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Nota de aplicación AP-000 04/05/CW

RAE Systems by Honeywell 877-723-2878 raesystems.com 1

UN PID (DETECTOR DE FOTOIONIZACIÓN) ES UN DETECTOR¿QUÉ ES UN PID?

Un PID (detector de fotoionización) es un detector que mide COV y otros gases tóxicos a bajas concentraciones que van desde las ppb (partes por billón) hasta las 10.000 ppm (partes por millón o 1% en volumen). Un PID es un monitor de alta sensibilidad y amplio espectro, como un monitor LEL de bajo nivel. Las mejoras de RAE Systems en la tecnología de PID ha miniaturizado y “robustecido” los PID permitiendo que ofrezcan nuevas e innovadoras soluciones de control para:

• Mediciones de LEL. Los PID proporcionan una forma más fiable de medir los LEL en aplicaciones como vapores de combustible de aviación y trementina (ver AP-200, 204, 219).

• Amoniaco. Ver AP-201.

• HazMat. Respuesta ante materiales peligrosos (ver AP-203).

• Fluidos de transferencia de calor. Ver AP-205.

• Incendios provocados. Ver AP-207.

• Higiene industrial. Para ayudar a determinar las exposiciones a sustancias químicas (ver AP-211).

• Calidad de aire en interiores. Ver AP-212.

• Medio ambiente. Contaminación residual de tierra, aire o agua (ver AP-214).

• Seguridad. Entrada a espacios reducidos (ver AP-211).

• Mantenimiento. Detección de fugas y control de emisiones no permitidas (ver AP-214).

• Preparación nacional. Ver AP-216.

• Laboratorios clandestinos. Ver AP-220.

¿Cómo funciona un PID?

Un detector de fotoionización (PID) utiliza una fuente de luz ultravioleta (UV) (Foto = luz) para romper las sustancias químicas en iones positivos y negativos (ionización) que se pueden medir fácilmente con un detector. La ionización tiene lugar cuando una molécula absorbe la alta energía de la luz UV y se excita, provocando la pérdida temporal de un electrón cargado negativamente y la formación de un ión cargado positivamente. El gas pasa a estar eléctricamente cargado. En el PID, estas partículas cargadas producen una corriente que se amplifica y se muestra en el medidor como “ppm” (partes por millón) o incluso “ppb” (partes por billón). Los iones se recombinan con rapidez después de su paso por los electrodos en el detector para reconstruir la molécula original. Los PID son no-destructivos; no “queman” o alteran permanentemente la muestra de gas, lo que permite usarlos para recolección de muestras.

¿Qué mide un PID?

Todos los elementos y sustancias químicas pueden ser ionizados, pero se diferencian en la cantidad de energía que necesitan para ello. La energía necesaria para desplazar un electrón e “ionizar” un compuesto se denomina su potencial de ionización (PI), y se mide en voltios de electrón (eV). La energía de la luz emitida por la lámpara de UV también se mide en eV. Nota: si el PI de la muestra de gas es menor que la salida en eV de la lámpara, la muestra se ionizará.

Simplificación del funcionamiento de un PID

Aunque suene complicado, se puede explicar de forma sencilla utilizando una analogía tan familiar como el vataje. Un PID utiliza una lámpara para romper gases y vapores.

• Si el “vataje” de un gas o vapor es inferior al “vataje” de la lámpara de PID, entonces el PID puede “ver” el gas o vapor.

• Si el “vataje” del gas o vapor es mayor que el de la lámpara del PID, el PID no puede “ver” el vapor.

Por lo tanto, un PID con una lámpara de “75 vatios” puede ver un gas de 50 vatios, pero no uno de 85 vatios. Aunque utilicemos el vataje para esta explicación, la energía para PID se expresa en electrovoltios, o eV, y se conoce como el potencial de ionización (PI) para un gas o vapor particular. El potencial de ionización es una medida de la fuerza de enlace de un gas, o de su calidad de “construcción”. El benceno tiene un PI de 9,24 eV y se puede ver con



una lámpara “estándar” de 10,6 eV. El cloruro de metileno tiene un PI de 11,32 eV y sólo se puede ver con una lámpara de 11,7 eV. El monóxido de carbono tiene un PI de 14,01 eV y no se puede ionizar con una lámpara de PID.

