建材之城讯：随着科学技术的飞速发展，环境现场检测仪器的种类越来越多。对环境检测中所用仪器，一般可按照仪器的实际用途进行分类，也可以按仪器的信号转换原理进行分类。
(一)电化学传感器类检测仪器
电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极(或工作电极)和反电极组成，并由一个薄电解层隔开。电化学传感器是分析仪器的重要组成部分，其输出的信号根据传感器的工作原理不同可以是电位或电流型。由电化学传感器组成的分析仪器结构简单、体积较小、成本较低。
1．电位型传感器
电位传感器是一种常用的电子元件，广泛应用于各种电器和电子设备中，它是一种把机械的线位移和角位移输入量转换为与它成一定函数关系的电阻和电压输出的传感元件。最初用于测量化学溶液的pH值，20世纪60年代发展了各种各样的离子电极，这实际就是电位型化学传感器。因此，电位型化学传感器就是在经典电位分析法的基础上发展起来的一种小型装置，实际是一个化学半电池。现代电位型化学传感器是由三电极(参考电极、敏感工作电极和平衡电极)，甚至四电极(在三电极基础上再加一个辅助电极)构成。
2．电流型传感器
电流传感器是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。电流传感器依据测量原理不同，主要可分为分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器等。
电流型传感器和电位型传感器的主要区别是：输出信号的类型不同，电流型传感器适用于远距离传送，不会有衰减现象；电位型传感器远距离传输时，在导线上会有电压降。
(二)光学检测仪器
光学检测仪器实际上利用物质所具有的各种光学性质，对物质进行定性、定量及结构分析的一种技术。当一束光线照射到物质的表面时，它与物质的原子和分子相互作用，光线可能透过物质，可能部分被吸收．也可能发生反射、散射和衍射，还可能发出荧光。因此，光学检测仪器的形式有多种多样，常用的有基于光的吸收、散射和衍射．荧光、光电离和光声转换。实践充分证明，能用光学检测仪器进行检测的物质种类很广泛，几乎涵盖有机、无机和生化物质的所有形态(如固态、液态、气态)，也非常适用于室内环境污染的检测。用于室内环境污染的检测光学检测仪器有：非分光式红外检测仪、光散射检测仪、光电离检测仪等。
1．非分光式红外检测仪
非分光式红外检测仪的工作原理是：基于不同气体或蒸气吸收不同特定波长的红外线辐射能，它由一个辐射源发出一定频带宽度的红外光(该频带宽度应覆盖被测气体的吸收波)，一个样品气体检测腔和一个红外光一电转换器构成，非分光式红外检测仪可用于单组分或多组分气体的检测。
大多数的光吸收式检测仪采用红外光或激光光源，以减少杂散光的干扰。这类检测仪的分辨率和测量精度较高．理论上使用寿命比电化学传感器要长得多，但仪器的价格比较贵。基于红外光吸收式检测仪的便携式二氧化碳测试仪．已被国家标准列人推荐的检测方法之一。
2．光散射检测仪
根据室内环境检测的需要．近些年利用光与室内烟尘微小颗粒作用所发生的散射现象，研制出各种能定量测定烟尘和可吸人颗粒的分析仪器，它采用由激光二极管发出的激光光源．经聚集的光束沿。方向穿过一个三维检测腔，在该三维检测腔交汇处，被测试样由χ方向导人，并与激光光束发生作用，使部分光产生散射。未散射的光沿原方向投射在黑体上被吸收，而散射光的方向被改变，其中一部分经由Y方向射到一个光度计，由光度计测量其光通量．其余散射光被黑体吸收。途经三维检测腔交汇处的试样由真空泵抽出。
利用光散射法检测可吸入颗粒的是一个很复杂的过程，有两个因素制约着它的测量精度，一是采样过程，空气中尘埃颗粒大小可从l00／μm到0.1pm。研究表明，经采样器和气路实际能进人检测腔的尘埃是一个与颗粒形状和大小，进气口处空气流速与采样气流流速的比率，气样涡流和进气口导向有关的复杂函数。颗粒几乎是不可能到达检测处。
