LI-7500RS – газоанализатор CO₂/H₂O открытого типа (комплект), LI-COR


LI-7500DS – новое поколение открытого анализатора газов, которое сочетает в себе производительность и надежность предыдущих моделей LI-7500, предлагая при этом более простую конфигурацию, сниженные энергозатраты и меньшие эксплуатационные расходы.


Системы мониторинга атмосферы
LI-COR Environmental

LI-7500DS

Открытый анализатор CO₂/Н₂О

LI-7500DS – новое поколение открытого анализатора газов, которое сочетает в себе производительность и надежность предыдущих моделей LI-7500, предлагая при этом более простую конфигурацию, сниженные энергозатраты и меньшие эксплуатационные расходы. Он предназначен для высокоскоростных измерений концентраций CO₂ и водяного пара в окружающем воздухе, что делает его идеальным для полевых исследований методом вихревой ковалентности (eddy covariance).


Основные преимущества

  • Низкое энергопотребление:
    Прибор потребляет всего 4 Вт в нормальном режиме работы, что позволяет эксплуатировать его в отдаленных местах с ограниченным источником питания (например, на солнечных батареях).

  • Омнинаправленное сэмплирование:
    Благодаря конструкции, обеспечивающей равномерное забора проб, прибор легко интегрируется в системы EC, позволяя собирать полные данные по обмену газами, включая измерения скорости ветра от соникового анемометра и дополнительные метеоданные.

  • Комплексное ведение данных:
    LI-7500DS регистрирует полные датасеты эдеевой ковариантности, включая поддерживающие данные (ветер, метеорологические параметры, радиация, параметры почвы) с использованием LI-COR Biomet System.

  • Система SmartFlux® (версия 3):
    Встроенная система SmartFlux® с программным обеспечением EddyPro® на мощном микрокомпьютере обеспечивает вычисление окончательных потоковых результатов в реальном времени непосредственно на месте измерения, что упрощает интеграцию с FluxSuite® для онлайн-доступа к данным.

  • Миниатюризация и простота установки:
    Компактная электроника и упрощённая аппаратная платформа делают LI-7500DS лёгким в установке, эксплуатации и обслуживании, что особенно важно для долгосрочных полевых измерений.


Как работает LI-7500DS

LI-7500DS использует метод недисперсионной инфракрасной спектроскопии (NDIR) для измерения плотностей CO₂ и водяного пара в воздухе:

  1. Передача ИК-излучения:
    Инфракрасный источник излучает широкополосное ИК-световое излучение, которое проходит через температурно контролируемые оптические фильтры.

  2. Открытый измерительный путь:
    Излучение передается через открытый путь пробного воздуха, где часть излучения поглощается молекулами CO₂ и H₂О.

  3. Детектирование:
    Термально регулируемый детектор на основе свинцоселленида измеряет остаточное излучение. Измерение основано на соотношении между поглощенным излучением и опорным сигналом.

  4. Дополнительное измерение температуры и давления:
    Высокоскоростные датчики температуры и давления в воздухе (с частотой до 20 измерений в секунду) позволяют вычислять как влажные, так и сухие молярные доли газов, что критически важно для расчета потоков.


Технические характеристики

Измерения CO₂

  • Диапазон калибровки: 0 – 3000 µmol mol⁻¹
  • Точность: ±1% от показания
  • Дрейф нуля (на °C):
    • Типично: ±0.1 ppm
    • Максимум: ±0.3 ppm
  • RMS-шум (при 370 ppm CO₂):
    • При 5 Гц: 0.08 ppm
    • При 10 Гц: 0.11 ppm
    • При 20 Гц: 0.16 ppm
  • Дрейф усиления (% от показания на °C @ 370 ppm):
    • Типично: ±0.02%
    • Максимум: ±0.1%
  • Прямая чувствительность к H₂O:
    • Типично: ±2.00×10⁻⁵ (моль CO₂/моль H₂O)
    • Максимум: ±4.00×10⁻⁵

Измерения водяного пара (H₂O)

