высокоточный прибор для обнаружения экологических газов

Улучшение углеродного следа.

I. ТЕХНОЛОГИЯ

Основываясь на квантовой каскадной лазерной технологии, инновационная открытая конструкция для измерения аммиака / метана / оксида азота обеспечивает непрерывную работу и поддерживает отличную точность и стабильность, является идеальным выбором для краткосрочной и долгосрочной деятельности по мониторингу.

А Сверхвысокая чувствительность

А Измерение помехоустойчивости

А Быстрое реагирование, отсутствие потерь ВЧ

А Не требуется пробоотборных насосов и предварительной обработки

А Низкое энергопотребление, небольшой объем обслуживания

А Непрерывный контроль.

II.Открытый закон EC NH₃- N₂О - импульсная система синхронного наблюдения

Состав системы

(i) Система контроля потока углерода

1. КО2/ В2Ультразвуковой анализатор вихревых потоков (IRGASON)

2. Сбор данных (Data)AcquisitionBбык)

3. Тепловой поток почвы (GкрасныйSвзять)

4. Датчик температуры и влажности

5. Датчик чистого излучения (Kipp иZодинНР Lпункт2)

6. Кронштейны и другие аксессуары: обеспечивают соответствующие кабели, монтажные накладки, кронштейны, необходимые для установки системы.

7. Программное обеспечение для интерполяции данных потока

8. Метеорологи (Cлимове50)

(Два) Атмосфера HT8700НХ3лазерный анализИ

1. НХ3Хостинг аналитических приборов

2. Насос охлаждающей воды

3. Модуль очистки

4. Модули питания и различные кабели

(Три) Атмосфера HT8500N2Oлазерный анализИ

1. N2Хостинг Аналитического прибора

2. Насос охлаждающей воды

3. Модуль очистки

4. Модули питания и различные кабели

Технические показатели

l Построение системыВыбор местаРуководство

1. Выбирайте плоский и открытый грунт, вдали от укрытия, чтобы обеспечить хорошую текучесть ветрового поля и уменьшить влияние ветрового поля на данные.

2. Обеспечить относительную стабильность окружающей среды вокруг выбранного участка и избежать обширной растительности, зданий или других антропогенных помех.

3. Как можно дальше от источников, которые могут генерировать мешающие газы, такие как фермы, промышленные точки выбросов и т. Д. Для обеспечения точности аналитических данных.

4. Принимайте во внимание климатические особенности выбранного участка, чтобы избежать неблагоприятных последствий для работы системы, таких как высокая температура, высокая влажность или сильные ветры.

5. Избегайте воздействия системы на воздух с более высокой концентрацией загрязняющих веществ, чтобы предотвратить загрязнение датчиков.

l Обратите внимание на систему.

1. При установке системы контроля потока углерода убедитесь, что анализатор вихревого потока (IRGASON) установлен вертикально с землей и избегает установки датчика в месте, где могут возникнуть антропогенные помехи.

2. При установке датчика чистого излучения (Kipp & Zone NR Lite2) убедитесь, что он точно находится под открытым небом и вдали от укрытия, чтобы обеспечить точное измерение излучения.

3. НХ3& N2Нижняя часть лазерного анализатора с открытым контуром находится примерно в 1,4 м от земли, а резервуар для воды находится примерно в 0,5 м от узла. Необходимо позаботиться о том, чтобы хост и связанные с ним модули были прочно установлены, а насосы охлаждающей воды работали нормально, чтобы поддерживать стабильную рабочую температуру системы.

4. После завершения строительства системы проводится калибровка системы и функциональные испытания для обеспечения нормальной работы датчиков и хостов и отладки параметров системы для удовлетворения потребностей мониторинга.

