詳細介紹
與三維超聲風速儀共同組成開路渦度相關測量系統
或作為獨立的紅外CO2/H2O氣體分析儀
開路渦動協方差監測系統
概要
Campbell的EC150開路渦動協方差監測系統是一個獨立的紅外CO2/H2O氣體分析儀，專為渦動相關通量測量而設計，如上圖所示，其與CAST3A三維超聲風速儀共同使用，這兩部分組成了一套開路渦度系統同步測量CO2，H2O，空氣溫度，大氣壓力，三維風速和超聲空氣溫度。
優點與特點
◇ 單一光路配置使其具有流線形體，將空氣動力學的影響減至更小程度
◇紅外氣體分析儀和超聲風速儀共用一套電子信號處理系統，實現同步測量
◇ 低能耗，可使用太陽能供電
◇ 無需加熱，測量時溫度補償
◇低噪，精度高
◇ 最大輸出頻率60Hz, 20Hz帶寬。
◇ 允許窗口輕度污染
◇ 窗口斜角設計，避水效果好
◇ 堅固耐用適于野外
◇ 經過綜合實踐，CO2，H2O，大氣壓和溫度的出廠校準具有較寬范圍
◇ 多種診斷參數
◇與Campbell數據采集器充分兼容：現場設置，配置，零點和跨度校正均可通過直接連接數據采集器完成
◇ 防雨：創新的超聲信號處理和聲頻發射接收頭吸水防雨網相結合更大地改進了降雨過程中的風速計性能
EC150 輸出 | 與其相集成的CSAT3A 輸出 | 附屬傳感器輸出 |
CO2 密度 (mg/m3 ) | ux (m s-1) | 溫度 (℃) |
H2O 密度 (g/m3 ) | uy (m s-1) | 氣壓 (kPa) |
CO2 信號強度 | uz (m s-1) | |
H2O 信號強度 | 超聲溫度 (℃) | |
氣體分析儀運行診斷碼 | 超聲診斷 | |
一般性能指標a：
◇操作溫度：-30℃~+50℃
◇校準壓力范圍：70~106 kPa
◇輸入電壓：10~16 Vdc
◇供電@25℃：5W (穩定狀態和啟動)
◇測量速率：60 Hz
◇輸出帶寬：5，10，12.5或20Hz；用戶自定義
◇輸出選項：SDM，RS-485，USB，模擬（僅CO2和H2O）
◇輔助輸入：空氣溫度與壓力
◇ EC150頭和線纜重量：2.0kg(含電纜)
◇ CSAT3A頭和線纜重量：1.7kg
◇ EC100電子機箱重量：3.2kg
◇ 線纜長度：3m，從EC150和CSAT3A到EC100
◇質保：3年或運行17,500小時，以先到的時間為準
氣體分析儀的技術參數a,b
光路長度：15.37 cm （6.05 in）
儀器性能
| | CO2 | H2O |
精度c | 1%d | 2%d |
標準誤 RMS（最大）e | 0.2mg/m3(0.15μmol/mol) | 0.004g/m3(0.006mmol/mol) |
校準范圍 | 0to1,000μmol/molf | 0to72mmol/mol(38°C露點 ) |
與溫度相關的零點漂移（最大） | ±0.55mg/m3/°C(±0.3μmol/mol/°C) | ±0.037g/m3/°C(±0.05mmol/mol/°C) |
與溫度相關的增益漂移（最大） | ±0.1%ofreading/°C | ±0.3%ofreading/°C |
交叉靈敏度（最大） | ±1.1x10-4molCO2/molH2O | ±0.1molH2O/molCO2 |
CSAT3A的性能指標a
準確度d
靜風
ux，uy：<±8.0 cm s-1
uz：<±4.0 cm s-1
斜率誤差
風向量與水平面偏角在±5° <±2%測值
風向量與水平面偏角在±10° <±3%測值
風向量與水平面偏角在±20° <±6%測值
標準誤RMSe
ux，uy：1mm s-1
uz：0.5 mm s-1
c：15 mm s-1 (0.025℃)
聲速：從三個聲頻路徑測得，并訂正了側向風影響。
防雨：革新的超聲信號處理與安裝聲頻發射接收頭吸水防雨網相結合有效地改善了在陰雨條件下的運行質量。
氣壓傳感器的性能指標a
| | 基本型 | 高精型 |
廠家 | FreescaleMPXAZ6115A | VaisalaPTB110 |
工作溫度范圍內的準確度 | ±1.5kPa(0℃~+50℃)；線性從±1.5kPa@0℃~±3.7kPa@ -30℃ | ±0.15kPa(-30℃~+50℃) |
外部溫度測定傳感器的性能指標a
廠家：BetaTherm 100K6A1IA
工作溫度范圍內的準確度：±0.15℃(-30℃~+50℃)
a 本文不能及時反應不斷的改進與*。
b 溫度20℃和氣壓101.325 kPa 用于質量(摩爾)密度與摩爾比之間的轉換。
c RMS是標準條件下的指標，標準條件：25℃，597 mg/m3 CO2密度，85 kPa，14 g/m3水密度，25 Hz頻寬
d CAST3A超聲風速儀的準確度指標是指在風速<30 m s-1 和風與超聲風速儀指向的夾角±170°。
e RMS基于穩流，即風速不變時的測定值而計算所得。
產地：美國Campbell公司
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2021-07-29
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