温室气体在线监测系统

2023/07/19   下载量: 1

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应用领域 环保
检测样本 空气
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ZYGHG201型温室气体监测系统采用先进的光腔衰荡技术(CRDS),利用自主知识产权的光学测量结构及数据处理算法,测量光程可达30km,满足大气痕量气体的监测要求,可实现CO2,CH4,H20的连续在线监测。系统符合世界气象组织(WMO)和其他国际网络,助力“碳达峰碳中和”早日实现。

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ZZYGHG201型温室气体监测系统采用先进的光腔衰荡技术(CRDS),利用自主知识产权的光学测量结构及数据处理算法,测量光程可达30km,满足大气痕量气体的监测要求,可实现CO2,CH4,H20的连续在线监测。系统符合世界气象组织(WMO)和其他国际网络,助力“碳达峰碳中和”早日实现。

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光腔衰荡光谱(Cavity Ring Down Spectroscopy, CRDS) 技术的原理是:用两片高反射率腔镜构成稳定的光学谐振腔,气体样品充入谐振腔内,当激光的模式和腔的模式匹配,共振信号达到一定强度时就切断入射光,光在两片高反镜之间来回反射,每一次反射都会从出射镜输出一部分光,被探测器接收,采集到的光信号成 e 指数衰减。通过 e 指数拟合光信号可以得到衰荡时间常数 τ ,Ring Down 曲线如图所示:

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 激光光腔衰荡曲线

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样品的吸收系数与衰荡时间常数的关系为:

上式中, α(ν)是样品吸收系数; ν 是激光频率; c 是光速; τ(ν)为共振腔装有样品时的衰荡时间常数; τ0 为空腔的衰荡时间常数。 光腔衰荡光谱记录每个频率点透射光随时间的衰荡关系, 拟合不同频率处的 Ring Down 曲线得到衰荡时间常数,通过上式就可以得到整条谱线的吸收系数。

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技术参数:


监测物质CO2CH4H20
精度(初始5秒/5分钟平均数据)<90ppb/35ppb
<1.5ppb/1ppb<100ppm/30ppm
标准温压下的最大飘移(24小时/每月)<150ppb/600ppb<1.5ppb/4ppb<200ppm±0.5%常数
干摩尔分数的自动测定
已包括已包括不适用
测量范围0-1000ppm0-10ppm0-7%v(39℃露点)非冷凝条件下
确保精度范围300-600ppm1-3ppm0-3%v(25℃露点)非冷凝条件下
测量间隔(数据采集速率)

5秒

5秒

5秒

气体响应:上升/下降时间(10-90%/90-10%)

5秒

5秒

5秒

测量池控制

温度:±0.005℃,压强:±0.0002大气压

运行条件
环境温度

10—35℃运行,-10—50℃储存

环境湿度

99%相对湿度(无冷凝条件下)

样品压强

40—133kPa

样品湿度

99%相对湿度(无冷凝条件下)

样品温度

-10—45℃

样品流量

0.4标准升每分钟(SLM),在760托气压下,无需过滤

产品特点及优势


国内自主研发生产,质量有保证,良好的售后服务能力,响应速度快;

操作科学简易、高度自动化、高度稳定性、维护量小,适合各监测站点长期在线无人值守运行;

灵活应对不同用户针对温室气体观测的实际需求,满足各项观测要求;

安装方便,集成一体化程度高,标准 19 英寸机柜集成;

可参照中国国家级大气本底站建设方案,开展 WMO/GAW 流程的观测,使本系统达到国内领先,监测数据国际可比、认可,满足 国际交流需要;

完全满足《碳监测评估试点工作方案》中的技术要求。


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