CN111077049A - 一种便携式β射线法颗粒物浓度监测*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及大气环境监测技术领域，特别是涉及一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***。其中，该***包括切割器、采样***、动态加热***、机箱以及集成在机箱的β射线检测***、滤纸带、滤纸带传动***、触控显示屏、主架、主控板、驱动板。便携式β射线法颗粒物浓度监测***是一种基于β射线法原理为测量基础的、高度集成的、便于携带安装且能满足在恶劣的户外工况下长期在线监测大气颗粒物，它具有射线法测量精度高的特点可作为各种现场设备的标准参考；将测量部分与采样泵集成在一个带有散热风扇的机箱中有效的减小了设备的体积使其便于携带且能在恶劣的环境中稳定运行；同时仪器的小型化设计，使其能独立的在户外运行，大大的减少了用户成本。

Description

一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***

技术领域

本发明涉及环境监测设备领域，具体是一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***。

背景技术

大气颗粒物中含有的大量有害物质及微生物会危害人类健康，世界大多数发达国家都对大气中颗粒物进行检测以了解空气污染的情况。现有的监测大气颗粒物质量浓度的仪器有多种原理，包括重量法、微量振荡天平法、β射线法和光散射法等。重量法是所有监测颗粒物浓度中最直接、最可靠的方法，它的问题是测量速度太慢：采一个数据要至少几个小时。这种方法是无法进行在线即时测量的。微量振荡天平法的监测数据相比重量法有季节性差异，夏、秋两季振荡天平法监测的质量浓度高于重量法，冬、春两季则相反。光散射法易受环境湿度和颗粒物成分的影响，目前国家尚未出台相关的光散射法测量颗粒物物浓度的国家标准。β射线法要求样品量很少，可每小时自动得出一个监测数据，实时反映空气中颗粒物浓度的变化情况，并可进行数据传输，有利于远程监测和自动控制，并极大的减少了人工工作量。因此，β射线法已经成为大气环境颗粒物浓度的连续自动监测仪的主要测量方法之一。

目前商业上现有的在线测量设备主要是应用于城市空气质量检测站里，均需建设配套的标准站房。它们虽然测量精度高但是设备庞大笨重而且价格昂贵。为了克服上述缺点，因此，急需设计一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，以满足在恶劣的户外工况下长期在线监测大气颗粒物的需求。

发明内容 本发明的目的在于提供一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，该***能解决现有技术的不足，满足在恶劣的户外工况下在线监测大气颗粒物的需求，可实现长期连续的实时监测。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：包括机箱以及集成于机箱的采样***、滤纸带传动***、β射线检测***、主控板，其中：

采样***包括气体抽吸单元、流量计、切割器，切割器的进口端连通至机箱外部空间，气体抽吸单元通过管路与切割器的出口端连通，由气体抽吸单元使切割器从机箱外大气引入含有颗粒物的待测样气，颗粒物经切割器切割后随待测样气最终抽吸至气体抽吸单元中，所述流量计连通安装于管路中，由流量计检测气体抽吸单元抽吸的待测样气的流量；

滤纸带传动***用于存储及传输滤纸带；

β射线检测***包括气道单元、β射线源和闪烁体探测器，气道单元内部具有气道，气道单元一侧具有开放面，该开放面使气道单元内的部分或全部气道对应侧敞开，所述气道单元的气道通过其进、出口端连通接入至采样***的管路中，滤纸带传动***中传输的滤纸带覆盖并密封气道单元的开放面，使通过气道并流经滤纸的待测样气中颗粒物富集至滤纸带上形成颗粒物尘斑，β射线源、闪烁体探测器分别安装于气道单元上，且滤纸带从β射线源、闪烁体探测器之间通过；

