AP200 CO2/H20廓線監測(ce)系(xi)統(tong)

美(mei)國CSI研發的(de)AP200系(xi)統(tong)，主(zhu)要用於(yu)測(ce)量(liang)大(da)氣(qi)中的(de)CO2和(he)H2O濃度(du)的(de)廓線，是(shi)壹(yi)套(tao)綜(zong)合的(de)監(jian)測(ce)垂(chui)直(zhi)剖面(mian)上(shang)CO2和H2O含(han)量(liang)變(bian)化(hua)的(de)測(ce)量(liang)系(xi)統(tong)，測(ce)量(liang)CO2和(he)H2O在空(kong)間分(fen)布以(yi)及傳(chuan)輸(shu)規(gui)律。AP200可以(yi)測(ce)量(liang)多(duo)層CO2和H2O的(de)濃度(du)，常規設(she)計(ji)以(yi)8層廓線*多，通常用戶(hu)與(yu)渦(wo)動相關系(xi)統(tong)聯(lian)合(he)使用，進(jin)行(xing)大(da)氣(qi)表層氣(qi)體交(jiao)換測(ce)量(liang)。

2  系(xi)統(tong)原(yuan)理

LI-840A CO₂/H₂O 分(fen)析儀(yi)是(shi)壹(yi)款非色散紅外(wai)（NDIR）氣(qi)體分(fen)析儀(yi)，基於*設(she)計(ji)的(de)單光路(lu)雙(shuang)波長測(ce)定技(ji)術(shu)，專門用於(yu)連(lian)續(xu)監測(ce)各(ge)種環(huan)境(jing)條件(jian)下CO₂和(he)H₂O的(de)優(you)良(liang)濃度(du)。目前(qian)在碳存儲(chu)和截獲、土壤碳通量、TOC系(xi)統(tong)、昆(kun)蟲呼吸、果實(shi)貯藏(zang)、大(da)氣(qi)檢(jian)測(ce)、溫(wen)室氣(qi)體研究、氣(qi)象學(xue)和植物(wu)學(xue)以(yi)及工業(ye)檢(jian)測(ce)等領域有廣(guang)泛(fan)應用。

AP200系(xi)統(tong)采(cai)用高(gao)精(jing)度(du)LI-840A CO₂/H₂O 分(fen)析儀(yi),CSI數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)CR1000，以(yi)及加(jia)熱(re)采(cai)氣(qi)裝(zhuang)置(zhi)，通過程序控(kong)制(zhi)不(bu)同(tong)氣(qi)路回路(lu)通斷(duan)以(yi)及氣(qi)泵的(de)工作停(ting)止來實(shi)現(xian)不(bu)同(tong)高度(du)CO2/H2O測(ce)量(liang)。系(xi)統(tong)可(ke)選(xuan)配(pei)CR1000KD鍵(jian)盤(pan)顯示系(xi)統(tong)狀(zhuang)態(tai)及(ji)各(ge)參(can)數(shu)實(shi)測(ce)值(zhi)，手(shou)動控(kong)制(zhi)氣(qi)路測(ce)量(liang)，搭(da)配(pei)2GB大(da)容(rong)量存(cun)儲(chu)卡(ka)，確(que)保數(shu)據(ju)安(an)全備(bei)份。

3  系(xi)統(tong)特(te)點(dian)

l 綜(zong)合地(di)測(ce)量(liang)系(xi)統(tong)

l 耗能低(di)，只(zhi)需要13W的(de)電(dian)源（在平(ping)均溫(wen)度(du)25°C，12V直(zhi)流電(dian)源條件(jian)下）

l 系(xi)統(tong)采(cai)用CR1000的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)

l 自動進(jin)行(xing)標(biao)氣(qi)氣(qi)體校(xiao)準(zhun)，完成零(ling)點(dian)和(he)span值(zhi)標(biao)定

l 自動控(kong)制(zhi)分析儀(yi)內部(bu)壓力和(he)溫(wen)度(du)，降(jiang)低(di)測(ce)量(liang)漂移誤(wu)差(cha)

l 數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)內部(bu)預裝(zhuang)測(ce)量(liang)和(he)控(kong)制(zhi)程序

