随着工业和社会经济的快速发展,大气环境污染问题日益严重,多个省市出现持续浓重的雾霾天气,PM2.5成为关注的焦点。PM2.5具有来源广、蔓延范围广、对人体有较大危害等特点,因此制定有效的控制治理计划成为燃眉之急,准确测量PM2.5成为治理控制的前提。目前国际上主流的几种测量方法为重量法、光散射法、微量振荡天平法和β射线衰减法。重量法需要手工操控,成本高昂、不能实时监测;光散射法需要不断校正,不确定度高;微量振荡天平法和β射线衰减法受湿度影响较大,联合加热系统使用可以降低湿度的影响,但同时造成PM2.5中挥发性成分损失,从而导致测量结果与实际情况有偏差。采用微量振荡天平法的PM2.5监测仪器可联用滤膜动态测量系统对结果进行补偿修正,但此套设备在我国部分地区无法正常使用,寿命短、成本高。本论文首先调研了国内外PM2.5监测技术的发展情况,阐明我国PM2.5监测存在的问题,给出了论文章节的安排。针对β射线衰减法PM2.5监测仪器测量存在挥发性颗粒物损失的问题,本论文提出了一种基于滤膜连续采样、微天平称重的补偿测量方法,将传统的手工重量法应用到在线监测领域。本论文研究设计了PM2.5挥发性颗粒物补偿测量的方案,分析实现核心电路,设计关键部件,加工并搭建了一套PM2.5挥发性颗粒物补偿测量装置。该装置利用半导体制冷器将PM2.5中的挥发性成分冷凝成颗粒物并收集,石英晶体微天平测量颗粒物质量,常闭温控开关与加热片控制石英晶体传感器的清洁。最后搭建了整套补偿测量装置,实验测试选择最佳的铜管长度和制冷温度,并用氯化铵代替PM2.5中的挥发性成分进行模拟测量。通过获取的大量数据分析可知,该装置设计方案合理,能够实现挥发性颗粒物的测量,以上的研究工作将为后续补偿测量装置的优化奠定了坚实的基础。