Los PI se pueden encontrar en la Guía de bolsillo de NIOSH, en documentación de fabricantes de PID y en numerosos textos químicos. RAE Systems utiliza una base de datos NIST (Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología) que contiene más de 11.000 compuestos para determinar los PI de nuevos compuestos a medir (ver la Nota técnica de RAE Systems TN-106: Factores de corrección, energías de ionización y características de calibrado).

¿QUÉ MIDE UN PID?

El mayor grupo de compuestos medidos con un PID son los compuestos orgánicos: compuestos que contienen átomos de carbono (C). Éstos incluyen:

• Aromáticos. Compuestos que contienen un anillo de benceno, incluyendo el benceno, tolueno, etil benceno y xileno.

• Cetonas y aldehídos. Compuestos con un enlace C=O incluyendo acetona, metiletilcetona (MEK) y acetaldehído.

• Aminas y amidas. Compuestos de carbono que contienen nitrógeno, como la dietilamina.

• Hidrocarburos clorados. Tricloroetileno (TCE), percloroetileno (PERC)

• Compuestos de azufre. Mercaptanos, sulfuros

• Hidrocarburos insaturados. Como butadieno e isobutileno

• Alcoholes. Como isopropanol (IPA) y etanol

• Hidrocarburos saturados. Como butano y octano

Además de los compuestos orgánicos, los PID se pueden utilizar para medir algunos inorgánicos. Éstos son compuestos sin carbono e incluyen:

• Amoníaco

• Gases semiconductores: Arsina, fosfina

• Sulfuro de hidrógeno

• Óxido nítrico

• Bromo e iodo ¿QUÉ NO MIDE UN PID?

• Radiación

• Aire (N2, O2, CO2, H2O)

• Tóxicos comunes (CO, HCN, SO2)

• Gas natural (metano, etano)

• Gases ácidos (HCl, HF, HNO3)

• Otros: freones, ozono (O3), peróxido de hidrógeno

• No volátiles: PCB, grasas LÁMPARAS PID DE 9,8 Y 10,6 EV FRENTE A LÁMPARAS DE 11,7 EV

A primera vista, puede parecer que para medir un mayor rango de gases con un PID, se debe utilizar una lámpara de 11,7 eV en lugar de una de 10,6 eV. Sin embargo, se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:

• Las lámparas de 9,8 y 10,6 son más específicas. Un menor PI significa que “ven” menos sustancias químicas.

• Las de 9,8 y 10,6 duran pocos años. Aproximadamente la misma vida útil y coste que un sensor CO.

• Las de 9,8 y 10,6 tienen mayor sensibilidad. Las lámparas de 11,7 eV proporcionan menor resolución: El cristal de fluoruro de litio de la lámpara de 11,7 eV no permite el paso de tanta energía luminosa, convirtiendo la lámpara de 11,7 eV en más “débil” que la de 10,6 eV. Menos energía transmitida significa que tiene lugar menos ionización, reduciendo la resolución potencial. Esencialmente, una lámpara de 10,6 eV es 10 veces más potente que una lámpara de 11,7 eV. Por lo tanto, para una mayor precisión, no se recomienda el uso de lámparas de 11,7 eV para aplicaciones que requieran una sensibilidad muy elevada. Como ejemplo encontramos el formaldehído, con un TWA OSHA de sólo 0,75 ppm.

