與三維超聲風(fēng)速儀共同組成開路渦度相關(guān)測量系統(tǒng)
或作為獨立的紅外CO2/H2O氣體分析儀
開路渦動協(xié)方差監(jiān)測系統(tǒng)
概要
Campbell的EC150開路渦動協(xié)方差監(jiān)測系統(tǒng)是一個獨立的紅外CO2/H2O氣體分析儀,專為渦動相關(guān)通量測量而設(shè)計,如上圖所示,其與CAST3A三維超聲風(fēng)速儀共同使用,這兩部分組成了一套開路渦度系統(tǒng)同步測量CO2,H2O,空氣溫度,大氣壓力,三維風(fēng)速和超聲空氣溫度。
優(yōu)點與特點
◇ 單一光路配置使其具有流線形體,將空氣動力學(xué)的影響減至更小程度
◇紅外氣體分析儀和超聲風(fēng)速儀共用一套電子信號處理系統(tǒng),實現(xiàn)同步測量
◇ 低能耗,可使用太陽能供電
◇ 無需加熱,測量時溫度補(bǔ)償
◇低噪,精度高
◇ 最大輸出頻率60Hz, 20Hz帶寬。
◇ 允許窗口輕度污染
◇ 窗口斜角設(shè)計,避水效果好
◇ 堅固耐用適于野外
◇ 經(jīng)過綜合實踐,CO2,H2O,大氣壓和溫度的出廠校準(zhǔn)具有較寬范圍
◇ 多種診斷參數(shù)
◇與Campbell數(shù)據(jù)采集器充分兼容:現(xiàn)場設(shè)置,配置,零點和跨度校正均可通過直接連接數(shù)據(jù)采集器完成
◇ 防雨:創(chuàng)新的超聲信號處理和聲頻發(fā)射接收頭吸水防雨網(wǎng)相結(jié)合更大地改進(jìn)了降雨過程中的風(fēng)速計性能
EC150 輸出 | 與其相集成的CSAT3A 輸出 | 附屬傳感器輸出 |
CO2 密度 (mg/m3 ) | ux (m s-1) | 溫度 (℃) |
H2O 密度 (g/m3 ) | uy (m s-1) | 氣壓 (kPa) |
CO2 信號強(qiáng)度 | uz (m s-1) | |
H2O 信號強(qiáng)度 | 超聲溫度 (℃) | |
氣體分析儀運(yùn)行診斷碼 | 超聲診斷 | |
一般性能指標(biāo)a:
◇操作溫度:-30℃~+50℃
◇校準(zhǔn)壓力范圍:70~106 kPa
◇輸入電壓:10~16 Vdc
◇供電@25℃:5W (穩(wěn)定狀態(tài)和啟動)
◇測量速率:60 Hz
◇輸出帶寬:5,10,12.5或20Hz;用戶自定義
◇輸出選項:SDM,RS-485,USB,模擬(僅CO2和H2O)
◇輔助輸入:空氣溫度與壓力
◇ EC150頭和線纜重量:2.0kg(含電纜)
◇ CSAT3A頭和線纜重量:1.7kg
◇ EC100電子機(jī)箱重量:3.2kg
◇ 線纜長度:3m,從EC150和CSAT3A到EC100
◇質(zhì)保:3年或運(yùn)行17,500小時,以先到的時間為準(zhǔn)
氣體分析儀的技術(shù)參數(shù)a,b
光路長度:15.37 cm (6.05 in)
儀器性能
| CO2 | H2O |
精度c | 1%d | 2%d |
標(biāo)準(zhǔn)誤 RMS(最大)e | 0.2mg/m3(0.15μmol/mol) | 0.004g/m3(0.006mmol/mol) |
校準(zhǔn)范圍 | 0to1,000μmol/molf | 0to72mmol/mol(38°C露點 ) |
與溫度相關(guān)的零點漂移(最大) | ±0.55mg/m3/°C(±0.3μmol/mol/°C) | ±0.037g/m3/°C(±0.05mmol/mol/°C) |
與溫度相關(guān)的增益漂移(最大) | ±0.1%ofreading/°C | ±0.3%ofreading/°C |
交叉靈敏度(最大) | ±1.1x10-4molCO2/molH2O | ±0.1molH2O/molCO2 |
CSAT3A的性能指標(biāo)a
準(zhǔn)確度d
靜風(fēng)
ux,uy:<±8.0 cm s-1
uz:<±4.0 cm s-1
斜率誤差
風(fēng)向量與水平面偏角在±5° <±2%測值
風(fēng)向量與水平面偏角在±10° <±3%測值
風(fēng)向量與水平面偏角在±20° <±6%測值
標(biāo)準(zhǔn)誤RMSe
ux,uy:1mm s-1
uz:0.5 mm s-1
c:15 mm s-1 (0.025℃)
聲速:從三個聲頻路徑測得,并訂正了側(cè)向風(fēng)影響。
防雨:革新的超聲信號處理與安裝聲頻發(fā)射接收頭吸水防雨網(wǎng)相結(jié)合有效地改善了在陰雨條件下的運(yùn)行質(zhì)量。
氣壓傳感器的性能指標(biāo)a
| 基本型 | 高精型 |
廠家 | FreescaleMPXAZ6115A | VaisalaPTB110 |
工作溫度范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度 | ±1.5kPa(0℃~+50℃);線性從±1.5kPa@0℃~±3.7kPa@ -30℃ | ±0.15kPa(-30℃~+50℃) |
外部溫度測定傳感器的性能指標(biāo)a
廠家:BetaTherm 100K6A1IA
工作溫度范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度:±0.15℃(-30℃~+50℃)
a 本文不能及時反應(yīng)不斷的改進(jìn)與完善。
b 溫度20℃和氣壓101.325 kPa 用于質(zhì)量(摩爾)密度與摩爾比之間的轉(zhuǎn)換。
c RMS是標(biāo)準(zhǔn)條件下的指標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)條件:25℃,597 mg/m3 CO2密度,85 kPa,14 g/m3水密度,25 Hz頻寬
d CAST3A超聲風(fēng)速儀的準(zhǔn)確度指標(biāo)是指在風(fēng)速<30 m s-1 和風(fēng)與超聲風(fēng)速儀指向的夾角±170°。
e RMS基于穩(wěn)流,即風(fēng)速不變時的測定值而計算所得。
產(chǎn)地:美國Campbell公司