一種高準(zhǔn)確度β射線法在線測(cè)量大氣顆粒物濃度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及在線測(cè)量領(lǐng)域，尤其是β射線吸收法測(cè)定大氣顆粒物濃度領(lǐng)域，具體為一種高準(zhǔn)確度β射線法在線測(cè)量大氣顆粒物濃度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]β射線吸收法是一種基于輻射探測(cè)的測(cè)量方法。該方法通過(guò)β射線強(qiáng)度的衰減判斷空氣中顆粒物樣品增加的質(zhì)量，同時(shí)對(duì)抽氣體積進(jìn)行精確的測(cè)量，進(jìn)而得出監(jiān)測(cè)環(huán)境中該時(shí)段的顆粒物質(zhì)量濃度。隨著對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求越來(lái)越高，對(duì)于取樣與測(cè)量同時(shí)進(jìn)行的β射線法大氣顆粒物在線測(cè)量方式的需求也越來(lái)越大。
[0003]采用取樣與測(cè)量同時(shí)進(jìn)行的在線測(cè)量方式時(shí)，需要在抽取氣體樣品的同時(shí)，進(jìn)行β射線強(qiáng)度的測(cè)量。然而，在取樣時(shí)，與測(cè)量室連接的真空栗將整個(gè)裝置氣路中的氣壓抽為負(fù)壓，根據(jù)氣體狀態(tài)方程，測(cè)量室內(nèi)部的氣壓變化將引起β射線放射源與射線探測(cè)器中空氣密度的變化?？諝庾鳛橐环N射線的吸收介質(zhì)，當(dāng)β射線的能量較低時(shí)，其密度的變化將會(huì)影響到β射線的計(jì)數(shù)率。因此，在線監(jiān)測(cè)的抽氣狀態(tài)下，測(cè)量室內(nèi)氣壓的變化所導(dǎo)致的空氣密度變化在一定程度上影響了測(cè)量的準(zhǔn)確度。
[0004]為此，迫切需要一種新的裝置，以有效解決在線測(cè)量時(shí)，測(cè)量室內(nèi)的氣壓變化會(huì)影響β射線的計(jì)數(shù)率，進(jìn)而影響在線測(cè)量準(zhǔn)確度的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)目前β射線吸收法在線測(cè)量大氣顆粒物濃度時(shí)，測(cè)量室內(nèi)的氣壓變化會(huì)影響β射線的計(jì)數(shù)率，進(jìn)而影響在線測(cè)量準(zhǔn)確度的問(wèn)題，提供一種高準(zhǔn)確度β射線法在線測(cè)量大氣顆粒物濃度的裝置。本實(shí)用新型根據(jù)發(fā)明人對(duì)現(xiàn)有β射線法在線測(cè)量的深刻認(rèn)識(shí)，通過(guò)壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器測(cè)定出檢測(cè)室內(nèi)的實(shí)時(shí)氣體密度P，并依據(jù)該實(shí)時(shí)氣體密度P，最終得到大氣顆粒物的實(shí)時(shí)質(zhì)量濃度。本實(shí)用新型基于實(shí)時(shí)氣體密度對(duì)β射線探測(cè)計(jì)數(shù)修正，從而有效提升了在線測(cè)量大氣顆粒物的準(zhǔn)確度。本實(shí)用新型能夠降低測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度，對(duì)于提高β射線法在線測(cè)量大氣顆粒物濃度的準(zhǔn)確度具有重要的意義。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種高準(zhǔn)確度β射線法在線測(cè)量大氣顆粒物濃度的裝置，包括殼體、進(jìn)氣口、用于與抽真空裝置相連的出氣口、放射源、射線探測(cè)器、設(shè)置在殼體內(nèi)的紙帶槽、與紙帶槽相配合的紙帶傳送裝置、控制系統(tǒng)，進(jìn)氣口、出氣口、放射源、射線探測(cè)器分別設(shè)置在殼體上，所述放射源與射線探測(cè)器之間形成檢測(cè)室，所述進(jìn)氣口通過(guò)檢測(cè)室與出氣口連通，所述紙帶槽內(nèi)的紙帶能穿過(guò)檢測(cè)室，所述射線探測(cè)器、紙帶傳送裝置分別與控制系統(tǒng)相連；
[0008]還包括用于實(shí)時(shí)測(cè)定檢測(cè)室氣壓的壓強(qiáng)傳感器、用于實(shí)時(shí)測(cè)定檢測(cè)室溫度的溫度傳感器，所述壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器分別設(shè)置在檢測(cè)室內(nèi)，所述壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器分別與控制系統(tǒng)相連。
[0009]所述控制系統(tǒng)能根據(jù)如下方程式得到檢測(cè)室內(nèi)的實(shí)時(shí)氣體密度:
[0010]pM=pRT，其中，P為測(cè)定的氣體壓強(qiáng)，M為氣體摩爾質(zhì)量，P為實(shí)時(shí)氣體密度，R為氣體常量，T為測(cè)定的溫度；
[0011]且控制系統(tǒng)能根據(jù)得到的實(shí)時(shí)氣體密度與射線探測(cè)器測(cè)定的數(shù)據(jù)，計(jì)算出大氣顆粒物的實(shí)時(shí)質(zhì)量濃度。
[0012]所述壓強(qiáng)傳感器為數(shù)字壓強(qiáng)傳感器。