• Las lámparas de 11,7 eV tienen un tiempo de vida menor que las de 9,8 o 10,6. Todas las lámparas de 11,7 eV (incluyendo las fabricadas por competidores de RAE) tienen una ventana de fluoruro de litio para transmitir la luz UV de alta energía. El fluoruro de litio es más difícil de fijar al cristal de la lámpara, es muy higroscópico y absorbe agua del aire



incluso cuando no está en uso. Esto provoca que la ventana tenga más grosor y disminuya la cantidad de luz transmitida a través de ella. El fluoruro de litio también se degrada con la luz UV; cuanto más se usa el instrumento, mayor es el daño. Estos factores contribuyen a acortar la vida de la lámpara. Mientras una lámpara de 10,6 eV puede durar entre 24 y 36 meses, una de 11,7 eV sólo suele durar entre dos y seis meses.

• Las bombillas de 11,7 eV se deben utilizar únicamente cuando se espera detectar compuestos con PI superior a 10,6 eV. Como ejemplos tenemos cloruro de metileno, cloroformo y tetracloruro de carbon.

• La lámpara de 11,7 eV es más barata y más fácil de cambiar. Aunque la lámpara de 11,7 eV de RAE Systems es la más barata del mercado de PID (algunas lámparas de 11,7 eV cuestan más de 500 $), siguen siendo más caras que las lámparas de 10,6 eV. A diferencia de algunos PID que requieren caros accesorios de adaptación, las lámparas de 11,7 eV de RAE Systems encajan perfectamente en nuestros instrumentos. No es necesaria ninguna modificación. Usted cambia la lámpara, la recalibra y ya puede realizar medidas.

• Almacenamiento de larga duración de las lámparas de 11,7 eV. Como solución al problema de la corta vida útil de las lámparas de 11,7 eV, RAE Systems las sirve empaquetadas en ampollas de vidrio selladas. El gas de la ampolla es el mismo que el de la lámpara. La ampolla consiste en una lámpara nueva empaquetada en una lámpara. Cuando se necesita la lámpara de 11,7 eV, se rompe la ampolla, se retira la lámpara y se coloca en el PID. Esta ampolla sólo está disponible para lámparas de 1/4” utilizadas en los PID MultiRAE y ToxiRAE.

• Ampliación de la vida útil de la lámpara de 11,7 eV. La vida de una lámpara de 11,7 eV se puede ampliar si se almacena en un ambiente desecante (dentro o fuera del PID) mientras no se está usando. Éste puede ser simplemente un contenedor con paquetes secantes de gel de silicio, como los que se usan en el envío de equipos electrónicos o cámaras. No se recomienda almacenar los MultiRAE Plus en un ambiente desecante, ya que esto reduciría la vida de sus sensores electroquímicos.

SELECTIVIDAD Y SENSIBILIDAD

Un PID es un monitor muy sensible que puede medir de forma precisa gases y vapores a niveles bajos de ppm e incluso ppb. Sin embargo, el PID no es un monitor selectivo. Tiene muy poca capacidad para diferenciar entre distintas sustancias químicas. Para visualizarlo, comparemos el PID con una regla. Una regla es un utensilio sensible y preciso para medir el ancho de una hoja de papel. Pero no puede diferenciar entre papel gris y blanco. Por ello, si alguien quiere saber el ancho de una hoja de papel gris, primero debe seleccionar la hoja de papel apropiada antes de medirla con la regla. Usamos nuestra cabeza para determinar qué hoja de papel es gris.

El PID es similar a una regla. Puede decirnos cuanto gas o vapor hay, pero debemos usar nuestra cabeza para determinar cuál es el gas o vapor concreto. Cuando se va a realizar la detección de un compuesto químico desconocido, el PID se configura con su gas de calibración, que es el isobutileno. Cuando se ha identificado la sustancia química mediante notas, documentos, protocolos u otros medios, se puede ajustar la sensibilidad del PID para este producto, de forma que lo lea en una escala precisa. Por ejemplo, si calibramos con isobutileno y medimos una fuga de tolueno de 1 ppm, el PID mostrará 2 ppm porque es el doble de sensible al tolueno que al isobutileno. Cuando ya hemos identificado que la fuga es de tolueno, la escala del PID se puede fijar con un factor de corrección para tolueno y el PID leerá de forma precisa 1 ppm si se expone a 1 ppm de tolueno. Recuerde: usaremos nuestra cabeza para la selectividad y el PID para la sensibilidad. No se usará ningún factor de corrección hasta que no se haya identificado el compuesto.



