β射線揚塵在線監測是一種高效的顆粒物濃度監測技術，采用的是貝塔射線吸收法的工作原理。具體來說，該系統使用C-14作為發射源，發射恒定的高能量電子。當樣品空氣通過切割器以恒定的流量經過進樣管時，顆粒物會被截留在濾膜上。β射線通過濾膜時，其能量會發生衰減，通過對衰減量的測定可以計算出顆粒物的質量，進而根據采樣流量、采樣時間和濾膜面積來計算實際狀態下環境空氣中顆粒物的濃度。
β射線揚塵在線監測的方法主要基于β射線吸收法，以下是具體步驟：
1、儀器準備
β射線發射源：通常采用放射性同位素作為β射線發射源，如C-14等。它能夠發射恒定的高能量電子，這些電子在穿過空氣和顆粒物時會發生能量衰減，為后續的測量提供基礎。
濾膜：使用特定的濾膜來截留空氣中的顆粒物。濾膜的材質和孔徑大小會影響對不同粒徑顆粒物的截留效果，常見的有聚碳酸酯濾膜等。
檢測系統：包括高靈敏度的探測器，如蓋革計數管或半導體探測器等，用于捕捉β射線穿透濾膜后的強度變化；還有數據采集與處理單元、溫濕聯控系統等輔助設備，確保測量的準確性和穩定性。
2、采樣過程
空氣采集：通過采樣泵將待測空氣以恒定的流量抽入儀器內。采樣流量的大小需要根據監測要求和儀器性能進行設定，以保證測量結果的準確性。一般來說，采樣流量越大，單位時間內采集到的顆粒物數量越多，但也可能會增加儀器的負荷和能耗。
顆粒物截留：空氣進入儀器后，經過切割器去除大顆粒物，然后通過濾膜。顆粒物被截留在濾膜上，而清潔的空氣則繼續排出儀器外。切割器的設計和性能對于保證進入濾膜的顆粒物粒徑范圍非常重要，不同的切割器可以分離出PM10、PM2.5等不同粒徑的顆粒物。
3、測量過程
β射線衰減測量：當β射線穿過帶有顆粒物的濾膜時，會與顆粒物發生相互作用，導致能量發生衰減。探測器分別測量β射線在進入濾膜前（I0）和穿過濾膜后（I）的強度。
濃度計算：根據β射線的衰減程度，利用預先建立的標定曲線和相關公式來計算顆粒物的質量濃度。計算公式通常與β射線的初始強度、衰減后的強度、濾膜的面積、采樣流量、采樣時間等因素有關。例如，顆粒物質量濃度C=K×（I0-I）/（Q×T），其中K為校準系數，Q為采樣流量，T為采樣時間。
4、數據處理與傳輸
數據校正：考慮到環境因素（如溫度、濕度、氣壓等）對測量結果的影響，需要進行相應的校正。例如，溫度的變化可能會影響氣體的粘度和密度，進而影響顆粒物的運動和采樣效率；濕度的增加可能會導致顆粒物吸濕增重，使測量結果偏高。因此，需要通過溫濕聯控系統實時監測環境參數，并對測量數據進行修正。
數據傳輸與存儲：經過處理后的數據可以通過有線或無線通信方式傳輸到數據中心或監控平臺，以便進行實時監測和數據分析。同時，數據也會存儲在儀器內部的存儲器中，以便后續查詢和下載。
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