大气细颗粒物PM2.5的污染日益严重，威胁着大气能见度和人们的身体健康，PM2.5的准确监测是对其进行治理的前提。由于国内PM2.5浓度值普遍偏高，目前国际上使用的几种自动监测方法中，只有β射线加动态加热系统方法适用于国内PM2.5的连续监测。但是PM2.5的组成成分较为复杂，其中含有大量的挥发性颗粒物，使用β射线加动态加热系统方法测量时，挥发性成分会在采样加热时丢失，从而造成测量结果存在一定的偏差。针对这一问题，本文设计了含挥发性颗粒物补偿的β射线式PM2.5监测仪的采样装置，采用冷凝回收、冲击采样实现挥发性颗粒物的补偿收集，结合双通道的串级冲击式采样器和电加热清洗的方法，实现连续采样和测量的功能。论文分为六章，第一章首先简要介绍了PM2.5的主要组成成分、来源及其危害，然后详细介绍了几种PM2.5监测技术的原理、应用现状及其优缺点；第二章介绍了含挥发性颗粒物补偿的β射线式PM2.5采样方案设计，从采样系统整体结构出发，重点介绍了挥发性颗粒物补偿部分的冲击采样理论、装置参数计算和连续补偿方案；第三章根据β射线法测量原理、补偿装置相关参数及其连续采样的要求，自行设计加工了部分机械零件，包括固定钢板、采样管、源-探测器容器、补偿装置中的冲击采样器等，并在附录中给出了所有设计部件的机械图纸；第四章设计了GM计数管探测器的输出信号处理电路，通过微分、极零相消、电压跟随、电压放大和甄别输出后，可接入定标器进行计数，实现β射线强度的测量，通过实际测试表明该电路能达到设计要求；第五章根据含挥发性颗粒物补偿的β射线式PM2.5监测仪的采样装置的动作要求，设计了各部分的控制电路，并进行了单片机程序编写。包括：光电编码器反馈的步进电机控制滤纸传动电路、步进电机控制采样管升降电路、流量传感器反馈的PWM控制抽气泵流量控制电路、补偿装置中电动球阀控制管路切换电路及电加热控制电路四个部分。通过对各部分电路进行软件仿真和实际测试，结果表明设计能够实现对各部分的精确控制，能够达到采样装置自动控制的目标；第六章为总结与展望。本文通过方案设计，关键部件的设计及加工，控制电路的设计、仿真及测试，设计了一套含挥发性颗粒物补偿的β射线式PM2.5监测仪的采样装置，预期能实现β射线式PM2.5监测中的挥发性颗粒物补偿测量，为进一步研制含挥发性颗粒物补偿的β射线式PM2.5监测仪打下了基础。