我国职业卫生标准的表示单位过去一直采用最高容许浓度(MAC),不足以评价工人实际的接触水平,且与国际惯例不相接轨。2002年颁布的标准GBZ2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》以及2007年新修订的标准GBZ2.1《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》和GBZ2.2《工作场所有害因素职业接触限值物理因素》中提出职业接触限值多采用时间加权平均容许浓度(TWA)表示。采用TWA浓度进行检测,就需要应用8小时连续采样器,这些仪器多采用国外进口,价格昂贵,需求量大,无法推广使用,这就造成了现在有标准无法执行的尴尬境地。全国2000多家职业卫生与环境卫生监测和评价机构,除极少数购买了进口TWA采样器外,绝大部分都没有使用相应的采样器,致使测定结果存在极大误差。本文正是抓住国内职业卫生监测当前的难点问题,进行研究设计新型个体采样器气路系统,适应以个体TWA检测为主的新标准,从而准确反映工人对呼吸性粉尘及气体的实际接触水平。本文针对这一现实要求,对个体采样器气路系统进行研究。首先,通过对国内外生产、使用个体采样器的单位进行调研和资料检索,根据相应标准的要求确定个体采样器气路系统的技术性能及技术指标;其次,对采样器气路系统主要元器件产品情况进行调研、优选以及检测;再次,对采样器气路系统的重要组成部分:呼吸性粉尘采样头进行理论设计,并以实验验证其是否能够符合相应标准的要求;最后,选择合适的方式实现个体采样器呼吸性粉尘、气体采样功能的一体化,并通过实验验证该种方式的可行性。本文的主要研究成果是设计了能够实现对作业场所中呼吸性粉尘以及有毒气体采样功能一体化的个体采样器气路系统,此外通过理论设计计算、实验,得到了以下结论:(1)合理的个体采样器气路系统应选用流量传感器等传感器恒流技术来代替人为调节的转子流量计,从而较好的解决采样流量随着时间的延长、阻力的增加而无法恒定的问题。(2)旋风式采样头具有结构简单、无运动部件、分离效率高和压降适中等优点,因此使用旋风式采样头作为个体采样器呼吸性粉尘采样头更为合适。本文将旋风除尘器的设计方法引入旋风式采样头的设计中,通过使用Barth的计算公式,根据要求的处理气量、切割粒径及相关数据设计出符合我国呼吸性粉尘采样标准曲线—BMRC曲线要求的旋风式采样头,同时验证使用旋风除尘器设计方法设计旋风式采样头的可行性。(3)为了实现对个体粉尘、气体采样功能的一体化,本文设计了低流量适配器。通过在一定的范围内人为改变低流量适配器三通旁支管的断面面积来改变采样流量,从而满足对酯类、腈类等气体采样规范的要求。