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几种常用的颗粒物在线监测系统原理方法对比

发布时间:2022-02-14浏览:144次
  对于环境空气颗粒物的监测,我们用到的仪器主要是颗粒物在线监测系统,根据其方法原理的不同,我们分为:震荡天平法(TEOM分析法),β射线吸收法,光散射法。下面我们分别介绍一下三种原理的异同。
  一,震荡天平法(TEOM分析法)
  震荡天平法(TEOM分析法)颗粒物在线系统是基于航天技术的锥形元件微量震荡天平原理,震荡天平的震荡频率与滤膜上的颗粒物的质量存在一定的对应关系。充满微粒的空气流入空锥形管时,微粒聚集在滤膜上,通过测定系统频率的变化,可测得一段时间内滤膜质量的变化,通过计算得到一定时间内颗粒物的质量浓度。震荡天平颗粒物在线系统由等速吸气装置,PM10或PM2.5捕集和检测系统,清洗,信号处理等部分组成。
  震荡天平法的优点:1,与颗粒物粒径,颜色无关,且颗粒物不与振荡管接触,所以振荡管基本不用清洗。2,震荡天平法故障率比β射线吸收法,光散射法都低。并且与另外两种方法相比,有更高的灵敏度与准确度。与标准方法滤膜法的一致性更好。
  震荡天平法的缺点:该方法受空气湿度的影响比较大,为降低湿度影响,需对气体恒温加热。但加热会损失一些不稳定的半挥发物质。
  二,β射线吸收法
  Beta射线吸收法(β射线法)颗粒物在线监测系统,原理是根据C14释放的β射线的吸收强度进行分析的。颗粒物吸附在滤纸袋表面,盖革计数器通过测量采样前β射线强度变化计算吸附的颗粒物质量浓度(TSP,PM10,PM2.5等)
  由于水分对滤膜和吸附颗粒物均有较大影响,采样管需要加装动态加热系统,大限度减少湿度对颗粒物监测的影响。在较高湿度地区或者湿度变化幅度较大的地区,使用该方法要注意对湿度的控制,另外该方法对采样滤膜也有较高的要求。测得数据和震荡天平法有很好的一致性。在国家空气站有大规模的应用。
  三,光散射法
  光散射法颗粒物在线监测系统测量质量浓度的原理,是建立在微粒的Mie散射理论基础上的。当光照射在空气中悬浮的颗粒物上时,产生散射光。在颗粒物性质一定的条件下,颗粒物的散射光强度与其质量浓度成正比。通过测量散射光强度,应用转换系数K值,可得颗粒物质量浓度。
  光散射颗粒物在线系统主要由检测器,光源,光源稳压回路,高压回路,光电积分回路,脉冲回路,运算控制等部分组成。
  光散射法与前两种方法相比,测得数据的准确度要差一些,但只要调校的好,加上湿度的控制,其偏差是可以被控制在合理范围内的。因其价格有很明显的优势,因此得到大规模的推广利用。
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