揮發(fā)性有機化合物(VOCs)往往是液體，在室溫下很容易釋放出蒸汽，如溶劑和燃料。在高濃度下，這些蒸氣會(huì )發(fā)生爆炸。在極低濃度下，他們可能有毒。雖然有時(shí)候，接觸這些化合物的影響可以立刻顯現，但是通?？赡軒讉€(gè)月都不會(huì )有任何明顯癥狀，而是此后幾年才會(huì )顯現。這種慢性病可能由長(cháng)期大量接觸低濃度揮發(fā)性有機化合物(VOCs)造成。隨著(zhù)人們對揮發(fā)性有機化合物(VOCs)的慢性毒性的逐步認識，職業(yè)接觸限值(OEL)得以降低，同時(shí)也增加了對直接測量的需求。
常見(jiàn)的揮發(fā)性有機化合物(VOCs)接觸形式為蒸汽吸入。防范蒸汽吸入的方法是使用便攜式氣體檢測儀，并正確佩戴。例如合理地靠近呼吸區，但卻不直接與檢測器接觸。通過(guò)這樣的方式，檢測器與其佩戴者所接觸相同級別的有毒氣體，因此可以適當地警示佩戴者。至關(guān)重要的是，能夠避免長(cháng)期、低濃度接觸揮發(fā)性有機化合物引發(fā)慢性病。
大量不同的有毒、易爆氣體可能存在于某些工作環(huán)境中。因此，常用的辦法就是使用可以同時(shí)裝配多個(gè)傳感器的氣體檢測儀，能夠同時(shí)監測可能造成威脅的不同氣體危害。不同傳感器提供的信息有助于分析復雜混合氣體。
便攜式氣體檢測儀的正確使用非常重要。某些特殊的有毒氣體可以用特定的傳感器來(lái)檢測。在接觸該特定氣體的環(huán)境內使用這些特定的傳感器是可行的。典型的例子包括碳酸飲料行業(yè)中使用的二氧化碳；鋼鐵行業(yè)使用的硫化氫；以及水處理領(lǐng)域中使用的臭氧和氯氣。針對上面提到的每一種氣體，都有可用的傳感器，這些傳感器通?；陔娀瘜W(xué)技術(shù)。然而，卻沒(méi)有甄別多種VOC氣體的特定傳感器。在這種情況下，必須依靠不同的技術(shù)。
針對VOC的特定檢測器
幾種可以檢測VOC氣體的技術(shù)
這些技術(shù)包括: 比色氣體檢測管；被動(dòng)式(擴散式)劑量計；吸附管取樣系統；可燃性氣體傳感器 (也稱(chēng)之為催化燃燒式傳感器或惠斯通電橋)；光離子化檢測(PID)；火焰電離檢測(FID)和紅外分光光度法。這些技術(shù)都非常有用，甚至在某些監測應用中是必需的。
然而，受成本和體積限制，談及個(gè)人檢測設備時(shí)，只有可燃性氣體傳感器或者基于PID的傳感器才被常用。這兩種技術(shù)并不是針對某一種氣體，因此不能用于從一種 VOC/易燃氣體中區分出另一種。
催化燃燒傳感器（可燃性氣體傳感器）
催化燃燒傳感器實(shí)際上是利用氣體的燃燒來(lái)檢測氣體3。雖然利用燃燒檢測可燃氣體可能聽(tīng)起來(lái)并不明智，可燃性氣體傳感器的設計卻可確保其**。催化燃燒傳感器基于惠斯頓電橋工作原理，在電橋結構中設置兩個(gè)包有鉑線(xiàn)圈的磁珠。其中一個(gè)磁珠（反應磁珠）接收催化反應，由此降低了周?chē)鷼怏w燃點(diǎn)。燃燒過(guò)程使這個(gè)磁珠溫度升高，與參考磁珠產(chǎn)生溫差，導致電路電阻值不同。通過(guò)電阻值變化直接與氣體濃度成正比，由此可以得到氣體爆炸下限百分比（%LEL）。
熱磁珠和電氣電路安裝于催化燃燒傳感器的內部，但氣體必須通過(guò)傳感器才能被檢測到。因此，傳感器外殼，包括一個(gè)燒結金屬阻火器(或過(guò)濾片/燒結片)，氣體通過(guò)該過(guò)濾片。受限于傳感器外殼，可能會(huì )發(fā)生可控的燃燒，燒結片將其與外界環(huán)境隔離。
