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OPEC開路渦動(渦動協(xié)方差)通量觀測系統(tǒng)-EC150

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更新時間:2024-05-05 09:35:05瀏覽次數(shù):47次

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所在地區(qū):

產(chǎn)品簡介

概述:Campbell公司生產(chǎn)的EC150開路渦動協(xié)方差觀測系統(tǒng)(渦動相關)是一款研究級的開路氣體分析儀

詳細介紹

概述:

Campbell公司生產(chǎn)的EC150開路渦動協(xié)方差觀測系統(tǒng)(渦動相關)是一款研究級的開路氣體分析儀。作為一個標準的、獨立的分析儀,可以測量二氧化碳-概密度以及水汽密度、空氣溫度、大氣壓力。通過可以選擇的三維超聲風速儀,EC150也可以測量三維風速,以及超聲空氣溫度。開路渦動系統(tǒng)可以測量感熱通量、動量通量、大氣和地表面之間其它的通量。這個系統(tǒng)包括一個數(shù)據(jù)采集器,快速響應、三維超聲波風速計和快速響應的標量傳感器。一個獨立的測量溫濕度的低速響應的傳感器也是需要的,它測量的數(shù)據(jù)可以為計算氣象變量做參考。水平的風速風向可以被數(shù)據(jù)采集器計算出來,用三維超聲波風速計測量出來的數(shù)據(jù)。

OPEC開路渦動(渦動協(xié)方差)通量觀測系統(tǒng)-EC15032.png

測量原理渦動通量觀測系統(tǒng)主要有三維風速及氣體密度高頻測定單元、供電單元、數(shù)據(jù)采集單元組成。三維風速及氣體密度高頻測定單元用來測量三維風速(Ux、Uy、Uz)、虛溫(Ts)、氣體密度(CO2和H2O)。數(shù)據(jù)采集、存儲及傳輸單元是核心采集處理單元,采集氣體分析儀輸出的濃度數(shù)據(jù)(CO2和H2O)、三維超聲風速儀輸出的三維風數(shù)據(jù)(Ux,Uy,Uz),超聲虛溫數(shù)據(jù)(Ts)、聲速(c)以及系統(tǒng)中其它輔助觀測數(shù)據(jù),并將原始10HZ數(shù)據(jù)存儲到CF卡中;同時對原始數(shù)據(jù)做在線通量全修正計算,直接輸出可用于科研目的的高質(zhì)量通量數(shù)據(jù),并將通量數(shù)據(jù)存儲到CF卡中。另外可將數(shù)據(jù)通過有線/無線的方式遠程發(fā)送至數(shù)據(jù)中心。

OPEC開路渦動(渦動協(xié)方差)通量觀測系統(tǒng)-EC150740.png

系統(tǒng)組成:

基礎版的開路渦動系統(tǒng)的組件

超聲波風速計(CSAT3A)紅外氣體分析儀(EC150)、集成超聲波風速計和紅外氣體分析儀(IRGASON)數(shù)據(jù)采集器、內(nèi)存擴展模塊、擴展版的開路渦動系統(tǒng)的組件(可以在基本版上選擇添加下面的傳感器)、凈輻射傳感器(NR-LITE2)、土壤熱通量傳感器(HFP01SC-L)、土壤溫度傳感器(TCAV-L)、土壤含水量(CS616-L)、細線熱電偶(FW05)、高靈敏度的空氣濕度傳感器(KH20)空氣溫濕度傳感器(HMP155A-L)。

EasyFlux_DL在線處理軟件:

EasyFlux_DL軟件是基于CSI數(shù)據(jù)采集器開發(fā)的一款嵌入式智能渦動相關在線處理軟件。以數(shù)據(jù)采集器為依托,軟件具有數(shù)據(jù)采集、分析、計算、存儲和傳輸?shù)裙δ埽煌ㄟ^3G等無線通訊,用戶可直接遠程獲得終用于科研的通量數(shù)據(jù);并可實現(xiàn)站點組網(wǎng),遠程訪問下載數(shù)據(jù)、設置站點參數(shù)等功能。適用于渦動通量研究領域。

