Hoe werkt een PID meting?

Hoe werkt PID meting - Meetprincipe en werking van een PID meter

Een Photo Ionisatie Detector is een type gasdetector dat ingezet wordt voor het meten van Vluchtige Organische Stoffen (VOC) en typische gassen zoals benzeen, alcohol, tolueen, styreen, diesel en kerosine. Een PID is een stabiele, gevoelige en relatief prijsgunstige gasdetector. Een PID kan zowel in draagbare toestellen als in stationair opgestelde instrumenten toegepast worden.

In een PID detector wordt het te meten gas blootgesteld aan hoog energetische photonen, meestal in het UV bereik. De moleculen in het gas verliezen door deze aanstraling tijdelijk een electron waardoor positief geladen ionen gevormd worden.

Het gas wordt electrisch geladen en de ionen genereren een elektrische stroom. Deze stroom is het basis meetsignaal van de detector. Hoe hoger de concntratie van het gas, hoe groter de elektrische stroom zal zijn. Het basismeetsignaal wordt in de gasdetector versterkt en omgerekend naar een meetwaarde in ppm.

grafiek

 

In een Photo Ionisatie Detector moet een gas met een bepaalde miniale energie aangestraald worden geioniseerd. De benodigde energie is per gas verschillend, afhankelijk van de molecuul eigenschappen. De werkelijke energie die ingebracht wordt is afhankelijk van de lamp die in de detector toegepast wordt.

Er bestaan drie gebruikelijke typen lampen waarvan de energie uitgedrukt wordt in Electron Volt(eV). De laagste lamp is 9.8 eV, daarop volgt de 10.6 eV, de hoogste lamp is 11.7 eV. Om een gas werkelijk te detecteren dient de Ionisatie potentiaal van het gas lager te liggen dan die van de lamp. Zo kan bijvoorbeeld Ethyleen (10.5 eV) door een 9.8 eV lamp niet gemeten worden terwijl een 10.6 eV en 11.7 eV lamp dit gas wel zullen ioniseren.

Gassen met een Ionisatie Potentieel hoger dan 11.7 eV, zoals bijvoorbeeld zuurstof (12.1) en koolmonoxide (14,01) kunnen met een PID meter niet gemeten worden

Een Photo Ionisatie Detector detecteert alle gassen die een lagere Ionistatie Potentiaal hebben dan de toegepaste lamp. Om de uitlezing op een specifiek gas te baseren moet het basis meetsignaal vermenigvuldigd worden met een Response Factor die bij het betreffende gas hoort. Let op dat alle gassen onder de Ionisatie Potentiaal van de lamp worden gedetecteerd, enkel de vermenigvuldigingsfactor wordt op een specifiek gas ingesteld.

Een aantal Vluchtige Organische Stoffen zijn bij lage concentratie toxisch en schadelijk bij inademing. Voor deze compenenten geldt veelal een wettelijke MAC-waarde die zo mogelijk in detectie apparatuur geprogrammeerd kan worden. Daarnaast kunnen Vluchtige Organische Componenten in hogere concentraties explosief zijn. In combinatie met lage vlampunten kan dit snel potentieel gevaarlijk zijn.

 

MAC-waarden vluchtige organische stoffen
Stofnaam IP (eV) LEL (vol%) MAC-waarde (ppm)
Aceton 9.71 2.5 750
Acetyleen 11.40 2.5 -
Benzeen 9.25 1.2 1.0
Butaan 10.57 1.6 600
Koolmonoxide 14.01 12.5 25
Ethaan 11.50 2.7 -
Ethanol 10.48 3.3 500
Ethyleen (Etheen) 10.51 2.7 283
Phenol 8.47 1.3 2
Hexaan 10.13 1.1 25
Waterstof 15.43 4.0 -
Isopropyl alcohol (IPA) 10.20 2.0 250
Methaan 12.51 4.4 -
Methanol 10.85 5.5 200
Methyl Ethyl Keton (MEK) 9.53 1.4 200
Methyl Iso Butyl Keton (MIBK) 9.3 1.2 25
Pentaan 10.35 1.4 600
Propaan 10.95 1.7 -
Propeen 9.73 2.0 500
Styreen 8.43 1.0 20
Tolueen 8.82 1.2 40
Triethylamine 7.82 1.2 5
Xyleen 8.56 1.0 50

Ons advies: