soilgas便携式温室气体监测仪

 

Soilgas便携式温室气体监测仪

一、功能

土壤多气体通量监测是精确测定生态系统的碳氮水收支的重要措施，群落全株气体通量的观测有助于改善区域和全球的碳循环、氮循环、水平衡模型以及预测生态系统对全球变化的响应和适应，监测碳氮源、汇的变化，为评估生态系统的固碳能力及物质通量变化提供基础数据。SoilGAS 便携式温室气体监测仪不仅测量地表排放的碳、氮气体通量，还可以同步测量地下土壤气体廓线及群落全株植物的碳交换，用于实时监测日间群落的生态系统净交换（NEE）和夜间生态系统呼吸（Re），可连接多通道控制器以及多个呼吸室组成土壤多气体通量监测系统、监测大气中或土壤温室气体痕量气体浓度，并计算土壤通量。通过多通道智能控制器控制土壤呼吸室，对气体实现间歇性自动监测。配置的多通道温室气体分析系统同时监测四大温室气体（N2O、CO2、CH4），在增加土壤呼吸室的基础上可扩展为多路16路甚至更多通道，可以定制，实现对样地中更多实验小区温室气体的同时监测；

二、测量原理

主机系统采用可调谐激光光谱分析技术（TDLAS），通过激光波长扫描气体分子的吸收线，获取分子的高分辨率吸收光谱，来测量气体组分和浓度，测量模块中N2O采用中红外激光光源,CO2、CH4、H2O采用近红外激光光源，测量速度快，且精度高。接多路控制器后系统升级为土壤多气体通量监测系统，土壤/植物群落呼吸室采用箱体通量技术及测运用动态密闭气室法原理进行多点温室气体监测，气体分析仪指标符合世界气象组织（WMO）温室气体（GHG）观测规范要求。便携式分析仪主机接上数据采集器后自动采集数据并将数据无线传输至用户办公室。 

三、组成

主机、便携土壤呼吸室 、必备的分析软件；多路监测情况下可选多路智能控制器及配套控制软件、可折叠土壤/植物呼吸室及配套管路，数据采集器 、太阳能供电系统；

四、技术参数

4.1、soilgas温室气体分析仪

Ø                      系统采用可调谐激光光谱分析技术（TDLAS）。

Ø                      检测室采用长光程气室，光程总计30m，同时满足1500~1700nm和1960~2370nm，采用超强弯曲不敏感光纤，插损2dB。

Ø                      检测模块集成温度传感器，实时监测气室温度，具有温度补偿功能，系统配置野外温度控制箱，气体分析仪在野外温差超过5度时仍能确保测量精度。

Ø                      检测室最大三维尺寸检测室尺寸147*84*52mm，容积290ml， 确保足够小的气室尺寸和足够的被测气体量。

Ø                      主机功耗12-15w。

Ø                      测量模块N2O采用中红外激光光源,CO2、CH4、H2O采用近红外激光光源。

Ø                      测量范围：CO2：0-2000ppm，可定制到20000ppm（即2%）；CH4：0-100ppm；N2O：0-100ppm。

Ø                      测量精度（1s及10s）：CO2 ： 0.13 ppm（1s），0.1ppm（10s）； CH4 ：10ppb（1s） 7ppb（10s）可定制5ppb甚至更小；N2O 0.2（1s），0.12（10s）。

Ø                      样品流量：1L/min 可调

Ø                      可自由选择是否标定，标定时候需要标准气体标定。

Ø                      如需标定时，支持单点标定，无需软件即可标定

Ø                      能便携和固定使用，适用性广，能与土壤呼吸、群落光合、大气和土壤廓线等系统连接，也可以用于温室、开顶式气候箱等环境下的高精度 CO2、CH4、N2O及H20测量。

Ø                      取样温度，-20~70℃

4.2 iChamber-C多通道温室气体分析系统

Ø                      提供的多通道智能控制器具有16个通道，可定制更多通道，可以同时连接不同类型的前端采样装置。

Ø                      多通道智能控制器数据输出可选择使用USB、wifi网络、RJ45网络完成数据传输。

Ø                      多通道智能控制器主控软件自主开发，能根据客户实际需求进行定向升级改造。

Ø                      iChamber-c多通道智能控制器通过配套iChamber控制软件可接不同型号气体分析仪，通过WIFI、RS232或RS485等通信方式接收分析仪数据，并实时自动存储，处理。

Ø                      软件可同时控制不同类型的土壤呼吸室（包括植物群落光合/呼吸室，大气廓线采样探头、土壤呼吸室，地下采气廓线等），并能对各个呼吸室独立设置运行参数（测量时间、平衡时间、通量计算时间）及运用专门分析软件进行通量计算参数（土壤环面积、腔室体积）。

Ø                      软件可同时将分析的气体浓度值及传感器采集数据的实时显示在主画面上。

Ø                      多通道智能控制器可以设定不同的物联网平台网络端口参数，支持modbus-RTU/TCP协议,可选通过MQTT协议将实时测量数据及通量计算结果上传到指定的物联网平台上。

