β射線揚(yáng)塵在線監(jiān)測系統(tǒng)是一種基于β射線吸收原理的高精度顆粒物監(jiān)測設(shè)備，專門用于連續(xù)、實(shí)時(shí)測量空氣中懸浮顆粒物（如PM10、PM2.5、TSP）的質(zhì)量濃度。其核心優(yōu)勢在于高精度、抗干擾性強(qiáng)、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，尤其適用于建筑工地、道路揚(yáng)塵、工業(yè)無組織排放等復(fù)雜環(huán)境的長期監(jiān)測。
一、工作原理
1、β射線衰減法
基本原理：β射線(通常源自¹?C或??Kr)穿透顆粒物樣品時(shí)，其強(qiáng)度因顆粒物質(zhì)量吸收而衰減，通過測量衰減量計(jì)算質(zhì)量濃度。
公式表達(dá)：
C為濃度(μg/m³)，I?/I為射線衰減比，k為質(zhì)量吸收系數(shù)，A為濾膜面積。
2、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償機(jī)制
濕度校正：內(nèi)置溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)修正濕度對濾膜吸附的影響。
零點(diǎn)校準(zhǔn)：定期自動(dòng)執(zhí)行“空白濾膜”測量，消除環(huán)境背景干擾。
二、系統(tǒng)組成
| 模塊 | 功能與設(shè)計(jì) |
| 采樣單元 | - 旋風(fēng)切割器（PM??/PM?.?分級）
- 恒流采樣泵（流量16.67L/min，誤差±2%） |
| 濾膜帶 | 玻璃纖維濾膜（直徑47mm），自動(dòng)進(jìn)樣更換，壽命≥30天（按1h/次采樣計(jì)） |
| β射線源與檢測器 | 低能??Kr源（活度≤100μCi），符合GB 18871輻射安全標(biāo)準(zhǔn)；半導(dǎo)體探測器（分辨率0.1μg） |
| 數(shù)據(jù)處理器 | 嵌入式系統(tǒng)，支持濃度計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲（≥1年）及異常報(bào)警（堵塞、溫度超標(biāo)） |
| 通信模塊 | 4G/RS485/Ethernet，支持HJ 212協(xié)議接入環(huán)保監(jiān)管平臺 |
三、應(yīng)用場景
1、建筑工地?fù)P塵監(jiān)測
實(shí)時(shí)監(jiān)控施工區(qū)域PM濃度，聯(lián)動(dòng)噴淋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)超標(biāo)自動(dòng)降塵。
數(shù)據(jù)對接政府監(jiān)管平臺(如各地“智慧工地”系統(tǒng))，滿足環(huán)保合規(guī)要求。
2、道路揚(yáng)塵管控
監(jiān)測交通干道揚(yáng)塵擴(kuò)散趨勢，評估清掃車與抑塵劑作業(yè)效果。
3、工業(yè)無組織排放
鋼鐵、水泥等企業(yè)廠界顆粒物監(jiān)測，定位無組織排放源。
4、特殊環(huán)境適配
高濕度：濾膜加熱至50℃，防止水汽凝結(jié)干擾。
高濃度：多級稀釋模塊(可選)，擴(kuò)展量程至50mg/m³。
四、對比其他監(jiān)測技術(shù)
| 技術(shù)類型 | β射線法 | 光散射法 | 微量振蕩天平法（TEOM） |
| 原理 | 質(zhì)量吸收 | 光散射強(qiáng)度 | 頻率變化與質(zhì)量關(guān)系 |
| 優(yōu)勢 | 不受顆粒物顏色/成分影響，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確 | 實(shí)時(shí)性好，成本低 | 高靈敏度，適合低濃度環(huán)境 |
| 局限 | 需定期更換濾膜和β源 | 受濕度、粒徑分布影響較大 | 維護(hù)復(fù)雜，價(jià)格昂貴 |
| 適用場景 | 法規(guī)執(zhí)法、長期趨勢分析 | 快速預(yù)警、移動(dòng)監(jiān)測 | 科研級高精度監(jiān)測 |
五、維護(hù)與安全
1、耗材更換
濾膜帶：30天/卷(標(biāo)準(zhǔn)模式)，更換耗時(shí)<5分鐘。
β射線源：??Kr源半衰期10.7年，使用壽命≥8年。
2、輻射安全
符合《電離輻射防護(hù)與輻射源安全標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18871)，周圍劑量當(dāng)量率<1μSv/h(距離10cm)。
3、校準(zhǔn)與質(zhì)控
現(xiàn)場校準(zhǔn)：每月用標(biāo)準(zhǔn)膜(如NIST可溯源膜)進(jìn)行跨度校驗(yàn)。
交叉驗(yàn)證：每季度與手工重量法(HJ 618-2011)比對，偏差≤±15%。
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