Прибор "ECOPROBE 5" устанавливает новый стандарт эксплуатационной гибкости, удобства и качества при проведении работ по обнаружению и анализу содержания летучих органических соединений и определению других показателей загрязнения. Этот прибор обеспечивает экономически эффективное обследование почвы на наличие загрязнений, с беспрецедентной шириной спектра и точностью получаемых данных. Все эти достоинства - результат уникального сочетания фотоионизационного детектора ФИД и инфракрасного детектора ИК. Комплект получаемых параметров дополняется результатами измерений температуры и давления. Качественно новый уровень исследований обеспечивается одновременным измерением суммарной концентрации газов / паров, содержащихся в почве (с помощью ФИД детектора), и четырехканальным выборочным анализом содержания метана, окиси углерода, кислорода и углеводородов нефти (с помощью ИК детектора).

1.1 ФИД анализатор

Характеристики:

• Предел чувствительности: 0,1 частей на миллиард (0,0001 частей на миллион)
• Разрешение порядка одной части на миллиард, устойчивость нуля при концентрации 0,1 частей на миллиард
• Калибровка для количественной оценки газовой фазы для более чем 200 компонентов, с нулевой реакцией на метан (содержание метана измеряется отдельно, с помощью ИК блока)
• Большой динамический диапазон (от 0,1 частей на миллиард до 4000 частей на миллион - ppm), быстрое получение результата (0,5 сек)
• Энергия ионной лампы составляет 10,2 эВ (возможны другие уровни энергии)
• Вывод результатов в режиме STANDARD - в частях на миллион (ppm) или мг/м3; в режиме HISENS - в частях на миллиард (ppb) или г/м3

ФИД блок производит измерение суммарной концентрации летучих органических соединений (VOC), и других токсичных газов, включая хлорированные углеводороды, при этом из суммарного результата устраняются данные по содержанию метана.

Вывод относительных значений

Прибор Ecoprobe 5 предоставляет Вам возможность нанести на карту относительные значения концентрации, помогает найти источники загрязнений, пути распространения загрязнения на конкретной местности, и площадь загрязнения. Выполнение измерений прибором Ecoprobe 5 не представляет сложностей, занимает мало времени, не требует затрат, и устраняет необходимость проведения дополнительных дорогостоящих анализов почти идентичных образцов с известным спектральным составом.

Вывод абсолютных значений

Блок ФИД анализатора рассчитан только на один калибровочный газ - изобутилен. Реакция прибора на другие химические соединения различна. При выполнении процедуры калибровки, тем не менее, прибор автоматически настраивается на распознавание почти 200 различных химических соединений (см. Таблицу измеряемых соединений на Рисунке 30).
Это свойство используется в тех случаях, когда известен состав загрязнения, и требуется определить абсолютную величину концентрации газов/паров, содержащихся в почве. Выберите химическое соединение, которое соответствует, или близк? по составу к загрязнению, и выделите его в Файле конфигурации системы (System Configuration File) для данного участка (см. далее). После этого выводится количественная величина концентрации парообразной фазы (подробности см. в Главе 12.3).
Тем не менее, оператор должен всегда иметь в виду, что прибор Ecoprobe 5 не является ни спектральным анализатором, ни спектрально чувствительным детектором.

Спектральная характеристика аналитического блока прибора Ecoprobe 5 идентична характеристикам блока оценки лабораторного газового хроматографа (при использовании лампы такой же энергии). Это означает, что спектральные характеристики прибора Ecoprobe 5 и лабораторного газового хроматографа идентичны для всех спектральных составов, что позволяет получить очень хорошее совпадение между результатами измерения суммарных параметров в поле, и выборочными лабораторными анализами образцов.

Фотоионизационный сбой

Дело в том, что процесс фотоионизации имеет свои физические ограничения. Если концентрация превышает определенную величину, произойдет сбой в процессе ионизации. Дальнейший рост концентрации может привести к затуханию выходного сигнала. Средняя пороговая величина, после которой происходит сбой фотоионизационного процесса, составляет приблизительно 4000 ppm, и отличается для различных спектральных составов.