Ø                      多通道智能控制器可以设定TCP服务器参数，可启动TCP服务向其他获得安全许可的平台转发数据。

Ø                      可设定采集顺序及相关通量计算参数，当一个样品测试完后开始计算气体通量数据并显示在主界面。

Ø                      Ecograph 数据分析软件：软件可通过实时通量计算按钮控制系统是否实时计算气体通量，当选择实时通量计算时，系统实时计算气体实时通量数据并显示在主界面上，软件将原始数据及通量计算结果分别保存，配套数据后处理软件可对原始数据进行通量计算，根据长期实验结果可设置剔除规则排除后对异常值剔除后进行通量计算；，该软件可采集全球最先进的水、土、气、生物观测设备的数据，计算生态环境研究的专业参数，Ecograph 有多种计算功能可选，软件全中文界面，可自动计算气体的排放通量等。

l                      Ecograph 软件采用串口（RS232）和网线（TCP/IP）两种数据下载方式,软件可自动按时间整合存储数据；

 

l                      可自由选择同时显示在屏幕上的测点数据，对需要监控测量过程的应用，可实时显示测量的各参数曲线，并进行参数的的实时对比；可选择一些测量参数生成曲线图，支持双Y轴曲线；

l                      软件可查看历史通量测量值， 提供多参数、实时或历史数据曲线图，以各种时间间隔 （分钟、每小时、每天）发送到网站上

l                      土壤呼吸室测量原理：动态密闭气室法。

l                      便携式土壤呼吸暗室测量腔室为高15.6cm 外径：24.3cm 内径：23.9cm测量土体大代表更大的面积土体呼吸量，测量数据更具有代表性，带锯齿设计易于切入土壤；

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iChamber-S35全自动可折叠土壤及植物群落呼吸测量室：面积0.08M²（直径0.35M），高度0.5米，用于草地生态系统；可折叠，不仅可以测量土壤呼吸还可以测量低矮植物群落呼吸, 测量时，箱体自动升高，可超过植被冠层，测量结束后，箱体高度自动下降；未测量时，测点和大田微气候条件一致，箱体不改变测点的环境因子，无需象静态箱法定期更换测量地点，澳作公司拥有自主知识产权、自主研发、国内生产的产品，集六项设计专利于一体，独一无二的无框架、无立柱设计，高度随植物生长可调、可用于生态系统碳交换在线测量，根据需要可以定制 S62型iChamber面积0.3M²（直径0.62M），高度1.5米；也可以定制S120型iChamber面积1M²（直径1.2M），高度2.0米；箱体高透光，直接测量净交换量，透明箱体采用高透光率材料，测量时不影响植被的光合过程。也可选用非透明箱体只测量呼吸过程。因iChamber生态系统碳氮水交换在线测量系统可全时、自动测量，透明箱体可在夜间自动测量呼吸过程，确保观测数据的连续性。

 

 

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  土壤呼吸暗室内置空气温度传感器，实时采集测量气体的温度值。空气温度范围：-50 ~ +200 °C；空气温度精度± 0.2 °C。

l                      ENVIlog-200土壤含水量，温度传感器：安装于土壤呼吸暗室外、实时采集土壤含水量，温度值。土壤温度范围：-40 ~ +85 °C，可选-50 ~ +200 °C，土壤温度精度：± 0.2 °C；土壤湿度范围：0 ~ 100%；土壤湿度精度：~60%，精度1%，范围60~100%，精度± 3 %。

l                      自动土壤呼吸暗室自带15米气路控制线与多通道智能控制器连接。

l                      多通道智能控制器主控系统重量14.8kg。

l                      多通道温室气体分析系统整体供电:24VDC/22v交流电供电，支持太阳能电池板供电及交流电供电。

l                      设备稳定运行时功耗大约60W (同一时间内单一呼吸室运动)。

l                      可选iChamber-G土壤采气矛用于土壤剖面气体采集，埋入土壤剖面的不同深度，采气矛管壁的小孔与土壤气体交换平衡后将气体泵出，与气体分析仪通过管路连接，可以测量土壤剖面不同深度处土壤气体成分的实时浓度。

l                      Envilog数据采集器： LCD液晶显示2线16字母的LCD液晶显示和按键用于查看通道及数采状态和功能执行,32位处理器， 24位A/D转换器,精度±0.025%,工作时候计数速度100KHz; U盘存储并可直接一键下载、 RS232、以太网等通讯方式，兼容USB驱动，每兆约90,000采集数字点；采样间隔： 10ms至天，可自定义； 内存：内置512MB（约1千万个数据）、可使用PC卡或闪存最大支持32G容量工作环境：温度-45~+70℃，湿度85%（无水汽凝结），通讯：内置WIFI模块、4G DTU模块、USB、以太网、RS232、RS485、支持U盘下载数据，具备无线功能，全网通、支持ENVIData云平台；

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ENVIdata数据传输和管理软件:该系统直接将数据传送到ENVIdata数据服务器上，通过对监测的生态环境因子的时序变化和相关性分析，确定监测对象的状态发展。 ENVIdata 服务器软件既可以作为独立的应用软件，运行在用户的服务器上；也可以运行在澳作公司安全的服务器上，为多个用户提供数据接收服务，同时帮助用户监控野外测点硬件系统的运行状态。澳作公司ENVIdata系列生态环境监测系统是业内首家成功获得 ISO9001国际质量体系认证，于2010年获得 ISO9001 质量认证书，至今全部通过专家的年度复核，确保系统集成的品质

用户采用用户名和密码登陆，只要能上网，就能浏览实时和历史数据

特点：

1）       生态环境信息以各种时间间隔 （分钟、每小时、每天）发送到网站上。

2）       用户只要能上网，既可浏览实时数据。

3）       中心服务器中文界面，便于操作和管理

4）       提供多参数、实时或历史数据曲线图

5）       系统提供多站点显示

ENVIdata 数据服务平台已为国内的客户服务多年，系统稳定、可靠。

 

 

 

五、产地：北京澳作 中国