所述主控板分别与闪烁体探测器、流量计电连接，主控板还与β射线源控制连接，β射线源出射的β射线穿过滤纸带后被闪烁体探测器接收，通过闪烁体探测器得到滤纸带未富集颗粒物前无尘斑时β射线穿过滤纸带后的β射线强度I0，以及滤纸带富集颗粒物后有尘斑时β射线穿过滤纸带后的β射线强度I1，滤纸带上的尘斑中富集颗粒物的质量m与β放射穿过滤纸带后β射线强度的衰减符合朗伯比尔定律，结合采样***所采集的待测样气的体积可计算出颗粒物的浓度。

所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：所述切割器为TSP切割器、PM10切割器、PM2.5切割器、PM1切割器中的任意一者。

所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：所述采样***还包括采样管、采样管转接件、流量控制阀、室外温湿度传感器、大气压传感器，采样***中的气体抽吸单元由真空泵构成，采样管转接件固定于机箱的侧壁，采样管转接件一端露出至机箱外、另一端伸入至机箱内，采样管、切割器分别设于机箱外，采样管一端插接连通至采样管转接件露出至机箱外一端，切割器的出口端与采样管另一端连通，采样管转接件伸入至机箱内的一端通过管路与β射线检测***中气道单元内的气道进口端连通，气道出口端通过管路与流量计的入口连通，流量计的出口通过管路与流量控制阀的入口连通，流量控制阀的出口通过管路与真空泵的抽吸口连通；室外温湿度传感器、大气压传感器分别设置于机箱外侧面，室外温湿度传感器、大气压传感器分别与主控板电连接，所述主控板还分别与真空泵、流量控制阀控制连接；

主控板控制真空泵提供采样***的采样动力；所述主控板通过对流量计所测流量的实时监测数据以实时调节所述流量控制阀的开度，从而实现采样流量的控制；所述室外温湿度传感器测量外部环境的温、湿度值，大气压传感器测量外部环境的大气压值，外部环境的温、湿度值和大气压值均采集至主控板。

所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：还包括动态加热***，动态加热***包括加热器、采样管壁温度传感器、采样气体温湿度传感器，其中加热器包覆在所述采样***的采样管外壁，采样管壁温度传感器安装于采样管管壁上，采样气体温湿度传感器安装于β射线检测***中气道单元的气道内，采样管壁温度传感器、采样气体温湿度传感器分别与主控板电连接，主控板还与加热器控制连接，主控板根据采样管壁温度传感器、采样气体温湿度传感器所采集到的采样管管壁温度、待测样气温湿度数据，动态调整加热器的加热功率，实现对采样气流温、湿的动态监测和控制。

所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：所述β射线检测***还包括活动板、压缩弹簧、支柱、检测模块恒温***，β射线检测***中的气道单元由上气道座、下气道座构成，上、下气道座内均设有气道，且上气道座内气道的出口端与下气道座内气道的进口端连通，上气道座内气道的进口端通过管路与采样管转接件伸入至机箱内的一端连通，下气道座内气道的出口端通过管路与流量计的入口连通，上气道座朝向下气道座的下表面具有开放面，该开放面使上气道内的部分或全部气道敞开，滤纸带传动***传输的滤纸带从上、下气道座之间穿过并覆盖于上气道座下表面的开放面位置，所述支柱连接于上、下气道座之间使上、下气道座形成整体结构，所述活动板通过压缩弹簧连接于下气道座的上表面，且活动板在压缩弹簧弹力支撑下将滤纸带压紧于上气道座的开放面；所述闪烁体探测器安装于上气道座，β放射源安装于下气道安装座，闪烁体探测器的检测面与β射线源的放射面之间仅由滤纸带隔开，且闪烁体的检测面与β射线源的放射面相互平行、两者的中轴线在同一直线上；所述检测模块恒温***包括加热器、温度传感器，温度传感器、加热器分别安装于上气道座以检测闪烁体探测器的工作温度，其中温度传感器与主控板电连接，主控板还与加热器控制连接，由主控板基于温度传感器的数据控制加热器对上气道座的加热以实现闪烁体探测器工作温度控制。

