[发明专利]β吸收式测尘仪用自动定标方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于β吸收式测尘仪的、不用基于标准膜片便可实现定标 的方法，属于仪器设备定标领域。

背景技术

目前对空气中细颗粒物(如PM2.5)的监测通常使用β吸收式测尘仪来实 现，β吸收式测尘仪利用的是低能β射线(豁免源，射线能量＜1MeV)穿过物 质时其能量被物质吸收而产生衰减、能量衰减程度仅与其穿过的物质质量有关 (与物质厚度、密度等特性无关)这一原理。如图1，该β吸收式测尘仪包括 气路管道11，该气路管道11的顶部设有采样入口12，该气路管道11的采样 出口连接有输出管道20，该输出管道20的出口处设有抽气泵16，该气路管道 11内部设有β放射源13，该β放射源13的下方设有空白滤膜14，该空白滤膜 14的下方设有探测器15，该探测器15与该β放射源13相对设置，且该探测 器15、该β放射源13分别与该空白滤膜14相距一定距离，该探测器15与控 制处理系统18连接，该抽气泵16经由泵控制器17与该控制处理系统18连接， 且该控制处理系统18连接有显示器19。

检测时，先针对空白滤膜14，通过探测器15对β放射源13穿过空白滤膜 14单位面积的辐射强度进行多次Ts时间(如2分钟)的脉冲个数计数，对所 有计数的脉冲个数求取平均值后记为NA。然后启动抽气泵16，抽气一段时间 后停止，该空白滤膜14上滞留下一层待检测的细颗粒物。然后针对带有待检 测的细颗粒物的空白滤膜14，通过探测器15对β放射源13穿过带有待检测的 细颗粒物的空白滤膜14单位面积的辐射强度进行多次Ts时间(如2分钟)的 脉冲个数计数，对所有计数的脉冲个数求取平均值后记为NB。从而经由下式1) 求出空白滤膜14单位面积上的细颗粒物质量Δmt，以完成对空气中该细颗粒 物含量的检测。

Δmt=1klnNANB---1)]]>

在式1)中，NA＝Ts·I₀e^-Km₀，NB＝Ts·I₀e^-k·(m₀^+Δmt)，其中，m₀为空白滤膜单 位面积质量，k为质量吸收系数标准值，式1)基于β射线辐射强度衰减公式 I＝I₀e^-k·m以及公式N∝I∝I₀e^-k·m(脉冲个数N正比于β射线穿过质量为m的物 质后的辐射强度I)给出，I₀为β放射源的辐射强度。

从实际实施中可以发现，β吸收式测尘仪的工作精度的保持对细颗粒物含 量的检测至关重要，因此，为了确保β吸收式测尘仪的工作精度，用户需要定 时对β吸收式测尘仪进行定标作业。

首先β吸收式测尘仪在出厂前会由厂家提供一个质量吸收系数标准值k， 该质量吸收系数标准值k是厂家在手动定标作业中基于单位面积质量为Δm的 标准膜片确定出的，此手动定标作业的实施过程与下述用户自行进行的定标过 程一样。

用户对β吸收式测尘仪的定标过程为：先针对空白滤膜14，通过探测器 15对β放射源13穿过空白滤膜14单位面积的辐射强度进行多次Ts时间(如 2分钟)的脉冲个数计数，对该多次计量的脉冲个数求取平均值后记为N1’， 然后将单位面积质量为Δm的标准膜片放在空白滤膜14上方，针对放有标准 膜片的空白滤膜14，通过探测器15对β放射源13穿过标准膜片和空白滤膜 14单位面积的辐射强度进行多次Ts时间(如2分钟)的脉冲个数计数，对该 多次计量的脉冲个数求取平均值后记为N2’。从而经由下式2)求出质量吸收 系数实际值k’，将该质量吸收系数实际值k’与厂家提供的质量吸收系数标准值 k进行比较，以便确定β吸收式测尘仪的工作精度是否满足使用要求，若不满 足使用要求，则应对β放射源13与探测器15之间的距离进行调整，或者对不 均匀度过大的空白滤膜进行更换。