一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片及其制作方法，用第一空白滤膜在采样点进行采样，测量完成后计算ln(I

【技术实现步骤摘要】
一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片及其制作方法
本专利技术涉及大气颗粒物浓度检测
，具体涉及一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片及其制作方法。
技术介绍
在大气颗粒浓度检测领域，常用的方法为光散射法和β射线法，其中由于β射线法具有测量精度更高、测量稳定等优点，常用于国控环境空气质量监测站中大气颗粒物的测量。β射线法依靠射线穿过被测量的富集颗粒时引起变化计算等效浓度，因此必须有一套等效于颗粒物质量的膜片来进行前期仪器校准。目前常使用的这类标准膜片只能由国外仪器厂商随仪器配额供给，售价高昂，可采购的数量少，采购不便且时间周期长，严重影响测量工作的工作效率。同时各地由于大气中颗粒物的成分状态不同，采购的标准膜片校准时可能会产生误差。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片及其制作方法，本专利技术能够在本地采用实验相结合，消除了使用其他标准膜片校准时，由于大气中颗粒物的成分状态不同而带来的误差。本专利技术采用的技术方案如下：一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片的制作方法，包括如下步骤：S1，β射线法大气颗粒浓度测量仪利用第一空白滤膜在采样点进行采样，测量完成后计算ln(I0/I)的值以及第一空白滤膜截留颗粒物后的质量，其中，I0为采样前初始测定的β射线量，I为采样后测定的β射线量；S2，β射线法大气颗粒浓度测量仪利用第二空白滤膜得到初始测定的β射线量I1；将光学聚酯薄膜设置在第二空白滤膜上，形成结构A；利用结构A得到测定的β射线量I2，计算ln(I1/I2)的值；所述第二空白滤膜和第一空白滤膜相同；S3，利用ln(I0/I)的值和ln(I1/I2)的值判断所用的光学聚酯薄膜能否作为与第一空白滤膜采样后等效质量的校准用标准质量膜片；S4，如果判断不能，将结构A上的光学聚酯薄膜取下并用蚀刻液进行蚀刻，将光学聚酯薄膜的厚度逐渐减薄，然后组装成新的结构A并进行测量；S5，重复S3-S4，直至新的结构A上所用的光学聚酯薄膜能够作为与第一空白滤膜采样后等效质量的校准用标准质量膜片，将所用的光学聚酯薄膜取下。优选的，在安装第一空白滤膜和第二空白滤膜时，将第一空白滤膜和第二空白滤膜的毛面一侧朝向进气口方向，光学聚酯薄膜设置在第二空白滤膜毛面侧。优选的，I0为采样开始测量后预设时间段内β射线量的平均值；I为采样结束前最后一段预设时间内β射线量的平均值；I1为β射线法大气颗粒浓度测量仪利用第二空白滤膜在测定开始后预设时间段内β射线量的平均值；I2为β射线法大气颗粒浓度测量仪利用结构A在测定开始后预设时间段内β射线量的平均值。优选的，S1和S2中使用的第一空白滤膜和第二空白滤膜均为等温等湿；在使用第一空白滤膜和第二空白滤膜前，将第一空白滤膜和第二空白滤膜在恒温恒湿的环境中放置预设时间，使第一空白滤膜和第二空白滤膜等温等湿。优选的，S3中，计算ln(I0/I)减去ln(I1/I2)的差值，用该差值除以ln(I0/I)得到误差，当所述误差在预设范围值时，判断所用的光学聚酯薄膜能作为校准用标准质量膜片；当所述误差超出预设范围值时，判断所用的光学聚酯薄膜不能作为校准用标准质量膜片。优选的，所述预设范围值为ln(I0/I)正负偏差1％之间的范围。优选的，S4中，所述蚀刻液采用氢氧化钠溶液。优选的，氢氧化钠溶液中溶质的浓度为5-8mol/L，蚀刻温度为35-80℃。本专利技术还提供了一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片，通过本专利技术如上所述的制作方法制作而成。优选的，本专利技术的β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片还包括膜板，所述模板上设有圆孔，光学聚酯薄膜设置于所述圆孔内。本专利技术具有如下有以下有益效果：本专利技术β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片的制作方法中，β射线法大气颗粒浓度测量仪利用第一空白滤膜在采样点进行采样，获取实际采样点处采样前后β射线量，以及第一空白滤膜截留颗粒物后的质量，因此能够消除使用其他标准膜片校准时，由于大气中颗粒物的成分状态不同而带来的误差；利用ln(I0/I)的值和ln(I1/I2)的值判断所用的光学聚酯薄膜能否作为与第一空白滤膜采样后等效质量的校准用标准质量膜片，消除了标准膜制作过程中由于空白滤膜不同而带来的误差。此外利用化学蚀刻控制膜片的等效质量，工艺要求低，一般等级的化学实验室即可进行标准质量膜片的制作，制作所需药品和材料成本低，获取方便，可在测量需要时随时制作，无须从国外进口，保证了测量工作的工作效率。具体实施方式下面结合实施例来对本专利技术做进一步的说明。本专利技术β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片的制作方法包括如下步骤：1)使用圆形裁剪器将空白滤膜裁剪为面积为S的圆形的空白滤膜(S为有效的积尘面积)，将该空白滤膜在恒温恒湿的实验室里放置24h，使该空白滤膜等温等湿。利用精度为万分之一的天平多次测量空白滤膜的质量并记录10次有效值，然后取这10次有效值的平均值作为沉积颗粒物前该空白滤膜的质量m0(单位：mg)；2)将步骤1)得到的空白滤膜用无锯齿状镊子正确夹取放入β射线法大气颗粒浓度测量仪内部，并将该空白滤膜毛面朝向进气口方向，记录每分钟β射线探测器的计数值，取采样开始时前五分钟的平均值，计为初始测定的β射线量I0。3)将β射线法大气颗粒浓度测量仪放置在需要测量的地方采样，设置采样时间T(单位：min)，采样流量Q(单位：L/min)，开始采样。待采样结束后，记录每分钟β射线探测器的计数值，取采样结束前最后五分钟的平均值，计为截留颗粒物后测定的β射线量I，测量完成后计算ln(I0/I的值。4)将步骤3)中沉积了颗粒物的空白滤膜用相同的镊子立刻取出，将该空白滤膜在恒温恒湿的实验室里放置24h，使其等温等湿后，放在之前使用的相同条件下的天平内进行称重，多次测量采样后的滤膜质量并记录10次有效值，然后取这10次记录值的平均值作为采样后的滤膜质量m1(单位：mg)；5)计算空白滤膜采样前后的质量差值Δm＝m1-m0，计算测量点环境空气中颗粒物的浓度(单位：μg/m3)；6)重新取一张裁剪好的空白滤膜，该空白滤膜与步骤1)中的空白滤膜相同，步骤1)中可同时剪裁出多张空白滤膜并进行相同的处理，以待后续使用；将该空白滤膜用无锯齿状镊子正确夹取放入β射线法大气颗粒浓度测量仪内部，并将空白滤膜毛面朝向进气口方向，记录每分钟β射线探测器的计数值，取采样开始时前五分钟的平均值，计为初始测定的β射线量I1。7)将光学聚酯薄膜(如PET薄膜)利用圆形模具裁剪成面积为S的膜片，然后放入氢氧化钠溶液中进行蚀刻(由于现有买到的光学聚酯薄膜厚度较大(厚度在50μm)，不能直接使用，因此需要先进行蚀刻，如果能够直接得到厚度较薄的光学聚酯薄膜，可以先不进行刻蚀，直接使用)，蚀刻一段时间后，取出膜片放到步骤6)取的空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1，β射线法大气颗粒浓度测量仪利用第一空白滤膜在采样点进行采样，测量完成后计算ln(I