l 高(gao)準(zhun)確(que)度(du)：溫度(du)和壓力自動補償

l 高(gao)穩(wen)定性：零(ling)點(dian)和(he)量(liang)程漂移小

l 可(ke)校(xiao)正(zheng)因水氣(qi)造(zao)成(cheng)的(de)CO2譜帶(dai)變(bian)寬

l 量(liang)程更大(da)：0~20,000 μmol/mol

l 適(shi)應(ying)溫(wen)度(du)更廣：-20~45℃

l 用戶(hu)可(ke)自行清(qing)潔(jie)光路(lu)，無需廠(chang)家校(xiao)準

l 低(di)耗電(dian)：穩定狀態(tai)僅-3.6w

4  系(xi)統(tong)示(shi)意(yi)圖 

5  詳(xiang)細(xi)技(ji)術(shu)參(can)數(shu)

LI-840A CO2/H2O分(fen)析儀(yi)

 LI-840A CO2/H2O 分(fen)析儀(yi)是(shi)壹(yi)款非色散紅外(wai)（NDIR）氣(qi)體分(fen)析儀(yi)，基於*設(she)計(ji)的(de)單光路(lu)雙(shuang)波長測(ce)定技(ji)術(shu)，專門用於(yu)連(lian)續(xu)監測(ce)各(ge)種環(huan)境(jing)條件(jian)下CO2和(he)H2O的(de)優(you)良(liang)濃度(du)。目前(qian)在碳存儲(chu)和截獲、土壤碳通量、TOC系(xi)統(tong)、昆(kun)蟲呼吸、果實(shi)貯藏(zang)、大(da)氣(qi)檢(jian)測(ce)、溫(wen)室氣(qi)體研究、氣(qi)象學(xue)和植物(wu)學(xue)以(yi)及工業(ye)檢(jian)測(ce)等領域有廣(guang)泛(fan)應用。

主(zhu)要特點(dian)

• 高(gao)準(zhun)確(que)度(du)：溫度(du)和壓力自動補償

• 高(gao)穩(wen)定性：零(ling)點(dian)和(he)量(liang)程漂移小

• 可(ke)校(xiao)正(zheng)因水氣(qi)造(zao)成(cheng)的(de)CO2譜帶(dai)變(bian)寬

• 量(liang)程更大(da)：0~20,000 μmol/mol

• 適(shi)應(ying)溫(wen)度(du)更廣：-20~45℃

• 用戶(hu)可(ke)自行清(qing)潔(jie)光路(lu)，無需廠(chang)家校(xiao)準

• 低(di)耗電(dian)：穩定狀態(tai)僅-3.6w

應(ying)用領域

1）CO2貯(zhu)藏(zang) 2)CO2隔離(li) 3）土壤CO2 4）TOC系(xi)統(tong) 5）大(da)氣(qi)監測(ce) 6）植(zhi)物(wu)科(ke)學(xue)

7）蒸(zheng)騰(teng)研究 8）海(hai)洋(yang)科(ke)學(xue) 9）果實(shi)儲藏(zang) 10）氣(qi)象學(xue) 11）半導體(ti)工業(ye) 12）生物(wu)治理研究

13）昆(kun)蟲呼吸研究 14）溫(wen)室控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong) 15）環(huan)境(jing)空(kong)氣(qi)監測(ce)

技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)

CR1000數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)

CR1000數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)是(shi)Campbell數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)裏面性價比較(jiao)高(gao)的(de)壹(yi)款。它提供傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)測(ce)量(liang)、時(shi)間(jian)設(she)置、數(shu)據(ju)壓縮、數(shu)據(ju)和(he)程序的(de)儲(chu)存(cun)以(yi)及控(kong)制(zhi)功(gong)能，由壹(yi)個測(ce)量(liang)控(kong)制(zhi)模塊(kuai)和(he)壹(yi)個配(pei)線盤(pan)組成，具有強(qiang)大(da)的(de)網(wang)絡通訊(xun)能力。

