国内外VOCs传感器监测技术

发布时间：2023-05-16 07:24:00 点击：

RTO焚烧炉、RTO、RCO专业生成厂家无锡泽川环境2023年5月16日讯 在商业上可用于监测VOCs 的传感器主要分为两类：一类是用于识别爆炸风险的传感器，包括热传感器（热敏电阻）和红外辐射吸收传感器。另一类是用于监测VOCs气体的传感器，包括电化学、固体电解质半导体和光离子化传感器。

光离子化（PID）作为一种检测手段已有六十多年的发展历史。早在1957 年Robinson首先报导了这种仪器的研制。1974 年前后，PID 研制取得了突破性进展，进入了实用阶段。1983 年光离子化学被美国国家环保局（EPA）、美国职业安全与健康局（OSHA）和美国职业安全与健康研究所（NIOSHA）定为环境大气中有毒物质分析检测方。随着技术的快速进步，美国的华瑞（RAE）、英思科（Indsci）等公司、英国的离子科学（Ion Science）公司均推出自己特色的PID 系列产品，但主要针对ppm 级高浓度泄漏气体的测量。1993 IonScience 公司生产出是世界上第一台最低浓度可达1ppb 的高精度PID。

金属氧化物半导体传感器（MOS）与上世纪30 年代开始发展，自1967 年，日本费加罗（Figaro）公司推出金属Pd 和Pt 的SnO2 气敏原件后，气体传感器实现了商业化，目前两种传感器均可达到ppb 级别测量，在气体监测领域广泛应用。

我国对传感器的研究稍晚，于上世纪80 年代才开始正真意义上的研究。在近20 年取得了快速发展，涌现出10 余家传感器研发生产商和上百家传感器设备集成商。国内市场上挥发性有机物监测设备的传感器多来自于英国离子科学公司、英国Alphasense 公司和美国Baseline 公司等，少数来自国内自主品牌，监测设备多数采用光离子化检测器，部分采

用金属氧化物半导体传感器。

随着传感器在环境空气监测中的应用逐渐增加，对设备性能的标准化研究是近些年国际上广泛关注重点。欧盟European MetrologyResearchProgram（EURAMET）和美国EPAAirQuality Sensor Performance Evaluation center(AQ-SPEC)，根据自己的测试程序对空气传感器

进行实验室和现场测试，包括CO、NO、NO2、CO2、O3 和PM 传感器。但针对VOCs传感器的测试，仅有美国EPA 对部分设备进行了测试，大多设备效果欠佳。且研究表明VOCs 传感器在使用过程中仍然存在一定的问题，如传感器可受到环境湿度、温度和干扰气体的影响。目前尚未对该影响有系统性的研究。

传感器设备使用的技术规范方面，2017 年8 月颁布METHOD 21 - DETERMINATION OF VOLATILE ORGANIC COMPOUND LEAKS 标准方法，规定针对高浓度VOCs 泄漏监测设备（包括光离子法的）使用技术要求。2016 年广东省发布《固定污染源挥发性有机物排放连续自动监测系统光离子化监测器（PID）法技术要求》（DB44/T 1947-2016），主要同样针对高浓度的VOCs 排放源连续监测PID 设备进行技术要求。

环境空气监测方面，2017 年我国河北省发布《大气污染防治网格化监测系统技术要求及检测方法》（DB13/T 2544-2017），2020 年，山西省制定了《空气质量网格化监测技术规范》（DB14/T 2009-2020），均对TVOC 网格化监测设备硬件和技术指标提出要求。

网格化监测布点方面，2017 年8 月国家环境保护部制定了《大气PM2.5 网格化监测点位布设技术指南》。对网格化布点方法做了相关要求，但仅针对大气颗粒物PM2.5，缺乏挥发性有机物的网格化监测技术规范。

虽然河北省和山西省份发布了相关地标，由于中国地域辽阔，气候环境大有不同，而传感器设备受环境影响明显。根据上海市金山工业园区监测站气象数据统计，近两年日均气温在5.9~29.9℃，夏季最高可以达到35 摄氏度以上；日均相对湿度在68~95%，靠近海边相对湿度更高，可以达到75~99%。传感器设备在高温、高湿环境下易发生漂移情况，在标准的技术要求中增加温湿度控制，从而保证了监测数据的有效性，符合长三角区域工业园区实际的管控需求。