摘要：為實現(xiàn)管道煙塵濃度的連續(xù)實時測量,設(shè)計了一種基于β粒子源的無動力粉塵傳感器。傳感器基于平板型空腔結(jié)構(gòu),采用流體力學(xué)模擬軟件ANSYS fluent 15.0對傳感器內(nèi)部流場進行研究,以優(yōu)化設(shè)計傳感器進氣口特征、源面積、源-收集極間距等結(jié)構(gòu)參數(shù),并在靜態(tài)無風(fēng)和風(fēng)洞環(huán)境下對傳感器相關(guān)參數(shù)進行驗證。在風(fēng)洞內(nèi),溫度為30~33℃,含濕量為1%~2%,風(fēng)速為(9.7±0.2) m/s條件下,研究傳感器響應(yīng)與粉塵濃度之間的關(guān)系。結(jié)果顯示,從34℃變化至233℃時,傳感器響應(yīng)變化約50%;含濕量從6.52%增加到10.65%時,傳感器響應(yīng)變化約30%;在風(fēng)洞內(nèi)較低濕度和較低溫度條件下,濾膜采樣濃度為13.5、26.8、33.6、47.5、63.3 mg·m-3時,傳感器示值對應(yīng)為16.6、30.4、38.1、45.3、53.2 mg·m-3。研究證實了基于β粒子源的傳感器用于粉塵測量的可行性,實驗獲得了環(huán)境溫濕度條件變化與β粒子源的無動力粉塵傳感器響應(yīng)值的初步關(guān)系,但對于溫濕度變化引起粉塵濃度測量偏差需進一步研究。