便携式挥发性有机气体分析仪EXPEC 3100

便携式挥发性有机气体分析仪EXPEC 3100技术路线

EXPEC 3100是一款高效的测定总烃的应用于工业气体测定的便携设备，配备有先进的氢火焰离子化微型检测器（FID）和光离子化微型检测器（PID，可选）的双检测器组合能够保证测试数据的广度和精确度。

氢火焰离子化检测器（FID）是指在有燃烧气（H2）和空气同时存在的反应腔内，足够的点火能量能够使得两者燃烧形成火焰，当含碳氢的化合物经过此火焰时，将发生以下反应：

RH + O → RHO+ + e– → H2O + CO2

R是指碳化合物。

反应腔中同时存在一组极化极和收集极，两者存在的电势差能够形成高强度电场，捕捉火焰中化学反应产生的离子并使其定向移动形成电流。碳氢化合物的浓度跟此电流在一定范围内成线性比例关系。典型的FID结构如下图所示：

FID结构图

光离子化检测器（PID）由一个紫外灯和电离室构成。混合物通过电离室吸收紫外光能产生能级变化，分子处于激发态产生离子，依据下述光化学反应：

R + hυ → R+  +  e –

R=绝大部分有机/无机化学成分。

反应生成的离子在电场作用下迁移形成电流，此电流正比于化合物的浓度。需要注意的是，要使分子产生光化学反应，紫外光能量必须大于分子能级跃迁所需的激发能。常见的PID结构如下图所示。

PID结构图

虽然由于较小的动态量程，PID 检测器不适用于检测高浓度的气体，然而在某些 FID 无响应的无机 组分及响应低的组分测试中，PID 能够很好的弥补 FID 测试能力的欠缺。且由于 PID 检测不需要燃烧气和氧气的参与，在某些极端环境如易燃易爆和低氧环境中，PID 被认为是分析的首选检测器。

EXPEC 3100的PID+FID 的双检测器组合，不仅能够帮助仪器拓宽检测范围，进行检测数据的比较来增强检测能力， 在某些情况下还能帮助用户判明检测环境中的某些组分，比如 FID 对无机组分无响应但 PID 有响应，而 PID 对甲烷等部分有机组分无响应但 FID 具有很好的响应。由于 PID 属于无损检测器，经 PID 检测的气体能够复原并进入 FID 中再次检测，双检测器组合能够在拓宽检测范围的同时帮助用户最大程度的节省气源，降低检测成本。能够满足《储油库大气污染物排放标准》（GB 20950—2020）、《油品运输大气污染物排放标准》（GB 20951—2020）、《加油站大气污染物排放标准》（GB 20952-2020）的检测要求，以及《泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则》（HJ 733-2014）对仪器性能指标和检测方法的要求。

EXPEC 3100原理图

便携式挥发性有机气体分析仪EXPEC 3100配置清单

便携式挥发性有机气体分析仪EXPEC 3100规格介绍

3.1 采样探头

EXPEC 3100 配备了基本版和增强型（可选）两种采样探头，能够最大化的满足客户对样气采集的 要求。其中增强型探头配有 LCD 背光显示屏以及控制按键，用户通过探头显示屏的提示即可完成对气体采集初始时间和最终时间的控制，并实时查看检测的数据。

为EXPEC 3100 量身定制的探头滤膜和烧结器能够阻截和吸附空气中尘埃和大部分颗粒成分以及部分水汽，保证了检测气体的洁净度，延长检测器的工作寿命。探头和机身上的探头基座的连接管线采用较低吸附的高分子塑料软管，在保证探头使用舒适度的同时大大降低了有机气体的过程吸附。同时管壁内衬有高强度的耐化学腐蚀材料，能够保证在恶劣检测条件下探头的使用寿命。

3.2 氢气瓶

(1) 充氢过程

EXPEC 3100 提供一个容积为75mL的氢气钢瓶，为 FID 检测器提供可燃性气体。在 25℃环境温度下，气瓶最高耐受2200psi压力，可进行反复的充放操作，一次充满仅需要10秒；氢气瓶充满氢后可连续工作至少 10 小时以上。该氢气瓶通过内部管路连接有一个压力计，可随时读取氢气瓶中的压力。外部氢气瓶通过一根带有充氢接头的金属软管给该小型钢瓶充氢，将充氢接头逆时针旋紧直 到接头顶开小气瓶前端的快插接头并感到轻微阻力即可。

(2) 放氢过程

确保管路针阀旋至闭合状态，三通球阀旋至排空口方向后，将充氢管路充/放氢转接头端连至充氢小钢瓶，顺时针旋紧。若小钢瓶内仍存在氢气，应先将氢气排空。方法是缓慢打开针阀，将剩余气体从排空口端排空。可在1分钟之内从充满状态排空氢气。

