渦動觀測系統(tǒng)可以測量能量通量(顯熱通量、潛熱通量、動量通量)和物質通量(CO2 / H2O / CH4 / N2O)以及一些空氣動力學參數(shù)等,主要應用于邊界層理論研究、大氣擴散、能量收支研究、水分等物質收支等眾多領域。
通量觀測適用于森林、草地、農田、沙漠、城市、水域等各種下墊面環(huán)境,被廣泛應用于中科、林科、氣象、海洋及各科研領域對區(qū)域碳、水循環(huán)過程的研究;做為測算生態(tài)系統(tǒng)與大氣間物質和能量交換信息的有效手段,為分析地圈-生物圈-大氣圈的相互作用提供重要的數(shù)據(jù)基礎,為大尺度、長期和連續(xù)的科學研究提供支撐。
![碳通量測量系統(tǒng)](https://img76.ybzhan.cn/5eceadd4559dcfd23a4555ba847329f961b4ed8660832c9119674144a380f37c8c4e2f5261ba7cbf.png)
一、 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。
二、OPEC3000 開路渦動通量觀測系統(tǒng)
美國坎貝爾公司生產(chǎn)的IRGASON是集成型的開路紅外三維超聲風與CO2/H20分析儀一體式的設備,專為測定渦度相關而設計制造的高精集成型傳感器,也可以同時測定CO2/H20在空氣中的摩爾密度,三維風速和超聲虛溫(聲場溫度)以及大氣壓,空氣溫度指標。
在渦度相關測定中,高頻測量通量的遺漏主要源于紅外氣體分析儀與超聲風速儀的傳統(tǒng)異空測定。這一集成工藝避免了由異空測定引起的高頻通量遺漏。
IRGASON渦動相關(高精集成型一體式渦動)
優(yōu)點與特點:
☆ 的外觀布緊湊為流線體型。在流體經(jīng)過傳感器時,對被測流體的空氣動力學影響降到較低。
非加熱,控溫測定。在節(jié)能的同時,避免對被測流體的熱力學影響。
同空間測定。紅外氣體分析儀和超聲風速共測同一空間,避免了二個傳感器在異空測定
時的高頻通量遺漏。
☆ 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),更好地協(xié)調測定時間,并降低耗能,
☆ 由于低能耗,適用于太陽能供電,適合野外環(huán)境,節(jié)能環(huán)保。
☆ 精度高,噪聲低。
IRGASON渦動相關(高精集成型一體式渦動)
較大輸出頻率為50HZ,并具有25HZ測頻帶寬。
光學補償技術,可容忍窗口的輕度污垢。
窗口的斜角設計,避水效果好。
設計與制造工藝適用于嚴酷的自然環(huán)境。
更換干燥劑方便快捷。并可進行氣壓,溫度范圍的訂正。軟件設置多種診斷參數(shù)用于發(fā)現(xiàn)可疑讀數(shù)時進行判定,從而提高數(shù)據(jù)質量。與坎貝爾的測控運儲器充分兼容。用測控運儲器可實地完成測定設置,零基點和測幅標定。