現(xiàn)代粉塵監(jiān)測儀確實是通過物理方法探測粉塵，然后將信號轉化為數(shù)字信號進行處理和顯示。

目前主流的粉塵監(jiān)測儀主要采用以下幾種工作原理：

1. 激光散射法（常用）

這是目前便攜式、在線式粉塵監(jiān)測儀最主流的技術。

• 基本原理： 儀器內(nèi)置一個激光發(fā)射器，發(fā)出穩(wěn)定的激光束。當空氣中的粉塵顆粒通過激光束時，會散射激光。顆粒物的大小和數(shù)量不同，散射光的強度和頻率也會發(fā)生變化。

• 工作流程：

1. 采樣： 泵吸入待測空氣樣本。

2. 照射： 樣本經(jīng)過激光照射區(qū)。

3. 探測： 高靈敏度的光電探測器（通常在特定角度，如90°）收集被粉塵散射的光線。

4. 轉換： 探測器將光信號轉換成電信號。

5. 計算： 內(nèi)置的微處理器（數(shù)碼核心）根據(jù)米氏散射（Mie Scattering） 等理論模型，通過分析電信號的強度和脈沖次數(shù)，計算出粉塵顆粒的質(zhì)量濃度（如mg/m3或μg/m3）和數(shù)量濃度。

6. 顯示： 最終將數(shù)字結果顯示在屏幕上或輸出到數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。

• 優(yōu)點： 響應速度快、靈敏度高、可連續(xù)實時監(jiān)測、體積小。

• 缺點： 測量結果受顆粒物材質(zhì)、形狀、顏色等因素影響，通常需要校準。

• 應用： 室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測（PM2.5/PM10監(jiān)測儀）、工業(yè)過程控制、環(huán)保現(xiàn)場快速檢測。

2. β射線吸收法（基準方法）

這種方法通常用于環(huán)境監(jiān)測站等需要標準參考數(shù)據(jù)的場合。

• 基本原理： 利用β射線（電子流）穿過特定物質(zhì)時會被吸收衰減的特性。

• 工作流程：

1. 采樣： 泵將空氣抽取到一張干凈的濾帶上。

2. 測量： 首先，一個低能量的β射線源（如C-14）發(fā)射射線，穿過干凈的濾帶，探測器測量初始的射線強度（I?）。

3. 捕集： 空氣持續(xù)抽過濾帶，粉塵被截留在濾帶上。

4. 再測量： 同一束β射線再次穿過附著有粉塵的濾帶，探測器測量衰減后的射線強度（I）。

5. 計算： 根據(jù)朗伯-比爾定律（Lambert-Beer Law），射線強度的衰減量與截留粉塵的質(zhì)量成正比。處理器通過計算 (I?) 和 (I) 即可得出精確的粉塵質(zhì)量。

6. 顯示： 得出濃度值并數(shù)字化顯示。

• 優(yōu)點： 測量結果直接與粉塵質(zhì)量相關，不受顆粒物化學成分、顏色等因素影響，精度高，被作為標準方法。

• 缺點： 需要定期更換濾帶和放射源，無法實現(xiàn)秒級實時響應（通常是小時均值），設備相對昂貴和復雜。

• 應用： 國家環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測站、科研校準。

3. 微量振蕩天平法（TEOM）

這是一種非常高精度和質(zhì)量敏感的技術。

• 基本原理： 空氣被抽入一個裝有微小空心錐形管的采樣管。這個錐形管在其諧振頻率上高速振蕩。當粉塵顆粒沉積在濾膜上時，質(zhì)量增加會導致振蕩頻率下降。

• 工作流程：

1. 采樣與沉積： 顆粒物被收集在振蕩錐形管末端的濾膜上。

2. 監(jiān)測頻率： 儀器持續(xù)精確地監(jiān)測錐形管振蕩頻率的變化。

3. 計算： 頻率的變化量（Δf）與沉積的粉塵質(zhì)量（Δm）有嚴格的數(shù)學關系（Δm ∝ Δf）。通過測量頻率變化即可直接、實時地計算出質(zhì)量濃度。

• 優(yōu)點： 實時性強、精度高、直接測量質(zhì)量。

• 缺點： 設備非常昂貴，維護成本高，對操作人員要求高。

• 應用： 科研、基準監(jiān)測、超低濃度測量。

4. 靜電感應法（工業(yè)適用）

• 基本原理： 主要用于工業(yè)管道粉塵監(jiān)測。當粉塵顆粒在管道中與管壁摩擦或相互摩擦時，會攜帶電荷。通過測量粉塵顆粒流動所產(chǎn)生的靜電電流或電勢來間接反映粉塵濃度。

• 優(yōu)點： 堅固耐用、適合高溫高壓高濕等惡劣工業(yè)環(huán)境、價格低廉。

• 缺點： 測量結果易受物料特性、流速、濕度等影響，精度相對較低，通常用于相對濃度趨勢監(jiān)控，而非精確絕對值測量。

總結對比

所以，當您看到一款顯示數(shù)字的粉塵監(jiān)測儀時，它極有可能采用的是激光散射原理，其內(nèi)部通過“物理探測（光散射） + 信號轉換（光電轉換） + 數(shù)字處理（微處理器計算）"的方式，最終將粉塵濃度以清晰的數(shù)字形式呈現(xiàn)給您。