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幾種常用的顆粒物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理方法對(duì)比

更新時(shí)間:2022-02-14點(diǎn)擊次數(shù):4091
  對(duì)于環(huán)境空氣顆粒物的監(jiān)測(cè),我們用到的儀器主要是顆粒物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),根據(jù)其方法原理的不同,我們分為:震蕩天平法(TEOM分析法),β射線吸收法,光散射法。下面我們分別介紹一下三種原理的異同。
  一,震蕩天平法(TEOM分析法)
  震蕩天平法(TEOM分析法)顆粒物在線系統(tǒng)是基于航天技術(shù)的錐形元件微量震蕩天平原理,震蕩天平的震蕩頻率與濾膜上的顆粒物的質(zhì)量存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。充滿微粒的空氣流入空錐形管時(shí),微粒聚集在濾膜上,通過測(cè)定系統(tǒng)頻率的變化,可測(cè)得一段時(shí)間內(nèi)濾膜質(zhì)量的變化,通過計(jì)算得到一定時(shí)間內(nèi)顆粒物的質(zhì)量濃度。震蕩天平顆粒物在線系統(tǒng)由等速吸氣裝置,PM10或PM2.5捕集和檢測(cè)系統(tǒng),清洗,信號(hào)處理等部分組成。
  震蕩天平法的優(yōu)點(diǎn):1,與顆粒物粒徑,顏色無(wú)關(guān),且顆粒物不與振蕩管接觸,所以振蕩管基本不用清洗。2,震蕩天平法故障率比β射線吸收法,光散射法都低。并且與另外兩種方法相比,有更高的靈敏度與準(zhǔn)確度。與標(biāo)準(zhǔn)方法濾膜法的一致性更好。
  震蕩天平法的缺點(diǎn):該方法受空氣濕度的影響比較大,為降低濕度影響,需對(duì)氣體恒溫加熱。但加熱會(huì)損失一些不穩(wěn)定的半揮發(fā)物質(zhì)。
  二,β射線吸收法
  Beta射線吸收法(β射線法)顆粒物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),原理是根據(jù)C14釋放的β射線的吸收強(qiáng)度進(jìn)行分析的。顆粒物吸附在濾紙袋表面,蓋革計(jì)數(shù)器通過測(cè)量采樣前β射線強(qiáng)度變化計(jì)算吸附的顆粒物質(zhì)量濃度(TSP,PM10,PM2.5等)
  由于水分對(duì)濾膜和吸附顆粒物均有較大影響,采樣管需要加裝動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng),大限度減少濕度對(duì)顆粒物監(jiān)測(cè)的影響。在較高濕度地區(qū)或者濕度變化幅度較大的地區(qū),使用該方法要注意對(duì)濕度的控制,另外該方法對(duì)采樣濾膜也有較高的要求。測(cè)得數(shù)據(jù)和震蕩天平法有很好的一致性。在國(guó)家空氣站有大規(guī)模的應(yīng)用。
  三,光散射法
  光散射法顆粒物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量質(zhì)量濃度的原理,是建立在微粒的Mie散射理論基礎(chǔ)上的。當(dāng)光照射在空氣中懸浮的顆粒物上時(shí),產(chǎn)生散射光。在顆粒物性質(zhì)一定的條件下,顆粒物的散射光強(qiáng)度與其質(zhì)量濃度成正比。通過測(cè)量散射光強(qiáng)度,應(yīng)用轉(zhuǎn)換系數(shù)K值,可得顆粒物質(zhì)量濃度。
  光散射顆粒物在線系統(tǒng)主要由檢測(cè)器,光源,光源穩(wěn)壓回路,高壓回路,光電積分回路,脈沖回路,運(yùn)算控制等部分組成。
  光散射法與前兩種方法相比,測(cè)得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度要差一些,但只要調(diào)校的好,加上濕度的控制,其偏差是可以被控制在合理范圍內(nèi)的。因其價(jià)格有很明顯的優(yōu)勢(shì),因此得到大規(guī)模的推廣利用。

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