采用β射线测定颗粒物的方法与光学方法相比，不受颗粒物的粒径大小及其分布、颜色的影响，可以直接测量探头所在烟道或管道断面采样点处颗粒物的质量浓度。由于该方法属于点测量，仍需要与手工采样质量法同步比对进行，建立测定结果之间的相关关系，才能定量测定监测断面颗粒物的平均浓度。
该方法检出限：0.3 mg/m3；测量范围：0～2 000 mg/m3或0～4 000 mg/m3。
（1）工作原理
使已知体积的烟气通过收集颗粒物的过滤带，由测量吸收的β射线确定颗粒物的质量。测量的经验吸收式为：
式中 N0——单位时间产生的电子数（每秒计数）；
N——在滤带后面测得的单位时间输出的电子数（每秒计数）；
k——单位质量吸收系数，cm2/mg；
m——β射线照射物质的面积质量，mg/cm2。
实际上，不需要测定N0和收集颗粒物的面积质量，可通过以下步骤确定颗粒物质量浓度：
①测量空白过滤带：
式中 N1——在空白过滤带后面测得的单位时间（每秒计数）输出的电子数；
m0——空白过滤带的面积质量，mg/cm2。
②测量载有颗粒物的同一处滤带：
式中 N2——在载有颗粒物的滤带后面测得的单位时间（每秒计数）输出的电子数；
Δm——收集在滤带上颗粒物的面积质量，mg/cm2。
解式（3.6）和式（3.7）组成的联立方程得到：
可改写式（3.8）为：(www.xing528.com)
式中 c——颗粒物平均质量浓度，mg/m3；
S——捕集颗粒物过滤带的表面积，cm2；
Q——采气量，m3。
（2）仪器测量过程和使用注意事项
β射线衰减法测尘仪的测量过程是检测滤带在采集颗粒物前、后对β射线的吸收量。仪器按一定的时间周期测量空白滤带作为基准；然后移动滤带到采样位置采样，采样完毕后返回并按与前述相同的时间周期检测。采样前、后β射线吸收量的差正比于颗粒物质量，仪器通过测量相当于含有已知颗粒物质量的滤带进行校正。仪器主要由采样系统、检测系统和流量控制系统组成。
典型的滤带式β射线吸收法测尘仪如图3.18所示；颗粒物的测定过程如图3.19所示，第一步测量空白滤带（零点检查），第二步滤带向后移动到采样位置收集颗粒物，第三步滤带朝前移动到测量位置测定收集有颗粒物的滤带。
图3.18 一种典型的滤带式β射线吸收法测尘仪
仪器的检测系统有β射线源和检测器两个主要部件。通常选择14C作为β射线源，因为它是一种安全的高能量源，半衰期为5 730年，来源比较丰富。检测器通常用盖革-弥勒（Geiger-Muller）计数管。
仪器的采样系统设计为等速采样，压缩空气定期反吹，可选择不同的稀释比稀释采样气体，通过自动阀的打开和关闭时产生的真空使探头的积尘返回到烟道中，采样管温度保持在180℃；检测系统自动控制零点，滤带适配器（预处理滤带）可控制和调节温度；控制系统可实现远程诊断等。
图3.19 颗粒物的测定过程
在实际应用中由于颗粒物沉积在探头和采样管路中，可能发生许多问题，将导致探头堵塞以及测量结果比实际样品低。β射线吸收测量技术从实质上讲不取决于颗粒物的大小，受颗粒物本身特性的影响也小，测定过程中主要是解决颗粒物在探头和采样管路的沉积问题。
当这种技术应用于测定烟气中的颗粒物时，为了获得有代表性的样品和准确的测定结果，应注意以下事项：
①仪器采样管前端的采样嘴，必须正对气流的方向以等于烟气的流速采样即等速采样。
②采用高压气体反吹技术定期反吹皮托管，防止颗粒物沉积在皮托管开口处，确保等速采样。
③采样系统维持较高的温度（典型的温度为180℃）或用干燥、无尘、无油的压缩空气稀释烟气，防止水气和其他气溶胶在过滤带上冷凝，因为这些物质也会吸收β射线。
④由于烟气中颗粒物浓度较高，仪器通常设计采样周期4～8 min（可选择）的间歇采样方式。
⑤提高颗粒物在过滤带上的收集率、准确计量采集气体的体积和稀释比，减少由此而引起的误差。
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