¿QUÉ ES UN FACTOR DE CORRECCIÓN?

Los factores de corrección (FC, también conocidos por factores de respuesta) son una poderosa herramienta en el uso de PID. Son una medición de la sensibilidad PID con respecto a un gas determinado. Los FC permiten la calibración de un gas a la vez que leen directamente la concentración de otro gas, lo que elimina la necesidad de utilizar varios gases de calibración. Los fabricantes de PID determinan los factores de corrección mediante la medición de la respuesta de un PID a una concentración conocida del gas objetivo (Ver TN-120: medidas de factores de corrección para compuestos volátiles con PID). Los factores de corrección tienden a ser específicos para cada instrumento y/o fabricante, por lo tanto, lo mejor es utilizar los FC del fabricante del PID. Por consiguiente, la mejor opción es elegir el fabricante de PID con el mayor número de FC. RAE Systems cuenta con la mayor lista de factores de corrección disponible para PID (ver TN-106). Sin embargo, aunque los factores de corrección son cómodos de usar, siempre es mejor calibrar el gas/vapor de interés para obtener una mayor precisión de medida.

El FC mide sensibilidad

Los factores de corrección son factores de escalado utilizados para ajustar la sensibilidad del PID para medir directamente un gas en particular en comparación con el gas de calibrado. Cuanto menor es el factor de corrección (FC), mayor es la sensibilidad del PID para ese gas o vapor. El siguiente ejemplo utiliza FC de la lámpara de 10,6 eV de RAE Systems:

• El FC del tolueno es 0,5, por lo que el PID es muy sensible al tolueno.

• El FC del amoniaco es 9,7, por lo que el PID es menos sensible al amoniaco.

El PID es aproximadamente 19 veces más sensible para tolueno que para amoniaco (9,7/0,5=19,4).

Guía para el uso de factores de corrección

1. Si se va a usar un PID para medir una sustancia química muy tóxica, el PID debe ser muy sensible a este producto. Así, si la sustancia química tiene un límite de exposición de 10 ppm o inferior, un PID es una herramienta apropiada para tomar decisiones relativas a la seguridad personal si el factor de corrección de la sustancia es infe rior a 1,0 (por ejemplo, el benceno tiene un límite de exposición de 1 ppm y un FC de 0,5).

2. Si una sustancia química no es extremadamente tóxica, entonces no es necesario que el PID sea tan sensible a este compuesto. Así pues, si una sustancia química tiene un límite de exposición superior a 10 ppm, un PID es una herramienta apropiada para la toma de decisiones relativas a la seguridad personal si su factor de corrección es inferior a 10. (Por ejemplo: el amoniaco tiene un límite de exposición de 25 ppm y un FC de 9,7).

3. Si el factor de corrección de una sustancia química es mayor de 10, se considera que los PID son aún apropiados para detección de grandes fugas (por ejemplo, el óxido de etileno tiene un FC de 13 con una lámpara de 10,6) y sólo son apropiados para medidas de seguridad personal para sustancias con límites de exposición muy elevados.

Microprocesadores de PID, como el MiniRAE 2000 y ppbRAE, pueden almacenar y aplicar automáticamente más de 100 factores de corrección.

Ejemplo de FC: tolueno

• Si un PID mide 100 ppm en unidades de isobutileno en una atmósfera de tolueno, entonces la concentración real es de 50 ppm en unidades de tolueno:

0,5FC x 100 ppmiso = 50 ppmtolueno

Ejemplo de FC: amoniaco

• Si un PID mide 100 ppm en unidades de isobutileno en una atmósfera de amoniaco, entonces la concentración real es de 970 ppm en unidades de amoniaco:

9,7CF x 100 ppmiso= 970 ppmamoniaco

¿Cómo determinar si un PID puede medir un gas en particular?