【技术特征摘要】
1.一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，β射线法大气颗粒浓度测量仪利用第一空白滤膜在采样点进行采样，测量完成后计算ln(I0/I)的值以及第一空白滤膜截留颗粒物后的质量，其中，I0为采样前初始测定的β射线量，I为采样后测定的β射线量；
S2，β射线法大气颗粒浓度测量仪利用第二空白滤膜得到初始测定的β射线量I1；将光学聚酯薄膜设置在第二空白滤膜上，形成结构A；利用结构A得到测定的β射线量I2，计算ln(I1/I2)的值；所述第二空白滤膜和第一空白滤膜相同；
S3，利用ln(I0/I)的值和ln(I1/I2)的值判断所用的光学聚酯薄膜能否作为与第一空白滤膜采样后等效质量的校准用标准质量膜片；
S4，如果判断不能，将结构A上的光学聚酯薄膜取下并用蚀刻液进行蚀刻，将光学聚酯薄膜的厚度减薄，然后组装成新的结构A并进行测量；
S5，重复S3-S4，直至新的结构A上所用的光学聚酯薄膜能够作为与第一空白滤膜采样后等效质量的校准用标准质量膜片，将所用的光学聚酯薄膜取下。


2.根据权利要求1所述的一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片的制作方法，其特征在于，在安装第一空白滤膜和第二空白滤膜时，将第一空白滤膜和第二空白滤膜的毛面一侧朝向进气口方向，光学聚酯薄膜设置在第二空白滤膜毛面侧。


3.根据权利要求1所述的一种β射线法大气颗粒浓度测量仪校准用标准质量膜片的制作方法，其特征在于，I0为采样开始测量后预设时间段内β射线量的平均值；I为采样结束前最后一段预设时间内β射线量的平均值；I1为β射线法大气颗粒浓度测量仪利用第二空白滤膜在测定开始后预设时间段内β射线量的平均值；I2为β射线法大气颗粒浓度测量仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬，
申请(专利权)人：西安鼎研科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61