CR1000數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)的(de)掃(sao)描速率能夠達到100Hz，擁(yong)有模擬(ni)輸(shu)入、脈沖(chong)計(ji)數、電(dian)壓激發(fa)轉(zhuan)換、數(shu)字(zi)等多個端(duan)口，外(wai)圍(wei)接(jie)口有CS I/O、RS-232以(yi)及SDM等，采(cai)用12VDC外(wai)接(jie)可充(chong)電(dian)電(dian)池供電(dian)。對於(yu)低(di)溫(wen)的(de)環(huan)境(jing)，用戶(hu)還(hai)可以(yi)選擇低(di)溫(wen)型(xing)的(de)CR1000-XT數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)。

CR1000所(suo)具(ju)有的(de)高(gao)精(jing)度(du)性、高適應性、高可靠性以(yi)及合(he)理的(de)價(jia)格(ge)等特點(dian)，使其(qi)成(cheng)為科研、商業(ye)與(yu)工業(ye)系(xi)統(tong)應(ying)用的(de)理想(xiang)選(xuan)擇。目前(qian)，CR1000數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)已在氣(qi)象觀(guan)測(ce)、農業(ye)研究、土壤水(shui)分研究、風(feng)力觀(guan)測(ce)、道(dao)路(lu)氣(qi)象站(zhan)、工業(ye)產品測(ce)試(shi)、通量觀(guan)測(ce)、渦(wo)動(dong)協(xie)方差(cha)系(xi)統(tong)等眾多(duo)領域得(de)到了廣泛(fan)應用。

標(biao)準的(de)CR1000數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)包含(han)4M的(de)數(shu)據(ju)和(he)程序存(cun)儲(chu)空(kong)間，可(ke)通過外(wai)接(jie)存儲(chu)模塊(kuai)和(he)CF存(cun)儲(chu)卡(ka)來實(shi)現(xian)16G大(da)容(rong)量數(shu)據(ju)存(cun)儲。數(shu)據(ju)和(he)程序保(bao)存(cun)在非(fei)失(shi)憶性閃(shan)存(cun)和(he)內存(cun)裏。鋰電(dian)池裝(zhuang)在內存(cun)和實(shi)時(shi)時(shi)鐘上。當優(you)選(xuan)電(dian)池（BPALK，PS100）電(dian)壓降(jiang)至(zhi)9.6V以(yi)下時(shi)，CR1000也能夠延緩執行(xing)操(cao)作(zuo)，從而(er)減(jian)少不(bu)準確測(ce)量(liang)的(de)可(ke)能性。CR1000可(ke)以(yi)通過外(wai)圍(wei)設(she)備(bei)擴展(zhan)從而(er)形成(cheng)壹(yi)個數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)系(xi)統(tong)。很(hen)多(duo)CR1000系(xi)統(tong)可(ke)以(yi)構(gou)建(jian)壹(yi)個網(wang)絡從(cong)而(er)形成(cheng)當地(di)或(huo)整個地(di)區(qu)的(de)監(jian)測(ce)網(wang)絡。

特(te)點(dian)

l 內部(bu)溫度(du)補償，實(shi)時(shi)時(shi)鐘，超時(shi)和(he)溫度(du)變化(hua)實(shi)時(shi)校(xiao)準

l 數(shu)據(ju)以(yi)表格(ge)形式存(cun)儲

l 具(ju)有強(qiang)大(da)的(de)網(wang)絡通訊(xun)能力

l 采(cai)用氣(qi)體放(fang)電(dian)管（Gas Discharge Tube，GDT）保(bao)護(hu)數(shu)據(ju)輸(shu)入

l 軟(ruan)件(jian)支(zhi)持：LoggerNet3.4/4.0，PC4001.2,或(huo)者(zhe)ShortCut2.2

l 配(pei)備(bei)內部(bu)鋰電(dian)池支(zhi)持SRAM存(cun)儲(chu)和(he)時(shi)鐘以(yi)確保(bao)數據(ju)、程序和(he)精(jing)準的(de)時(shi)間(jian)

l 支(zhi)持多種擴(kuo)展配(pei)件(jian)，使用方(fang)便

l CSI/O和(he)RS-232串行接(jie)口

l 支(zhi)持PakBus、Modbus、DNP3、TCP/IP、FTP和(he)SMTP協(xie)議(yi)、SDI-12協(xie)議(yi)和SDM設(she)備(bei)

