以机动车和船舶为代表的移动源污染排放日益严重,机动车排放的尾气中包含颗粒物和其他有毒有害气体大幅降低环境质量和严重危害人体健康。精确测量机动车排放尾气中的超细颗粒物粒径分布,对于大气污染和人体健康风险评估意义重大。国内在测量粒径分布领域的研究主要依赖进口国外的仪器,利用这些国外先进仪器进行实验和分析。国内暂没有研发出此类成熟的监测仪器,亟待研制一款小型化、易维护、低成本的颗粒物检测设备。针对上述情况,本文研制了一款便携式移动源超细颗粒物粒径谱仪,突破基于微型平板式差分电迁移分析仪（PDMA）的超细颗粒物高效分级技术,建立高效荷电、电迁移一体化测量方案,可实现20-500nm超细颗粒物粒径的精准分级和质量浓度的监测。单极性荷电器、PDMA和法拉第杯静电计（FCE）是粒径谱仪内部的三个关键模块,它们的性能决定了颗粒物粒径分布测量的精度。待测颗粒物与单极性荷电器产生的大量离子发生对冲碰撞,带上电荷的颗粒物进入到PDMA分级区域中进行分级。将计算好的分级电压循环施加在PDMA的上下极板,PDMA就可以依次筛选出与分级电压对应粒径的颗粒物。小型法拉第杯收集颗粒物所带电荷,静电计将收集的微弱电信号放大传输到主控板,粒径谱仪通过对测量电流值的反演得到颗粒物的粒径信息和各个粒径段对应的数浓度,从而测量得到待测颗粒物的粒径分布情况。开展了自研粒径谱仪的标定实验,结果表明该粒径谱仪所测得的粒径峰值与TSI 3081A/3082筛选出的40nm的单粒径颗粒物相差±5%以内。随后在天津进行了与商业设备的比对实验,自研粒径谱仪测得峰值的中值粒径为20nm和商业化的静电低压撞击器（ELPI）测得峰值的中值粒径为17nm相差15%。表明二者具有良好的一致性。最后在北京市区、延庆区、唐山等地针对不同类型的机动车和船舶展开了外场应用实验,结果表明自研设备具备较高的稳定性、可靠性和准确性,能够满足移动源超细颗粒物排放测试要求。