用途:隨著全球變化研究的廣泛開展,氣體通量的監(jiān)測越來越受到關注。氣體通量的測定通常包括植物葉片與大氣界面氣體通量測定,土壤表面與大氣界面氣體通量測定、生態(tài)系統(tǒng)與大氣界面氣體通量測定等。
便攜式溫室氣體通量測定系統(tǒng)由主控模塊、氣體分析模塊和土壤呼吸室組成。主控模塊可以集成分析模塊、氣壓、溫濕度、GPS等數(shù)據(jù),控制系統(tǒng)運行狀態(tài),根據(jù)客戶需求進行氣體通量或者呼吸速率的計算;氣體分析模塊,可根據(jù)客戶需求可配置了NDIR分析模塊或可調(diào)諧激光光譜分析技術(shù)(TDLAS)分析模塊;根據(jù)測量對象的不同,還可以選擇不同的前端采樣模塊,例如土壤呼吸室、光合呼吸室以及適用于水面測量的浮漂式呼吸室。根據(jù)前端采樣模塊不同,可以自由設定計算參數(shù),控制系統(tǒng)能夠自動根據(jù)參數(shù)設定實時進行通量(呼吸速率)計算。

技術(shù)原理:
氣體分析模塊標準配置了可調(diào)諧激光光譜分析技術(shù)(TDLAS)的CO2/CH4/H2O分析模塊,可調(diào)諧激光光譜分析技術(shù)(TDLAS)利用可調(diào)諧半導體激光器窄線寬和波長可調(diào)諧特征對特征氣體近紅外“指紋”特征吸收譜線進行探測,具有高靈敏、高分辨率、快速響應,非接觸監(jiān)測等優(yōu)點。將TDLAS 技術(shù)與開放式長光程技術(shù)、微弱信號檢測、自動增益調(diào)節(jié)技術(shù)相結(jié)合,監(jiān)測范圍廣、調(diào)校簡單、可以實現(xiàn)高時間分辨率、高靈敏生態(tài)環(huán)境溫室氣體激光在線檢測。自主開發(fā)的APP 程序通過無線與主控模塊相連,根據(jù)采樣模塊不同,可以自由設定計算參數(shù),控制系統(tǒng)能夠自動根據(jù)參數(shù)設定實時進行通量(呼吸速率)計算,更方便野外實時測量觀測。
特點:
中紅外腔增強技術(shù)實現(xiàn)高時間分辨率、高靈敏測量
免標定,無需標準氣體定時標定
不受背景氣體交叉干擾
功耗低,鋰電池供電可達8小時
擴展性高,可以附加多種傳感器(例如:GPS,光輻射傳感器等)
操作性強,強大的數(shù)據(jù)處理功能,能夠在線實時進行數(shù)據(jù)處理
用戶定制化程度高
部分應用單位:
? 煙臺海岸帶地質(zhì)調(diào)查中心
? 上海師范大學
? 西安農(nóng)科院
? 北京師范大學
? 華中農(nóng)業(yè)大學
技術(shù)參數(shù):
氣體分析模塊 | 圖片 |
CO2測量范圍 | 0~5000ppm(可定制) | 
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CO2檢測精度 | ≤0.35ppm(可定制) |
CO2檢出限 | 100ppm |
CO2零點噪聲 | 0.1ppm |
CH4測量范圍 | 0~100ppm(可定制) |
CH4檢測精度 | ≤10ppb(1HZ) |
CH4檢出限 | 0.01ppm |
CH4零點噪聲 | 0.01ppm |
H2O測量范圍 | 0~6%(可定制) |
H2O檢測精度 | ≤讀數(shù)±1.5% |
H2O檢出限 | 0.1ppm |
標定 | 出廠標定無需重復標定 |
環(huán)境溫度 | -30-60℃ |
環(huán)境濕度 | <99% R.H,無冷凝 |
供電電池 | 鋰電池 |
充電電源 | 12VDC |
尺寸/重量 | 主機:55 x 26 x 26 cm;重量(含太陽能板):8 kg |
圓形呼吸室 | 圖片 |
呼吸室類型 | 透明(鋁合金)/非透明(亞克力) | 
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測量方式 | 動壓平衡流通式測量 |
充電電源 | 12VDC |
控制方式 | 主控機控制 |
腔室尺寸 | 220mm(D)*120mm(H)(可選) |
測量體積 | 3140cm3 |
測量面積 | 314cm2 |
標定 | 出廠標定無需重復標定 |
取樣流速 | 標準1L/min,可調(diào) |
整體外形尺寸 | 440mm(L)×260mm(W)×260mm(H) |
整體重量 | 5.0Kg |
智能升降呼吸室 | 圖片 |
呼吸室類型 | 透明/非透明(可定制) | 
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腔室尺寸 | 250mm(D)*100mm(H) |
整體外形尺寸 | 400mm(L)×330mm(W)×330mm(H) |
測量體積 | 4188.67cm3 +土壤環(huán)內(nèi)體積 |
測量面積 | 295.58cm2 |
測量方式 | 動壓平衡流通式測量 |
工作方式 | 可控自動開合 |
控制方式 | WIFI控制 |
接口 | SDI-12接口2個 |
供電 | 內(nèi)置鋰電池 |
鋰電池容量 | 10000mAH |
充電電壓 | 12V |
包裝 | 航空箱 |
整體重量 | 3.5Kg |

