LI-7825 – анализатор изотопный СО2, LI-COR


LI-7825 – это портативный анализатор, который позволяет с высокой точностью измерять четыре наиболее распространённых изотопных формы углекислого газа (CO₂) в воздухе, а также концентрации аммиака (NH₃).


Системы мониторинга атмосферы Системы почвенных измерений
LI-COR Environmental

LI-7825 CO₂ Изотопный/NH₃ Анализатор

Точные и надежные измерения изотопов CO₂ в портативном приборе

LI-7825 – это портативный анализатор, который позволяет с высокой точностью измерять четыре наиболее распространённых изотопных формы углекислого газа (CO₂) в воздухе, а также концентрации аммиака (NH₃). Прибор разработан для мобильного мониторинга и интеграции в системы измерения газообмена почвы. Он компактен, умещается в рюкзаке, и даёт исследователям возможность решать новые задачи с уверенностью.


Основные возможности

  • Идентификация источников и стоков углерода
    Позволяет определить, откуда поступает CO₂ и куда он уходит в экосистеме.

  • Понимание перемещения углерода
    Измерения помогают понять движение углерода в системах Земли.

  • Разбиение чистого экосистемного углеродного обмена
    Позволяет детально анализировать компоненты углеродного обмена.

  • Мониторинг воздействия человека
    Применяется для оценки влияния антропогенных факторов на углеродный цикл.

  • Оценка мер по смягчению изменений климата
    Используется для проверки эффективности стратегий по снижению выбросов.

  • Интеграция с системами измерения газообмена почвы
    Обеспечивает непрерывный мониторинг изотопного состава CO₂ и позволяет выполнять Keeling-анализ (δ¹³C) прямо на месте.

  • Измерение NH₃
    Подходит для контроля концентраций аммиака в условиях, где его уровень повышен (например, в животноводческих хозяйствах, на складах удобрений, при мониторинге утечек).

    Важно: При использовании в системах измерения газообмена почвы необходимо учитывать адсорбцию NH₃ на элементах системы. Измерения NH₃ не поддерживаются для почвенных систем LI-COR.


Технологическая база

  • OF-CEAS (Optical Feedback–Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy)
    LI-7825 использует технологию усиленного поглощения с оптической обратной связью для достижения высокой стабильности, точности и минимизации drift, что снижает затраты на обслуживание и калибровку.

  • Запатентованные инновации
    Применение современных оптических и электронных решений обеспечивает стабильность и надежность прибора даже при длительной эксплуатации.


Применение

LI-7825 идеально подходит для:

  • Атмосферного мониторинга: измерение фоновых концентраций CO₂ в атмосфере.
  • Мониторинга городских выбросов: контроль выбросов в урбанизированных зонах.
  • Мобильного мониторинга: измерения на больших площадях и в различных точках.
  • Интеграции с системами измерения газообмена почвы: для непрерывного контроля изотопного состава CO₂ и расчёта δ¹³C.
  • Измерения аммиака (NH₃): контроль повышенных концентраций NH₃ (например, в сельскохозяйственных и животноводческих объектах).

Как это работает

Принцип измерения

LI-7825 использует OF-CEAS – метод оптической обратной связи с усилением поглощения в резонаторе. Внутри оптического резонатора (объём 6,41 см³) происходит многократное прохождение инфракрасного излучения через газовую пробу.

  • Поток воздуха:
    • Стандартная конфигурация: 250 sccm
    • Режим с пониженным потоком (при установленном комплекте): 70 sccm

Инструмент измеряет концентрации CO₂ и H₂O с высокой частотой (1 Гц).

  • CO₂ вычисляется на основе разницы между концентрациями входящего и выходящего воздуха, что позволяет определить биологический углеродный обмен.
  • Изотопные измерения δ¹³C, δ¹⁸O, δ¹⁷O осуществляются с использованием специальных полиномиальных функций, коэффициенты которых определяются при заводской калибровке.
  • Измерение NH₃:
    Прибор измеряет концентрации NH₃ в диапазоне от 0 до 30 000 ppb с точностью 2 ppb при 300 ppb (с 1-секундным усреднением). Время отклика около 5 минут (зависит от конфигурации входной системы).
  • Измерение H₂O:
    Диапазон от 0 до 60 000 ppm; точность достигает 45 ppm при 10 000 ppm с 1-секундным усреднением и 20 ppm с 5-секундным усреднением.

Особенности

  • Непрерывность данных:
    LI-7825 может работать непрерывно, что позволяет собирать стабильные данные в течение длительного времени.
  • Подключение и связь:
    Имеются Ethernet и Wi-Fi (опционально, в некоторых странах недоступно) для передачи данных.
  • Питание:
    Прибор питается от внешнего источника (входное напряжение от 10,5 до 33 VDC) и имеет возможность работы от батарей (8 часов типичного времени работы с 2 батареями).

