大气环境的质量鉴定和工业生产线上的粉尘应用,都促使粉尘浓度测量技术蓬勃发展。目前,国内外出现的测量方法多种多样,技术特点和应用环境也不尽相同。本文的目的在于设计一套实用、新颖的粉尘浓度监测仪器,集自动采集尘样、检测射线强度、处理数据、反馈结果于一体,并能实现在线测量。仪器以β射线吸附技术为基础:β射线通过介质层时,射线强度的衰减与介质层的质量厚度相关,并遵从指数衰减规律。本文的主要工作包括以下几部分:1.分析比较了各种粉尘浓度监测技术的优缺点,以β射线吸收理论作为粉尘浓度监测系统的设计依据,完成了以ARM处理器S3C44B0X为核心的粉尘浓度测量系统的结构设计;2.介绍了β射线吸收法粉尘浓度测量原理,明确了测量过程中关心的三个参量: n 0,n和Q。针对系统的测量要求,结合ARM处理器的特点,合理地选择传感器、电源、电机等系统外设,构建整个系统框架,设计机械结构和执行机构;分析了影响系统测量精度的各种因素及相应的解决措施;3.完成了基于ARM处理器的各控制单元的硬件设计,主要包括:液晶和触摸屏人机交互单元、吸附滤纸传送控制单元、射线强度探测单元、气体采样恒流系统、适配器开合控制单元等;在保证测量要求的前提下,最大限度地进行系统结构优化,减小系统成本;4.针对系统各功能模块的硬件设计,完成系统软件开发,实现信号的采集、处理和计算结果的反馈,充分考虑了控制过程中的诸多细节问题,保证了仪器控制、运转的精确性和可靠性。