1. ¿El PI del gas es inferior a la salida de eV de la lámpara?

• Sí: ir al paso 2.

• No: seleccionar una lámpara de mayor energía. Si no hay ninguna disponible, entonces el PID no puede medir ese gas.

• No se sabe: la mayoría de fabricantes de PID pueden ayudarle.

2. ¿El FC es inferior a 10?

• Sí: un PID es una forma adecuada par a medir ese gas.

• No: un PID no es un medio adecuado para medir ese gas, pero puede que aún sea un buen sistema para realizar una medición somera, como la detección de fugas.

• No se sabe: llame a RAE Systems al 877-723-2878.



¿Por qué se calibra con isobutileno?

Los PID se calibran con isobutileno porque su capacidad de respuesta se encuentra hacia la mitad del rango de sensibilidades de los PID. Es relativamente fácil de obtener y no es tóxico ni inflamable a las bajas concentraciones que se utilizan para el calibrado. Durante años, los PID se calibraron con benceno, pero debido a sus propiedades carcinogénicas, las calibraciones con benceno ya no se realizan. Aunque los PID se calibran normalmente con isobutileno, se pueden calibrar con cualquier otro gas ionizable. Por ejemplo, si un PID se va a usar para medir cloruro de vinilo únicamente, se puede calibrar el PID directamente con una concentración conocida de cloruro de vinilo.

¿CÓMO HA MEJORADO RAE SYSTEMS LAS LÁMPARAS DE LOS PID?

Lámparas de descarga con electrodos de la competencia

A través de electrodos se manda una corriente eléctrica de alta energía a una mezcla de gases. Los electrodos excitan directamente la mezcla de gases para producir luz. Con forma de tubos de vacío (o radio), estos dispositivos de “válvulas electrónicas” presentan varios problemas.

• Contaminación interna. Las lámparas de descarga con electrodos sufren la erosión de los electrodos que se deposita en la lámpara y disminuye la salida de la luz. Este fenómeno se puede observar en los tubos de fluorescentes cuando los extremos se oscurecen con el paso del tiempo. Aunque un 10% de disminución en la salida de luz no es detectable por el ojo humano, puede afectar gravemente a las lecturas del instrumento, necesitando calibraciones más frecuentes y finalmente reduciendo la vida útil de la lámpara.

• Las interfaces metal-cristal son propensas a presentar fallos. A menudo enroscamos demasiado las bombillas incandescentes y se rompen por la base. Éste es un buen ejemplo de fallo de interfaz me tal- cristal. Es difícil unir cristal al metal, y cada interfaz metal-cristal es un posible punto de fallo. Al igual que las bombillas incandescentes, las interfases metal- cristal de las lámparas de descarga con electrodos son posibles puntos de fallo.

• Perfil de energía elevado. Las lámparas de descarga con electrodos tienen un alto en comparación con las lámparas de descarga sin electrodos. Estas lámparas de varios vatios consumen energía en forma de calor, necesitan baterías grandes y no son fáciles de usar o trasladar.

• Elevadas RFI (interferencia de radiofrecuencia). A menudo detectamos un zumbido en nuestras radios personales cuando trabajamos cerca de luces fluorescentes. Las lámparas de descarga con electrodos tienen el mismo problema de RFI.

Las lámparas excitadas por RF de los competidores

Las lámparas sin electrodos se colocan en una bobina de cable y se somete a una energía de excitación de alta frecuencia (entre 12 y 14 MHz) para generar una descarga de luz en la lámpara.

• Elevado consumo de energía

• Sujeto a RFI. La energía de excitación de alta frecuencia se ve afectada por radios y líneas de potencia eléctrica porque una bobina de radiofrecuencia (RF) puede actuar como antena.

• Mayor mantenimiento. La eficiencia de acoplamiento de RF requiere un circuito perfectamente sintonizado. Estos circuitos complejos precisan una sintonización constante.