主(zhu)要技(ji)術(shu)參(can)數(shu)

l *大(da)掃(sao)描速率：100Hz

l 模擬(ni)輸(shu)入：16個單端(duan)通道（8個差(cha)分(fen)）

l 脈(mai)沖(chong)通道：2個

l 工作溫(wen)度(du)： -25℃~50℃（標(biao)準），-55℃~85℃（擴(kuo)展(zhan)）

l 內存(cun)：標(biao)準為4M內存(cun)，可擴(kuo)展至16G

l 供電(dian)電(dian)壓：9~16VDC

l A/D轉(zhuan)換：13bit

l 微型(xing)控(kong)制(zhi)器(qi)：16-bit H8S Hitachi，32-bit內部(bu)CPU

CS100大(da)氣(qi)壓傳(chuan)感(gan)器(qi)

CS100是(shi)Setra公(gong)司的(de)壹(yi)種大(da)氣(qi)壓傳(chuan)感(gan)器(qi)，傳(chuan)感(gan)器(qi)通過IC模擬(ni)電(dian)路測(ce)量(liang)大(da)氣(qi)壓力，測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)為600……1100mba。

CS100輸(shu)出的(de)線性信號是(shi)0……2.5VDC，此傳(chuan)感(gan)器(qi)可以(yi)直(zhi)接(jie)連(lian)接(jie)到Campbell公(gong)司的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)上進(jin)行測(ce)量(liang)，傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)*小啟(qi)動和測(ce)量(liang)時(shi)間(jian)為1秒。傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)外(wai)殼為壹(yi)個不(bu)銹鋼(gang)和(he)聚(ju)酯(zhi)組(zu)成的(de)盒子(zi)，並配置(zhi)壹(yi)個1/8"的(de)氣(qi)管連(lian)接(jie)頭(tou)用來測(ce)量(liang)。

規(gui)    格(ge)

壹(yi)般(ban)性能

量(liang)程：600mb到1100mb(hPa)

總精(jing)度(du)：±0.5mb @ 20℃

        ±1.0mb @ 0……40℃

        ±1.5mb @ -20……50℃

        ±2.0mb @ -40……60℃

溫(wen)度(du)範圍(wei)：-40℃到+60℃

線性：±0.4mb

滯(zhi)後性：±0.05mb

重(zhong)復性：±0.03mb

長期穩定性：±0.1mb每(mei)年

響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)：小於100毫(hao)秒

2．2 電(dian)學(xue)性能

供電(dian)電(dian)壓：9.5……28V DC

電(dian)流消耗：工作狀(zhuang)態(tai)<3mA,等待(dai)狀態(tai)<1μA

輸(shu)出電(dian)壓：0到2.5V DC

預(yu)熱(re)時(shi)間(jian)：小於1秒

6  應(ying)用案(an)例(li)

浙江農林(lin)大(da)學(xue)安吉毛(mao)竹林(lin)雷(lei)竹林(lin)碳匯通量觀(guan)測(ce)站(zhan)，浙江農林(lin)大(da)學(xue)分別和(he)安(an)吉(ji)縣(xian)，臨(lin)安(an)市共(gong)同(tong)建設(she)毛(mao)竹林(lin)碳匯通量觀(guan)測(ce)塔，雷竹林(lin)碳匯通量觀(guan)測(ce)塔。建立(li)在安(an)吉(ji)縣(xian)山川(chuan)鄉(xiang)毛(mao)竹現(xian)代(dai)科(ke)技(ji)園(yuan)區的(de)毛(mao)竹林(lin)碳匯通量觀(guan)測(ce)塔，總高(gao)度(du)40米，共20層，該(gai)系(xi)統(tong)包含(han)梯(ti)度(du)觀(guan)測(ce)系(xi)統(tong)和(he)AP200廓線系(xi)統(tong)，能全自動，全(quan)天(tian)候采(cai)集(ji)竹林(lin)不(bu)同(tong)冠層的(de)CO2濃度(du)等竹林(lin)生(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)的(de)宏(hong)觀(guan)信(xin)息，以(yi)此觀(guan)測(ce)，記(ji)錄毛(mao)竹林(lin)，雷(lei)竹林(lin)的(de)固(gu)碳功(gong)能。竹林(lin)碳匯通量觀(guan)測(ce)塔的(de)建(jian)成(cheng)，為浙江撫(fu)育(yu)毛(mao)竹林(lin)，雷(lei)竹林(lin)，發(fa)揮(hui)固(gu)碳功(gong)效提供 技(ji)術(shu)資(zi)料(liao)，也為以(yi)後竹林(lin)碳匯交(jiao)換研究提供了具體(ti)的(de)數(shu)據(ju)支(zhi)撐

