CPEC310闭路涡动协方差测量系统

CPEC310闭路涡动相关通量观测系统

实施碳中和目标是我国 21 世纪大规模的人类有序活动，涉及地球系统多圈层相互作用，触发生态环境演变。城市生态系统占陆地面积不到 3%，直接排放近44% 的 CO2，间接影响了近 80% 的能源相关的 CO2 排放，是人为碳排放的关键区域。在城市尺度上， CO2 排放清单的统计数据和排放因子、时空分配方案等有很大不确定性。不同清单的差异可达70%~300%，并且无法识别和定位未知的排放源。城市尺度的CO2浓度排放监测和反演可以提供独立的手段校准碳排放清单数据，服务于城市清单碳排放总量验证，追踪城市碳排放清单的遗漏。面向碳中和的需求亟待科学应对，CPEC310是一个闭路涡动相关通量观测系统，用于监测大气层-生物圈之间的二氧化碳，能量，水汽以及热量交换。

CPEC310其核心组件由Campbell公司的EC155 CO2/H2O分析仪，CSAT3A三维超声风速仪，CR3000数据采集器，进样泵以及可以完成自动校零和跨度的控制阀，实现通量野外长期测量。CPEC310将超声风速仪和EC155 CO2/H2O分析仪上乘集成，在响应频率和时滞等方面均有优越表现，同时安装和维护简单、方便。

系统组成：

三维超声风速仪、数据采集器、自动进样泵、电子控制阀、安装支架、气体管路系统、闭路气体分析仪（EC155）一套（带通道扩展板、零气发生器、CO2气体）、净辐射传感器1个、空气温湿度传感器、土壤热通量传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、雨量传感器、太阳能供电系统、无线传输模块1套、安装支架1套、系统软件包1套。

系统优势：

※ 支持远程数据收集，包括Ethernet, RS-232, 短程调制解调器,固定电话,无线电波,移动电话以及卫星等多种方式。

※ 优越的频率响应保证测量结果精度。气体分析仪配有涡旋进气口和小样品池体积(5.9 mL)尽可能的缩短了样品停留时间(额定流量下为50ms@7L/min)。这提供了优良的频率响应(5.8 Hz半功率带宽)和较低的总系统功率(12 W)。系统与CR6数据采集器和EasyFlux DL软件计算和校正频率高达20Hz的数据。气体分析仪的小样品池体积(5.9 mL)

※ 耗能低，适用于环境恶劣的野外条件长期定位观测。

※ 应用简单，内置程序系统，实现自动测量和数据采集、自动校零和跨度设置、进样模块自动加热防止冷凝、安装简单，无论高塔或者矮塔均适用的理想系统。

提供额外的CDM-A116模拟输入扩展模块，允许接入额外的传感器

自动零和跨度订正

※ 16GB原装CompactFlash卡（10Hz测量情况下，可存储2个月数据）

CPEC310泵模块是CPEC310系统的一个标准部件，由一个小型双头隔膜泵和一个安装在玻璃纤维外壳内的无刷直流电机组成。泵模块与CPEC310系统控制箱通过一根整体电缆连接，CPEC310系统控制箱提供动力、温度测量与控制、压力测量与控制、泵速测量与控制。

系统参数

EC155闭路CO2/H2O分析仪

分离干洁和脏空气的Vortex涡旋采样管

样品腔室热敏电阻精度：±0.15℃（-30～50℃）；

样品腔室压力精度：±1.5kPa（>0℃），线性增加到±3.7kPa（-30℃）

进样管/超声测量体积之间的空间分离：15.4cm

CSAT3A三维超声风速仪

测量路径

垂直：10.0cm，水平：5.8cm；

传感器探头直径：0.64cm

量程

Ux：±30m/s；

Uy：±60m/s；

Uz：±8m/s；

Ts：-50～60℃；

风向：±170°以内

准确度（风速<30m/s，风向在±170°之间）

偏移误差：<±8cm/s(Ux,Uy),<±4cm/s(Uz)，±0.7°，当水平风速为1m/s时；

增益误差：

风向在±5°水平范围之内：<±2%的读数；

风向在±10°水平范围之内：<±3%的读数；

风向在±20°水平范围之内：<±6%的读数

测量精度（RMS）：1mm/s（Ux,Uy），0.5mm/s(Uz)，0.025℃（超声温度），0.6°（风向）

泵模块

进气连接头：3/8英寸Swagelok连接头

压力传感器范围：15～115 kPa

抽气速率：3～9LPM（通常7LPM）

三路控制

进气：零气、CO2跨度、H2O跨度；

出气：到分析器和H2O旁路

连接件：1/4英寸Swagelok连接件

清洗模块

气瓶容量：480cm3

干燥剂尺寸：1.6～2.5 mm分子筛珠粒

整体参数

工作温度：-30～50℃

供电电压：10～16VDC

25℃时的功耗：5W

测量速率：60Hz

输出波宽：5、10、12.5、20Hz

输出选项：SDM、RS485、USB、模拟量（仅CO2、H2O）

产地：中国、美国