VENTAJAS DE LAS LÁMPARAS SIN ELECTRODOS DE RAE SYSTEMS

La lámpara de RAE Systems se coloca en un campo de RF de baja frecuencia, que indirectamente excita el gas para generar luz. Esto es como utilizar un horno microondas para cocinar comida. Ambos, la lámpara y la comida, se excitan mediante un campo externo para radiar (calor para la comida, luz para la lámpara).



• Perfil de energía extremadamente bajo: Las lámparas de descarga sin electrodos de RAE Systems tienen un perfil de energía extremadamente bajo. De ello deriva una lámpara fría que usa baterías pequeñas. Un perfil de energía bajo es un factor clave en la reducción del tamaño de los PID de RAE Systems.

• Sin contaminación interna. Las lámparas de descarga sin electrodos se excitan externamente y no contienen metal que se pueda dañar, erosionar o migrar.

• Extremadamente robusta. Al reducir o eliminar las interfases metal-cristal, las lámparas de descarga sin electrodos son extremadamente robustas. RAE Systems ha eliminado totalmente todas las interfases metal-cristal en sus lámparas de 10,6 eV. El cristal de fluoruro de magnesio está soldado al cristal de la lámpara.

• Virtualmente sin RFI o EMI. Las lámparas se alimentan de un campo eléctrico de baja frecuencia. Comparado con las lámparas de descarga con electrodos, este método elimina virtualmente las interferencias RFI (radiofrecuencia) y EMI (electromagnéticas).

¿CÓMO HA MEJORADO RAE SYSTEMS LOS SENSORES PID?

Sensor de flujo axial de la competencia

Una muestra entra en una gran cámara de detección con un ánodo central y un cátodo rodeándolo como un tambor. La corriente de muestra se dirige directamente a la lámpara (flujo axial).

• Menor tiempo de respuesta. El sensor tiene un gran volumen de muestra y ello requiere un elevado voltaje de derivación, por lo que existe una gran demanda de energía y baterías grandes.

• Menor tiempo de recuperación. Más volumen para eliminar los restos de muestra.

• Mayores efectos de la humedad. La luz tiene que hacer un mayor recorrido, por lo que la humedad puede bloquear más luz reduciendo la respuesta del PID.

• Mayor limpieza de la lámpara. La muestra y los contaminantes se dirigen hacia el frontal de la lámpara, con lo que es necesaria una limpieza frecuente de la misma.

VENTAJAS DE LOS SENSORES “2-D” DE RAE SYSTEMS

En los sensores bidimensionales, o “2-D”, la muestra se desplaza a través de la lámpara de forma laminar en lugar de hacerlo hacia la lámpara de forma axial. Ésta es la primera de las dos dimensiones, representada por el eje X en el diagrama que se adjunta. La luz proviene de la lámpara de UV con un ángulo de 90º y se encuentra paralela al flujo de iones en el eje Y del diagrama adjunto. Juntos forman la segunda dimensión. Este sensor se utiliza en el PID de MiniRAE 2000, MultiRAE Plus y ToxiRAE. El sensor “2-D” tiene un volumen de cámara de sensor muy pequeño con un menor voltaje de derivación y menores necesidades de energía.

• Respuesta rápida. Colocando el sensor directamente en la parte superior de la lámpara se minimiza el volumen de cámara de muestra y con la junta tórica se consigue una respuesta prácticamente instantánea tan buena como 3 seg. al 90% para 2000 ppm Esta respuesta extremadamente rápida significa una detección más precisa y rápida de las fugas o “puntos calientes”. Para comprobar esta ventaja del MiniRAE, coja rotulador marcador no acuoso como un Sharpie o un rotulador de pizarra blanca y haga una pequeña línea en una hoja de papel. El MiniRAE “encontrará” fácilmente esta línea en tan sólo unos segundos.