湛(zhan)江案(an)樹(shu)人(ren)工林(lin)生(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)定位站(zhan)，安裝(zhuang)於(yu)湛(zhan)江南(nan)方(fang)***林(lin)木種苗示(shi)範基地(di)的(de)近(jin)地(di)通量觀(guan)測(ce)系(xi)統(tong)，開創(chuang)了國內案(an)樹水(shui)汽(qi)通量研究的(de)先(xian)河(he)。該(gai)系(xi)統(tong)用於(yu)湛(zhan)江南(nan)方(fang)***林(lin)木種苗示(shi)範基地(di)案(an)樹(shu)人(ren)工林(lin)的(de)CO2通量和H2O通量研究，在35米鐵塔上構(gou)建(jian)了八層的(de)AP200廓線系(xi)統(tong)，1層的(de)EC150渦(wo)動(dong)協(xie)方差(cha)系(xi)統(tong)，5層氣(qi)象梯度(du)系(xi)統(tong)，結合(he)了空(kong)氣(qi)動力學(xue)梯度(du)法，湍(tuan)流渦動(dong)法(fa)，能量平(ping)衡法以(yi)及廓線法，相互印證(zheng)，確(que)保長期觀(guan)測(ce)數(shu)據(ju)的(de)有效性。觀(guan)測(ce)項目包括(kuo)近(jin)地(di)邊(bian)界層大(da)氣(qi)溫度(du)，風，濕(shi)度(du)，輻射，氣(qi)壓，降(jiang)水(shui)量，蒸發量(liang)，土壤溫(wen)度(du)，土壤熱(re)通量，物質(zhi)通量及熱(re)量(liang)動(dong)量(liang)通量等要素，以(yi)獲取不(bu)同(tong)下墊(dian)面上(shang)的(de)大(da)氣(qi)邊界層動力，熱(re)力結構(gou)，以(yi)及多(duo)圈(quan)層相互作用過(guo)程中各(ge)種能量收支(zhi)，物質(zhi)交(jiao)換等綜(zong)合信息。

7  參(can)考(kao)文(wen)獻(xian)

1韓曉陽；黃土塬區(qu)農田生態系(xi)統(tong)水(shui)-碳通量特征(zheng)及(ji)產量時(shi)程演變趨(qu)勢(shi) 《研究生(sheng)院(yuan)(水土保(bao)持與(yu)生(sheng)態環境(jing)研究中(zhong)心(xin))》 2016年(nian)

2. 施(shi)婷(ting)婷(ting)，高玉(yu)芳(fang)，袁(yuan)鳳(feng)輝(hui)，Takeshi Ohta，徐(xu)子(zi)羽(yu)  溫(wen)帶(dai)混(hun)交(jiao)林(lin)碳水通量模擬(ni)及(ji)其(qi)對(dui)冠層分層方式的(de)響(xiang)應(ying)——耦(ou)合(he)的(de)氣(qi)孔導度(du)-光合(he)作用-能量平(ping)衡模型(xing); 《生(sheng)態(tai)學(xue)報》 2012年15期

3. 張(zhang)雪(xue)松(song);冬小麥(mai)農田生態系(xi)統(tong)碳、水循環特征(zheng)及(ji)冠層上方(fang)碳通量的(de)模擬(ni)[D];南(nan)京(jing)信息工程大(da)學(xue);2009年

4. 陳(chen)晨；沃(wo)文(wen)偉；範(fan)文(wen)義； 森(sen)林(lin)生(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)碳循環模型(xing)參(can)數(shu)優(you)化(hua) 《東(dong)北(bei)林(lin)業(ye)大(da)學(xue)學(xue)報》 2016年05期