所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：所述滤纸带传动***包含收纸轮、供纸轮、导向轮、滤纸带步长控制轮、走纸电机、升降电机、走纸光耦、升降光耦一、升降光耦二、升降光耦挡片、走纸光耦挡片；所述的收纸轮、供纸轮、导向轮、滤纸带步长控制轮、走纸电机、升降电机、走纸光耦、升降光耦一、升降光耦二、升降光耦挡片、走纸光耦挡片均安装在机箱内的主架上，β射线检测***同样安装于机箱内的主架上；其中：

供纸轮上同轴套装有滤纸盘，所述的滤纸带从滤纸盘引出，依次绕过导向轮外表面、穿过β射线检测***后，再绕过滤纸带步长控制轮外表面，最后固定在所述收纸轮的外表面上；

所述走纸电机的输出轴与收纸轮中心固定连接，所述升降电机用于控制所述的活动板的上升、下降；所述的升降光耦挡片固定在升降电机的转轴上，并可随升降电机的转动而转动；升降光耦挡片上有一道狭缝，狭缝的位置可被升降光耦一、升降光耦二检测到其位置所在，从而实现升降电机使活动板到达上升极限位置和下降极限位置时停止转动；活动板在下极限位置时，所述收纸轮在走纸电机的带动下可使滤纸带水平移动；滤纸带在移动时会使滤纸带步长控制轮转动，所述的走纸光耦挡片固定在滤纸带步长控制轮上并会随其一起转动；走纸光耦挡片上有均匀分布的狭缝，走纸光耦挡片转动时走纸光耦能检测到狭缝的位置和狭缝通过的个数，从而实现滤纸带的定量移动；所述导向轮和滤纸带步长控制轮外圆柱表面和所述的上气道座相切，保证滤纸带移动时β射线检测***时不被所述上气道座接触到；所述主控板分别与走纸电机、升降电机控制连接，所述升降光耦一、升降光耦二、走纸光耦分别与主控板电连接。

所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：机箱还集成有驱动板，驱动板上集成有真空泵驱动模块、加热器驱动模块、流量控制阀驱动模块、电机驱动模块，主控板通过真空泵驱动模块与真空泵控制连接，主控板通过加热器驱动模块与各个加热器控制连接，主控板通过流量控制阀驱动模块与流量控制阀控制连接，主控板通过电机驱动模块与各个电机控制连接。

所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：还包括集成于机箱表面的触控显示屏，触控显示屏与主控板电连接，从而实现对***的控制和数据的显示。

所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：机箱内还集成有散热风扇、电源模块总开关；所述散热风扇用于机箱内部空间的散热，所述电源模块用于对***中各个用电部分的供电，所述总开关用于控制***的启停。

相比现有的在线测量设备主要是应用于城市空气质量检测站里，均需建设配套的标准站房。它们或者设备庞大笨重而且价格昂贵或者测量结果受环境温湿度和颗粒物成分影响大，均不适合在恶劣的户外工况下长期运行。

本发明的有益效果在于：

本发明的便携式β射线法颗粒物浓度监测***是一种基于β射线法原理为测量基础的、高度集成的、便于携带安装且能满足在恶劣的户外工况下长期在线监测大气颗粒物，它具有射线法测量精度高的特点可作为各种现场设备的标准参考；将测量部分与采样泵集成在一个带有散热风扇的机箱中有效的减小了设备的体积使其便于携带且能在恶劣的环境中稳定运行；同时仪器的小型化设计，使其能独立的在户外运行，大大的减少了成本。

附图说明

图1是便携式β射线法颗粒物浓度监测***的原理框图

图2是便携式β射线法颗粒物浓度监测***结构正向示意图

图3是便携式β射线法颗粒物浓度监测***结构后向示意图

图4是便携式β射线法颗粒物浓度监测***结构内部结构示意图

其中图中标号为：切割器1、动态加热***2、采样管3、机箱4、闪烁体探测器5、收纸轮6、上气道座7、滤纸带步长控制轮8、β射线源9、主架10、主控板11、驱动板12、真空泵13、扇热风扇14、供纸轮15、导向轮16、采样管转接件17、室外温湿度传感器18、走纸电机19、走纸光耦20、走纸光耦挡片21、升降光耦一22、升降光耦二23、升降电机24、升降光耦挡片25、流量控制阀26、流量计27、压缩弹簧28、样气温湿度传感器29、电源模块30、触控显示屏31、总开关32、活动板33、滤纸带34、进气弯管35、支柱36、下气道座37、大气压传感器38、检测模块恒温***39。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-图4所示的一种便携式β射线颗粒物监测***原理框图，包含触控显示屏、采样***、动态加热***、β射线检测***、滤纸带传动***、主控板、驱动板等组成部分，；