便攜式溫室氣體通量測定系統(tǒng)配套的溫室氣體分析模塊可根據(jù)客戶需求自由組合測量氣體種類和測量量程,可以滿足不同研究目標的各種需要,創(chuàng)新設計的呼吸室能較大限度降低測量方法不同而帶來的取樣誤差,科學嚴謹?shù)募嫒菰O計也大幅增加了該系統(tǒng)的野外適用性。前端可根據(jù)試驗需求,設計不同的采樣終端,包括地下廓線、水體終端,群落光合箱等。


主要特點:
主控軟件可與不同品牌、不同型號的各類氣體分析儀,采集其實時測量數(shù)據(jù),并進行計算。
主控軟件可同時控制不同類型的土壤呼吸室(包括大氣廓線采樣探頭、土壤呼吸室,地下采氣廓線等)。
主控軟件對各個呼吸室獨立設置運行參數(shù)(測量時間、平衡時間、通量計算時間)及通量計算參數(shù)(土壤環(huán)面積、腔室體積)。
主控軟件可自主設定相關通量計算參數(shù),當一個樣品測試完畢后,即刻計算氣體通量數(shù)據(jù)并顯示在主界面上。
主控軟件可通過實時通量計算按鈕控制系統(tǒng)是否實時計算氣體通量,當選擇實時通量計算時,系統(tǒng)實時計算氣體實時通量數(shù)據(jù)并顯示在主界面上。
可通過主控軟件查看歷史通量測量值。
主控軟件將原始數(shù)據(jù)及通量計算結(jié)果分別保存,配套數(shù)據(jù)后處理軟件可對原始數(shù)據(jù)進行異常值剔除等操作后,再進行通量計算。
主控軟件原始數(shù)據(jù)與通量計算結(jié)果數(shù)據(jù)可設定分別保存在不同文件夾中,也可以按照項目,日期自動建立文件夾,方便后期數(shù)據(jù)再處理。
主控軟件具體地圖路徑顯示功能,可用于路徑規(guī)劃,園區(qū)走航等監(jiān)測。
主控軟件單點標定操

主控軟件支持單點標定,當設備連入標氣后,只需簡單操作幾步,即可通過智聯(lián)多路器主控軟件可以把儀器校準系數(shù)直接寫入到多組分溫室氣體分析儀中(限指定型號分析儀,分析儀需開放標定接口)。注明:儀器標定是不可逆行為,需要在工程師指導下進行,更改配置文件后,重新啟動軟件,可顯示儀器標定按鈕。
遠程數(shù)據(jù)傳輸設定
主控軟件可以設定不同的物聯(lián)網(wǎng)平臺網(wǎng)絡端口參數(shù),通過MQTT協(xié)議將實時測量數(shù)據(jù)及通量計算結(jié)果上傳到指定的物聯(lián)網(wǎng)平臺上。
主控軟件可以設定TCP服務器參數(shù),可以啟動TCP服務,向其他獲得安全許可的平臺轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
TDLAS直接吸收技術(shù)