III. ПРИМЕНЕНИЕ

Высокие возможности системной интеграции для удовлетворения потребностей в нескольких сценах, чтобы предоставить вам идеальное решение:

IV. Кейсы клиентов

1. Период удобрений на субтропических рисовых поляхГазвыброс- Институт физики атмосферы Китайской академии наук

В сельскохозяйственном производстве основным способом потери питательных веществ азота на сельскохозяйственных угодьях является также улетучивание аммиака. Поскольку аммиак обладает сильной поверхностной адсорбцией и растворимостью в воде и другими характеристиками, точное измерение концентрации аммиака в атмосфере и потока обмена аммиака в геогазе всегда было серьезной проблемой для научного сообщества. В настоящее время большинство основных международных измерительных приборов используют замкнутую ингаляционную структуру, а адсорбционный эффект пробоотборных трубопроводов ограничивает быстрое высокочастотное высокоточное измерение концентрации аммиака в атмосфере. В то же время, как приборы замкнутого контура, так и внешние насосы, используемые в комплекте, требуют питания переменного тока, а это означает, что подавляющее большинство наблюдений за потоком аммиака в атмосфере в настоящее время может проводиться только в нескольких условиях, которые позволяют условия питания.

В этом проекте,Ван Кай и Чжэн Суньхуа из Института физики атмосферы Китайской академии наукИспользование HealhtyPhoton HT8700Этот прибор основан на технологии настраиваемого лазерного поглощающего спектра (TDLAS) и использует источник света квантового каскадного лазера с распределенной обратной связью (DFB - QCL) с открытой структурой оптических цепей, которая решает ошибки измерения, вызванные адсорбцией традиционных замкнутых каналов прибора*Фотоэлектромеханическая мягкая мягкая часть высоко интегрирована, может работать на солнечной энергии, подходит для использования в полевых условиях.

Результаты полевых испытаний показали, что анализатор открытого аммиака работает стабильно при температуре окружающей среды от - 15 до 40 градусов с точностью измерения частоты отбора проб 10 Гц (1 сигма) до 0302 нмоль.-1(т.е. ppbv), получасовой предел обнаружения потока аммиака 7,1 ± 1,1 мкг нм-2h-1А.

Соответствующая литература:Ван К.*, Кан П., Лу Ю., Чжэн Х.Х., Лю М.М., Лин Т.Дж., Баттербах-Бал К., Ван Ю.*. Анализатор аммиака с открытым путём для измерения потока вихревой ковариансы. Сельскохозяйственная и лесная метеорология 308-309, 108570, 2021

2. Осенние и зимние выбросы в сельскохозяйственных районах Северного Китая - Китайский сельскохозяйственный университет

Северный Китай является горячей точкой для аммиака в Китае с высоким содержанием аммиака в атмосфере и широким пространственным охватом, что тесно связано с интенсивными сельскохозяйственными мероприятиями в регионе, такими как удобрения в сельском хозяйстве и животноводство. Высокая концентрация атмосферного аммиака и вызванное этим чрезмерное осаждение активного азота могут привести к загрязнению погоды дымкой, а также глубоко изменить биогеохимический цикл азота. Для сельскохозяйственного производства одним из важных путей потери питательных веществ азота на сельскохозяйственных угодьях является улетучивание азота в результате применения удобрений. Наблюдения за выбросами и осаждениями в сравнении с аммиаком отстают, главным образом из - за ограничений, связанных с онлайновыми приборами для обнаружения аммиака и методами наблюдения. Например, в настоящее время наблюдения потока сухого осаждения аммиака как внутри страны, так и за рубежом в основном основаны на методах эмпирических коэффициентов скорости осаждения, основанных на низкочастотном (от нескольких дней до нескольких месяцев) отборе проб концентрации, точность результатов должна быть проверена в срочном порядке.

В этом проекте Институт физики атмосферы Китайской академии наук совместно с Сельскохозяйственным университетом Китая, Институтом субтропической агроэкологии Китайской академии наук и другими подразделениями использует HealhtyPhoton HT8700 для проведения высокочастотных наблюдений потока аммиачного обмена осенью и зимой в сельскохозяйственных районах Северного Китая.

