Точное измерение концентрации парниковых газов-Обмен газом имеет решающее значение для моделирования климата и прогнозирования изменения климата. Газовые анализаторы, использующие нераспределенную инфракрасную технологию, широко используются в соответствующих исследованиях. В общем наблюдении газовые анализаторы обычно устанавливаются на стационарной метеорологической обсерватории, но для изучения экосистемы воды и расширения охвата наблюдений все больше и больше приборов наблюдения устанавливаются на мобильных платформах наблюдения, таких как корабли, буи и т. Д. Воздействие движения платформы на замеренные концентрации газов представляет собой серьезную техническую проблему. Хотя существует множество эмпирических формул, которые могут быть использованы для коррекции данных, их применимость по - прежнему ограничена из - за отсутствия глубокого понимания механизмов, связанных с датчиками.

МиллерПодождите (2010Подводя итог потенциальным причинам ошибок наблюдений, вызванных движением: изгиб оптического пути, инерционное изменение скорости вращения оптического вертолета, изменение фоновой среды детектора, изгиб нити инфракрасного источника света и так далее. Инфракрасные детекторы обычно фиксируются в герметичной камере, заполненной инертным газом, и для повышения точности измерения концентрации газа элементы датчика охлаждаются до-40℃. Термическая стратификация приводит к градиенту плотности газа и конвекции в присутствии гравитационного поля. В этом исследовании мы предполагаем, что свободная конвекция, управляемая гравитацией, вызывает изменения температуры детектора, а изменения температуры детектора приводят к отклонениям в измерениях, связанных с движением. Поэтому при изменении направления детектора гравитационное поле изменяется соответствующим образом, что приводит к различным режимам газового цикла в камере.

Изменение пространственного положения газоанализатора приводит к различиям в распределении температуры в камере

метод

Чтобы проверить гипотезу,Кэмпбелл НаучныйРазработан инфракрасный газоанализатор (ЕК155П) Его детектор расположен под давлением вакуумной среды, давление внутри камеры меньше2Е^-9Тор. Это не только предотвращает конвективный цикл, связанный с гравитацией, но и минимизирует конвективный теплообмен, обеспечивая более точный контроль температуры и устраняя зависимость распределения температуры от ориентации детектора. Также используется стандарт.ЭК155Детектор используется в качестве компаративной ссылки. Два устройства закреплены в одном20 x 12 x 6 mНа буях движение регулируется веревкой, прикрепленной к верхним перилам буя, и используется для проверки и описания чувствительности прибора к движению.

Для сравненияЭК155иЕК155ППроизводительность, мы установили ошибку индукции движения (МИЕПоказатели, т.е. измерения в состоянии движения и в состоянии покояКО₂Соотношение. когдаМИЕ=1Когда это означает, что результаты измерений не имеют отношения к движению.

заключение

По сравнению с обычными газоанализаторами (камеры газоанализаторов заполнены инертным газом),ЕК155П(Камера газоанализатора - вакуумная среда) может привести к движению платформыКО₂Уменьшение погрешности измерений3.6до10.4В два раза, иКО₂Ошибка измерения не увеличивается с увеличением амплитуды движения платформы.

Влияние движения платформы на результаты измерений газоанализатора