[0013]所述溫度傳感器為熱電偶溫度傳感器或熱電阻溫度傳感器。
[0014]所述紙帶傳送裝置包括用于帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)輪、與主動(dòng)輪相配合的從動(dòng)輪。
[0015]—種提高β射線法在線測(cè)量大氣顆粒物準(zhǔn)確度的補(bǔ)償方法，包括如下步驟:
[0016](I)待檢測(cè)氣體經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入檢測(cè)室內(nèi)，待檢測(cè)氣體進(jìn)入紙帶槽的紙帶上，在放射源的配合下，通過(guò)射線探測(cè)器進(jìn)行測(cè)定，將測(cè)定的數(shù)據(jù)返回給控制系統(tǒng)，檢測(cè)后的氣體則通過(guò)出氣口排出；
[0017](2)在射線探測(cè)器測(cè)定的同時(shí)，通過(guò)壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器分別實(shí)時(shí)測(cè)定檢測(cè)室內(nèi)的氣壓、溫度，并將測(cè)定的氣壓、溫度返回給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)采用如下方程式計(jì)算檢測(cè)室內(nèi)的實(shí)時(shí)氣體密度:pM=pRT，其中，P為測(cè)定的氣體壓強(qiáng)，M為氣體摩爾質(zhì)量，P為實(shí)時(shí)氣體密度，R為氣體常量，T為測(cè)定的溫度；
[0018](3)根據(jù)步驟2得到的實(shí)時(shí)氣體密度與射線探測(cè)器測(cè)定的數(shù)據(jù)，計(jì)算出大氣顆粒物的實(shí)時(shí)質(zhì)量濃度。
[0019]所述步驟3中，根據(jù)步驟2得到的實(shí)時(shí)氣體密度對(duì)β射線探測(cè)計(jì)數(shù)修正，結(jié)合射線探測(cè)器測(cè)定的數(shù)據(jù)，計(jì)算出大氣顆粒物的實(shí)時(shí)質(zhì)量濃度。
[0020]針對(duì)前述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種高準(zhǔn)確度β射線法在線測(cè)量大氣顆粒物濃度的裝置。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，在射線探測(cè)器與放射源間隙一定的情況下，氣體體積一定，空氣密度減小，將導(dǎo)致測(cè)量室內(nèi)射線探測(cè)器與放射源間隙空間內(nèi)的空氣質(zhì)量減小，S卩β射線吸收介質(zhì)的質(zhì)量減小，β射線穿透空氣層到達(dá)探測(cè)器的概率降低，即β射線計(jì)數(shù)率降低。因此，抽氣時(shí)，檢測(cè)室內(nèi)氣壓減小且大幅度低于大氣壓。
[0021]基于此，本實(shí)用新型的裝置包括殼體、進(jìn)氣口、用于與抽真空裝置相連的出氣口、放射源、射線探測(cè)器、設(shè)置在殼體內(nèi)的紙帶槽、與紙帶槽相配合的紙帶傳送裝置、壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器、控制系統(tǒng)，進(jìn)氣口、出氣口、放射源、射線探測(cè)器分別設(shè)置在殼體上，放射源與射線探測(cè)器之間形成檢測(cè)室，壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器分別設(shè)置在檢測(cè)室內(nèi)，進(jìn)氣口通過(guò)檢測(cè)室與出氣口連通，紙帶槽內(nèi)的紙帶能穿過(guò)檢測(cè)室，射線探測(cè)器、紙帶傳送裝置、壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器分別與控制系統(tǒng)相連。
[0022]申請(qǐng)人通過(guò)壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器測(cè)定出檢測(cè)室內(nèi)的實(shí)時(shí)氣體密度P，并依據(jù)該實(shí)時(shí)氣體密度P，最終得到大氣顆粒物的實(shí)時(shí)質(zhì)量濃度。本實(shí)用新型以現(xiàn)有的在線檢測(cè)方法為基礎(chǔ)，通過(guò)射線探測(cè)器測(cè)定對(duì)待檢測(cè)氣體進(jìn)行檢查，在檢測(cè)的同時(shí)，依靠檢測(cè)室內(nèi)的壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器，分別實(shí)時(shí)測(cè)定檢測(cè)室內(nèi)的氣壓、溫度；基于實(shí)時(shí)測(cè)定的氣壓、溫度，通過(guò)如下方程式:PM= P RT (其中，P為氣體壓強(qiáng)，M為氣體摩爾質(zhì)量，P為氣體密度，R為氣體常量，T為溫度)計(jì)算出檢測(cè)室內(nèi)的實(shí)時(shí)氣體密度；根據(jù)測(cè)定的實(shí)時(shí)氣體密度與射線探測(cè)器測(cè)定的數(shù)據(jù)，計(jì)算出大氣顆粒物的實(shí)時(shí)質(zhì)量濃度。
[0023]本實(shí)用新型基于實(shí)時(shí)氣體密度對(duì)β射線探測(cè)計(jì)數(shù)修正，從而有效提升了在線測(cè)量大氣顆