Capteur PID de Bikai

Description

Le détecteur à photo-ionisation (PID) est l’une des technologies de détection de gaz les plus répandues. Les PID sont largement utilisés dans les instruments portables pour détecter divers composés organiques ainsi que certains gaz inorganiques présents dans l’air ambiant.

Un schéma fonctionnel type d’un PID est présenté sur l’image de droite. Les molécules facilement ionisables (1) sont exposées à un rayonnement ultraviolet sous vide (VUV) de haute énergie (2), produit par une lampe à décharge gazeuse (3) ; certaines d’entre elles sont alors ionisées, c’est-à-dire transformées en ions chargés positivement et en électrons chargés négativement, selon la formule suivante : M + photon → M⁺ + e⁻. Pour qu’une molécule soit ionisée, son potentiel d’ionisation (PI) doit être inférieur à l’énergie (E) des photons ultraviolets. En règle générale, plus l’écart entre E et le PI est important, plus la réponse du capteur PID est forte. E et le PI s’expriment tous deux en électronvolts (eV). Les lampes PID classiques émettent des photons dont l’énergie est comprise entre 8,3 et 11,7 eV. Le capteur PID BIKAI est équipé d’une lampe à photo-ionisation de 10,6 eV. Une paire d’électrodes (4, 5) est située dans la zone d’ionisation, à proximité de la fenêtre de la lampe. L’électrode de polarisation (4) est reliée à une alimentation haute tension en courant continu (7), tandis que l’électrode de signal (5) est connectée à l’entrée d’un amplificateur (6). Le champ électrique généré par ces électrodes provoque la migration des électrons et des ions vers leurs électrodes respectives, générant ainsi un faible courant. Ce courant est amplifié par la puce électronique, et le signal analogique résultant est enregistré et/ou affiché sous forme numérique ou analogique. Le signal de sortie est proportionnel à la concentration de molécules ionisables dans la chambre du capteur PID, servant ainsi de mesure de cette concentration. Les principaux constituants de l’air (N2, O2 et CO2) possèdent des potentiels d’ionisation supérieurs à l’énergie de la lampe UV et restent donc indétectables. Par conséquent, les PID sont très efficaces pour détecter les composés organiques volatils (COV) dans l’air ambiant sans interférence de la part des constituants de l’air, même à de faibles concentrations (de l’ordre du ppb). Les échantillons de gaz sont généralement acheminés vers la chambre de détection par une pompe ou par un processus de diffusion.

Caractéristiques

• Gaz cibles : Composés organiques volatils (COV) et autres gaz ayant un potentiel d’ionisation (PI) < 10,6 eV
• Énergie de la lampe : 10,6 eV
• Temps de réponse T90 : < 3 secondes (mode diffusion)
• Plage de température : -20 °C à 60 °C
• Variation de la sortie en fonction de la température : + 5 %
• Plage d’humidité relative : 0 à 90 % (sans condensation)
• Réponse à l’humidité : < 1 % de la pleine échelle à 90 % HR
• Effet d’extinction dû à l’humidité : < 15 % à 90 % HR
• Filtre intégré : Élimine les liquides et les particules
• Tension d’alimentation : 3,2 V à 5,5 V
• Courant : 24 mA à 36 mA
• Signal de sortie linéaire maximal : 2,5 V (sortie maximale 2,9 V)