采样***包括采样管3、流量计27、流量控制阀26、真空泵13、PU软管、室外温湿度传感器18、大气压传感器38，所述采样管3上端与所述切割器1相连，所述采样管3下端***固定在所述机箱上的采样管转接件17中，采样气流经所述采样管转接17进入所述β射线检测***的进气弯管35并流过所述滤纸带34，通过PU软管将采样气流接入到所述流量计27入口，所述流量计27的出口通过螺纹连接固定到所述流量控制阀26的入口，所述流量控制阀26的出口通过所述PU软管连接到所述真空泵13，所述真空泵13提供采样***的采样动力，使大气中待测样气持续不断的进入采样***，经切割后的颗粒物在所述的采样***作用下富集到所述的滤纸带34上形成颗粒物尘斑。所述采样***通过对所述流量计17所测流量的实时监测，通过主控板11和驱动板12实时调节所述流量控制阀26的开度，从而实现采样流量的控制，作为本发明的一个特例，所述采样流量控制在16.67l/min。所述室外温湿度传感器18用于测量所述便携式β射线法颗粒物浓度监测***运行环境的温、湿度值，所述的气压传感器38用于测量所述便携式β射线法颗粒物浓度监测***运行环境的大气压值，通过所述环境温度及大气值可求得标况状态下的采样体积，从而获得标况下的颗粒物浓度。

所述的切割器1可以是TSP切割器、PM10切割器、PM2.5切割器、PM1切割器，通过接不同的切割器，可以测量不同种类颗粒物的浓度。

所述的β射线检测***包含有β射线源9和闪烁体探测器5，所述的滤纸带34穿过所述的β射线检测***位于所述的β射线源9和闪烁体探测器5之间，所述的β射线检测***中的闪烁体探测器5可以检测所述滤纸带34未富集颗粒物前无尘斑时所述β射线源穿过所述滤纸带34的β射线强度I0和所述滤纸带34富集颗粒物后有尘斑时所述β射线源穿过所述滤纸带34的β射线强度I1，所述滤纸带上的尘斑中富集颗粒物的质量m与所述β放射源穿过所述滤纸带后β射线强度的衰减符合朗伯比尔定律，结合采样***所采集样气的体积可计算出颗粒物的浓度。进一步的，所述的β射线检测***除了包含有所述的闪烁体探测器5、β放射源9外还包括进气弯管35、上气道座7、下气道座37、活动板33、压缩弹簧28、支柱36、检测模块恒温***。所述进气弯管35上端***所述的采样管转接件17下端，所述进气弯管35的下端***所述上气道座7凹槽中；所述的上气道座7通过螺钉固定在所述的主架10上；所述的下气道座通过所述的支柱36和螺钉固定在所述上气道座7下方；所述的活动板33位于所述的上气道座7和所述的下气道座37之间；所述的压缩弹簧28位于所述的活动板33与所述的下气道座37之间，所述的压缩弹簧28用于将所述的活动板33压紧在所述的上气道座7下方，使设备抽气时保证采样通道的密封。所述的穿过β射线检测***的滤纸带34位于所述的活动板33和所述上气道座7之间；所述的闪烁体探测器5安装在所述的上气道座7上，所述的β放射源9安装在所述的下气道安装座37上，所述闪烁体探测器5的检测面与所述的β射线源9放射面之间是相通的，且所述两个面平行、两者的中轴线在同一直线上，采样检测过程中闪烁体探测器5、滤纸带34、β射线源9之间的位置固定不变。