  • Диапазон калибровки: 0 – 60 mmol mol⁻¹
  • Точность: ±1% от показания
  • Дрейф нуля (на °C):
    • Типично: ±0.03 mmol mol⁻¹
    • Максимум: ±0.05 mmol mol⁻¹
  • RMS-шум (при 10 mmol mol⁻¹ H₂O):
    • При 5 Гц: 0.0034 mmol mol⁻¹
    • При 10 Гц: 0.0047 mmol mol⁻¹
    • При 20 Гц: 0.0067 mmol mol⁻¹
  • Дрейф усиления (% от показания на °C @ 20 mmol mol⁻¹):
    • Типично: ±0.15%
    • Максимум: ±0.30%
  • Прямая чувствительность к CO₂:
    • Типично: ±0.02
    • Максимум: ±0.05

Общие параметры

  • Основная частота сэмплирования: 150 Гц
  • Полоса пропускания: Выбор из 5, 10 или 20 Гц (настраивается программно)
  • Тип анализа: Абсолютный, открытый путь, недисперсионная инфракрасная спектроскопия (NDIR)
  • Датчик: Термэлектрически охлажденный свинцоселленид
  • Длина воздушного пути: 12.5 см
  • Датчик температуры: 10K-омный термистор (диапазон -40 до 70 °C, точность ±0.25 °C)
  • Датчик давления: Измеряет от 20 до 110 кПа (точность ±0.4 кПа, разрешение 0.006 кПа)
  • Интерфейсы связи: Ethernet, SDM (>50 Гц), RS-232 (115200 бод, до 20 записей/сек), 6 аналоговых выходов (ЦАП 0–5 В, 300 Гц)
  • Входы: 4 аналоговых входа (дифференциальных, биполярных, ±5 В, 300 Гц)
  • Рабочая температура: -25 до 50 °C (при необходимости, доступны тесты до -40 °C)
  • Питание: 10.5–30 В постоянного тока
  • Потребляемая мощность: Номинально 12 Вт, максимум до 30 Вт при запуске
  • Пользовательский интерфейс: Windows®-базированное программное обеспечение
  • Длина кабеля: 5 м (с возможностью удлинения для головки)

Физические размеры и масса

  • Головка анализатора:
    • Размеры: Диаметр 7.5 см, длина 31 см
    • Масса: 1.8 кг
  • LI-7550 Analyzer Interface Unit:
    • Размеры: 35 × 30 × 15 см
    • Масса: 4.4 кг
  • Flow Module (7200-101):
    • Размеры: 35 × 30 × 15 см
    • Масса: 6.15 кг
  • Изолированная трубка подачи:
    • Длина: до 1 м
    • Внутренний диаметр: 5.33 мм
    • Наружный диаметр: 6.35 мм
  • Нагреваемая трубка подачи (опционально):
    • Длина: 71.1 см
    • Мощность: 0.1–6 Вт
    • Масса: 0.54 кг
  • Дополнительный интерфейс (7550-101):
    • Размеры: 11.5 × 6.5 × 4.2 см
    • Масса: 0.39 кг

Комплектация

Стандартная комплектация LI-7200RS включает:

  • Основной корпус анализатора LI-7200RS (с закрытым измерительным путём)
  • LI-7550 Analyzer Interface Unit с USB-накопителем 16 ГБ и встроенной системой SmartFlux®
  • Интегрированные компоненты:
    • Inlet Cap (крышка-вход)
    • Два 2-микронных фильтра частиц (Swagelok®)
    • Flow Module (модуль потока)
    • Изолированная трубка подачи (Insulated Intake Tube)
  • Опционально:
    • Нагреваемая трубка подачи (Heated Intake Tube) – для влажных условий
    • Дополнительные кабели, удлинители, набор для очистки зеркал и комплект для подключения дополнительных датчиков

Применение

LI-7200RS предназначен для длительных измерений методом вихревой ковалентности (eddy covariance) и подходит для:

  • Измерения обмена CO₂ и водяного пара в экосистемах
  • Исследования углеродного баланса, водного обмена и энергетического баланса
  • Работа в экстремальных погодных условиях (дождь, снег, туман)
  • Интеграция в распределённые системы с удалённым доступом к данным через SmartFlux® и LI-COR Cloud

Заключение

LI-7200RS – это высокоточный и надежный закрытый анализатор CO₂/Н₂О, разработанный для долгосрочных полевых исследований в сложных условиях. Передовые технологии, такие как SmartFlux® System, температурно контролируемая оптика и быстрые измерения температуры и давления, обеспечивают стабильность и точность данных, необходимых для исследований углеродного потока, водного обмена и других процессов в экосистемах