Исследователям удалось получить данные о потоке летучего аммиака на типичных севочных полях из кукурузы во время внесения удобрений в озимую пшеницу и получить набор данных о потоке высыхания аммиака в сельскохозяйственных районах с высоким временным разрешением (полчаса) для мониторинга средней скорости оседания 14 г Nha-1 d-1Он также обнаружил, что ежедневные изменения сухих осадков сильно отличаются от естественных экосистем.

Соответствующая литератураА.Ван К., Ван Дж., Ку З., Сюй В., Ван К., Чжан Х., Шэнь Дж., Кан П., Чжэнь Х., Ван И., Чжэнь Х., Лю Х. Значительный суточный образец сухого осаждения аммиака на сельскохозяйственных угодьях обнаружен открытым путем квантового каскадного лазерного инструмента для вихревой ковариансы. Атмосферная среда 278,119070,2022

3. Метод EC и пневматический градиентСравнительный эксперимент -Нидерландская академия прикладных наук(ТНО)

В Нидерландах сухое осаждение аммиака является крупнейшим источником осаждения азота из атмосферы в почву и растительность, что приводит к экологическим кризисам, таким как эвтрофикация и утрата биоразнообразия. Тем не менее, академические данные для измерения потока аммиака ограничены и, как правило, имеют только ежемесячное разрешение. Важной причиной этого является сложность измерения потока аммиака в сухих условиях. В прошлом ни одна технология не считалась золотым стандартом для измерения потока аммиака, что затрудняет тестирование и оценку качества новых технологий.

В рамках этого проекта в обсерватории Ruisdael в Кабау, Нидерланды, исследователи работали бок о бок с двумя оптическими методами наблюдения потока с открытыми путями: с помощью нового прибора RIVM - miniDOAS 2.2D, основанного на ультрафиолетовой гетеродине, технологии потока с комбинированным градиентом и технологии HealhtyPhoton HT8700 и вихревой корреляции.

Сравнительные тестыРезультаты показали,， RIVM - miniDOAS 2.2D и HT8700 показывают очень похожие результаты, когда наветренная местность ровна и нет близлежащих препятствий (корреляция r = 0,87). Наблюдаемый поток колебался от осаждения около 80 нг NH3 m - 2 s - 1 до выбросов около 140 нг NH3 m - 2 s - 1.

Соответствующая литература:Swart D. et al., Полевое сравнение двух новых открытых приборов, которые измеряют сухое осаждение и выбросы аммиака с использованием методов градиента потока и коварианта вихра. Методы измерения атмосферы, 16(2), 529-546, 2023

4. Корона лесаГазвыброс- Европейская комплексная система наблюдения за выбросами углерода (ICOS)

Выбросы газов из лесного покрова - Интегрированная система наблюдения за углеродом в Европе (ICOS)

Измерения парниковых газов в атмосфере с помощью высоких башен содержат информацию в более широком пространственном масштабе, чем мониторинг в непосредственной близости от Земли, что дает ценную информацию о воздействии региональной передачи. Кроме того, сочетание измерений высотных башен с моделями переноса может быть использовано в качестве средства оценки потока ПГ от локального до регионального масштаба, а увеличение объема данных на станциях высотных башен будет способствовать более глубокому пониманию регионального распределения ПГ. В настоящее время наблюдения за парниковыми газами Европейской башни интегрированы в Европейскую комплексную систему наблюдения за углеродом (ICOS).

В этом проекте HealhtyPhoton HT8700 устанавливаетсяНовый сайт（38 - метровая башня, 6 - метровый контейнер),Для измерения выбросов аммиака и потока осаждения в лесном коронарном слое вблизи вышек. Благодаря низкому энергопотреблению открытого светового пути HT8700 является одним из немногих приборов в мире, способных измерять поток аммиака в лесном коронарном слое, а также одним из немногих китайских устройств, включенных в Европейскую интегрированную сеть наблюдения за углеродом.