进一步的，所述的检测模块恒温***39包括加热器和温度传感器，所述的加热器和温度传感器安装在所述的上气道座的安装孔中。检测模块恒温***可以保证检测过程中闪烁体探测器5工作时所在环境温度的恒定，使其计数的稳定性更高，从而使监测的颗粒物浓度更准确可靠。

所述的动态加热***2包括加热器、采样管壁温度传感器和采样气体温、湿度传感器；所述加热器包覆在所述采样***的采样管外壁，可对采样管加热，从而加热流经采样管的采样气体；所述的加热器可以是加热板也可以使加热带；所述动态加热***2可以根据所述采样管壁温度传感器、采样气体温湿度传感器所采集到的管壁温度和样气温、湿度动态的调整所述加热器的加热功率，实现对采样气流温、湿的动态监测和控制。

进一步的，所述的滤纸带34在使用前被绕制成盘状的滤纸盘；

进一步的，所述的滤纸带传动***包含收纸轮6、供纸轮15、导向轮16、滤纸带步长控制轮8、走纸电机19、升降电机24、走纸光耦20、升降光耦一22、升降光耦二23、升降光耦挡片25、走纸光耦挡片21；所述的收纸轮6、供纸轮15、导向轮16、滤纸带步长控制轮8、走纸电机19、升降电机24、走纸光耦20、升降光耦一22、升降光耦二23、升降光耦挡片25、走纸光耦挡片21均安装在所述的主架上的相应位置；所述的滤纸盘安装在所述的供纸轮15上，所述的滤纸34从滤纸盘引出，依次绕在所述的导向轮16外表面、穿过所述的β射线检测***、绕在所述的滤纸带步长控制轮8外表面最后固定在所述收纸轮6的外表面上；所述的升降电机24用于控制所述的活动板33的上升、下降；所述的升降光耦挡片25固定在所述升降电机24的转轴上，并可随所述升降电机24的转动而转动；所述升降光耦挡片25上有一道狭缝，所述狭缝的位置可被所述升降光耦一22、升降光耦二23检测到其位置所在，从而实现所述升降电机24使所述活动板33到达上升极限位置和下降极限位置时停止转动；所述活动板33在下极限位置时，所述收纸轮6在所述走纸电机19的带动下可使所述滤纸带34向右移动；所述滤纸带34在向右移动时会使所述滤纸带步长控制轮8转动，所述的走纸光耦挡片21固定在所述的滤纸带步长控制轮8上并会随其一起转动；所述的走纸光耦挡片21上有均匀分布的狭缝，所述走纸光耦挡片21转动时所述走纸光耦20能检测到狭缝的位置和狭缝通过的个数，从而实现所述滤纸带34的定量移动；所述的导向轮16和滤纸带步长控制轮8外圆柱表面和所述的上气道座7相切，保证所述滤纸带34移动时所述β射线检测***时不被所述上气道座7接触到；

进一步的，所述的触控显示屏31与所述的主控板11电性连接，从而实现对***的控制和数据的显示；

进一步的，所述的主控板11与所述的所有传感器及所述驱动板12电性连接，实现***数据的采集和测试流程的控制；

进一步的，所述的驱动板12与所述的流量控制阀26、真空泵13、走纸电机19、升降电机24电性连接，与主控板11一同实现对所述流量控制阀26、真空泵13、走纸电机19、升降电机24的控制；

进一步的，所述的机箱4包括散热风扇14、电源模块30，总开关32；所述散热风扇14用于所述机箱4内部空间的散热，所述电源模块30用于对***的供电，所述总开关32用于控制***的启停。

进一步的，所述的采样泵13集成在所述机箱内部，方便设备的搬运、安装。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：包括机箱以及集成于机箱采样***、滤纸带传动***、β射线检测***、主控板，其中：

