Ein VOC-Messgerät auf PID-Basis (Photoionisationsdetektor) ist ein Instrument zur Messung flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) in der Luft. Es nutzt die Eigenschaften bestimmter chemischer Verbindungen aus, unter Einfluss von ultravioletter (UV) Strahlung zu ionisieren. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Erklärung, wie ein VOC-Messgerät funktioniert:
UV-Lichtquelle
Im Kern des VOC-Messgeräts befindet sich eine UV-Lampe. Diese Lampe erzeugt UV-Licht mit einer bestimmten Energie, typischerweise 10,6 eV, 10,0 eV oder 11,7 eV, je nach den spezifischen Anforderungen und den zu detektierenden Substanzen. Die Energie des UV-Lichts muss ausreichend hoch sein, um die molekularen Bindungen der VOCs zu brechen und Elektronen abzuspalten, wodurch positiv geladene Ionen entstehen.
Ionisierung der VOCs
Wenn Luftproben in die Messkammer des Geräts geleitet werden, durchqueren sie den Bereich, in dem das UV-Licht ausgestrahlt wird. VOC-Moleküle in der Probe absorbieren die UV-Strahlung, die ausreicht, um einige ihrer Elektronen zu entfernen und sie zu ionisieren. Dieser Prozess erzeugt positiv geladene Ionen und freie Elektronen.
Messung der Ionen
Die erzeugten Ionen werden dann durch ein elektrisches Feld in der Messkammer des PID gelenkt. Dieses Feld zieht die Ionen an eine Elektrode, die als Anode dient, während die Elektronen zur Kathode wandern. Die Bewegung dieser geladenen Partikel erzeugt einen elektrischen Strom, der proportional zur Menge der in der Luftprobe vorhandenen VOCs ist.
Signalverarbeitung und Anzeige
Der durch die Ionen verursachte Strom wird von der Elektronik des Geräts gemessen und verarbeitet. Die Stärke dieses Stroms ist ein Maß für die Konzentration der VOCs in der Probe. Dieses Signal wird verstärkt und in eine lesbare Anzeige umgewandelt, typischerweise angegeben in Einheiten wie ppm (parts per million) oder mg/m³.
Kalibrierung und Wartung
VOC-Messgeräte auf PID-Basis müssen regelmäßig kalibriert werden, um ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Die Kalibrierung erfolgt mit bekannten Konzentrationen von Kalibriergasen, um sicherzustellen, dass das Gerät korrekte Messwerte liefert.
VOC-Messgeräte sind wegen ihrer Empfindlichkeit und ihrer Fähigkeit, niedrige Konzentrationen von VOCs schnell zu messen, sehr geschätzt. Sie sind besonders nützlich in Bereichen, in denen eine schnelle und genaue Überwachung der Luftqualität erforderlich ist.