[发明专利]一种具有自动预警功能的Beta射线法颗粒物监测装置

说明书

本发明公开了一种具有自动预警功能的Beta射线法颗粒物监测装置，它包含固定板、样品采集部分、样品测量部分、滤纸、压纸密封板的运动执行机构部分、滤纸支撑及移动部分及滤纸移动长度测定部分；样品采集部分包括进气管、探测器座、探测器座密封板、压纸密封板等；样品测量部分由正对安装在探测器座和Beta源座上的Beta射线探测单元和Beta放射源组成；滤纸穿过探测器和压纸密封板之间；压纸密封板的运动执行机构部分为杠杆和驱动偏心轮组成的杠杆结构，滤纸支撑及移动部分包括从动供纸盘、主动收纸盘和摩擦滚轮；滤纸移动长度测定部分包括光耦挡片、光电开关和光电开关支架。本发明具有结构简单、性能稳定、可靠性高的特点。

技术领域

本发明涉及大气检测设备技术领域，尤其是一种大气颗粒物连续自动监测设备，具体涉及一种具有自动预警功能的Beta射线法颗粒物监测装置。

背景技术

可吸入颗粒物和细颗粒物同为悬浮在大气中的颗粒物，只是粒径大小不同。PM是英文particulate matter(颗粒物)的首字母缩写。粒径在10微米以下的颗粒物称为可吸入颗粒物，又称PM10。粒径小于或等于2.5微米的颗粒物为细颗粒物，又称PM2.5，PM2.5是PM10的一部分。大气颗粒物的化学成分因其来源不同而在种类和数量上变化很大。由于可吸入颗粒物主要来自于人为源，如机动车尾气、工业粉尘、废弃物焚烧以及城市扬尘等，多为燃烧产物而含有大量对人体有害的成分。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，而且颗粒物的直径越小，进入呼吸道的部位越深，因此PM2.5对人体健康和大气环境质量的影响更大。此外，可吸入颗粒物和细颗粒物对能见度等也有重要的影响。

目前大气颗粒物的常用的监测方法有：重量法、Beta射线吸收法、振荡微量天平法。

重量法测量过程中将大气样品通过有一定切割特性的采样器，用恒定速度抽取定量的体积空气，使外界环境空气中的PM2.5被截留在已知质量的滤膜上，根据采样前后滤膜的重量差以及采样体积，计算出PM2.5浓度。

滤膜称重法测定的是颗粒物的绝对质量浓度，它的原理简单、测定数据可靠、测量不受颗粒物的形状、大小和颜色等的影响，但是在测定的过程中，操作繁琐、费时、采样仪笨重、噪声大，且不能立即给出测试结果。

振荡微量天平法收集颗粒物的滤膜被放在一个玻璃管顶部，该玻璃管应用电场内振荡，随着滤膜上收集的颗粒物不断增加，玻璃管的振荡频率降低，方法的灵敏度约为1～2μg/m3，典型的分辨时间为5min。为了维持必要的精密度，锥形元件必须保持恒温，以避免膨胀或收缩造成的影响，并要递升温度以除去被吸附的水分，这样才能避免周围环境湿度的变化造成的影响。但是，无论在采样头处还是在锥形元件处加热样品，都会使气溶胶中的半挥发性物质损失。

Beta射线吸收法原理为Beta射线穿过待测定物质后，其强度衰减程度仅与被穿透物质的质量有关，而与其物理、化学性能无关。Beta射线吸收法优点是要求样品量很少，可每小时自动得出一个监测数据，实时反映空气中颗粒物浓度的变化情况，并可进行数据传输，有利于远程监测和自动控制，并极大的减少了人工工作量。因此，Beta射线法已经成为大气环境颗粒物浓度的连续自动监测仪的主要测量方法。其缺点是仪器结构复杂，测量精度受气路结构、走纸精度等多种因素影响，使用过程中对于纸带用完或非正常断纸无法及时判断易造成监测数据出现错误或缺失。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服现有技术中Beta射线法大气颗粒物监测仪器结构复杂、精度易受影响、不能对断纸或缺纸及时判断等缺点，结构简单、性能稳定、可靠性高的具有自动预警功能的Beta射线法颗粒物监测装置。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种具有自动预警功能的Beta射线法颗粒物监测装置，它包含固定板、样品采集部分、样品测量部分、滤纸、压纸密封板的运动执行机构部分、滤纸支撑及移动部分及滤纸移动长度测定部分；