颗粒物在线监测仪是一种用于实时监测环境中悬浮颗粒物浓度的设备，广泛应用于工业排放、环保执法、空气质量评估等领域。其核心组成部分通常包括以下几个关键单元：
1. 颗粒物在线监测仪采样单元
功能：负责从被测环境中抽取代表性气体样品，确保进入仪器的空气流量稳定且符合标准要求。
结构组成：
采样探头/主管路：采用不锈钢或耐腐蚀材料制成，直接接触高温、高湿或腐蚀性气体时需具备抗干扰能力；部分设计带有加热功能以防止水汽凝结堵塞。
过滤器预处理组件：前置粗效过滤器去除大颗粒杂质（如树叶、昆虫等），保护后续精密部件；某些型号还配备除湿装置降低湿度影响。
流量控制模块：通过质量流量计（MFC）或转子流量计精确调节采样速率，保证恒定流速以满足ISO标准规定。
示例应用：在电厂烟囱监测中，采样探头需耐受300℃以上的高温烟气，同时保持等速采样避免颗粒沉积损失。
2. 颗粒物在线监测仪测量分析单元
（1）光学传感系统
技术原理：基于光散射法或透光度法测定颗粒浓度。常见实现方式包括：
激光散射传感器：使用单色激光器照射样品流场，通过光电探测器接收不同角度散射光强度，推算粒径分布及质量浓度。
β射线吸收法：利用低能量β源发射的粒子穿过滤膜前后的能量衰减差异计算捕集到的颗粒质量，适用于低浓度高精度测量。
优势对比：激光法响应速度快但易受颜色干扰；β射线法则稳定性强，适合高污染场景下的绝对质量浓度测定。
（2）振荡天平称量系统（OPC）
工作机制：将过滤后的颗粒收集于振动元件上，通过测量其谐振频率变化来确定沉积质量增量，可实现连续在线称重，常用于车载移动监测设备。
（3）电荷平衡法
特殊适用性：针对带静电特性明显的工况（如化工粉尘），通过检测电荷中和所需电量间接反映颗粒物含量，多用于科研级微观机理研究。
3. 数据处理与控制单元
核心组件：
微处理器主板：运行嵌入式操作系统，执行数据采集协议并存储历史记录；支持多通道并行处理以提高数据吞吐量。
AD转换模块：将模拟信号数字化，分辨率通常达到16位以上以保证微小变化的捕捉能力。
补偿算法库：内置温度压力补偿模型，自动校正因环境条件波动导致的测量偏差；例如根据理想气体状态方程调整标况下的体积浓度换算因子。
增值功能扩展：支持多种通信接口，便于接入SCADA系统实现远程监控；部分机型集成GIS地理信息系统展示空间分布特征。
4. 颗粒物在线监测仪辅助支持子系统
反吹清洗机构
脉冲喷吹组件：定期向传感器腔室内反向注入高压空气，清除累积的粉尘防止堵转；可编程逻辑控制器（PLC）设定间隔周期与持续时间。
疏水排水阀：自动排出冷凝水防止液态水进入测量区造成虚假信号，特别适用于湿度较大的工况环境。
温湿度调控装置
半导体制冷模块：维持光学腔体内恒温状态，消除热胀冷缩引起的光学路径偏移误差；配合PID闭环控制算法实现±0.5℃以内的温度波动抑制。
干燥剂柱再生回路：吸附饱和后自动切换备用通道并进行热再生循环，延长耗材更换周期至数月级别。
电源管理模块
宽范围开关电源：适应AC 85~264V输入电压波动，内置过压过流保护电路提高可靠性；锂电池备用供电保障突发断电情况下的数据完整性。
能量回收设计：将加热器余热导流至预热区预热新进样气，降低整体能耗约15%~20%。
