Полностью интегрированная автоматизированная система атмосферного мониторинга
AP200 — это профессиональная система для прецизионного измерения вертикальных профилей концентраций углекислого газа (CO₂) и водяного пара (H₂O) на метеорологических мачтах и исследовательских платформах. Система объединяет в себе высокостабильный газоанализатор, интеллектуальный модуль отбора проб, мощный контроллер CR1000X и автоматическую систему управления потоком, температурой и газовыми калибровками.
Благодаря модульной архитектуре AP200 поддерживает до восьми заборных точек, расположенных на разных высотах мачты, что обеспечивает детальный вертикальный профиль газовых концентраций. Это делает систему ключевым инструментом в исследованиях глобального углеродного цикла, микрометеорологических измерениях, карбоновых бюджетах, проектах FLUXNET, аграрном мониторинге и исследованиях взаимодействия атмосферы с поверхностью.
Основные преимущества AP200
Полная автоматизация измерений
Система не требует ручного вмешательства:
- автоматическое переключение между высотными заборами,
- автоматическая подача нулевого газа (Zero) и калибровочных смесей (Span),
- автоматическое поддержание давления и температуры газовой ячейки.
Минимальное энергопотребление
Среднее энергопотребление системы — 13 W, что делает её пригодной для автономных метеокомплексов на солнечном питании.
Высокая точность и стабильность измерений
AP200 обеспечивает стабильность концентрационного сигнала даже в условиях резких климатических перепадов благодаря встроенной системе термостабилизации, обогреву элементов отбора проб и интеллектуальному контролю насосов.
Полная интеграция с системами турбулентного обмена
Система используется совместно с eddy-covariance комплексами (CPEC306, CPEC310, IRGASON, EC150, EC155) для вычисления составляющей storage term, необходимой для полного баланса потоков CO₂ и H₂O.
Надёжность в экстремальных условиях
Допустимый диапазон температур — от −30 °C до +45 °C, что позволяет эксплуатировать систему в тундре, лесостепи, пустынях и высокогорье.
Назначение системы
AP200 предназначена для высокоточных атмосферных исследований, включая:
- измерение вертикальных профилей CO₂/H₂O;
- исследование динамики газообмена между поверхностью и атмосферой;
- климатические и экологические проекты;
- сельскохозяйственный мониторинг;
- мониторинг углеродных экосистем;
- государственные и научные наблюдательные сети (в т.ч. карбонатные полигоны);
- интеграцию в метеокомплексы с FLUX-станциями.
Принцип работы
AP200 последовательно отбирает воздух из различных высотных уровней через подогреваемые заборные головки. Воздух поступает в центральный блок, где:
- Фильтруется через металлический микрофильтр.
- Стабилизируется по температуре в термоконтролируемой камере.
- Прокачивается через диафрагменный насос, удерживающий постоянное давление.
- Поступает в газовую ячейку, где измеряется содержание CO₂ и H₂O.
- Данные передаются в электронный блок CR1000X для записи и последующей обработки.
Благодаря встроенной системе автоматической калибровки обеспечивается минимальный дрейф сигнала.
Технические характеристики
Системный блок AP200
- Рабочая температура: −30…+45 °C
- Питание: 10…16 Vdc
- Средняя мощность: 13 W при +25 °C
- Максимальная мощность (пуск): 45 W
- Габариты: 52.1 × 44.5 × 29.7 cm
- Масса: 15.9 kg
Встроенные компоненты:
- Контроллер CR1000X
- Газоанализатор LI-850 (опция)
- Коммуникационные модули CFM100/NL116
Насосный модуль
- Тип: диафрагменный двухголовочный
- Макс. производительность: 9.0 LPM
- Диапазон давления: 15–115 kPa
- Термостатируемый корпус, обогрев 8 W
- Время прогрева при −30 °C: ~50 мин
Газовый распределительный коллектор
- 8 каналов отбора + каналы Zero/Span
- Подключения: 0.25" Swagelok
- Датчик расхода: 0–1.0 SLPM
- Встроенный микроподогрев, вентилятор охлаждения
Заборные головки (Intake Assemblies)
- Фильтр 10 μm из спечённой нержавеющей стали
- Объём: 750 mL
- Нагрев до +2 °C для предотвращения конденсации
- Габариты: 31 × 12.5 × 19 cm
- Масса: 1.4 kg
Типовая схема установки
Система стандартно размещается на мачте высотой от 5 до 100 м, где на каждом уровне устанавливаются подогреваемые заборные модули. Воздух по трубкам подаётся в центральный блок AP200, где находится насос, коллектор, газоанализатор и контроллер.
В состав типовой поставки входят:
- 4–8 заборных головок;
- главный блок AP200;
- система трубок;
- кабельные сборки;
- калибровочные линии для Zero/Span;
- монтажное оборудование.
Области применения
- климатология
- исследования углеродного баланса
- атмосферная химия
- сельское хозяйство и экосистемы
- мониторинг болот, лесов, пастбищ, агрополигонов
- государственные сети наблюдений
AP200 — это профессиональный комплекс для научных и прикладных задач, обеспечивающий высокую точность данных, стабильность работы и автономность в сложных условиях.