Обзор
Campbell Scientific CPEC310 — это полностью готовая закрытая система вихревой корреляции (Closed-Path Eddy-Covariance System) для долговременного мониторинга обмена углекислого газа, водяного пара, тепла и импульса между атмосферой и биосферой.
Система включает:
- газоанализатор EC155,
- сонный анемометр CSAT3A,
- регистрирующий модуль CR6,
- насосный модуль,
- трёхклапанный модуль для автоматического измерения нулевого уровня и диапазона CO₂ (Zero и Span).
Конструкция газоанализатора с запатентованным вихревым входом (U.S. Patent No. 9,217,692) и небольшой ячейкой объёмом 5,9 мл обеспечивает низкий расход воздуха и отличную частотную характеристику (до 4,3 Гц), что делает систему одной из наиболее энергоэффективных на рынке — всего 12 Вт потребления.
Преимущества и особенности
- Полностью расширяемая система с модульной структурой
- Программное обеспечение EasyFlux® DL для расчёта и коррекции данных до 20 Гц
- Автоматическая калибровка Zero и Span для CO₂ и H₂O
- Возможность подключения дополнительных датчиков энергии и атмосферных параметров
- Низкое энергопотребление (12 Вт)
- Устойчивость к агрессивным условиям благодаря защитному покрытию датчиков
- Простая установка и обслуживание
- Подходит для низких и высоких башен измерений
- Производство и полная поддержка от Campbell Scientific
Конструкция системы
Газоанализатор EC155
Измеряет концентрации CO₂ и H₂O в замкнутом контуре. Минимальный объём камеры снижает задержку потока, обеспечивая высокую точность и стабильность данных.
Анемометр CSAT3A
Измеряет трёхмерные скорости ветра и температуру воздуха. Надёжный и точный прибор для турбулентных измерений.
Основной корпус системы
Содержит регистратор CR6, насосный и трёхклапанный модули, а также опциональный модуль Granite Volt 116 для подключения дополнительных сенсоров.
Насосный модуль
Компактный двухкамерный насос с бесщёточным двигателем обеспечивает поток 3–9 л/мин, автоматически регулируемый для стабильного отбора проб.
Трёхклапанный модуль
Позволяет проводить автоматические нулевые и калибровочные измерения (Zero и Span) для CO₂ и H₂O.
Подключения: входы для Zero, CO₂ и H₂O span; выходы — анализатор и байпас H₂O.
Модуль очистки (Scrub Module)
Содержит фильтры с молекулярным ситом для автоматического обнуления концентрации CO₂. Работает с минимальным энергопотреблением (до 8 Вт).
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Рабочая температура | -30°C … +50°C |
| Напряжение питания | 10,5–16 В DC |
| Потребляемая мощность | 12 Вт (типично), до 35 Вт при запуске |
| Габариты корпуса | 54 × 44,5 × 29,7 см |
| Вес системы | 15,4 кг (без Granite Volt 116), 16,2 кг (с Granite Volt 116) |
| Скорость прокачки | 3–9 л/мин |
| Давление | 15–115 кПа |
| Объём измерительной камеры | 5,9 мл |
| Частотная характеристика | до 5,8 Гц |
| Материалы | Корпус из стекловолокна, герметичные соединения Swagelok |
Программное обеспечение
Система совместима с:
- EasyFlux® DL — программное обеспечение для расчёта потоков CO₂ и H₂O
- LoggerNet — для сбора и анализа данных
- Device Configuration Utility — для настройки оборудования
- Поддержка обновлений прошивок для CR6, EC100 и вспомогательных модулей
Применение
- Мониторинг углеродного обмена между экосистемой и атмосферой
- Измерения турбулентных потоков CO₂, H₂O и тепла
- Долговременные стационарные экологические и агрометеорологические станции
- Исследования баланса энергии и обмена веществ в агроландшафтах
Заключение
Campbell Scientific CPEC310 — это профессиональная, энергоэффективная и полностью автоматизированная система вихревой корреляции закрытого типа. Она сочетает высокую точность, долговечность и гибкость конфигурации, обеспечивая надёжные данные для исследований климатических и биогеохимических процессов.