粉塵濃度監(jiān)測(cè)是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的重要環(huán)節(jié),直讀式粉塵測(cè)量?jī)x憑借其快速、便捷的特點(diǎn),成為現(xiàn)場(chǎng)粉塵檢測(cè)的主流工具。在技術(shù)原理上,激光散射法與β射線(xiàn)法是當(dāng)前直讀式粉塵測(cè)量?jī)x的兩大主流技術(shù)路線(xiàn),二者在測(cè)量精度、應(yīng)用場(chǎng)景等方面存在顯著差異。 激光散射法基于粉塵顆粒對(duì)光的散射作用。當(dāng)激光束照射到粉塵顆粒時(shí),顆粒會(huì)向各個(gè)方向散射光線(xiàn),通過(guò)測(cè)量散射光的強(qiáng)度、頻率等參數(shù),結(jié)合米氏散射理論或經(jīng)驗(yàn)公式,即可推算出粉塵濃度。濟(jì)南祥控自動(dòng)化研制的XKCON-GCG1000型粉塵濃度檢測(cè)儀即采用此原理,其測(cè)量范圍覆蓋0.1mg/m?~1000mg/m?,精度達(dá)到±10%,可實(shí)時(shí)顯示粉塵濃度數(shù)據(jù)。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備體積小、重量輕、價(jià)格低廉,且監(jiān)測(cè)周期短,適合對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)景,如無(wú)塵車(chē)間、隧道施工等。然而,激光散射法的測(cè)量精度易受粉塵粒徑分布、顏色、形狀等因素影響,在復(fù)雜工況下可能產(chǎn)生較大誤差。
β射線(xiàn)法則利用β射線(xiàn)穿過(guò)含塵濾膜時(shí)的衰減程度來(lái)計(jì)算粉塵質(zhì)量。β射線(xiàn)源發(fā)射的高能電子束被濾膜吸收,吸收量與粉塵質(zhì)量成正比,通過(guò)測(cè)量射線(xiàn)強(qiáng)度的衰減即可反推粉塵濃度。此類(lèi)設(shè)備通常配備低能量β射線(xiàn)源,無(wú)需復(fù)雜防護(hù)裝置,重量輕便,適合現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量。其優(yōu)勢(shì)在于測(cè)量精度高、誤差小,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法要求,常用于煤礦、水泥廠(chǎng)等高粉塵濃度環(huán)境。然而,β射線(xiàn)法設(shè)備成本較高,且因監(jiān)測(cè)周期較長(zhǎng)(通常小于1小時(shí)),難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
從技術(shù)特性對(duì)比來(lái)看,激光散射法在便攜性、實(shí)時(shí)性方面表現(xiàn)突出,但其測(cè)量精度受環(huán)境干擾較大,適合作為日常巡檢或趨勢(shì)監(jiān)測(cè)工具。β射線(xiàn)法則以高精度、高穩(wěn)定性著稱(chēng),但成本較高且實(shí)時(shí)性不足,更適合作為實(shí)驗(yàn)室分析或定期校準(zhǔn)的參考手段。實(shí)際應(yīng)用中,二者常配合使用以彌補(bǔ)各自短板,例如在建筑工地等場(chǎng)景中,可先用激光散射法快速定位高濃度區(qū)域,再用β射線(xiàn)法進(jìn)行精確測(cè)量。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,直讀式粉塵儀正朝著集成化、智能化方向發(fā)展。例如,部分新型設(shè)備已實(shí)現(xiàn)激光散射與β射線(xiàn)法的融合,通過(guò)算法優(yōu)化提升測(cè)量精度;同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使得粉塵數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)上傳至云端平臺(tái),為環(huán)境管理提供更全面的決策支持。未來(lái),如何進(jìn)一步降低設(shè)備成本、提高抗干擾能力,將是推動(dòng)直讀式粉塵測(cè)量?jī)x技術(shù)普及的關(guān)鍵。