[发明专利]一种β吸收式测尘仪的定标系统及其方法

说明书

本发明涉及β吸收式测尘仪的定标系统及其定标方法。该定标系统包括装载标准膜片的标准膜片支架、工作滤带、计数模块、储存模块和计算模块，所述计数模块用于对所述β吸收式测尘仪的β放射源穿过空白工作滤带或紧贴标准膜片的工作滤带的脉冲频率进行计数，计数总量分别记为N1和N2；所述储存模块用于储存所述标准膜片的质量Δm和所述计数模块获得的N1和N2；所述计算模块用于采用所述储存模块储存的数据通过公式Δm＝1/k ln(N1/N2)计算k值；对所述紧贴标准膜片的工作滤带进行计数时，所述标准膜片支架的标准膜片紧贴于所述工作滤带的上方，所述标准膜片与工作滤带之间的距离≤0.3mm。该定标系统及其定标方法减小检测的几何条件改变带来的误差。

技术领域

本发明总地涉及称量仪器领域，具体涉及一种β吸收式测尘仪的定标系统及其方法。

背景技术

利用射线传感器和相关的电子学电路，可将放射源辐射的β射线转换成电子脉冲(频率)。β吸收式测尘仪利用了低能(1MeV)β射线穿过物质时其能量被物质吸收而产生衰减，且衰减的程度和穿过物质的质量有关这一原理，也即：脉冲频率的变化和穿透物质的质量有关。

β射线衰减关系由下式描述：

I＝I₀e^-kΔmt。

其中，I₀：β源的辐射强度，I：β辐射穿过物质后的强度，k：质量吸收系数(cm²/mg)，Δmt：被穿过物质单位面积上的总质量(mg/cm²)。

为了消除因放射源的涨落现象引起的误差，β吸收式测尘仪在工作时需对脉冲频率进行计数统计(一般为2分钟)。

在一定条件下，计数频率N正比于辐射强度I，即：

N∝I∝I₀e^-kΔmt。

β吸收式测尘仪的取样方法为滤带过滤式。设未采样的空白滤带单位面积质量为Δmt，采样后的单位面积质量增量为Δm，统计计数时间为Ts，在空白滤带上的计数值为N1，采完样后的计数值为N2，则：

N1＝Ts I₀e^-kΔmt

N2＝Ts I₀e^-k(Δmt+Δm)

可以解出：Δm＝1/k ln(N1/N2)。

由此可获得采样后的单位面积质量增量Δm。

β吸收式测尘仪使用前，用一个已知质量(Δm)的“标准膜片”对仪器进行校准(定标)，依据上述β射线衰减关系式，以求取仪器的修正系数k值(即质量吸收系数)。β吸收式测尘仪在初次定标时都要用这个“标准膜片”反复插入(人工手工动作或专设机械传动动作)，进行N1、N2的计数统计，计算出仪器的k值，并将k值保留在仪器中，作为仪器常数，参与仪器的输出运算。因为β吸收式测尘仪是计量仪器，所以要定时进行定标工作，以保证k值的稳定、准确。

但相关标准(HJ653--2013)并未对定标规定明确操作方法。由于操作方法的不同，就出现了同一质量标准膜片，在不同仪器上输出不同数据的现象。但如不能正确使用标准膜片，则仪器的修正系数会和仪器的正常使用产生误差。这种误差对输出值为微克(μg)级的仪器来讲，影响巨大。

发明内容

本发明的目的在于针对β吸收式测尘仪定标操作混乱的情况，提供一种β吸收式测尘仪的定标系统及定标方法，经过了大量的实践证明，这是一种最符合β吸收式测尘仪工作原理的定标系统及定标方法。