[实用新型]一种高准确度β射线法在线测量大气颗粒物浓度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及在线测量领域，尤其是β射线吸收法测定大气颗粒物浓度领域，具体为一种高准确度β射线法在线测量大气颗粒物浓度的装置。

背景技术

β射线吸收法是一种基于辐射探测的测量方法。该方法通过β射线强度的衰减判断空气中颗粒物样品增加的质量，同时对抽气体积进行精确的测量，进而得出监测环境中该时段的颗粒物质量浓度。随着对监测数据的实时性要求越来越高，对于取样与测量同时进行的β射线法大气颗粒物在线测量方式的需求也越来越大。

采用取样与测量同时进行的在线测量方式时，需要在抽取气体样品的同时，进行β射线强度的测量。然而，在取样时，与测量室连接的真空泵将整个装置气路中的气压抽为负压，根据气体状态方程，测量室内部的气压变化将引起β射线放射源与射线探测器中空气密度的变化。空气作为一种射线的吸收介质，当β射线的能量较低时，其密度的变化将会影响到β射线的计数率。因此，在线监测的抽气状态下，测量室内气压的变化所导致的空气密度变化在一定程度上影响了测量的准确度。

为此，迫切需要一种新的装置，以有效解决在线测量时，测量室内的气压变化会影响β射线的计数率，进而影响在线测量准确度的问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对目前β射线吸收法在线测量大气颗粒物浓度时，测量室内的气压变化会影响β射线的计数率，进而影响在线测量准确度的问题，提供一种高准确度β射线法在线测量大气颗粒物浓度的装置。本实用新型根据发明人对现有β射线法在线测量的深刻认识，通过压强传感器、温度传感器测定出检测室内的实时气体密度ρ，并依据该实时气体密度ρ，最终得到大气颗粒物的实时质量浓度。本实用新型基于实时气体密度对β射线探测计数修正，从而有效提升了在线测量大气颗粒物的准确度。本实用新型能够降低测量误差，提高测量精度，对于提高β射线法在线测量大气颗粒物浓度的准确度具有重要的意义。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高准确度β射线法在线测量大气颗粒物浓度的装置，包括壳体、进气口、用于与抽真空装置相连的出气口、放射源、射线探测器、设置在壳体内的纸带槽、与纸带槽相配合的纸带传送装置、控制系统，进气口、出气口、放射源、射线探测器分别设置在壳体上，所述放射源与射线探测器之间形成检测室，所述进气口通过检测室与出气口连通，所述纸带槽内的纸带能穿过检测室，所述射线探测器、纸带传送装置分别与控制系统相连；

还包括用于实时测定检测室气压的压强传感器、用于实时测定检测室温度的温度传感器，所述压强传感器、温度传感器分别设置在检测室内，所述压强传感器、温度传感器分别与控制系统相连。

所述控制系统能根据如下方程式得到检测室内的实时气体密度：

pM=ρRT，其中，P为测定的气体压强，M为气体摩尔质量，ρ为实时气体密度，R为气体常量，T为测定的温度；

且控制系统能根据得到的实时气体密度与射线探测器测定的数据，计算出大气颗粒物的实时质量浓度。

所述压强传感器为数字压强传感器。

所述温度传感器为热电偶温度传感器或热电阻温度传感器。

所述纸带传送装置包括用于带动纸带运动的主动轮、与主动轮相配合的从动轮。

一种提高β射线法在线测量大气颗粒物准确度的补偿方法，包括如下步骤：

（1）待检测气体经进气口进入检测室内，待检测气体进入纸带槽的纸带上，在放射源的配合下，通过射线探测器进行测定，将测定的数据返回给控制系统，检测后的气体则通过出气口排出；

（2）在射线探测器测定的同时，通过压强传感器、温度传感器分别实时测定检测室内的气压、温度，并将测定的气压、温度返回给控制系统，控制系统采用如下方程式计算检测室内的实时气体密度：pM=ρRT，其中，P为测定的气体压强，M为气体摩尔质量，ρ为实时气体密度，R为气体常量，T为测定的温度；

（3）根据步骤2得到的实时气体密度与射线探测器测定的数据，计算出大气颗粒物的实时质量浓度。

所述步骤3中，根据步骤2得到的实时气体密度对β射线探测计数修正，结合射线探测器测定的数据，计算出大气颗粒物的实时质量浓度。