• Recuperación rápida. Debido a que el flujo de muestra se desplaza a través en lugar de directamente hacia el frontal de la lámpara, la parte superior de la cámara de la lámpara se puede sellar con una junta tórica. Esto ayuda a disminuir el tiempo de respuesta y de recuperación de los PID de RAE Systems, ya que previene la acumulación del gas de muestra alrededor de la lámpara. Una recuperación rápida significa que la lectura vuelve a cero rápidamente. Una recuperación rápida entre muestras significa que el muestreo múltiple (como las muestras de espacio de cabeza) se procesan de forma más rápida que en ningún otro PID. La recuperación rápida también asegura una detección sucinta de fugas de vapor.



• Baja respuesta a la humedad. El flujo laminar y la colocación del sensor en la parte superior del frontal de la lámpara maximiza la exposición de la corriente de gas a la luz UV. Esto reduce de forma drástica las interferencias con la humedad y gases no ionizables en los PID de RAE Systems. Las moléculas de humedad absorben UV de la misma forma que la niebla absorbe la luz de los faros de su coche cuando conduce en un día de niebla. Por esto, usted conduce más despacio en los días de niebla, porque sólo puede ver lo que está cerca a sus faros. Manteniendo el sensor y el gas de muestra cerca de la fuente de luz UV (como el “paso corto de luz” del diagrama adjunto), los sensores PID de RAE Systems permiten que la luz UV llegue al gas de muestra antes de que las moléculas de agua puedan absorber o difundir la luz UV. La respuesta extremadamente rápida del MiniRAE 2000 permite incluso que los usuarios añadan una membrana GoreTex™ externa (trampa para agua) para prevenir que la condensación se introduzca en el MiniRAE 2000. Este filtro externo es adicional al filtro hidrofóbico interno estándar y se recomienda para muestreos en fosos húmedos o siempre que se use una lámpara de 11,7 eV. Incluso con esta trampa de agua colocada, el tiempo de respuesta es sólo de cinco segundos.

• Eliminación de humedad frente a compensación. RAE Systems no elimina el efecto de la humedad en los PID, aunque los efectos de la humedad han disminuido drásticamente en comparación con otros PID. Este método de eliminación de la humedad no sólo hace que no sea necesario compensarlo, sino que además tiene menos desventajas inherentes. La compensación de la humedad utilizando medios como un circuito electrónico de compensación de humedad, sólo enciende el circuito del amplificador. Esto puede generar falsas alarmas y presenta una parte adicional en el monitor que necesita ser calibrada.

• Menor limpieza de la lámpara. Los sensores de flujo laminar de los PID de RAE Systems dirigen el flujo de muestra a través de la lente de la lámpara en lugar de dirigir el flujo de muestra hacia la lente de la lámpara, como hacen otros muchos PID. Esto hace que la lente de la lámpara se ensucie menos y que no se acumulen vapores de disolvente en ella, ya que idealmente los contaminantes pasan de largo por el frontal de la lámpara.

VENTAJAS DE LOS SENSORES “3-D” DE RAE SYSTEMS

El sensor “3-D” se basa en el éxito del sensor “2-D”. Tiene todas las ventajas del sensor “2-D” con características adicionales. En los sensores tridimensionales, o “3-D”, de RAE Systems la muestra se desplaza a través de la lámpara de forma laminar dando lugar a la primera de las tres dimensiones. La luz proviene de la lámpara UV con un ángulo de 90 grados con el flujo de muestra. El conducto de iones y los electrodos sensores no son planos como en el caso del sensor 2-D. En su lugar, son “dedos” colocados en el flujo de muestra de forma que el flujo de iones se produzca a través de la muestra en el eje Z. Este sensor se utiliza en el Mini RAE 2000, Ultra RAE y una variante del mismo se utiliza en el ppbRAE.

