幾種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(jù)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(shù)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(zhì)量存在一定的對應(yīng)關(guān)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(nèi)濾膜質(zhì)量的變化，通過計(jì)算得到一定時間內(nèi)顆粒物的質(zhì)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(diǎn)：1，與顆粒物粒徑，顏色無關(guān)，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(zhǔn)確度。與標(biāo)準(zhǔn)方法濾膜法的一致性更好。
震蕩天平法的缺點(diǎn)：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(zhì)。
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(jù)C14釋放的β射線的吸收強(qiáng)度進(jìn)行分析的。顆粒物吸附在濾紙袋表面，蓋革計(jì)數(shù)器通過測量采樣前β射線強(qiáng)度變化計(jì)算吸附的顆粒物質(zhì)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)，最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(shù)據(jù)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(yīng)用。
三，光散射法
光散射法顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng)測量質(zhì)量濃度的原理，是建立在微粒的Mie散射理論基礎(chǔ)上的。當(dāng)光照射在空氣中懸浮的顆粒物上時，產(chǎn)生散射光。在顆粒物性質(zhì)一定的條件下，顆粒物的散射光強(qiáng)度與其質(zhì)量濃度成正比。通過測量散射光強(qiáng)度，應(yīng)用轉(zhuǎn)換系數(shù)K值，可得顆粒物質(zhì)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(yùn)算控制等部分組成。
光散射法與前兩種方法相比，測得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度要差一些，但只要調(diào)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(nèi)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。