開路二氧化碳和水汽通量觀測系統(tǒng)，采用渦動(dòng)協(xié)方差原理，是一種微氣象學(xué)的測量方法，利用快速響應(yīng)的傳感器來測量大氣——下墊面間的物質(zhì)交換和能量交換。是一種直接測算通量的標(biāo)準(zhǔn)方法,是測定生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量交換通量的關(guān)鍵技術(shù)。由于測量方式和原理不同，渦動(dòng)觀測系統(tǒng)分為開路渦動(dòng)觀測系統(tǒng)和閉路渦動(dòng)觀測系統(tǒng)。
系統(tǒng)介紹：開路二氧化碳和水汽通量觀測系統(tǒng)，采用渦動(dòng)協(xié)方差原理，是一種微氣象學(xué)的測量方法，利用快速響應(yīng)的傳感器來測量大氣——下墊面間的物質(zhì)交換和能量交換。是一種直接測算通量的標(biāo)準(zhǔn)方法,是測定生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量交換通量的關(guān)鍵技術(shù)。由于測量方式和原理不同，渦動(dòng)觀測系統(tǒng)分為開路渦動(dòng)觀測系統(tǒng)和閉路渦動(dòng)觀測系統(tǒng)。
渦動(dòng)觀測系統(tǒng)可以測量能量通量（顯熱通量、潛熱通量、動(dòng)量通量）和物質(zhì)通量（CO2 / H2O / CH4 / N2O）以及一些空氣動(dòng)力學(xué)參數(shù)等,主要應(yīng)用于邊界層理論研究、大氣擴(kuò)散、能量收支研究、水分等物質(zhì)收支等眾多領(lǐng)域。
通量觀測適用于森林、草地、農(nóng)田、沙漠、城市、水域等各種下墊面環(huán)境，被廣泛應(yīng)用于中科院、林科院、氣象局、海洋局及各科研領(lǐng)域?qū)^(qū)域碳、水循環(huán)過程的研究；做為測算生態(tài)系統(tǒng)與大氣間物質(zhì)和能量交換信息的有效手段，為分析地圈-生物圈-大氣圈的相互作用提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為大尺度、長期和連續(xù)的科學(xué)研究提供支撐。
系統(tǒng)概述：開路渦動(dòng)系統(tǒng)可以測量感熱通量、動(dòng)量通量、大氣和地表面之間二氧化碳和水汽的通量。這個(gè)系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)據(jù)采集器，快速響應(yīng)、三維超聲波風(fēng)速計(jì)和快速響應(yīng)的標(biāo)量傳感器。一個(gè)獨(dú)立的測量溫濕度的低速響應(yīng)的傳感器也是需要的，它測量的數(shù)據(jù)可以為計(jì)算氣象變量做參考。水平的風(fēng)速風(fēng)向可以被數(shù)據(jù)采集器計(jì)算出來，用三維超聲波風(fēng)速計(jì)測量出來的數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)特點(diǎn)：
可定制的系統(tǒng)，可提供一系列的測量選擇
低功耗，適用于太陽能供電
可以長期野外監(jiān)測
經(jīng)濟(jì)實(shí)用，易于安裝和維護(hù)
沒有來自二氧化碳和其他氣體分子的交叉干擾
無運(yùn)動(dòng)部件，穩(wěn)定可靠
超靈敏的激光光譜學(xué)帶來極低的漂移
測量參數(shù)：
二氧化碳通量、水汽通量、動(dòng)量通量、湍流強(qiáng)度、三維超聲波風(fēng)速、空氣溫濕度
可擴(kuò)展測量參數(shù)：
氣壓、總輻射、光合有效輻射、土壤水分、土壤溫度、土壤熱通量等
技術(shù)參數(shù)：
CR1000X數(shù)據(jù)采集器 | 圖片 | |
操作溫度 | -40° 到+70°C（標(biāo)準(zhǔn)）；-55° 到 +85°C（標(biāo)準(zhǔn)） |
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模擬輸入 | 支持16個(gè)單端（SE）或8個(gè)差分（DIFF）輸入，可單獨(dú)配置，用于電壓，熱電偶，比例和周期平均測量。 | |
脈沖計(jì)數(shù) | 10個(gè) | |
電壓激勵(lì)終端 | 4 | |
開關(guān)12V | 2個(gè) | |
數(shù)字I/O | 8個(gè)端口可配置用于數(shù)字輸入和輸出，包括狀態(tài)高/低，脈寬調(diào)制，外部中斷，邊沿定時(shí)，開關(guān)閉合脈沖計(jì)數(shù)，高頻脈沖計(jì)數(shù)，UART，RS-232，RS-485，SDM，SDI-12 ，I2C和SPI功能。 | |
輸入限制 | ±5 V | |
模擬電壓精確度 | 在0° 到 40°C時(shí)，±(0.04% 的測量值+偏差值) 在 -40° 到 +70°C時(shí)，±(0.06%的測量值+偏差值) 在 -55° 到 +85°C(擴(kuò)展的溫度范圍)時(shí)，±(0.08%的測量值+偏差值) | |
