(yong)於密(mi)閉空(kong)間(jian)進(jin)入的測(ce)量(liang)之(zhi)中(zhong)?紅外(wai)檢(jian)測(ce)器(qi)

過(guo)去(qu)，紅外(wai)檢(jian)測(ce)儀(yi)就(jiu)是(shi)壹(yi)個(ge)笨(ben)重和(he)昂貴的光譜儀(yi)。只(zhi)有(you)經(jing)過(guo)培(pei)訓的人(ren)員(yuan)才(cai)能操作(zuo)並(bing)得到準(zhun)確的結(jie)果(guo)。但是現代電子學(xue)和(he)信號處(chu)理技(ji)術的發展(zhan)已經(jing)改變了(le)這種概(gai)念(nian)，現(xian)在(zai)已經(jing)有了(le)越來越(yue)多(duo)的用(yong)於檢(jian)測(ce)特(te)定物(wu)質檢(jian)測(ce)的固定光(guang)程(cheng)紅外(wai)檢(jian)測(ce)器(qi)，比(bi)如(ru)用(yong)來檢(jian)測(ce)ppm級(ji)的二(er)氧(yang)化碳、氟裏(li)昂和(he)甲烷(wan)以及其(qi)它壹(yi)些(xie)碳(tan)氫(qing)化合物的儀(yi)器(qi)。

紅外(wai)分(fen)光光度(du)計(ji)

現場(chang)紅外(wai)光(guang)度計(ji)包(bao)括(kuo)壹(yi)個(ge)寬(kuan)帶範(fan)圍 (2.5 to 14.5μm)的紅外(wai)光(guang)源(yuan)和(he)壹(yi)個(ge)可(ke)變(bian)光程(cheng)的氣體(ti)池(chi)。光程(cheng)越(yue)長(chang)，它(ta)的靈敏度(du)越高。改變光(guang)程(cheng)可(ke)以改變檢(jian)測(ce)的線(xian)性(xing)範(fan)圍（比如(ru)從ppm到百分(fen)比(bi)濃度(du)的測(ce)定）。通(tong)過(guo)泵(beng)將(jiang)空(kong)氣(qi)樣(yang)品引(yin)入檢(jian)測(ce)池(chi)，在(zai)其中(zhong)吸收紅外(wai)輻(fu)射(she)，然後(hou)用(yong)壹(yi)個(ge)固(gu)態(tai)（熱(re)堆(dui)）檢(jian) 測(ce)器(qi)測(ce)量(liang)吸(xi)光(guang)度。

紅外(wai)光(guang)度計(ji)可以對樣(yang)品進(jin)行(xing)掃(sao)描(miao)以測(ce)定在(zai)那(na)壹(yi)個(ge)頻(pin)率處(chu)發生(sheng)吸收(shou)。如果(guo)汙染物已知(zhi)，就可(ke)以固定頻(pin)率測(ce)定吸(xi)光度(du)。還(hai)可(ke)以通過(guo)譜圖庫(ku)進行(xing)定性(xing)。

特定物(wu)質的紅外(wai)檢(jian)測(ce)儀(yi)

特(te)定物(wu)質的紅外(wai)檢(jian)測(ce)儀(yi)使(shi)用(yong)壹(yi)個(ge)窄(zhai)帶(dai)紅外(wai)光(guang)源(yuan)。現(xian)有的檢(jian)測(ce)儀(yi)可(ke)以檢(jian)測(ce)二(er)氧(yang)化碳、鹵代(dai)烴(ting)、甲(jia)烷(wan)和(he)其它(ta)壹(yi)些(xie)吸(xi)收(shou)明確的化合(he)物(wu)。特定化(hua)合物(wu)紅外(wai)檢(jian)測(ce)儀(yi)無(wu)法(fa)進行(xing)寬(kuan)帶掃(sao)描(miao)定性(xing)。這類(lei)儀(yi)器(qi)的強(qiang)項(xiang)是(shi)檢(jian)測(ce)那(na)些非活性(xing)物質，比(bi)如(ru)二(er)氧(yang)化碳等(deng)。這在(zai)密閉(bi)空(kong)間(jian)中(zhong)也很有(you)用(yong)。另外(wai)這(zhe)類儀(yi)器(qi)也不像催化燃燒(shao)式傳(chuan)感器那(na)樣存在(zai)高濃度(du)硫(liu)、矽或其它物質的損壞(huai)問(wen)題。

