[实用新型]基于β射线法的双通道测颗粒物浓度的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于大气颗粒物浓度测量的技术领域，具体说涉及一种基于β射线法的双通道测颗粒物浓度的装置。 

背景技术

大气颗粒物是分散在大气中固态或液态颗粒状物质的总称。粒径为0.01um～100um的大气颗粒物，统称为总悬浮颗粒物TSP。而PM10和PM2.5分别指空气动力学直径小于或等于10um和2.5um的大气颗粒物。PM10也称为可吸入颗粒物，世界卫生组织（WHO）则称为之可进入胸部的颗粒物；PM2.5能够进入人体肺泡，被称为可入肺颗粒物。作为测定前述大气中微小颗粒状物质（也即ParticulateMatter，以下简称PM）浓度的装置，其中有一类装置是将一定流量的大气作为试样气体连续地吸入采样管或大气导入管内，在设置于该采样管下游侧的收集区域用过滤带等的捕集装置连续地捕集前述试样气体中的PM，对所捕集的PM用β射线放射源（通常为C14放射源）照射β射线，由于C14放射源放射出的β射线照射到PM上时，β射线会被PM吸收从而导致β射线强度衰减，衰减后的β射线强度与PM相对密度呈对应关系，因此当C14放射源放射出的β射线能量恒定时，利用检测器检测透过PM的β射线强度，最终实现用β射线吸收方式测定捕集到的PM的浓度。 

上述传统的基于β射线吸收法的可吸入颗粒物测量装置存在以下缺陷主要在于：其一，对PM浓度的测量范围较窄，而对β射线检测器的恢复时间要求比较高；其二，不能控制β射线总辐射量对周围环境的影响；其三，目前市场上的检测设备，多只能针对PM2.5或PM10的其中一种实现自动测量，而并无合适的双通道测量机构。如何寻求一种既能够确保操作人员的人身安全，又可保证对于PM浓度的测量的宽范围和精确性的双通道测量机构，乃为本领域技术人员所迫待解决 的技术难题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于β射线法的双通道测颗粒物浓度的装置，本装置使用安全可靠，不但可实现PM2.5和PM10浓度的同时测量，而且测量精度较高。 

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种基于β射线法的双通道测颗粒物浓度的装置，包括颗粒物采样机构、滤带传送机构以及彼此呈对应布置的β射线放射源和β射线接收测量机构，所述颗粒物采样机构包括大气采样器以及气泵，所述气泵进气口与大气采样器出气口彼此顺延对接设置且滤带传送机构带体穿设于其对接面处布置，所述滤带传送机构包括滤带以及用于承托滤带并使其在大气采样器出气口和β射线放射源放射出口之间往复移动的第一滤带轮和第二滤带轮；本装置还包括厚度均匀连续变化的衰减控制部件，所述衰减控制部件紧靠在β射线放射源的放射出口端布置，所述基于β射线法的双通道测颗粒物浓度的装置还包括驱动衰减控制部件动作以使得穿过衰减控制部件的β射线强度均匀连续变化的动力单元；所述大气采样器出气口为两个且两出气口彼此间分别独立布置。 

本实用新型的工作原理和有益效果在于： 

1）、本实用新型将衰减控制部件贴靠在β射线放射源射出口端，即相当于在β射线放射源的放射出口处设置了一个控制β射线放射强度的阀门，由于衰减控制部件的厚度均匀连续变化，而在均质材料中，在一定的厚度范围内，β射线强度的衰减量与入射射线强度和穿透物体的厚度成正比；因此若控制β射线的入射强度不变，则当衰减控制部件在动力单元的作用下动作时，β射线强度的衰减量也随之发生连续变化，从而穿过衰减控制部件的β射线强度也发生连续变化。 

2）、本装置通过动力单元以及可厚度均匀连续变化的衰减控制部件的协同作用，从而起到了间接的控制β射线强度的作用，本机构可降低对盖革计数器死时间（一次计数到下一次计数之间的时间间隔） 的要求，从而降低了成本。通过控制β射线强度，减少了β射线放射源总辐射量对周围环境的影响；同时也降低了盖革计数器测量的动态范围，所以提高了对PM浓度的测量范围，保证了测量精度。 

3）、双通道的结构方式，可实现对于PM2.5及PM10浓度的同时在线监测和测量，其共用一个滤带及β射线放射源10和β射线接收测量机构的方式也保证了其整体结构的简化性，避免了传统的如若同时检测PM2.5及PM10浓度时必须采用两台仪器检测的缺陷，甚至可通过临时变换检测对象而对PM1、PM2.5以及PM10三者的任意两种颗粒物浓度进行在线测量，其结构简单而使用，占地面积及维护效率都可以相应得到显著增强。 

附图说明

图1为轴部为转动工作状态时的衰减控制部件工作示意图； 

图2为轴部为平动工作状态时的衰减控制部件工作示意图； 

图3为物质吸收β射线的原理示意图。