• Mínima respuesta a la humedad. El sensor 3-D elimina las paredes del sensor de la versión 2-D. La suciedad se podía acumular en las paredes del sensor sirviendo de núcleos de condensación. La humedad era atraía primero a estos núcleos. Si existía suficiente suciedad, la humedad se podía condensar y formar una ruta eléctrica desde la diagonal al electrodo de detección. Esto se denomina “fuga” de sensor y los usuarios obtendrían lecturas anormalmente altas. Al eliminar las paredes del sensor 3-D, se elimina esta fuente de respuesta a la humedad.

• Mayor linealidad. El sensor 3-D aumenta la linealidad de 0 a 2000 ppm con respecto al sensor 2-D, que era de 10.000 ppm.

• Mínimo tiempo de respuesta y recuperación. Menos de 3 segundos para un 90%, hasta 10.000 ppm.

• Fácil limpieza de la lámpara y el sensor. El sensor 3-D se extrae fácilmente del PID sin necesidad de herramientas. Esto permite que los operadores, sin ser técnicos de instrumentación, puedan limpiar los sensores contaminados de forma rápida y sencilla. En condiciones de uso normales, el sensor 3-D se autolimpiará mientras se está cargando (ver, TN-165).



CONSEJOS PARA EL USO DE UN PID

Nunca use tubos de muestra Tygon

Dado que los tubos de muestra Tygon absorben rápidamente numerosos vapores químicos, no se deben usar nunca con los PID. Los tubos Tygon reducen la lectura del PID cuando se miden muchas sustancias químicas y pueden provocar “falsos positivos” cuando las sustancias químicas no existen, debido a la “desgasificación” de las antiguas sustancias químicas adheridas al tubo Tygon. El tubo Tygon se suele utilizar como un tubo de muestreo remoto suministrado con la mayoría de los monitores para espacios reducidos. Use únicamente tubos de teflón, tubos Tygon revestidos de teflón o tubos no reactivos con los PID. Los tubos de teflón no absorben las sustancias químicas, pero pueden quedar cubiertas con ellas. Limpie los tubos de teflón contaminados con metanol anhidro (solución para limpieza de lámparas) si quedan cubiertos con la sustancia química.

¿Cuándo hay que limpiar un PID?

La lámpara y el sensor del PID se deben limpiar de vez en cuando. Antiguamente, algunos usuarios de PID limpiaban sus lámparas diariamente, olvidándose a menudo del sensor y de los componentes de toma de muestras anteriores al sensor. En general, la limpieza frecuente no es necesaria y se pueden dañar accidentalmente la lámpara y el sensor del PID. A continuación se detallan algunos pasos a seguir para determinar cuándo hay que limpiar una lámpara y sensor de PID:

• Cuando un valor no pare de subir tras un buen calibrado a cero.

• Cuando el PID responda a la humedad.

• Cuando el movimiento del PID genere una respuesta en la pantalla.

¿Cómo limpiar la lámpara y el sensor de PID?

1. Use metanol anhidro (solución para limpieza de lámparas).

2. Limpie la sonda de muestreo y sustituya o limpie los filtros. Si el PID mantiene un cero estable tras realizar este paso, no será necesaria una limpieza más profunda.

3. Limpie la superficie de la lámpara con un trapo para lentes.

4. Limpie el sensor sumergiéndolo en la solución limpiadora (un limpiador ultrasónico acelera la limpieza).

Secado del PID

1. Deje que el PID limpio seque al aire durante toda la noche.

2. El aire templado (no caliente) acelera el secado.

REFERENCIAS

Carol J. Maslansky, Steven P. Maslansky: Photoionization Detectors in Air Monitoring Instrumentation, Van Nostrand Reinhold, New York, 1993

NIOSH: Pocket Guide to Chemical Hazards, NIOSH Publications, Cincinnati, OH, 1994

RAE Systems: Factores de corrección y potenciales de ionización (Nota técnica TN-106)

RAE Systems: Determinación de los límites de alarma para mezclas (Nota técnica TN-130)

RAE Systems: Medidas de factores de corrección para compuestos volátiles con PID (TN-120) Guía de formación sobre PID

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