光(guang)聲分(fen)析(xi)儀(yi)

由(you)於吸(xi)收紅外(wai)能量(liang)產(chan)生(sheng)的振動(dong)增(zeng)加是(shi)非常短(duan)暫的過(guo)程(cheng)，它(ta)會(hui)很(hen)快將(jiang)吸收的能量(liang)以熱的形(xing)式釋放(fang)。這種釋放(fang)會對(dui)周(zhou)圍環(huan)境加熱(re)，如(ru)果檢(jian)測(ce)腔密閉(bi)，則(ze)會增(zeng)加其(qi)中(zhong)的壓(ya)力。

光聲分(fen)析(xi)儀(yi)就(jiu)是(shi)使(shi)用(yong)高靈(ling)敏的麥克(ke)風來測(ce)量(liang)吸(xi)收(shou)紅外(wai)輻(fu)射(she)後壓(ya)力的波動(dong)的檢(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)。光(guang)聲分(fen)析(xi)儀(yi)的靈敏度(du)可以達到ppb級(ji)的水平(ping)，光聲分(fen)析(xi)儀(yi)可(ke)以直接測(ce)量(liang)吸(xi)收(shou)而不是(shi)通(tong)過(guo)透(tou)過(guo)率進行(xing)計(ji)算得到。因此這(zhe)種方(fang)法(fa)非常精(jing)密。軟件(jian)控(kong)制的光聲分(fen)析(xi)儀(yi)可(ke)以同(tong)時(shi)檢(jian)測(ce)15種汙染物，並(bing)且通(tong)過(guo)幹(gan)擾(rao)的交互補償對(dui)每壹(yi)個(ge)化(hua)合(he)物進行(xing)檢(jian)測(ce)。

付(fu)立(li)葉(ye)轉(zhuan)換(huan)紅外(wai)分(fen)析(xi)儀(yi)

現(xian)場(chang)便攜(xie)式付(fu)立(li)葉(ye)轉(zhuan)換(huan)紅外(wai)光(guang)譜儀(yi)（FTIR）是(shi)近(jin)幾年(nian)來活(huo)力(li)的直讀儀(yi)器(qi)。它(ta)將(jiang)參考（新(xin)鮮）空(kong)氣(qi)同(tong)汙染空(kong)氣(qi)的吸光(guang)度(du)通過(guo)Michaelson幹(gan)涉儀(yi)進(jin)行(xing)比(bi)較測(ce)量(liang)。由(you)光(guang)源(yuan)發出的紅外(wai)輻(fu)射(she)被分(fen)成兩束，壹(yi)束通過(guo)參比（清(qing)潔空(kong)氣(qi)），壹(yi)束通過(guo)待(dai)測(ce)空(kong)氣(qi)，在(zai)"單(dan)置"儀(yi)器(qi)中(zhong)，壹(yi)個(ge)遠(yuan)置的反射(she)器將(jiang)光束返回(hui)檢(jian)測(ce)器(qi)，而在(zai)"分置"儀(yi)器(qi)中(zhong)，光源(yuan)和(he)光路(lu)都遠(yuan)離(li)檢(jian)測(ce)器(qi)。壹(yi)個(ge)大(da)型(xing)鏡(jing)面(mian)（直徑為(wei)20英(ying)寸(cun)）收(shou)集反射(she)光。通(tong)過(guo)Michaelson幹(gan)涉儀(yi)後(hou)會(hui)產(chan)生(sheng)壹(yi)個(ge)幹(gan)涉圖，然(ran)後(hou)通過(guo)付(fu)立(li)葉(ye)轉(zhuan)換(huan)得到紅外(wai)譜圖。

