[發(fā)明專利]β吸收式測(cè)塵儀用自動(dòng)定標(biāo)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410136562.9
• 申請(qǐng)日: 2014-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN103913406B
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許敬之;趙猛;賈建國;侯蔚然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京西山新干線環(huán)保設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/06
• 分類號(hào): G01N15/06
• 代理公司: 北京北新智誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 滿靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于β吸收式測(cè)塵儀的、不用基于標(biāo)準(zhǔn)膜片便可實(shí)現(xiàn)定標(biāo) 的方法，屬于儀器設(shè)備定標(biāo)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前對(duì)空氣中細(xì)顆粒物(如PM2.5)的監(jiān)測(cè)通常使用β吸收式測(cè)塵儀來實(shí) 現(xiàn)，β吸收式測(cè)塵儀利用的是低能β射線(豁免源，射線能量＜1MeV)穿過物 質(zhì)時(shí)其能量被物質(zhì)吸收而產(chǎn)生衰減、能量衰減程度僅與其穿過的物質(zhì)質(zhì)量有關(guān) (與物質(zhì)厚度、密度等特性無關(guān))這一原理。如圖1，該β吸收式測(cè)塵儀包括 氣路管道11，該氣路管道11的頂部設(shè)有采樣入口12，該氣路管道11的采樣 出口連接有輸出管道20，該輸出管道20的出口處設(shè)有抽氣泵16，該氣路管道 11內(nèi)部設(shè)有β放射源13，該β放射源13的下方設(shè)有空白濾膜14，該空白濾膜 14的下方設(shè)有探測(cè)器15，該探測(cè)器15與該β放射源13相對(duì)設(shè)置，且該探測(cè) 器15、該β放射源13分別與該空白濾膜14相距一定距離，該探測(cè)器15與控 制處理系統(tǒng)18連接，該抽氣泵16經(jīng)由泵控制器17與該控制處理系統(tǒng)18連接， 且該控制處理系統(tǒng)18連接有顯示器19。

檢測(cè)時(shí)，先針對(duì)空白濾膜14，通過探測(cè)器15對(duì)β放射源13穿過空白濾膜 14單位面積的輻射強(qiáng)度進(jìn)行多次Ts時(shí)間(如2分鐘)的脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)，對(duì)所 有計(jì)數(shù)的脈沖個(gè)數(shù)求取平均值后記為NA。然后啟動(dòng)抽氣泵16，抽氣一段時(shí)間 后停止，該空白濾膜14上滯留下一層待檢測(cè)的細(xì)顆粒物。然后針對(duì)帶有待檢 測(cè)的細(xì)顆粒物的空白濾膜14，通過探測(cè)器15對(duì)β放射源13穿過帶有待檢測(cè)的 細(xì)顆粒物的空白濾膜14單位面積的輻射強(qiáng)度進(jìn)行多次Ts時(shí)間(如2分鐘)的 脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)，對(duì)所有計(jì)數(shù)的脈沖個(gè)數(shù)求取平均值后記為NB。從而經(jīng)由下式1) 求出空白濾膜14單位面積上的細(xì)顆粒物質(zhì)量Δmt，以完成對(duì)空氣中該細(xì)顆粒 物含量的檢測(cè)。

Δmt=1klnNANB---1)]]>

在式1)中，NA＝Ts·I₀e^-Km₀，NB＝Ts·I₀e^-k·(m₀^+Δmt)，其中，m₀為空白濾膜單 位面積質(zhì)量，k為質(zhì)量吸收系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，式1)基于β射線輻射強(qiáng)度衰減公式 I＝I₀e^-k·m以及公式N∝I∝I₀e^-k·m(脈沖個(gè)數(shù)N正比于β射線穿過質(zhì)量為m的物 質(zhì)后的輻射強(qiáng)度I)給出，I₀為β放射源的輻射強(qiáng)度。

從實(shí)際實(shí)施中可以發(fā)現(xiàn)，β吸收式測(cè)塵儀的工作精度的保持對(duì)細(xì)顆粒物含 量的檢測(cè)至關(guān)重要，因此，為了確保β吸收式測(cè)塵儀的工作精度，用戶需要定 時(shí)對(duì)β吸收式測(cè)塵儀進(jìn)行定標(biāo)作業(yè)。

首先β吸收式測(cè)塵儀在出廠前會(huì)由廠家提供一個(gè)質(zhì)量吸收系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值k， 該質(zhì)量吸收系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值k是廠家在手動(dòng)定標(biāo)作業(yè)中基于單位面積質(zhì)量為Δm的 標(biāo)準(zhǔn)膜片確定出的，此手動(dòng)定標(biāo)作業(yè)的實(shí)施過程與下述用戶自行進(jìn)行的定標(biāo)過 程一樣。

用戶對(duì)β吸收式測(cè)塵儀的定標(biāo)過程為：先針對(duì)空白濾膜14，通過探測(cè)器 15對(duì)β放射源13穿過空白濾膜14單位面積的輻射強(qiáng)度進(jìn)行多次Ts時(shí)間(如 2分鐘)的脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)，對(duì)該多次計(jì)量的脈沖個(gè)數(shù)求取平均值后記為N1’， 然后將單位面積質(zhì)量為Δm的標(biāo)準(zhǔn)膜片放在空白濾膜14上方，針對(duì)放有標(biāo)準(zhǔn) 膜片的空白濾膜14，通過探測(cè)器15對(duì)β放射源13穿過標(biāo)準(zhǔn)膜片和空白濾膜 14單位面積的輻射強(qiáng)度進(jìn)行多次Ts時(shí)間(如2分鐘)的脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)，對(duì)該 多次計(jì)量的脈沖個(gè)數(shù)求取平均值后記為N2’。從而經(jīng)由下式2)求出質(zhì)量吸收 系數(shù)實(shí)際值k’，將該質(zhì)量吸收系數(shù)實(shí)際值k’與廠家提供的質(zhì)量吸收系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 k進(jìn)行比較，以便確定β吸收式測(cè)塵儀的工作精度是否滿足使用要求，若不滿 足使用要求，則應(yīng)對(duì)β放射源13與探測(cè)器15之間的距離進(jìn)行調(diào)整，或者對(duì)不 均勻度過大的空白濾膜進(jìn)行更換。