β射線法揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng)

甫一提起揚塵，人們總是先聯(lián)想到“揚沙”、“浮塵”、“沙塵暴”這些惡劣天氣，不少北方人或在北方生活過的人都對初春三月天空渾濁、一片昏黃的壯觀情景記憶猶新，而揚沙、浮塵同沙塵暴一樣，都是由塵沙被風吹起而造成的惡劣天氣現(xiàn)象，嚴重一些的甚至可以稱之為自然災害，嚴重威脅了人類的生命和財產(chǎn)安全。

地面上的沙塵物質(zhì)，是形成沙塵暴、揚沙的物質(zhì)基礎(chǔ)，而這“塵”從何而來呢？自然地理因素當然是一個重要因素，溫差大、濕度小、降雨少、地勢低平、植被稀疏等都為塵土存積和沙塵的席卷提供了良好條件；然而隨著人類社會的進步，人類活動趨于復雜化，人為干預則成為其主要成因。

新世紀以來，隨著人類活動的加劇，對環(huán)境和氣候變化的影響都是巨大的。建筑業(yè)、運輸物流業(yè)等行業(yè)興起，人們在許多工程施工、設(shè)施建設(shè)、物料運輸及堆放和道路挖掘、養(yǎng)護、保潔等方面的工作方式粗放、監(jiān)管力量缺失從而導致沉積了大量沙塵，隨著季節(jié)性季風漫天播撒，形成了前所未有的揚塵污染，不但使得空氣渾濁不堪、能見度降低、污染自然環(huán)境、破壞作物生長；嚴重的甚至造成房倒屋塌、交通電力癱瘓……更不用提揚塵中包含的細顆粒物（PM2.5）、可吸入顆粒物（PM10）、總懸浮顆粒物（TSP）和附著在浮塵表面的病菌、病毒都嚴重威脅了國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生命和財產(chǎn)安全。

于是我們知道揚塵是造成這一切惡劣影響的元兇，全國多地也紛紛出臺關(guān)于揚塵治理相關(guān)政策，明確表示要加強對揚塵污染的監(jiān)測治理工作。為積極應對大氣污染嚴峻形勢，和區(qū)域大氣環(huán)境中的各種挑戰(zhàn)，在打贏“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)” 中重拳出擊、爭取主動。

智易時代推出了β射線在線監(jiān)測儀，該設(shè)備是符合中華人民共和國環(huán)境保護標準（HJ653/655）可連續(xù)自動檢測環(huán)境空氣中懸浮顆粒物的濃度。

這款揚塵濃度監(jiān)測儀是專門為環(huán)境空氣中的揚塵監(jiān)測而設(shè)計的，采用性價比高、準確性好、備受歡迎的光散射法測量大氣揚塵吸附放射量來測定揚塵的濃度，?通過微電腦系統(tǒng)進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理，可實現(xiàn)自動連續(xù)監(jiān)測，集測量精度高、操作簡單、噪聲小、安裝和運行成本低、性價比高等優(yōu)點于一身，是遵循國標法監(jiān)測原理、全國各地文件、政策認可度很高的一款設(shè)備，主要應用于大氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、移動監(jiān)測站、長期環(huán)境研究、工礦企業(yè)、科研院所等領(lǐng)域。

1、檢測原理：β射線法原理；
2、分辨率：0.1ug/m3;
3、粒徑通道：PM2.5、PM10、TSP;
4、檢測范圍：(0-1000)ug/m3、（0-10000)ug/m3(量程可選）

顆粒物的檢測原理是β射線吸收法，儀器是根據(jù)β射線吸收原理設(shè)計的，β射線是一種高速電子流，當高能量的粒子由14C發(fā)射出來，在碰到塵粒子時，能量減退或被粒子吸收。β射線強度一定時，被吸收量大小只與吸收物質(zhì)的質(zhì)量有關(guān)，與吸收物質(zhì)的物化特性無關(guān)。物質(zhì)放置在發(fā)射源14C和監(jiān)測β射線的裝置中間，β射線被吸收，能量衰減。這樣導致監(jiān)測到的β粒子的數(shù)量減少。

通過吸收物質(zhì)（如紙帶上的塵），β射線粒子的衰減量接近指數(shù)。公式1基本恰當?shù)乇憩F(xiàn)了兩者之間的聯(lián)系。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 公式（1）

公式（1）中，I是測定（每一單位時間的計數(shù)）β射線的衰減強度（帶塵樣的紙帶），I0測定未經(jīng)衰減的β射線的強度（清潔紙帶），μm稱為質(zhì)量吸收系數(shù)或質(zhì)量衰減系數(shù)（cm2/g），x是吸收物質(zhì)的質(zhì)量密度（g/cm2）。

公式（1）可轉(zhuǎn)變成計算x--吸收物質(zhì)質(zhì)量密度的公式，見公式2：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ???? 公式（2）

在實際操作中，吸收截面是在校準過程中的實驗測定。一旦I和I0被測定，計算物質(zhì)密度x就很簡單。

在實際操作中，在特定時間（△t）內(nèi)，環(huán)境空氣以恒定流率采入。這些采入的空氣通過紙帶的表面區(qū)域A。一旦算出吸收物質(zhì)密度x，即可通過公式（3）算出環(huán)境中粒子物質(zhì)的濃度值。

??? ? ?? ? 公式（3）

在公式（3）中，Mc是環(huán)境粒子濃度，A是通過紙帶的塵樣的截面積。Q是收集在紙帶上粒子物質(zhì)的流量，△t是采樣時間。將這些等式換算成最后的公式，表明大氣粒子濃度和測定的數(shù)量之間的關(guān)系見公式（4）：

???????公式（4）

檢測原理動圖