FTIR與傳統的紅外(wai)光(guang)譜儀(yi)不同(tong)，它不是(shi)用(yong)壹(yi)個(ge)內(nei)置泵(beng)將(jiang)樣品引(yin)入檢(jian)測(ce)腔，而是(shi)采(cai)用(yong)壹(yi)個(ge)非常長(chang)的光路(lu)。在(zai)某些(xie)情(qing)況(kuang)下，紅外(wai)源(yuan)和(he)反射(she)器可(ke)以同(tong)檢(jian)測(ce)器(qi)相(xiang)距(ju)400米遠(yuan)，使(shi)之(zhi)可以進行(xing)遠(yuan)程(cheng)測(ce)量(liang)。

氣(qi)相(xiang)色譜儀(yi)

氣(qi)相(xiang)色譜是對氣體進(jin)行(xing)定性(xing)和(he)定量(liang)分(fen)析(xi)的*方法(fa)。它通過(guo)壹(yi)個(ge)色譜分離柱將(jiang)氣體中(zhong)的不同(tong)組份分離，然後用(yong)壹(yi)個(ge)檢(jian)測(ce)器(qi)對(dui)分(fen)離開(kai)的各個(ge)組(zu)份進行(xing)定性(xing)和(he)定量(liang)測(ce)量(liang)。這(zhe)些(xie)檢(jian)測(ce)器(qi)包(bao)括(kuo) PID、FID、熱(re)導(dao)、電子捕獲(huo)和(he)氬離(li)子化等(deng)等(deng)。由於氣(qi)相色譜需要使(shi)用(yong)分離(li)技(ji)術進行(xing)分(fen)離(li)需要壹(yi)定的時(shi)間(jian)，因此它(ta)無(wu)法(fa)進行(xing)實(shi)時(shi)檢(jian)測(ce)。也就是(shi)說(shuo)，它(ta)只(zhi)能進行(xing)"點測(ce)"而不是(shi)實(shi)時(shi)連(lian)續線(xian)性(xing)檢(jian)測(ce)。進(jin)樣(yang)可(ke)以是自(zi)動(dong)進樣器(qi)，也可以通過(guo)手動(dong)采(cai)集(ji)註射(she)進樣(yang)。

色譜儀(yi)所(suo)用(yong)的載氣(qi)隨儀(yi)器(qi)和(he)檢(jian)測(ce)器(qi)的不同(tong)而有(you)所(suo)不同(tong)，常用(yong)的載氣(qi)是(shi)"超純(chun)空(kong)氣(qi)"，其(qi)中(zhong)的碳氫(qing)化(hua)合物(wu)要低於0.1ppm(用(yong)於PID)、氬(ya)氣（用(yong)於氬(ya)離子化檢(jian)測(ce)器(qi)）、氮(dan)氣(qi)和(he)氦氣(qi)等(deng)等(deng)。常見(jian)的非極(ji)性固(gu)定相(xiang)介質包(bao)括(kuo)液(ye)體石(shi)蠟、矽油、鯊(sha)烯(xi)、飽(bao)和(he)烴脂(zhi)。中(zhong)極(ji)性固(gu)定相(xiang)包(bao)括(kuo)烷(wan)基(ji)磺酸(suan)酯、二(er)壬(ren)基臨苯二(er)甲(jia)酸(suan)酯等(deng)，強(qiang)極(ji)性固(gu)定相(xiang)包(bao)括(kuo)二(er)甲(jia)基環(huan)丁碸(feng)、聚(ju)乙(yi)烯(xi)乙(yi)二(er)醇(chun)等(deng)。

使(shi)用(yong)氣體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)時(shi)需要註意(yi)的問題(ti)：

