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土壤剖面CO2梯度监测系统

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产品名称: 土壤剖面CO2梯度监测系统
产品型号:
产品展商: 华益瑞科技
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简单介绍

土壤剖面CO2通量研究很多,但这些监测并不足以解释土壤CO2生产过程,土壤剖面CO2梯度监测系统研究越来越成为土壤呼吸乃至生态系统碳循环研究的热点。土壤不同层面(深度)CO2生产的持续监测对于理解土壤CO2动态极为重要,可以阐明由土壤到大气CO2通量随季节、光照、温度、湿度及土壤特性的变化特征。土壤剖面CO2梯度监测系统可以与广泛使用的涡动相关监测


土壤剖面CO2梯度监测系统  的详细介绍


  土壤表层CO2通量研究很多,但这些监测并不足以解释土壤CO2生产过程,土壤剖面CO2垂直梯度研究越来越成为土壤呼吸乃至生态系统碳循环研究的热点。土壤不同层面(深度)CO2生产的持续监测对于理解土壤CO2动态极为重要,可以阐明由土壤到大气CO2通量随季节、光照、温度、湿度及土壤特性的变化特征。


  土壤垂直梯度CO2监测可以与广泛使用的涡动相关监测比较,从而定量研究分析生态系统的碳交换。

  目前土壤梯度有2种方法:

  1、把CO2传感器直接埋入土壤.分梯度监测各层浓度分布,使用简单,有2种精度的传感器可选择,

  GMP343和GMP22X系列:


GMP343

GMP22X

测量方法:

扩散式和泵吸式

扩散式和泵吸式

测量范围:

0 ... 1000 ppm, 0 ...2 000 ppm
0 ... 3000 ppm, 0 ... 4000 ppm
0 ... 5000 ppm, 0 ... 2 %

GMP221探头 0 ... 2 %, 0 ... 3 %, 0 ... 5 %, 0 ... 10%, 0 ... 20 % CO2
GMP222
探头 0 ... 2000 ppm, 0 ... 3000 ppm, 0 ... 5000 ppm, 
0 ...7 000ppm, 0 ... 10000 ppm CO2

精度:

0 ... 1000 ppm :± (3 ppm + 1 %的读数)

 0 ... 2000 - 0 ... 2 % :± (5 ppm + 2 %的读数)

±(1.5%量程+2.0%读数)

工作温度

-40~60°C

-20~60°C(探头)

工作湿度:

 0~100%

0~100%

外壳:

电镀铝,PC 塑料  IP66/IP67

PC 塑料  IP66/IP67

















  2、使用红外分析仪在线多层分析土壤浓度数据

  系统优点:

  • 使用一个分析仪分析多层数据,没有系统误差
  • 可以更换其他测量要素分析仪,如果:N2O,CH4等梯度测量内容,更灵活的实验
  • 精度高,使用维护简单.整机比土壤呼吸系统简洁方便使用


CO2/H2O分析仪

技术指标

 

CO2分析器

H2O分析器

量程

0~20,000 μmol/mol

0~60 mmol/mol

准确度

优于读数的1%

优于读数的1.5 %

校准漂移

零点漂移

<0.15 μmol/mol/

<0.003 mmol/mol/

跨度漂移

<0.03 %/

<0.03 %/ @ 10 mmol/mol

总漂移

<0.4 μmol/mol/ @ 370 μmol/mol

<0.009 mmol/mol/ @ 10 mmol/mol

RMS噪声

1 s信号过滤

<1 μmol/mol@370 μmol/mol

<0.01 mmol/mol@10 mmol/mol

灵敏度

CO2

——

<0.0001 mmol/mol H2O/ μmol/mol CO2

H2O

<0.1 μmol/mol CO2/ m mol/mol H2O

——

测量原理

非色散红外分析

光源寿命

~18,000 h

标准

CO2

世界气象组织标准

电源

12~30 V DC

H2O

LI-610便携式露点发生器NIST标准

压力补偿范围

15~115 kPa

工作温度范围

-20~45

蕞大气流速率

1 L/min

相对湿度范围

0~95%(非冷凝)

输出信号

2个模拟电压输出,2个电流输出

体积

22.2 L×15.3 W×7.6 H cm

数字输出:TTL0~5 V)或开集电路

重量

1 kg

内部光腔体积

14.5mL

电源要求

12~30 V DC,预热时为14 W,稳定时为3.6W

  根据菲克第一定律(Ficks first law),在(稳态扩散的情况下)单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量(称为扩散通量Diffusion flux,用J表示)与该截面处的浓度梯度(Concentration gradient)成正比。土壤剖面CO2通量(μmol CO2 m−2s−1)即根据该定律求出,具体计算公式为:

J= -D(dC/dx)

  其中DCO2在土壤中的扩散系数(单位为m2/s,与土壤温度、土壤体积含水量及土壤空隙度有关)C为深度为x(单位为m)的CO2浓度,dC/dx为浓度梯度,“–”号表示扩散方向为浓度梯度的反方向,即扩散由高浓度区向低浓度区扩散。


系统的特点:

  1、非扰动原位持续测量土壤剖面CO2、水分、温度(标准配置为3-8层可选),可通过菲克第一定律求出土壤CO2通量(土壤呼吸),从而实现连续稳定原位监测土壤呼吸。

  2、土壤三参数智能传感器,精确测量土壤水分和温度和盐度。

  3、透明或非透明土壤呼吸室法(备选)测量表层土壤呼吸,可用于补充、校准或对比分析土壤剖面CO2梯度测量数据。

  4、无线数据传输,可随时上网在线浏览、下载数据。

  5、交流蓄电池供电或太阳能供电。



主要技术指标:

  1、土壤水分测量:

  • 测量范围0-100%体积含水量,精确度±1%,重复精度±0.2%,;
  • 土壤温度测量范围:-40℃~70℃,测量精度:±0.2
  2、土壤CO2测量:非色散单束双波长红外技术(NDIR),测量范围0-5000ppm0-7000ppm0-10000ppm0-20000 可选,精度±1.5%,响应时间3妙;

  3、标配16通道数据采集器(可选配32通道以监测3层以上的CO2浓度、土壤水分及土壤温度等):

  • 可存储220000组带时间戳的数据,16比特分辨率,± 20 mV up to ± 2.5 V 8范围输入,精确度0.03%
  • 测量间隔3秒至4小时可调,数据平均间隔3秒至4小时;
  4、无线数据传输,通过软件终端浏览、下载数据,并可对数据进行统计分析。

     



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