采样***包括气体抽吸单元、流量计、切割器，切割器的进口端连通至机箱外部空间，气体抽吸单元通过管路与切割器的出口端连通，由气体抽吸单元使切割器从机箱外大气引入含有颗粒物的待测样气，颗粒物经切割器切割后随待测样气最终抽吸至气体抽吸单元中，所述流量计连通安装于管路中，由流量计检测气体抽吸单元抽吸的待测样气的流量；

滤纸带传动***用于存储及传输滤纸带；

β射线检测***包括气道单元、β射线源和闪烁体探测器，气道单元内部具有气道，气道单元一侧具有开放面，该开放面使气道单元内的部分或全部气道对应侧敞开，所述气道单元的气道通过其进、出口端连通接入至采样***的管路中，滤纸带传动***中传输的滤纸带覆盖并密封气道单元的开放面，使通过气道并流经滤纸的待测样气中颗粒物富集至滤纸带上形成颗粒物尘斑，β射线源、闪烁体探测器分别安装于气道单元上，且滤纸带从β射线源、闪烁体探测器之间通过；

所述主控板分别与闪烁体探测器、流量计电连接，主控板还与β射线源控制连接，β射线源出射的β射线穿过滤纸带后被闪烁体探测器接收，通过闪烁体探测器得到滤纸带未富集颗粒物前无尘斑时β射线穿过滤纸带后的β射线强度I0，以及滤纸带富集颗粒物后有尘斑时β射线穿过滤纸带后的β射线强度I1，滤纸带上的尘斑中富集颗粒物的质量m与β放射穿过滤纸带后β射线强度的衰减符合朗伯比尔定律，结合采样***所采集的待测样气的体积可计算出颗粒物的浓度。

2.根据权利要求1所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：所述切割器为TSP切割器、PM10切割器、PM2.5切割器、PM1切割器中的任意一者。

3.根据权利要求1所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：所述采样***还包括采样管、采样管转接件、流量控制阀、室外温湿度传感器、大气压传感器，采样***中的气体抽吸单元由真空泵构成，采样管转接件固定于机箱的侧壁，采样管转接件一端露出至机箱外、另一端伸入至机箱内，采样管、切割器分别设于机箱外，采样管一端插接连通至采样管转接件露出至机箱外一端，切割器的出口端与采样管另一端连通，采样管转接件伸入至机箱内的一端通过管路与β射线检测***中气道单元内的气道进口端连通，气道出口端通过管路与流量计的入口连通，流量计的出口通过管路与流量控制阀的入口连通，流量控制阀的出口通过管路与真空泵的抽吸口连通；室外温湿度传感器、大气压传感器分别设置于机箱外侧面，室外温湿度传感器、大气压传感器分别与主控板电连接，所述主控板还分别与真空泵、流量控制阀控制连接；

主控板控制真空泵提供采样***的采样动力；所述主控板通过对流量计所测流量的实时监测数据以实时调节所述流量控制阀的开度，从而实现采样流量的控制；所述室外温湿度传感器测量外部环境的温、湿度值，大气压传感器测量外部环境的大气压值，外部环境的温、湿度值和大气压值均采集至主控板。

4.根据权利要求3所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：还包括动态加热***，动态加热***包括加热器、采样管壁温度传感器、采样气体温湿度传感器，其中加热器包覆在所述采样***的采样管外壁，采样管壁温度传感器安装于采样管管壁上，采样气体温湿度传感器安装于β射线检测***中气道单元的气道内，采样管壁温度传感器、采样气体温湿度传感器分别与主控板电连接，主控板还与加热器控制连接，主控板根据采样管壁温度传感器、采样气体温湿度传感器所采集到的采样管管壁温度、待测样气温湿度数据，动态调整加热器的加热功率，实现对采样气流温、湿的动态监测和控制。