1）註意(yi)經(jing)常性(xing)的校準(zhun)和(he)檢(jian)測(ce)：

有(you)毒(du)有(you)害氣(qi)體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)也同(tong)其它(ta)的分析(xi)檢(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)壹(yi)樣(yang)，都(dou)是(shi)用(yong)相對(dui)比(bi)較的方法(fa)進行(xing)測(ce)定的：先用(yong)壹(yi)個(ge)零(ling)氣體(ti)和(he)壹(yi)個(ge)標(biao)準(zhun)濃度(du)的氣體(ti)對(dui)儀(yi)器(qi)進(jin)行(xing)標(biao)定，得到標(biao)準(zhun)曲線(xian)儲(chu)存於儀(yi)器(qi)之(zhi)中(zhong)，測(ce)定時(shi)，儀(yi)器(qi)將(jiang)待(dai)測(ce)氣(qi)體(ti)濃度(du)產(chan)生(sheng)的電信號同(tong)標準(zhun)濃度(du)的電信號進(jin)行(xing)比(bi)較，計(ji)算得到準(zhun)確的氣體(ti)濃 度(du)值(zhi)。因此，隨時(shi)對(dui)儀(yi)器(qi)進(jin)行(xing)校零(ling)，經常(chang)性(xing)對(dui)儀(yi)器(qi)進(jin)行(xing)校準(zhun)都是保(bao)證(zheng)儀(yi)器(qi)測(ce)量(liang)準(zhun)確的* 的工作(zuo)。需要說(shuo)明的是：目前很(hen)多(duo)氣體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)都(dou)是(shi)可(ke)以更(geng)換檢(jian)測(ce)傳(chuan)感器的，但是，這並(bing)不意(yi)味(wei)著(zhe)壹(yi)個(ge)檢(jian)測(ce)儀(yi)可(ke)以隨時(shi)配用(yong)不同(tong)的檢(jian)測(ce)儀(yi)探(tan)頭(tou)。不論(lun)何(he)時(shi)，在(zai)更(geng)換探(tan)頭(tou)時(shi)除(chu)了(le)需要壹(yi)定的傳感器活化時(shi)間(jian)外(wai)，還(hai)必(bi)須(xu)對儀(yi)器(qi)進(jin)行(xing)重新(xin)校準(zhun)。另外(wai)，建議(yi)在(zai)各類(lei)儀(yi)器(qi)在(zai)使(shi)用(yong)之(zhi)前，對(dui)儀(yi)器(qi)用(yong)標 氣(qi)進(jin)行(xing)響(xiang)應(ying)檢(jian)測(ce)，以保證(zheng)儀(yi)器(qi)真(zhen)正(zheng)起(qi)到保(bao)護的作(zuo)用(yong)。

2）註意(yi)各(ge)種不同(tong)傳感器間(jian)的檢(jian)測(ce)幹(gan)擾(rao)：

壹(yi)般(ban)而言，每種傳(chuan)感器都對應(ying)壹(yi)個(ge)特(te)定的檢(jian)測(ce)氣(qi)體(ti)，但任何(he)壹(yi)種氣(qi)體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)也不可(ke)能是的。因此，在(zai)選(xuan)擇(ze)壹(yi)種氣(qi)體(ti)傳(chuan)感器時(shi)，都(dou)應(ying)當盡可能了(le)解(jie)其它(ta)氣(qi)體(ti)對該(gai)傳(chuan)感器的檢(jian)測(ce)幹(gan) 擾(rao)，以保證(zheng)它(ta)對於特(te)定氣(qi)體的準(zhun)確檢(jian)測(ce)。

