LI-7810 – лазерный мобильный газоанализатор CO₂/H₂O/CH₄, LI-COR


LI-7810 от LI-COR – это портативный анализатор, специально разработанный для измерения метана, углекислого газа и водяного пара с исключительной стабильностью и точностью.


Системы мониторинга атмосферы Системы почвенных измерений
LI-COR Environmental

LI-7810 CH₄/CO₂/H₂O Трэйс-Газовый Анализатор

Когда важен метан
LI-7810 от LI-COR – это портативный анализатор, специально разработанный для измерения метана, углекислого газа и водяного пара с исключительной стабильностью и точностью. Он обеспечивает долговременную стабильность измерений с дрейфом менее 1 ppb за 24 часа и точностью 0,25 ppb (1σ, при 5-секундном усреднении) для 2000 ppb метана в сухом воздухе при стандартных условиях (STP).


Основные преимущества

  • Исключительная стабильность и точность

    • Измерения CH₄ с дрейфом менее 1 ppb/24 часа.
    • Высокая точность измерений благодаря использованию технологии OF‑CEAS.
  • Портативность и экономия энергии

    • Компактный и легкий корпус (общий вес 10,5 кг с батареями).
    • Низкое энергопотребление – в нормальном режиме до 22 Вт, что делает прибор подходящим для удалённых полевых установок.
  • Гибкость и широкие возможности подключения

    • Измерительный диапазон для CH₄: 0–100 ppm.
    • CO₂ измеряется в диапазоне 0–10 000 ppm, а H₂O – 0–60 000 ppm.
    • Поддержка Ethernet и Wi‑Fi (опционально) для удалённого мониторинга.
    • Различные варианты конфигурации (с опциональным насосом, дисплеем и для интеграторов).
  • Надёжность для долгосрочного мониторинга

    • Прибор разработан для использования в сложных условиях: от холодных регионов (до –25 °C) до высоких температур (до +45 °C).
    • Заводская калибровка с использованием стандартов WMO, EPA и NIST.

Принцип работы

LI-7810 использует метод OF‑CEAS (Optical Feedback – Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy) для точного измерения концентраций газов.
Основные этапы процесса:

  1. Оптический резонатор:

    • Объём 6,41 см³, через который многократно проходит инфракрасное излучение.
  2. Подача воздушного потока:

    • Стандартная конфигурация: 250 sccm
    • Режим высоких высот: 150 sccm
    • Режим с пониженным потоком: 70 sccm (при установленном комплекте)
  3. Измерение и вычисление:

    • Разница в интенсивности инфракрасного излучения до и после прохождения через газовую пробу используется для расчёта концентраций CH₄, CO₂ и H₂O.
    • Для расчёта CO₂ используется аппроксимация поглощения по двойной прямоугольной гиперболе (отношение многочленов), а измерения водяного пара — аналогичные алгоритмы с высокой точностью.
  4. Калибровка и трассируемость:

    • Прибор калибруется с использованием газовых стандартов, отслеживаемых международными стандартами (WMO, EPA, NIST).

Технические характеристики

Общие параметры

  • Метод измерения: OF‑CEAS (Оптическая обратная связь – Усиленное поглощение)
  • Частота измерения: 1 выборка/сек (1 Гц)
  • Объём оптического резонатора: 6,41 см³
  • Подача воздуха (сccm):
    • Стандартная конфигурация: 250 sccm
    • Высотная конфигурация: 150 sccm
    • Пониженный поток (с установленным комплектом): 70 sccm
  • Габариты корпуса: 51 × 33 × 18 см (Д × Ш × В)
  • Вес (с батареями): 10,5 кг
  • Рабочий температурный диапазон: –25 °C до +45 °C
  • Влажность: 0–85% RH (без конденсации); в линии образца до 99,9% (без конденсации)
  • Рабочее давление:
    • 70–110 кПа (стандартная и пониженная конфигурации)
    • 50–110 кПа (в режиме высоких высот)
  • Подключение: Ethernet и Wi‑Fi (опционально, не во всех странах)
  • Питание:
    • Входное напряжение: 12–30 VDC
    • Требуемый ток:
      • Pins 1 и 5 (24 VDC): минимум 6 A
      • Pins 3 и 4 (10,5–33 VDC): минимум 14 A при 10,5 V или 6 A при 24 V
  • Потребляемая мощность:
    • Нормальный режим: 22 Вт при 25 °C
    • Режим прогрева: до 65 Вт (без зарядки батарей) / до 100 Вт (с зарядкой)
    • Выключенный режим: до 2,3 Вт (при использовании определённых входов) или до 0,2 Вт
  • Время работы от батарей: ~8 часов (с 2 батареями)
  • Класс лазера: Class 1

Измерения CH₄

  • Диапазон: 0 – 100 ppm
  • Время отклика (T10–T90):
    • ≤ 2 секунды в стандартной конфигурации
    • ≤ 3 секунды в высоких высотах
  • Точность (1σ):
    • 0,60 ppb при 2 ppm (1-секундное усреднение)
    • 0,25 ppb при 2 ppm (5-секундное усреднение)
  • Максимальный дрейф: < 1 ppb за 24 часа

Измерения CO₂

  • Диапазон: 0 – 10 000 ppm
  • Точность (1σ):
    • 3,5 ppm при 400 ppm (при 1-секундном усреднении)
    • 1,5 ppm при 400 ppm (при 5-секундном усреднении)

Измерения H₂O

  • Диапазон: 0 – 60 000 ppm
  • Точность (1σ):
    • 45 ppm при 10 000 ppm (при 1-секундном усреднении)
    • 20 ppm при 10 000 ppm (при 5-секундном усреднении)

Дополнительные опции

  • Опциональный насос: для обеспечения оптимального потока газа через прибор.
  • Опциональный дисплей: для отображения данных в реальном времени без подключения к ПК.
  • Версии для интеграторов: доступны варианты без корпуса, насоса и дисплея для интеграции в пользовательские системы.

Применение

LI-7810 подходит для широкого спектра задач:

  • Атмосферный мониторинг: длительное наблюдение за фоном CO₂ и H₂O.
  • Мониторинг выбросов: контроль выбросов в городских условиях и мониторинг утечек.
  • Интеграция с системами измерения газообмена почвы: непрерывное измерение изотопного состава CO₂.
  • Сенсорные сети: распределённый мониторинг выбросов и контроля окружающей среды.

LI-7810 – выбор учёных, которым нужна надежная, стабильная и точная платформа для длительного мониторинга атмосферных газов.