PM10是空氣動力學直徑小于或等于10微米的顆粒物，也稱可吸入顆粒物或飄塵，PM2.5就是其中的一種。PM10長期累積會引起呼吸系統疾病，如氣促、咳嗽、誘發哮喘、慢性支氣管炎、慢性肺炎等。可吸入顆粒物PM10的測量方法較多，有撞擊式重量法、光散射法、振蕩天平法以及β射線法。格雷沃夫顆粒物檢測儀采用激光散射法對顆粒物進行測量。
撞擊式重量法是目前國標GB/T 18883中推薦采用的方法，具體的實施方法可參見GB/T 17095。
重量法測量顆粒物濃度普遍采用大流量采樣器，原理為采樣泵抽取一定體積的空氣進入切割器，將空氣動力學直徑小于等于10 μm的顆粒物切割分離，PM10顆粒隨著氣流經切割器的出口被阻留在已稱重的濾膜上。根據采樣前后濾膜的質量差及采樣體積，計算出PM10的濃度。
撞擊式重量法原理簡單，可靠性較好，是我國測定PM10的標準方法，可作為其他PM10測量方法的校正。但它的缺點也很明顯：依靠手工操作，步驟繁復，自動化程度低，在操作過程中增加了實驗誤差；儀器笨重，無法在線測量；噪聲較大，測量時間較長。
光散射法能夠很好地滿足室內PM10濃度的快速、實時、準確的測量，國標WS/T 206中專門對該方法進行了相關規定。
光散射法是基于當光照射在空氣中的PM10顆粒物上時，產生散射光，散射光的光強度與其PM10的質量濃度成正比，通過測量散射光強度，按照光散射理論，計算出被測顆粒物的平均粒徑和濃度，并應用質量濃度轉換系數即可獲得PM10的質量濃度。
光散射法具有的特點：
①由于光的穿透性強，可以實現非接觸性測量，無需從被測介質匯總抽取試樣，從而提高了測量準確度，對被測介質的干擾也減為最少，特別當被測介質不可及或有毒時，這一優點就表現得尤為明顯。
②粒徑測量范圍寬廣：按各種不同光散射原理工作的顆粒測量儀，其可測粒徑的下限可為零點幾微米或更小，而上限則可達1 mm左右，這個數值基本上滿足生產實踐中的實際需要。
③測量的對象廣：能對各種雙相介質中的顆粒進行測量。
④易于和電子計算機配合使用，從而實現測量過程和數據處理的全自動化，使測量裝置達到很高的智能化程度。
⑤需要已知的被測顆粒及分散介質的物理參數量少。
⑥光散射法儀器一般具有快速、穩定性好、體積小、操作簡便等優點。
振蕩天平法是基于錐形元件振蕩微量天平原理。其振蕩系統由濾膜、空心錐形振蕩管和底座構成，如左圖所示。濾膜規定在空心錐形振蕩管的頂部，工作時隨振蕩管一起振蕩；錐形振蕩管的底部和底座固定在一起，工作時底座和錐形振蕩管的底部不振蕩。錐形元件于其自然頻率下振蕩，振蕩頻率由振蕩器件的物理特性、參加振蕩的濾膜質量和沉積在濾膜上的顆粒物質量決定；由于振蕩器件的物理特性、參加振蕩的濾膜質量是固定不變的，所以振蕩器件的振蕩頻率實際上取決于濾膜上的顆粒物質量。工作時，空心錐形振蕩管和濾膜在驅動電路的驅動下以固有頻率振動，空氣通過濾膜從振蕩管中流過，空氣中的顆粒物積累在濾膜上，改變了振蕩系統的質量，從而使整個系統的固有頻率發生變化，通過頻率計數電路對振蕩管頻率的測量就可以計數出對應時間內累計的顆粒物質量的增量，通過計算可得出該段時間內的顆粒物質量濃度。
振蕩天平原理的優點是實時性好，準確度高，檢出限低。缺點是測量系統在50 ℃恒溫下工作，須將濾膜及洋氣加熱以去除水分，同時會使半揮發性污染物揮發，從而測出的數據偏低，此外，在濕度較大的雨天容易出負值。針對這個問題，振蕩天平方法的分析儀必須增加FDMS（即膜動態測量系統），用于增加收集揮發性顆粒物。美國EPA認證的、基于該原理的測量儀均要求有FDMS功能。
β射線法測定PM10濃度，是基于β粒子穿透物質時強度隨吸收層厚度增加而減弱的原理實現的。原子核在發生β衰變時，放出β粒子，β粒子實際上是一種帶電粒子，它的穿透能力較強，當它透過一定厚度的吸收物質時，其強度隨吸收層厚度增加而逐漸減弱的現象，稱為β吸收。環境空氣由采樣泵吸入，經過濾膜后排出，顆粒物沉積在濾膜上，當β射線通過沉積著顆粒物的濾膜時能量發生衰減，通過對β射線衰減量的測定計算出PM10的濃度。
β射線衰減法是一種間接的測量方法，儀器的校準需要使用標準膜片，標準膜片的材質假定與所采集的顆粒物的成分相同。因此，測量的準確性不僅與采樣流量的準確性有關，還受顆粒物成分的影響。β射線吸收原理自動監測儀適用范圍較廣，在24 h空氣質量連續自動監測中應用廣泛。在污染較重或地理位置重要的地方，β射線吸收原理自動監測儀可有效的反映出空氣中PM10污染濃度的變化情況，為環保部門進行空氣質量評估和政策提供準確、可靠的數據依據。因此，β射線吸收原理是顆粒物檢測儀器的方法。
森馥科技空氣質量事業部