3.3 校准系统

EXPEC 3100 通过通入 500ppm 甲烷标气（FID）或 100ppm 异丁烯标气（PID）来验证仪器的准 确性。在 7 个分析周期后，通过计算仪器重复性和检出限，与出厂测试报告进行对比分析。

使用零气和不同浓度的标准气体进行仪器的校准。系统默认 FID 有 7 个浓度校准点： 0、 500、 1000、 2000、3000、5000、10000ppm；PID 有 10 个浓度校准点：0、100、200、300、350、500、800、 1000、1500、2000ppm。用户可根据实际情况，选择相应的浓度点进行校准，校准完成后，系统会自动完成校准曲线并保存到测试系统中。进行样气测量时，自动调取最近一次的校准曲线进行浓度的换算。

仪器校准页面

3.4 云平台APP

EXPEC 3100 配置专门的手操器，用于场地检测时更加方便地操作仪器。每一台出厂的 EXPEC 3100 手操器均安装有谱育科技自主开发的 LDARAPP 软件，用于数据的测量、上传和下载。

软件登陆界面

根据应用方式不同，APP 软件分云平台版本和单机版本。云平台版本的 APP 和谱育科技开发的 LDAR 检测信息平台配合使用，使 LDAR 检测工作更加方便、高效。APP 通过 WIFI 无线传输可以从信息平台下载检测任务，可以把检测数据上传至信息平台，也可以将拍照建档信息上传至信息平台。

单机版的 APP 软件也用于现场检测时保存数据。现场检测时，先在 ROUTE.txt 中预先设置一些点位，然后导入手机，手机识别后可逐点进行检测，手机自动记录数据，检测完成后，可从手机内 存中导出结果文件 LOG.txt。

仪器检测界面

便携式挥发性有机气体分析仪EXPEC 3100数据的储存、传输和处理

EXPEC3100 提供内部数据储存、导出处理和 PC 软件直接在线分析处理两种方式满足客户在不同检测条件下对数据处理易用性和处理速度的要求。

将主机通过 USB 连接带有 EXPEC 3100 在线分析软件的 PC，即可在线查看实时的检测数据，当数据检测完毕后能够即刻查看检测的数据并进行分析处理。我们推荐在实验室或者带有 PC 的固定场所的检测采用这种方式。

在通常情况下，LDAR 的检测设备是移动的，因此我们在主机内部集成了一颗 NANDFlash 储存芯片，用户可以在现场将检测得到的数据储存在内置芯片中，待全部检测完毕返回实验室或工作室连接 PC，即可完成对数据的导出和分析。需要注意的是，以这种方式储存的数据，与建档的检测点位是一一对应的，未建档的点位的检测数据无法储存在内置芯片中。

便携式挥发性有机气体分析仪EXPEC 3100技术指标

便携式挥发性有机气体分析仪EXPEC 3100特点

(1) 选择性配置单氢火焰离子化检测器（FID）或配置氢火焰离子化检测器（FID）和光离子化检测器（PID）双检测器，有效弥补单FID检测器对于部分响应能力弱的有机气体和无机气体的检测需求，方便用户能够更灵活的选择工作模式。

(2) 支持主机面板操作，用户能够通过面板进行测量数据查看、仪器校准和简单参数设置。

(3) 重量轻，主机重量不足4 kg；体积小巧，整套仪器装置可装入普通14寸电脑双肩包中，便于携带。

(4) EXPEC 3100内嵌IEEE-Wi-Fi无线网络通信的工业标准通讯模块，通过IEEE-Wi-Fi点对点连接防爆移动终端和主机测试系统。用户在测试过程中仅需通过防爆移动终端上预装APP即可完成测量数据的记录、保存和查看。

(5) 智能化的图像建档方案：建档的测试点位保存为图片格式，直观且易于操作；APP支持扫码读图的功能，为用户建档后的现场测试提供更灵活简便的档案调取方式。

(6) 支持工业级IEEE-Wi-Fi通讯模式，开发具有自主知识产权的APP软件和信息化管理系统，方便用户在防爆移动终端记录测试数据的同时在PC端完成建档和数据的导入和导出，提高用户的工作效率。

(7) 安全、快速的充放氢模块，30s内完成充氢，1min内完成放氢操作。

(8) 采用电池供电设计，主机各部分供电模块的电流均设置在本安安全电流以下，通过国家安全防爆认证（防爆认证等级：Ex d ia IIC T4 Gb），为用户提供安全的用电环境。

(9) 仪器内外表面与测试环境相接触部分均采用高强度防腐蚀材料，适合严苛环境的使用要求。

(10) 谱育科技完善的售后服务体系为客户提供全面售后工程服务。