β射线法扬尘在线监测系统

甫一提起扬尘，人们总是先联想到“扬沙”、“浮尘”、“沙尘暴”这些恶劣天气，不少北方人或在北方生活过的人都对初春三月天空浑浊、一片昏黄的壮观情景记忆犹新，而扬沙、浮尘同沙尘暴一样，都是由尘沙被风吹起而造成的恶劣天气现象，严重一些的甚至可以称之为自然灾害，严重威胁了人类的生命和财产安全。

地面上的沙尘物质，是形成沙尘暴、扬沙的物质基础，而这“尘”从何而来呢？自然地理因素当然是一个重要因素，温差大、湿度小、降雨少、地势低平、植被稀疏等都为尘土存积和沙尘的席卷提供了良好条件；然而随着人类社会的进步，人类活动趋于复杂化，人为干预则成为其主要成因。

新世纪以来，随着人类活动的加剧，对环境和气候变化的影响都是巨大的。建筑业、运输物流业等行业兴起，人们在许多工程施工、设施建设、物料运输及堆放和道路挖掘、养护、保洁等方面的工作方式粗放、监管力量缺失从而导致沉积了大量沙尘，随着季节性季风漫天播撒，形成了前所未有的扬尘污染，不但使得空气浑浊不堪、能见度降低、污染自然环境、破坏作物生长；严重的甚至造成房倒屋塌、交通电力瘫痪……更不用提扬尘中包含的细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、总悬浮颗粒物（TSP）和附着在浮尘表面的病菌、病毒都严重威胁了国民经济建设和人民生命和财产安全。

于是我们知道扬尘是造成这一切恶劣影响的元凶，全国多地也纷纷出台关于扬尘治理相关政策，明确表示要加强对扬尘污染的监测治理工作。为积极应对大气污染严峻形势，和区域大气环境中的各种挑战，在打赢“蓝天保卫战” 中重拳出击、争取主动。

智易时代推出了β射线在线监测仪，该设备是符合中华人民共和国环境保护标准（HJ653/655）可连续自动检测环境空气中悬浮颗粒物的浓度。

这款扬尘浓度监测仪是专门为环境空气中的扬尘监测而设计的，采用性价比高、准确性好、备受欢迎的光散射法测量大气扬尘吸附放射量来测定扬尘的浓度， 通过微电脑系统进行监控和数据管理，可实现自动连续监测，集测量精度高、操作简单、噪声小、安装和运行成本低、性价比高等优点于一身，是遵循国标法监测原理、全国各地文件、政策认可度很高的一款设备，主要应用于大气质量监测网络、移动监测站、长期环境研究、工矿企业、科研院所等领域。

1、检测原理：β射线法原理；
2、分辨率：0.1ug/m3;
3、粒径通道：PM2.5、PM10、TSP;
4、检测范围：(0-1000)ug/m3、（0-10000)ug/m3(量程可选）

颗粒物的检测原理是β射线吸收法，仪器是根据β射线吸收原理设计的，β射线是一种高速电子流，当高能量的粒子由14C发射出来，在碰到尘粒子时，能量减退或被粒子吸收。β射线强度一定时，被吸收量大小只与吸收物质的质量有关，与吸收物质的物化特性无关。物质放置在发射源14C和监测β射线的装置中间，β射线被吸收，能量衰减。这样导致监测到的β粒子的数量减少。

通过吸收物质（如纸带上的尘），β射线粒子的衰减量接近指数。公式1基本恰当地表现了两者之间的联系。

                             公式（1）

公式（1）中，I是测定（每一单位时间的计数）β射线的衰减强度（带尘样的纸带），I0测定未经衰减的β射线的强度（清洁纸带），μm称为质量吸收系数或质量衰减系数（cm2/g），x是吸收物质的质量密度（g/cm2）。

公式（1）可转变成计算x--吸收物质质量密度的公式，见公式2：

                                  公式（2）

在实际操作中，吸收截面是在校准过程中的实验测定。一旦I和I0被测定，计算物质密度x就很简单。

在实际操作中，在特定时间（△t）内，环境空气以恒定流率采入。这些采入的空气通过纸带的表面区域A。一旦算出吸收物质密度x，即可通过公式（3）算出环境中粒子物质的浓度值。

           公式（3）

在公式（3）中，Mc是环境粒子浓度，A是通过纸带的尘样的截面积。Q是收集在纸带上粒子物质的流量，△t是采样时间。将这些等式换算成最后的公式，表明大气粒子浓度和测定的数量之间的关系见公式（4）：

       公式（4）

检测原理动图