近年来,以机动车、船舶为代表的移动污染源保有量急剧增长。最新北京、济南PM2.5来源解析报告表明,移动源已成为当地大气PM2.5的首要污染来源。移动污染源尾气中的颗粒物不仅会破坏生态环境,更会危害人体健康。现有法规已规定移动污染源尾气中23nm以上粒子的排放质量限值与数量限值,暂未对颗粒物粒径谱进行相关规定。我国移动源粒径监测设备依赖进口,而现有商业仪器体积大、价格高、效率低,加大移动源便携式粒径监测仪器研制的重要性日益凸显。差分电迁移分析仪(DMA)常用于细颗粒物与超细颗粒物粒径检测。与传统圆柱型DMA相比,平板DMA制造工艺简单,体积小,重量轻,更适于移动污染源便携式监测应用。本文针对上述需求,提出用于超细颗粒物粒径检测的小型平板DMA。从平板DMA工作原理出发,对DMA内鞘气气流速度场与气溶胶粒子轨迹进行建模仿真,结合经验知识选取DMA内分级区尺寸等关键参数,完成DMA的结构设计与控制系统设计。根据实验结果与仿真结果优化设计出三版不同尺寸平板DMA(粒径范围分别为50～250nm、50～400nm和20～500nm)。实验表明,DMA外加电压理论值与实验值有较好一致性。对比三版DMA,分析讨论分级区尺寸、样气与鞘气对DMA分级性能的影响,并利用仿真结果对工艺参数的影响进行分析,为下一步优化做好准备。本文利用20～500nm小型平板DMA、荷电模块与微电荷检测模块,完成小型超细颗粒物粒径谱仪集成,并与商业粒径谱仪进行初步对比测试。利用自研粒径谱仪,在南开大学进行初步现场应用,并与商业移动源粒径谱仪进行对比分析。结果显示自研粒径谱仪可实现20～500nm粒径监测,与商业仪器有较好一致性。