5.根据权利要求1所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：所述β射线检测***还包括活动板、压缩弹簧、支柱、检测模块恒温***，β射线检测***中的气道单元由上气道座、下气道座构成，上、下气道座内均设有气道，且上气道座内气道的出口端与下气道座内气道的进口端连通，上气道座内气道的进口端通过管路与采样管转接件伸入至机箱内的一端连通，下气道座内气道的出口端通过管路与流量计的入口连通，上气道座朝向下气道座的下表面具有开放面，该开放面使上气道内的部分或全部气道敞开，滤纸带传动***传输的滤纸带从上、下气道座之间穿过并覆盖于上气道座下表面的开放面位置，所述支柱连接于上、下气道座之间使上、下气道座形成整体结构，所述活动板通过压缩弹簧连接于下气道座的上表面，且活动板在压缩弹簧弹力支撑下将滤纸带压紧于上气道座的开放面；所述闪烁体探测器安装于上气道座，β放射源安装于下气道安装座，闪烁体探测器的检测面与β射线源的放射面之间仅由滤纸带隔开，且闪烁体的检测面与β射线源的放射面相互平行、两者的中轴线在同一直线上；所述检测模块恒温***包括加热器、温度传感器，温度传感器、加热器分别安装于上气道座以检测闪烁体探测器的工作温度，其中温度传感器与主控板电连接，主控板还与加热器控制连接，由主控板基于温度传感器的数据控制加热器对上气道座的加热以实现闪烁体探测器工作温度控制。

6.根据权利要求1所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：所述滤纸带传动***包含收纸轮、供纸轮、导向轮、滤纸带步长控制轮、走纸电机、升降电机、走纸光耦、升降光耦一、升降光耦二、升降光耦挡片、走纸光耦挡片；所述的收纸轮、供纸轮、导向轮、滤纸带步长控制轮、走纸电机、升降电机、走纸光耦、升降光耦一、升降光耦二、升降光耦挡片、走纸光耦挡片均安装在机箱内的主架上，β射线检测***同样安装于机箱内的主架上；其中：

供纸轮上同轴套装有滤纸盘，所述的滤纸带从滤纸盘引出，依次绕过导向轮外表面、穿过β射线检测***后，再绕过滤纸带步长控制轮外表面，最后固定在所述收纸轮的外表面上；

所述走纸电机的输出轴与收纸轮中心固定连接，所述升降电机用于控制所述的活动板的上升、下降；所述的升降光耦挡片固定在升降电机的转轴上，并可随升降电机的转动而转动；升降光耦挡片上有一道狭缝，狭缝的位置可被升降光耦一、升降光耦二检测到其位置所在，从而实现升降电机使活动板到达上升极限位置和下降极限位置时停止转动；活动板在下极限位置时，所述收纸轮在走纸电机的带动下可使滤纸带水平移动；滤纸带在移动时会使滤纸带步长控制轮转动，所述的走纸光耦挡片固定在滤纸带步长控制轮上并会随其一起转动；走纸光耦挡片上有均匀分布的狭缝，走纸光耦挡片转动时走纸光耦能检测到狭缝的位置和狭缝通过的个数，从而实现滤纸带的定量移动；所述导向轮和滤纸带步长控制轮外圆柱表面和所述的上气道座相切，保证滤纸带移动时β射线检测***时不被所述上气道座接触到；所述主控板分别与走纸电机、升降电机控制连接，所述升降光耦一、升降光耦二、走纸光耦分别与主控板电连接。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：机箱还集成有驱动板，驱动板上集成有真空泵驱动模块、加热器驱动模块、流量控制阀驱动模块、电机驱动模块，主控板通过真空泵驱动模块与真空泵控制连接，主控板通过加热器驱动模块与各个加热器控制连接，主控板通过流量控制阀驱动模块与流量控制阀控制连接，主控板通过电机驱动模块与各个电机控制连接。

8.根据权利要求1所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：还包括集成于机箱表面的触控显示屏，触控显示屏与主控板电连接，从而实现对***的控制和数据的显示。

9.根据权利要求1所述的一种便携式β射线法颗粒物浓度监测***，其特征在于：机箱内还集成有散热风扇、电源模块总开关；所述散热风扇用于机箱内部空间的散热，所述电源模块用于对***中各个用电部分的供电，所述总开关用于控制***的启停。

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