ADC | 24位 | |
供電 | 10-16V | |
實(shí)時(shí)時(shí)鐘精度 | 每年最大誤差為3分鐘，裝配可選的GPS校正后可縮短至10μs | |
內(nèi)置協(xié)議 | Ethernet, PPP, CS I/O IP, RNDIS, ICMP/Ping, Auto-IP(APIPA), IPv4, IPv6, UDP, TCP, TLS, DNS, DHCP, SLAAC, SNMPv2, NTP, Telnet, HTTP(S), FTP(S), SMTP/TLS, POP3/TLS | |
通訊協(xié)議 | PakBus, Modbus, DNP3, SDI-12, TCP, UDP和其他 | |
CPU | 32位，運(yùn)行頻率100MHz | |
內(nèi)部存儲 | 128M內(nèi)存，和4M電池供電SRAM | |
MicroSD卡擴(kuò)展 | 最大支持8GB | |
內(nèi)部鋰電池 | 2.4Ah，3.6V，AA電池，僅給內(nèi)部時(shí)鐘和SRAM供電，可持續(xù)使用三年 | |
電力消耗（12V） | < 1 mA (空閑狀態(tài)), 1 mA (激活狀態(tài), 1 Hz 掃描頻率),55 mA (激活狀態(tài), 20 Hz 掃描頻率), 激活狀態(tài) + 25 mA (使用RS-232/RS-485連接),激活狀態(tài) + 48 mA (使用以太網(wǎng)連接) | |
供電保護(hù) | 反極性保護(hù); 過電壓保護(hù)達(dá)30 V | |
尺寸 | 23.8 x 10.1 x 6.2 cm | |
重量 | 860g | |
81000三維超聲風(fēng)速風(fēng)向傳感器 | 圖片 | |
風(fēng)速 | 測量范圍/s(0-90mph)，分辨率：0.01m/s 閾值：0.01m/s，精度：±1%±0.05m/s（0-30m/s）， ±3%(30-40m/s) |
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風(fēng)向 | 范圍：360度,仰角范圍：±60度，分辨率：0.1度 精度：±20（1-30m/s）; ±30(30-40m/s) | |
聲速 | 范圍：300-360m/s，分辨率：0.01m/s 精度：±0.1%±0.05m/s(0-30m/s) | |
聲學(xué)溫度 | 范圍：-50-+500C，分辨率：0.01m/s， | |
串行輸出 | 精度：±20C(0-30m/s RS-232或RS-485，1200-38400波特 用戶可編程的ASCII輸出配置 | |
模擬電壓輸出單位 | 0-5000mv,V1和V2；0-1000mv,V3和V4 分辨率：1 part in 4000，精度：±0.1% of full scale m/s，cm/s，mph，knots，km/h | |
HT1900 開路式CO2/H2O二氧化碳水汽分析儀 | 圖片 | |
CO2精度(@10Hz) | 0.15ppm@400ppmCO2 |
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CO2測量范圍 | 20-3000ppm | |
H2O精度(@10Hz) | 10ppm | |
H2O測量范圍 | 0-3% | |
測量間隔 | 0.1s/1s/5s | |
工作溫度 | -20~45℃，70~110kPa | |
環(huán)境濕度 | 0~100% | |
供電電壓 | 10~30VDC | |
主機(jī)功耗 | 10W | |
數(shù)據(jù)接口 | RS232 | |
輸出帶寬 | 10Hz(用戶可選1/2/5/10/20Hz) | |
主機(jī)重量 | 傳感器頭：約2.5kg；控制箱：約1.5kg | |
EE08-SS空氣溫濕度傳感器 | 圖片 | |
測量范圍 | 溫度：-40至60 ℃；濕度：0至100％RH |
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20℃時(shí)的精度 | 溫度：±0.2℃；濕度：±2％（0 - 90％），±3％（90％-100％） | |
長期穩(wěn)定性 | 溫度：低于0.1℃/年；濕度：小于1％/年 | |
響應(yīng)時(shí)間 | 小于30s | |
輸出信號 | 0至2.5 V DC | |
傳感器類型 | 溫度：PT1000（A類），濕度：電容芯片 | |
輸入電壓 | 直流7-30 V | |
電流 | 小于1.3 mA | |
啟動(dòng)時(shí)間 | 2s | |
外殼 | 聚碳酸酯，IP65 | |
過濾 | 不銹鋼絲網(wǎng)，孔徑為30微米 | |
外型尺寸 | 長度83毫米，直徑12毫米 | |
重量 | 270g(含5米線纜) | |
工作環(huán)境 | -40至60℃; 0至100％RH | |
線纜 | M12連接器（IP67防護(hù)等級），用于連接傳感器外殼，5 m的四芯屏蔽雙絞線（也提供10 m和20 m電纜），白色TPR護(hù)套（高耐水性，高紫外線穩(wěn)定性，耐寒性）條件），尾纖引線 | |
