顆粒物在線監(jiān)測儀是一種用于實時監(jiān)測環(huán)境中懸浮顆粒物濃度的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)排放、環(huán)保執(zhí)法、空氣質(zhì)量評估等領(lǐng)域。其核心組成部分通常包括以下幾個關(guān)鍵單元：

　　1. 顆粒物在線監(jiān)測儀采樣單元

　　功能：負責(zé)從被測環(huán)境中抽取代表性氣體樣品，確保進入儀器的空氣流量穩(wěn)定且符合標準要求。

　　結(jié)構(gòu)組成：

　　采樣探頭/主管路：采用不銹鋼或耐腐蝕材料制成，直接接觸高溫、高濕或腐蝕性氣體時需具備抗干擾能力；部分設(shè)計帶有加熱功能以防止水汽凝結(jié)堵塞。

　　過濾器預(yù)處理組件：前置粗效過濾器去除大顆粒雜質(zhì)（如樹葉、昆蟲等），保護后續(xù)精密部件；某些型號還配備除濕裝置降低濕度影響。

　　流量控制模塊：通過質(zhì)量流量計（MFC）或轉(zhuǎn)子流量計精確調(diào)節(jié)采樣速率，保證恒定流速以滿足ISO標準規(guī)定。

　　示例應(yīng)用：在電廠煙囪監(jiān)測中，采樣探頭需耐受300℃以上的高溫?zé)煔?，同時保持等速采樣避免顆粒沉積損失。

　　2. 顆粒物在線監(jiān)測儀測量分析單元

　?。?）光學(xué)傳感系統(tǒng)

　　技術(shù)原理：基于光散射法或透光度法測定顆粒濃度。常見實現(xiàn)方式包括：

　　激光散射傳感器：使用單色激光器照射樣品流場，通過光電探測器接收不同角度散射光強度，推算粒徑分布及質(zhì)量濃度。

　　β射線吸收法：利用低能量β源發(fā)射的粒子穿過濾膜前后的能量衰減差異計算捕集到的顆粒質(zhì)量，適用于低濃度高精度測量。

　　優(yōu)勢對比：激光法響應(yīng)速度快但易受顏色干擾；β射線法則穩(wěn)定性強，適合高污染場景下的絕對質(zhì)量濃度測定。

　?。?）振蕩天平稱量系統(tǒng)（OPC）

　　工作機制：將過濾后的顆粒收集于振動元件上，通過測量其諧振頻率變化來確定沉積質(zhì)量增量，可實現(xiàn)連續(xù)在線稱重，常用于車載移動監(jiān)測設(shè)備。

　?。?）電荷平衡法

　　特殊適用性：針對帶靜電特性明顯的工況（如化工粉塵），通過檢測電荷中和所需電量間接反映顆粒物含量，多用于科研級微觀機理研究。

　　3. 數(shù)據(jù)處理與控制單元

　　核心組件：

　　微處理器主板：運行嵌入式操作系統(tǒng)，執(zhí)行數(shù)據(jù)采集協(xié)議并存儲歷史記錄；支持多通道并行處理以提高數(shù)據(jù)吞吐量。

　　AD轉(zhuǎn)換模塊：將模擬信號數(shù)字化，分辨率通常達到16位以上以保證微小變化的捕捉能力。

　　補償算法庫：內(nèi)置溫度壓力補償模型，自動校正因環(huán)境條件波動導(dǎo)致的測量偏差；例如根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程調(diào)整標況下的體積濃度換算因子。

　　增值功能擴展：支持多種通信接口，便于接入SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)遠程監(jiān)控；部分機型集成GIS地理信息系統(tǒng)展示空間分布特征。

　　4. 顆粒物在線監(jiān)測儀輔助支持子系統(tǒng)

　　反吹清洗機構(gòu)

　　脈沖噴吹組件：定期向傳感器腔室內(nèi)反向注入高壓空氣，清除累積的粉塵防止堵轉(zhuǎn)；可編程邏輯控制器（PLC）設(shè)定間隔周期與持續(xù)時間。

　　疏水排水閥：自動排出冷凝水防止液態(tài)水進入測量區(qū)造成虛假信號，特別適用于濕度較大的工況環(huán)境。

　　溫濕度調(diào)控裝置

　　半導(dǎo)體制冷模塊：維持光學(xué)腔體內(nèi)恒溫狀態(tài)，消除熱脹冷縮引起的光學(xué)路徑偏移誤差；配合PID閉環(huán)控制算法實現(xiàn)±0.5℃以內(nèi)的溫度波動抑制。

　　干燥劑柱再生回路：吸附飽和后自動切換備用通道并進行熱再生循環(huán)，延長耗材更換周期至數(shù)月級別。

　　電源管理模塊

　　寬范圍開關(guān)電源：適應(yīng)AC 85~264V輸入電壓波動，內(nèi)置過壓過流保護電路提高可靠性；鋰電池備用供電保障突發(fā)斷電情況下的數(shù)據(jù)完整性。

　　能量回收設(shè)計：將加熱器余熱導(dǎo)流至預(yù)熱區(qū)預(yù)熱新進樣氣，降低整體能耗約15%~20%。