3．光电离检测仪
光电离检测器(以下简称PID)现在已经成为一种实用的气相色谱检测器，这是因为PID在结构上进行了重大改革。原来合为一体的光源与电离室分成了两个完全独立的部分，紫外光发射和样品分子电离过程互不影响，从而使PID得到稳定的响应关系。
PID适用于定量测定挥发性有机气体的总量(TVOC)，但一般来说，不能定性区分具体某种VOCs成分。挥发性有机气体成分很复杂，日常可辨别的有300多种。挥发性有机气体的分子比较大，在一定光能作用下会电离成带正负电性的离子团。
PID的关键部件是一个能发出特定波长的紫外光光源(用特殊材料制作的灯泡)，将该紫外光束射人一个测试腔，当被测挥发性有机气体由泵抽人该测试腔时，受到紫外光的轰击而发生电离，分裂成带正负电性的2个基团。在测试腔的出口处，装有一对施加了适当工作电压的电极，受到电极电压的吸引，带电基团分，别趋向相应电极，形成正比于VOCs浓度的电流。通过测量该电流大小，确定V()Cs的浓度。分裂的基团经过电极后又重新复合，被抽出测试腔。
PID技术对于VOCs的检测已经比较成熟。对于YVOC测量的检测下限可达0.0024mg／时(以异丁烯标定)，符合我国标准规定的测试精度要求。通过使用不同能量的紫外光源和适当的专用分离装置，使测量某些特定有机气体成力可能，如苯乙烯、氯乙烯、苯蒸气、乙烯等。紫外光能量取决于灯泡内混合气体的性质及灯泡窗口所用的晶体材料。
随着计算机技术的发展，将各种VOCs成分的修正因子储存在仪器的数据库中。当测试某种已知的VOCs成分时．可以通过该修正因子直接读出该VOCs成分的浓度水平。
(三)核辐射检测仪器
所有核辐射检测过程都是基于辐射过程中产生的粒子或射线，与检测器中所含敏感物质的相互作用完成的。用于现场实时的核辐射检测仪器主要有：电离式核辐射检测仪、闪烁法核辐射检测仪。
1．电离式核辐射检测仪
电离式核辐射检测仪的工作原理是：放射性物质发射出带电α和β粒子、γ和X射线，可在特定敏感气体或固体物质中产生离子，利用电场将带正负电荷的离子分离而形成电信号。输出有脉冲电压方式或电流方式，在输出为脉冲电压时，不同辐射粒子可产生不同的电离量。因此，可用输出脉冲幅度来确认辐射粒子类型。放射性物质衰减过程中会形成不同子体，而不同子体发射的相同粒子的能量是不同的，粒子能量越大，电离电流也愈大。因此，从输出电流大小，可以分析衰减过程中形成子种类。
电离式核辐射检测仪中的电离室是该类检测器的关键部件，由作为阴极的外层金属圆筒，作为阳极的内部金属丝和特定金属材料做的窗构成。即气体电离检测、晶体电离检测和半导体电离检测。
2．闪烁法核辐射检测仪
闪烁法核辐射检测仪的工作原理是：利用某些能以相当高的转换效率，将核辐射的粒子或能量转换成光的材料(称为闪烁体)作为敏感元件，而后采用光子检测部件，如光电倍增管来对闪烁体产生的光子进行计数。
现场核辐射检测仪器中闪烁体常含有磷光或荧光的有机或无机物质，可以是晶体(如葸晶体、活化碘化钠晶体)或磷光塑料。蒽晶体闪烁体在吸收电离辐射能时，可产生可见或近紫外区的微弱闪烁荧光，荧光光子数正比于放射性粒子的能量。射线了不带电荷，其能量可转化为活化碘化钠闪烁体内的电子动能，由电子跃迁发出闪烁荧光。
放射性同位素发出的α、β粒子和了射线能量及其半衰期是确定的，所以一般根据所检测材料的辐射特性来选择检测器。重带电α粒子和低能或中能质子，由于在通过物质时迅速失去能量而无明显散射，所以Q粒子可用银活化的锌闪烁体的闪烁法检测器计数检测，也可用G—M管、无窗或薄窗半导体固态辐射检测器进行计数测量。
β粒子和了射线几乎可用所有类型辐射检测器进行检测。弱β辐射需要无窗高灵敏气流型半导体固态辐射检测器。当β粒子和γ射线并存时。可通过选择窗的材料和厚度将β辐射隔掉。凡使用了射线的检测器，一般也可用于X射线的检测。
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