Технические характеристики

Общие параметры

  • Метод измерения: OF-CEAS (Optical Feedback – Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy)
  • Частота измерения: 1 Гц (1 выборка в секунду)
  • Объём оптического резонатора: 6,41 см³
  • Поток воздуха:
    • 250 sccm (стандарт)
    • 70 sccm (режим пониженного потока)
  • Общий вес: 10,5 кг (включая батареи)
  • Размеры корпуса: 51 см × 33 см × 18 см (Д × Ш × В)
  • Рабочая температура: от -25 °C до +45 °C (без солнечной нагрузки)
  • Рабочая относительная влажность: 0 – 85% (без конденсации)
  • Диапазон давления: 70 – 110 кПа
  • Соединения: Ethernet, Wi-Fi (опционально)
  • Потребляемая мощность:
    • Нормальный режим: 22 Вт при 25 °C (без зарядки батарей)
    • Прогрев: до 65 Вт (без зарядки) или до 100 Вт (с зарядкой)
    • Режим выключения: до 2,3 Вт (при использовании определённых входов)
  • Питание:
    • 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
  • Время работы от батарей: ~8 часов (с 2 батареями)
  • Степень загрязнения: 2
  • Категория по перенапряжению: II
  • Класс лазерного продукта: 1

Измерения CO₂

  • Диапазон: 50 – 2000 ppm
  • Точность (1σ): < 0,05 ppm при 400 ppm (с 5-минутным усреднением)
  • Время отклика (T10–T90): ≤ 2 секунды (для 0–400 ppm)
  • Максимальный drift: < 0,5 ppm за 24 часа

Изотопные измерения CO₂

  • δ¹³C:
    • Точность: < 0,5 ‰ при 400 ppm (с 1-секундным усреднением)
    • 0,04 ‰ при 400 ppm (с 5-минутным усреднением)
    • Drift: < 1 ‰ за 24 часа
  • δ¹⁸O:
    • Точность: < 0,1 ‰ при 400 ppm (с 5-минутным усреднением)
    • Drift: < 4 ‰ за 24 часа
  • δ¹⁷O:
    • Точность: < 0,4 ‰ при 400 ppm (с 5-минутным усреднением)
    • Drift: < 12 ‰ за 24 часа

Измерения NH₃

  • Диапазон: 0 – 30 000 ppb
  • Точность (1σ): 2 ppb при 300 ppb (с 1-секундным усреднением)
  • Время отклика (T10–T90): примерно 5 минут
    Замечание: Время отклика зависит от состава газа и конфигурации системы подачи (трубки, фитинги, скорости потока и объёмы)

Измерения H₂O

  • Диапазон: 0 – 60 000 ppm
  • Точность (1σ):
    • 45 ppm при 10 000 ppm (с 1-секундным усреднением)
    • 20 ppm при 10 000 ppm (с 5-секундным усреднением)

Выходные сигналы и интерфейсы

  • Цифровой выход: USB, RS-232 (115200 baud)
  • Аналоговый выход: 2 канала (выход 0–2,5 В или 0–5 В; токовый выход 4–20 мА)
  • Выходная частота: до 2 измерений в секунду (2 Гц)

Комплектация и опции

Стандартная комплектация

В стандартный комплект LI-7825 входят:

  • Основной корпус прибора с батарейным отсеком
  • Подключённые к прибору батареи (для типичного рабочего времени ~8 часов)
  • Соединительные шланги и крепеж для подключения к системе измерения газообмена почвы (при необходимости)
  • Программное обеспечение для сбора и анализа данных (с поддержкой Ethernet и Wi-Fi)
  • Калибровка с использованием стандартных газов, трассируемых к WMO, EPA и NIST

Дополнительные опции

  • Опциональные насосы: для создания оптимального потока газа через анализатор.
  • Опциональный дисплей: для просмотра измерений в реальном времени без подключения к компьютеру.
  • Версии для интеграторов: LI-7825 для производителей оборудования (без внешнего корпуса, насоса и дисплея) для интеграции в системы измерения газообмена.

Применение

LI-7825 подходит для:

  • Атмосферного мониторинга: долгосрочное измерение фоновых концентраций CO₂.
  • Урбанистических исследований: мониторинг выбросов в городских условиях.
  • Мобильного мониторинга: переносные измерения на крупных площадях.
  • Интегрированных систем измерения газообмена почвы: непрерывный контроль δ¹³C для оценки источников/стоков CO₂.
  • Мониторинга NH₃: измерение повышенных концентраций аммиака в хозяйственных и производственных условиях.

Заключение

LI-7825 CO₂ Изотопный/NH₃ Трэйс-Газовый Анализатор – это надежное, портативное и высокоточное устройство, которое предоставляет исследователям возможность проводить детальные измерения изотопного состава углекислого газа и концентраций аммиака в различных условиях. Прибор построен на 35-летней базе технологий газового анализа и использует передовые методы (OF-CEAS) для обеспечения стабильности, минимизации drift и снижения эксплуатационных расходов. LI-7825 идеально подходит для мобильного мониторинга, интеграции в системы измерения газообмена почвы и широкого спектра атмосферных исследований.