β射线扬尘在线监测系统是一种基于β射线吸收原理的高精度颗粒物监测设备，专门用于连续、实时测量空气中悬浮颗粒物（如PM10、PM2.5、TSP）的质量浓度。其核心优势在于高精度、抗干扰性强、数据稳定性好，尤其适用于建筑工地、道路扬尘、工业无组织排放等复杂环境的长期监测。
一、工作原理
1、β射线衰减法
基本原理：β射线(通常源自¹⁴C或⁸⁵Kr)穿透颗粒物样品时，其强度因颗粒物质量吸收而衰减，通过测量衰减量计算质量浓度。
公式表达：
C为浓度(μg/m³)，I₀/I为射线衰减比，k为质量吸收系数，A为滤膜面积。
2、动态补偿机制
湿度校正：内置温湿度传感器，实时修正湿度对滤膜吸附的影响。
零点校准：定期自动执行“空白滤膜”测量，消除环境背景干扰。
二、系统组成
| 模块 | 功能与设计 |
| 采样单元 | - 旋风切割器（PM₁₀/PM₂.₅分级）
- 恒流采样泵（流量16.67L/min，误差±2%） |
| 滤膜带 | 玻璃纤维滤膜（直径47mm），自动进样更换，寿命≥30天（按1h/次采样计） |
| β射线源与检测器 | 低能⁸⁵Kr源（活度≤100μCi），符合GB 18871辐射安全标准；半导体探测器（分辨率0.1μg） |
| 数据处理器 | 嵌入式系统，支持浓度计算、数据存储（≥1年）及异常报警（堵塞、温度超标） |
| 通信模块 | 4G/RS485/Ethernet，支持HJ 212协议接入环保监管平台 |
三、应用场景
1、建筑工地扬尘监测
实时监控施工区域PM浓度，联动喷淋系统实现超标自动降尘。
数据对接政府监管平台(如各地“智慧工地”系统)，满足环保合规要求。
2、道路扬尘管控
监测交通干道扬尘扩散趋势，评估清扫车与抑尘剂作业效果。
3、工业无组织排放
钢铁、水泥等企业厂界颗粒物监测，定位无组织排放源。
4、特殊环境适配
高湿度：滤膜加热至50℃，防止水汽凝结干扰。
高浓度：多级稀释模块(可选)，扩展量程至50mg/m³。
四、对比其他监测技术
| 技术类型 | β射线法 | 光散射法 | 微量振荡天平法（TEOM） |
| 原理 | 质量吸收 | 光散射强度 | 频率变化与质量关系 |
| 优势 | 不受颗粒物颜色/成分影响，数据准确 | 实时性好，成本低 | 高灵敏度，适合低浓度环境 |
| 局限 | 需定期更换滤膜和β源 | 受湿度、粒径分布影响较大 | 维护复杂，价格昂贵 |
| 适用场景 | 法规执法、长期趋势分析 | 快速预警、移动监测 | 科研级高精度监测 |
五、维护与安全
1、耗材更换
滤膜带：30天/卷(标准模式)，更换耗时<5分钟。
β射线源：⁸⁵Kr源半衰期10.7年，使用寿命≥8年。
2、辐射安全
符合《电离辐射防护与辐射源安全标准》(GB 18871)，周围剂量当量率<1μSv/h(距离10cm)。
3、校准与质控
现场校准：每月用标准膜(如NIST可溯源膜)进行跨度校验。
交叉验证：每季度与手工重量法(HJ 618-2011)比对，偏差≤±15%。