Обнаружить это явление при помощи встроенного программного обеспечения прибора не представляется возможным, и это не характерно для этого типа приборов.

Компания RS DYNAMICS разработала методику распознавания сбоя процесса фотоионизации, которая дала такие результаты: прибор Ecoprobe 5 обнаруживает сбой, вызванный превышением концентрации, и выдает на экран сообщение "over" (перегрузка), однако, это сообщение высвечивается не во всех случаях. В зависимости от самых разных условий (определенные химические соединения, скорость сбоя процесса фотоионизации, величина концентрации), выходной сигнал может также продемонстрировать низкую величину "сбоя" (порядка сотен ppm) для концентраций, превышающих пороговое значение фотоионизационного сбоя. Приведенные выше факты следует учитывать при интерпретации, и они действительны для режима STANDARD (Стандартный). (См. Главу 12 - Полевая съемка).

При работе в режиме HIGH SENSITIVE (Высокая чувствительность), предел измерений составляет 100 ppm. Более высокие значения концентрации почти всегда отображаются в виде сообщения "over" (перегрузка) на экране прибора.

В случае, если в составе загрязнений присутствуют углеводороды, можно наблюдать логическую взаимосвязь между показаниями ФИД блока (в режиме STANDARD "Стандартный") и ИК блока после того, как произошел фотоионизационный сбой ФИД блока.
Если загрязнение состоит из других химических соединений (без присутствия углеводородов), выходного сигнала от ИК блок нет.

1.2 ИК анализатор

Инфракрасный анализатор обеспечивает выборочное обнаружение метана, углеводородов нефти и углекислого газа.

Характеристики:

• Четыре независимых канала охватывают следующие диапазоны с разрешением в ppm:
• Метан 0 - 500 000 ppm, предел чувствительности 20 ppm
• Углеводороды нефти 0 - 500 000 ppm (включая метан), предел чувствительности 20 ppm
• Углекислый газ 0 - 500 000 ppm, предел чувствительности 20 ppm
• Эталонный канал
• Вывод данных в ppm или мг/м3

1.3 Применения

В силу чрезвычайно высокой чувствительности ФИД блока, возможности этого прибора намного превышают требования для проведения стандартных исследований почвенных паров. Эффективность обнаружения и контроля разливов загрязнений и перемещений шлейфов значительно возросла, благодаря введению вспомогательных данных. Чрезвычайно высокая нуль-устойчивость в сочетании с отсутствием выходного сигнала по метану, обеспечивает способность к обнаружению, не заниженную из-за присутствия естественного углеводорода, что дает возможность использовать оптимальные уровни чувствительности для любых применений.

Обнаружение и определение местоположения протечек подземных резервуаров и трубопроводов является дальнейшим развитием такого применения прибора, как исследование почвенных паров, а также отслеживания загрязнений, вызванных отходами сельскохозяйственного производства. Менее очевидные применения - это обнаружение и контроль органических токсинов в промышленности. Незначительные признаки присутствия газа могут указать на приближающийся прорыв уплотнения вала химического реактора с внешним приводом.

Режим непрерывного отображения в реальном времени позволяет определить место протечки с очень высокой точностью. Другие применения, в которых задействовано инфракрасное и температурное обнаружение, позволяют осуществить контроль за биологическим восстановлением, когда бактерии поглощают кислород и выделяют тепловую энергию, а также метан и углекислый газ. Регулярное повторное взятие проб в одном и том же месте помогает отслеживать как динамику процесса, так и эффективность его протекания, поскольку результаты анализов дают ясную картину активности бактерий и концентрации загрязнений.

Коротко о преимуществах:

• Обнаружение, определение границ и контроль за содержанием углеводородов и других органических загрязнений почвы и грунтовых вод, вызванных разливом топлива; контроль за загрязнением воздуха (ФИД анализатор)
• Протечки от свалок и подземных резервуаров
• Протечки трубопроводов и отходов сельскохозяйственного производства
• Наблюдение за перемещением шлейфа загрязнений
• Наблюдение за процессами биологического восстановления
• Обнаружение и контроль за газообразными токсичными веществами на промышленных предприятиях и в сельскохозяйственном производстве.