1. 概要
CPEC310是一套完整的閉路渦動(dòng)相關(guān)通量觀測系統(tǒng)，適用于長期定位觀測大氣邊界層中CO2，H2O，熱和動(dòng)量交換。CPEC310完整的系統(tǒng)組成包括EC155閉路紅外CO2/H2O分析儀，CSAT3A三維超聲風(fēng)速儀，CR6數(shù)據(jù)采集器，采樣泵, 三閥模塊，可以全自動(dòng)的為二氧化碳做零點(diǎn)和跨度自動(dòng)訂正（水為手動(dòng)訂正），并適配CDM-A116模擬輸入擴(kuò)展模塊，允許接入額外的傳感器。
氣體分析儀配有磚利渦旋進(jìn)氣口(美國磚利號(hào)9217692)和小的樣品池（5.9ml）比其他的閉路渦動(dòng)系統(tǒng)更低的流量而同時(shí)保持了良好的頻率響應(yīng)（截止頻率4.3Hz）。此外，與采用傳統(tǒng)的內(nèi)聯(lián)過濾器相比，這個(gè)磚利設(shè)計(jì)使得整套系統(tǒng)保持理想的頻率響應(yīng)的同時(shí)，幾乎不需要維護(hù)。更低的流速使CPEC310的功耗是所有閉路渦動(dòng)系統(tǒng)的總功率更低的，只有僅僅12W而已。全套的CPEC310均為美國Campbell公司生產(chǎn)，包括：數(shù)據(jù)采集器、用于計(jì)算和修正通量數(shù)據(jù)的EasyFlux? DL軟件，使CPEC310成為更可靠的閉路渦動(dòng)系統(tǒng)。
2.優(yōu)點(diǎn)與特點(diǎn)
可擴(kuò)展、優(yōu)異系統(tǒng)與CR6數(shù)據(jù)采集器和EasyFlux DL軟件計(jì)算和校正頻率極高20Hz的數(shù)據(jù)
采用三閥模塊使CPEC310成為市場上唯壹一款可以做自動(dòng)零點(diǎn)和CO2/H2O跨度訂正的閉路渦動(dòng)測量系統(tǒng)
有可選的額外的端口可以接入能量平衡和大氣環(huán)境傳感器等
無論高塔或者矮塔均適用的理想系統(tǒng)
整套系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單使用簡便同時(shí)功能全
3.詳細(xì)描述
氣體分析儀的小樣品池體積(5.9 mL)盡可能的縮短了樣品停留時(shí)間(額定流量下為50ms@7L/min)。這提供了優(yōu)良的頻率響應(yīng)(5.8 Hz半功率帶寬)和較低的總系統(tǒng)功率(12 W)。
渦度相關(guān)測量
CO2和H2O的測量采用EC155閉路氣體分析儀。利用CSAT3A型三維超聲風(fēng)速儀測量三維風(fēng)速和超聲虛溫。
CPEC310系統(tǒng)控制箱
CPEC310有兩個(gè)系統(tǒng)控制部分：一個(gè)置于玻璃纖維防護(hù)箱內(nèi)，安裝有CR6數(shù)據(jù)采集器、泵模塊、三閥模塊和可選的CDM-A116數(shù)字式16通道擴(kuò)展模塊；二是用于數(shù)據(jù)計(jì)算處理的EC100。CPEC310還可以配備擦洗模塊，用于EC155的自動(dòng)歸零。
CPEC310泵模塊
該泵模塊是CPEC310系統(tǒng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件，由一個(gè)小型雙頭隔膜泵和一個(gè)安裝在玻璃纖維外殼內(nèi)的無刷直流電機(jī)組成。泵模塊與CPEC310系統(tǒng)控制箱通過一根整體電纜連接，CPEC310系統(tǒng)控制箱提供動(dòng)力、溫度測量與控制、壓力測量與控制、泵速測量與控制。
4.參考文獻(xiàn)：
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技術(shù)參數(shù)
l 操作溫度：-30℃~﹢50℃
l 輸入電壓：10.5~16Vdc
l 功 率：正常:12W
l 極大：35W(冷啟動(dòng)時(shí))
l 測量速率：60Hz
l 輸出選項(xiàng)：SDM,RS-485,USB,
l 模擬量（僅CO2和H2O）
l 系統(tǒng)機(jī)箱
l 尺 寸：54 x 44.5 x 29.7 cm
l 重 量：15.36 kg,16.24 kg (如選配CDM-A116）
l 泵 組 件
l 進(jìn)氣口接口：3/8 inch Swagelok
l 壓力傳感器范圍：15~115 kPa
l 泵 速：3至9 LPM(自動(dòng)控制，一般設(shè)定為7 LPM)
l 三閥調(diào)控器
l 進(jìn)氣口氣體類型：零點(diǎn)，CO2跨度和H2O跨度
l 出 氣 口：氣體分析儀與H2O旁路
l 連 接：1/4 inch Swagelok
l 尺 寸：14.0 x 12.7 x 14.0 cm
l 重 量：1.5 kg
l 零氣發(fā)生器
l 功 耗：0W (休眠狀態(tài))
l 2W (泵工作時(shí))
l 8W (加熱時(shí))：
l 汽缸容積：480cm3
l 分子篩尺寸：1.6~2.5mm孔徑
l 機(jī)箱尺寸：39.4 x 34.3 x 20.3cm
l 重 量：9.6 kg
l 二氧化碳（CO2）測量性能
l 校準(zhǔn)量程：量程：0~1000 μmol/mol
l 準(zhǔn) 確 度：1%
l 增益漂移：±0.1%讀數(shù)/℃
l 零點(diǎn)漂移：±0.3μmol/mol/℃
l 交叉靈敏度：±1.1*10-4mol CO2/mol H2O
l 水汽（H2O）測量性能
l 校準(zhǔn)量程：0~72 mmol/mol（38℃露點(diǎn)）
l 準(zhǔn) 確 度：2%
l 增益漂移：±0.3%讀數(shù)/℃
l 零點(diǎn)漂移：±0.05mmol/mol/℃
l 交叉靈敏度：±0.1mol H2O/mol CO2
l 三維超聲風(fēng)速測量性能
l 極大風(fēng)速量程：±65.55m/s
l 超聲溫度范圍：-50℃~﹢60℃
l 風(fēng)速測量精密度RMS：Ux和Uy為1mm/s，Uz為0.5mm/s
l 超聲虛溫測量精密度RMS：±0.025℃@25℃
l 聲速：從位于每對(duì)發(fā)收超聲的傳感器之間聲波路徑測定，共有三個(gè)測定路徑，訂正了交叉風(fēng)的影響。
l 材質(zhì)：金屬(風(fēng)速計(jì)頭部材質(zhì)：不銹鋼；電子控制箱材質(zhì)：鑄鋁）
l 革新的超聲信號(hào)處理與聲頻發(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。革新的設(shè)計(jì)在提供湍流精準(zhǔn)測量的同時(shí)，將對(duì)被測流體本身的干擾降到極低。
