常用的顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng)原理方法對比
對于環(huán)境空氣顆粒物的監(jiān)測,,我們用到的儀器主要是顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng),根據其方法原理的不同,,我們分為:震蕩天平法(TEOM分析法),,β射線吸收法,光散射法,。下面我們分別介紹一下三種原理的異同,。
一,震蕩天平法(TEOM分析法)
震蕩天平法(TEOM分析法)顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng)是基于航天技術的錐形元件微量震蕩天平原理,,震蕩天平的震蕩頻率與濾膜上的顆粒物的質量存在一定的對應關系,。充滿微粒的空氣流入空錐形管時,微粒聚集在濾膜上,,通過測定系統(tǒng)頻率的變化,,可測得一段時間內濾膜質量的變化,通過計算得到一定時間內顆粒物的質量濃度,。震蕩天平顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng)由等速吸氣裝置,,PM10或PM2.5捕集和檢測系統(tǒng),清洗,,信號處理等部分組成,。
震蕩天平法的優(yōu)點:1,,與顆粒物粒徑,顏色無關,,且顆粒物不與振蕩管接觸,,所以振蕩管基本不用清洗。2,,震蕩天平法故障率比β射線吸收法,,光散射法都低。并且與另外兩種方法相比,,有更高的靈敏度與準確度,。與標準方法濾膜法的一致性更好。
震蕩天平法的缺點:該方法受空氣濕度的影響比較大,,為降低濕度影響,,需對氣體恒溫加熱。但加熱會損失一些不穩(wěn)定的半揮發(fā)物質,。
二,,β射線吸收法
Beta射線吸收法(β射線法)顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng),,原理是根據C14釋放的β射線的吸收強度進行分析的,。顆粒物吸附在濾紙袋表面,蓋革計數器通過測量采樣前β射線強度變化計算吸附的顆粒物質量濃度(TSP,PM10,PM2.5等)
由于水分對濾膜和吸附顆粒物均有較大影響,,采樣管必須加裝動態(tài)加熱系統(tǒng),,大限度減少濕度對顆粒物監(jiān)測的影響。在較高濕度地區(qū)或者濕度變化幅度較大的地區(qū),,使用該方法要注意對濕度的控制,,另外該方法對采樣濾膜也有較高的要求。測得數據和震蕩天平法有很好的一致性 ,。在國家空氣站有大規(guī)模的應用,。
三,光散射法
光散射法顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng)測量質量濃度的原理,,是建立在微粒的Mie散射理論基礎上的,。當光照射在空氣中懸浮的顆粒物上時,產生散射光,。在顆粒物性質一定的條件下,,顆粒物的散射光強度與其質量濃度成正比。通過測量散射光強度,,應用轉換系數K值,,可得顆粒物質量濃度。
光散射顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由檢測器,,光源,,光源穩(wěn)壓回路,,高壓回路,光電積分回路,,脈沖回路,,運算控制等部分組成。
光散射法與前兩種方法相比,,測得數據的準確度要差一些,,但只要調校的好,加上濕度的控制,,其偏差是可以被控制在合理范圍內的,。因其價格有很明顯的優(yōu)勢,因此得到大規(guī)模的推廣利用,。