EasyFlux_DL智能軟件用于自動計算大氣邊界層的動量、感熱、CO2、H2O通量;數(shù)據(jù)采集器是系統(tǒng)的核心,實現(xiàn)系統(tǒng)控制,傳感器測量,數(shù)據(jù)存儲,數(shù)據(jù)處理并輸出的整個過程;下面的流程圖解釋了在數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部,數(shù)據(jù)采集,處理的整個流程;流程包含野點剔除、大協(xié)方差找延時、坐標旋轉(zhuǎn)、 頻率訂正、超聲溫度訂正(SND)、 WPL訂正、源區(qū)計算、數(shù)據(jù)質(zhì)量等級劃分。

優(yōu)點與特點

◇ 單一光路配置使其具有流線形體,將空氣動力學的影響減至更小程度

◇紅外氣體分析儀和超聲風速儀共用一套電子信號處理系統(tǒng),實現(xiàn)同步測量

◇ 低能耗,可使用太陽能供電

◇ 無需加熱,測量時溫度補償

◇低噪,精度高

◇ 輸出頻率60Hz, 20Hz帶寬。

◇ 允許窗口輕度污染

◇ 窗口斜角設計,避水效果好

◇ 堅固耐用適于野外

◇ 經(jīng)過綜合實踐,CO2,H2O,大氣壓和溫度的出廠校準具有較寬范圍

廣泛的診斷參數(shù),可以警示可疑數(shù)據(jù)

◇與Campbell數(shù)據(jù)采集器充分兼容:現(xiàn)場設置,配置,零點和跨度校正均可通過直接連接數(shù)據(jù)采集器完成

◇ 防雨:創(chuàng)新的超聲信號處理和聲頻發(fā)射接收頭吸水防雨網(wǎng)相結合更大地改進了降雨過程中的風速計性能

EC150 輸出

與其相集成的CSAT3A 輸出

附屬傳感器輸出

CO2 密度 (mg/m3 )

ux (m s-1)

溫度 (℃)

H2O 密度 (g/m3 )

uy (m s-1)

氣壓 (kPa)

CO2 信號強度

uz (m s-1)

H2O 信號強度

超聲溫度 (℃)

氣體分析儀運行診斷碼

超聲診斷

一般性能指標a

◇操作溫度:-30℃~+50℃

◇校準壓力范圍:70~106 kPa

◇輸入電壓:10~16 Vdc

◇供電@25℃:5W (穩(wěn)定狀態(tài)和啟動)

◇測量速率:60 Hz

◇輸出帶寬:5,10,12.5或20Hz;用戶自定義

◇輸出選項:SDM,RS-485,USB,模擬(僅CO2H2O)

◇輔助輸入:空氣溫度與壓力

◇ EC150頭和線纜重量:2.0kg(含電纜)

◇ CSAT3A頭和線纜重量:1.7kg

◇ EC100電子機箱重量:3.2kg

◇ 線纜長度:3m,從EC150和CSAT3A到EC100

氣體分析儀的技術參數(shù)a,b

光路長度:15.37 cm 6.05 in)

儀器性能

CO2

H2O

精度c

1%d

2%d

標準誤 RMS()e

0.2mg/m3(0.15μmol/mol)

0.004g/m3(0.006mmol/mol)

校準范圍

0to1,000μmol/molf

0to72mmol/mol(38°C露點 )

與溫度相關的零點漂移()

±0.55mg/m3/°C(±0.3μmol/mol/°C)

±0.037g/m3/°C(±0.05mmol/mol/°C)

與溫度相關的增益漂移()

±0.1%ofreading/°C

±0.3%ofreading/°C

交叉靈敏度()

±1.1x10-4molCO2/molH2O

±0.1molH2O/molCO2

CSAT3A的性能指a

準確度d

靜風

ux,uy<±8.0 cm s-1

uz<±4.0 cm s-1

斜率誤差

風向量與水平面偏角在±5° <±2%測值

風向量與水平面偏角在±10° <±3%測值

風向量與水平面偏角在±20° <±6%測值

標準誤RMSe

uxuy1mm s-1

uz0.5 mm s-1

c:15 mm s-1 (0.025℃)

聲速:從三個聲頻路徑測得,并訂正了側(cè)向風影響。

防雨:革新的超聲信號處理與安裝聲頻發(fā)射接收頭吸水防雨網(wǎng)相結合有效地改善了在陰雨條件下的運行質(zhì)量。

產(chǎn)地:美國

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