3）註意(yi)各(ge)類傳(chuan)感器的壽命：

各類氣(qi)體(ti)傳(chuan)感器都具有壹(yi)定的使(shi)用(yong)年(nian)限，即壽命。壹(yi)般(ban)來講(jiang)，在(zai)便攜(xie)式儀(yi)器(qi)中(zhong)，LEL傳感器的壽命較長(chang)，壹(yi)般(ban)可以使(shi)用(yong)三年(nian)左右(you)；光離(li)子化檢(jian)測(ce)儀(yi)的壽命為(wei)四年(nian)或更(geng)長壹(yi)些(xie)；電化(hua)學(xue)特定 氣(qi)體傳(chuan)感器的壽命相對短(duan)壹(yi)些(xie)，壹(yi)般(ban)在(zai)壹(yi)年(nian)到兩年(nian)；氧(yang)氣(qi)傳感器的壽命zui短(duan)，大(da)概(gai)在(zai)壹(yi)年(nian)左右(you) 。電化(hua)學(xue)傳感器的壽命取決於其(qi)中(zhong)電解(jie)液(ye)的幹(gan)涸,所(suo)以如果(guo)長(chang)時(shi)間(jian)不用(yong)，將(jiang)其密封(feng)放(fang)在(zai)較低(di)溫度的環(huan)境中(zhong)可以延長(chang)壹(yi)定的使(shi)用(yong)壽命。固定式(shi)儀(yi)器(qi)由(you)於體(ti)積相(xiang)對較大(da)，傳(chuan)感器的壽命也較長(chang)壹(yi)些(xie) 。因此，要隨時(shi)對(dui)傳(chuan)感器進行(xing)檢(jian)測(ce)，盡可能在(zai)傳感器的有效期內(nei)使(shi)用(yong)，壹(yi)旦(dan)失效，及時(shi)更(geng)換。

4) 註意(yi)檢(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)的濃度(du)測(ce)量(liang)範(fan)圍:

各類(lei)有毒(du)有(you)害(hai)氣(qi)體檢(jian)測(ce)器(qi)都(dou)有(you)其固(gu)定的檢(jian)測(ce)範(fan)圍。只(zhi)有(you)在(zai)其測(ce)定範(fan)圍內完(wan)成(cheng)測(ce)量(liang)，才(cai)能保。證儀(yi)器(qi)準(zhun)確地進行(xing)測(ce)定。而長(chang)時(shi)間(jian)超(chao)出測(ce)定範(fan)圍進行(xing)測(ce)量(liang)，就(jiu)可(ke)能對傳感器造成*性的破(po)壞,比(bi)如(ru)，LEL檢(jian)測(ce)器(qi)，如(ru)果(guo)不慎在(zai)超過(guo)LEL的環(huan)境中(zhong)使(shi)用(yong)，就有(you)可(ke)能*燒(shao)毀傳感器。而有(you)毒氣(qi)體檢(jian)測(ce)器(qi)，長(chang)時(shi)間(jian)工(gong)作(zuo)在(zai)較高(gao)濃度(du)下使(shi)用(yong)也會造(zao)成(cheng)損(sun)壞(huai)。所(suo)以，固定式(shi)儀(yi)器(qi)在(zai)使(shi)用(yong)時(shi)如(ru) 果(guo)發出超限信號，要立(li)即(ji)關閉測(ce)量(liang)電路(lu)，以保證(zheng)傳(chuan)感器的安全。

常(chang)見(jian)氣體(ti)傳(chuan)感器的濃度(du)檢(jian)測(ce)範(fan)圍、分辨(bian)率、允許(xu)濃度(du)和(he)zui高承(cheng)受濃度(du)（ppm）

總(zong)之(zhi)，有毒(du)有害(hai)氣(qi)體檢(jian)測(ce)儀(yi)是(shi)保(bao)證(zheng)工(gong)業安全和(he)工作(zuo)人(ren)員(yuan)健康(kang)的有力(li)工(gong)具。我們(men)要根據具體的使(shi)用(yong)環(huan)境場(chang)合(he)以及需要的功能，選(xuan)擇(ze)合(he)適的氣體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)。目前，可(ke)供(gong)我們(men)選(xuan)擇(ze)的檢(jian)測(ce)儀(yi)包(bao)括(kuo) 固(gu)定式(shi)/便攜(xie)式、擴散(san)式(shi)/泵(beng)吸(xi)式、單(dan)氣體(ti)/多(duo)氣體(ti)、無(wu)機氣體/有(you)機(ji)氣體(ti)等(deng)等(deng)多(duo)種多(duo)樣的組合(he)。只(zhi)有(you)選(xuan)擇(ze)好了(le)合適的氣體(ti)檢(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)，才(cai)能真正做(zuo)到事半功倍，防(fang)患(huan)於未(wei)然(ran)。