随着对空气质量问题的重视,世界各国气体污染排放标准越来越严格,国内外相关研究机构已研发出多种污染物排放检测技术与设备,其中固定污染源的排放,尤其是细/超细颗粒物的排放的在线监测已成为当前关注热点。基于该课题,本文研究如何搭建测量系统来精确测量空气污染物中颗粒粒径的分布情况。本文首先基于Fraunhofer衍射理论和常用的颗粒物粒群分布模型,在MATLAB下对粒子群的衍射情况进行正向仿真,得到其衍射图样和衍射光强函数,并以此指导光学器件选材及光学平台的搭建,同时通过衍射光强验证了知名激光粒度仪HELOS的内部原理符合夫琅和费衍射模型。平台搭建完成之后,基于CCD物理尺寸分环和图像像素点位置分环的关系,本文通过对已知粒谱样品的粒群衍射图像进行分环,并不断调整实验参数,使本系统所测得的归一化光强与该实验参数下的仿真光强最接近。最后,对实验测量的衍射光强和特定实验参数采用一定的反演算法进行反演,得到反演的粒度分布结果。通过对比多组样品分别在HELOS系统和本系统下测量的粒度分布结果,验证本衍射测量系统的测量效果。本衍射粒度测量系统的量程为0.1um~10um,在特定图像分环参数下,四组待测粒群样品的归一化衍射实验光强与仿真光强平均误差为24%,有模式反演算法针对对数正态分布模型的误差较大,无模式反演算法中迭代次数为500次的CHAHINE迭代算法,其效果优于TSVD反演算法和TIKHONOV反演算法,粒谱反演误差为36%。