雖然這種傳感器可適用于多種可燃氣體，但是如果檢測揮發(fā)性有機化合物(VOCs)時(shí)，其卻有著(zhù)明顯的缺點(diǎn)。
? 催化燃燒傳感器只能在一定百分比范圍內檢測(百分量)。
該傳感器適用于檢測燃燒風(fēng)險，但是很多揮發(fā)性有機化合物(VOCs)也會(huì )構成毒性威脅。因此，傳感器的靈敏度通常需要達到百萬(wàn)分比(ppm)。
? 很多揮發(fā)性有機化合物(VOCs)均是烴分子，不能輕易通過(guò)催化燃燒傳感器燒結片進(jìn)行擴散。這意味著(zhù)其靈敏度進(jìn)一步降低。
? 催化燃燒傳感器容易被很多化學(xué)物質(zhì)腐蝕而中毒，這是很多行業(yè)領(lǐng)域都會(huì )涉及到的3。對于含硅酮、鉛、硫和磷酸鹽的化合物，雖然其含量可能只有幾個(gè)ppm，但也可使傳感器中毒，導致其部分或完全喪失靈敏度。
基于光離子的檢測（PID檢測）
光離子檢測技術(shù)被**為監測揮發(fā)性有機化合物有毒水平的技術(shù)。傳感器包括一盞光離子化燈，該燈安裝于高能紫外線(xiàn)（UV）光源內(圖4)。該燈(包括一個(gè)密封的硼硅酸鹽玻璃體）內包惰性氣體，常用的是氪和電極。UV光的能量激發(fā)中立帶電的VOC分子，因此去除一個(gè)電子。
去除一個(gè)帶負電的電子，則現在VOC分子具有一個(gè)對應的正電荷。帶正電荷的分子和帶負電荷的電極吸引相反電荷的電子，產(chǎn)生了電流。電流的量級與氣體濃度成正比，并轉換為 ppm 示值讀數，可在檢測儀器上顯示。
從VOC分子中去除一個(gè)電子所需的能量被稱(chēng)為電離電勢(IP)。分子越大，或分子中含有更多雙鍵或三鍵，則IP越低。因此，一般來(lái)說(shuō)，分子越大，就越容易被檢測出。并且，該技術(shù)不需要使用可能會(huì )阻止氣體進(jìn)入傳感器的燒結片。同時(shí)，也不易被其他常見(jiàn)的化合物削弱其功能而導致中毒。
PID 靈敏度非常高，可以檢測到很多不同種類(lèi)的揮發(fā)性有機化合物。響應幅值與氣體的濃度成正比。然而，一種 50ppm 的氣體顯現出的讀數與另一種 50ppm 的不同氣體不同。為了應對該情況，檢測器通常需要異丁烯校準，然后采用校正因子獲得其他氣體的準確讀數。不同的氣體都有不同的校正因子。因此，必須知道對應氣體的正確校正因子。此外，校正因子由傳感器制造商特別提供。
對于有爆炸可能的氣體，必須達到一定的環(huán)境濃度，即爆炸下限 (LEL)才有可能爆炸。檢測器設定的報警限值不高于爆炸下限5的10%，甚至更低，根據情況需要。甚至爆炸下限的 5% 往往也高于防御毒性的法定職業(yè)接觸水平。
根據 IEC60079-20-1:20126，該表格對8小時(shí)時(shí)間加權平均濃度(TWA)與爆炸下限的5%做比較。我們采用EH40/2005英國工作場(chǎng)所接觸限值7中所載的接觸限值。
因此，對于很多應用來(lái)說(shuō)，催化燃燒傳感器和光離子化傳感器（PID）一直被視為互為補充的檢測技術(shù)，而不是互相競爭。催化燃燒傳感器善于監測PID無(wú)法探測到的甲烷、丙烷和其他常見(jiàn)的可燃氣體。另一方面，PID 可以檢測到催化燃燒傳感器無(wú)法檢測出的大分子VOC和烴類(lèi)，當然需達到對有毒濃度警報的百萬(wàn)分率范圍內。因此，在許多環(huán)境中檢測氣體的方法就是安裝配備這兩種技術(shù)的傳感器儀器。
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