Analizador en línea de gases de efecto invernadero uow FTIR

Introducción del instrumento:

El analizador en línea de gases de efecto invernadero uow FTIR es desarrollado por la Universidad de Wollongong en Australia y producido en colaboración con ecotech, y ofrece Distribución global y servicio post - venta que cumple con el estándar iso9001. El analizador en línea de gases de efecto invernadero uow FTIR aplica la tecnología de análisis de medición espectral de transformación infrarroja de múltiples trayectorias ópticas - FTIR y componentes de detección infrarroja de alto rendimiento, combinados con un sistema de software de control perfecto, que puede funcionar de forma totalmente automática, midiendo continuamente en línea la concentración de múltiples componentes de gases de efecto invernadero en la atmósfera ambiental (u otros tipos de gases mixtos) y su relación isotópica estable, con bajos costos de operación y adecuado para observaciones continuas a largo plazo. También se pueden cambiar las configuraciones correspondientes de acuerdo con las necesidades de los usuarios para medir otros tipos de gases traza.
Desde que se puso en funcionamiento el primer analizador en línea de gases de efecto invernadero uow FTIR en aplicaciones de observación in situ, durante más de 10 años, varios usuarios en todo el mundo han utilizado este instrumento para la observación de gases de efecto invernadero en la atmósfera ambiental y en la atmósfera de la zona de fondo, y han desarrollado funciones de medición distintas de los gases de efecto invernadero. Estos usuarios incluyen: la Administración Meteorológica de China (cma), la estación del Centro de Monitoreo Ambiental de dalian, la Organización Australiana de Ciencia y tecnología nuclear (ansto), la Universidad de Wollongong en australia, la Universidad de melbourne, la Organización de investigación científica e industrial de riqueza pública (csiro), la Organización de Ciencia y tecnología (ansto), el Instituto Nacional de agua y atmósfera de Nueva Zelanda (niwa), la Universidad de Heidelberg en alemania, la Universidad de bremen, la Sociedad Max Planck (mpg), el Instituto Nacional de normas de Corea espera.
Antecedentes:
Los gases de efecto invernadero son algunos gases traza con actividad de radiación infrarroja en la atmósfera, incluidos más de 30 tipos (categorías) de dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, freón y vapor de agua. Los gases de efecto invernadero son transparentes para la radiación de onda corta del sol, pero tienen una absorción obvia de la radiación de onda larga (infrarroja) del sol y la superficie de la tierra, por lo que el efecto de calentamiento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre es muy obvio. El cambio climático global tendrá graves efectos en el entorno de vida de las personas, como anomalías climáticas, aumento del nivel del mar, retroceso de glaciares, derretimiento del suelo congelado, cambios importantes en la biodiversidad y la distribución, etc.

Características del instrumento:

* Al mismo tiempo, la concentración de una variedad de gases de efecto invernadero y su relación isotópica estable se miden en línea, y los métodos de aplicación son amplios y diversos;

* Determinar simultáneamente las concentraciones atmosféricas de co2, co, CH4 y n2o, así como Delta 13C en co2;

* se pueden introducir muestras continuamente de una o varias maneras para medir una variedad de concentraciones de gases de efecto invernadero y su relación isotópica estable;

* tomar muestras a diferentes alturas de la torre de medición para medir el perfil vertical de los gases de efecto invernadero (incluido Delta 13C en co2);

* se puede monitorear continuamente a bordo;

* conectar cajas estáticas para medir el flujo de gases de efecto invernadero en el suelo;

* medir muestras de aire en botellas o bolsas de muestreo por lotes en el laboratorio;

* medición de transmisión estándar: en el laboratorio, la relación cuantitativa del gas estándar de alto nivel se transmite al gas estándar de bajo nivel a través de la medición;

* Medición cuantitativa del espectro infrarrojo, con buena estabilidad y precisión de medición;

Utilizar una variedad de gases de efecto invernadero enLa fuerte absorción de la banda infrarroja, que calcula su contenido atmosférico a través del ajuste de los datos espectrales, puede alcanzar una precisión de medición del 1 - 5% sin ninguna calibración de gas de calibración. Cuando se calibra con gases de calibración de alto nivel (nist, cmdl, gaslab, etc.), la precisión y precisión de las mediciones de co2, co, CH4 y N2O pueden cumplir o incluso superar plenamente los requisitos de calidad de los datos publicados por el Programa Mundial de observación atmosférica (ommo - gaw) de la Organización Meteorológica mundial.

Los datos de observación comparativa existentes muestran que, con el uso de gases de calibración del mismo nivel, los resultados de la medición del analizador en línea de gases de efecto invernadero uow FTIR tienen un alto grado de ajuste lineal con otros métodos y una buena comparabilidad de los resultados de la medición.

* Funcionamiento totalmente automático, control remoto, bajo costo de mantenimiento y bajo consumo;

* un instrumento mide simultáneamente una variedad de concentraciones de gases de efecto invernadero y su relación isotópica estable, con un bajo costo de operación integral;

* No se necesita nitrógeno líquido ni deshumidificación criogénica profunda;

* llevar al azar un secador de gas de muestreo y una entrada múltiple de muestra;

* operación totalmente automática y se puede operar a distancia a través de la red;

Composición del instrumento:

* sistema de inyección de muestra para completar el proceso de procesamiento de muestras, selección de la entrada de muestra, vaciado y barrido de la cavidad de medición;

* espectrómetro ftir, que registra el espectro infrarrojo de las muestras de gas;

* sistema de procesamiento de análisis espectral, que completa el cálculo cuantitativo del espectro de medición y muestra los resultados en tiempo real;

* sistema de registro para registrar los resultados de las mediciones, parámetros del instrumento, etc., y formar un archivo de texto legible.

Sistema de hardware del instrumento:

Gabinete: control de temperatura constante para mejorar la estabilidad de la medición;

* El sistema de inyección de muestra tiene cuatro tuberías de inyección de muestra, que pueden usar película filtrante nafion y mg (clo4) para secar el gas de muestra;

* control informático del flujo de la cavidad de medición de entrada / salida, válvula electromagnética, bomba de vacío, así como la medición de presión, temperatura y flujo, etc.;

* El sistema de inyección de muestras también puede proporcionar 12 interfaces de control de interruptores de eventos externos, que pueden controlar hasta 12 válvulas solenoides al mismo tiempo; Puede proporcionar ocho interfaces externas de entrada de señales analógicas / digitales para recopilar información auxiliar como flujo, presión de aire y temperatura;

* Resolución del espectrómetro ftir: 0,5 o 1 cm - 1. Equipado con una fuente de luz ir bruker y un detector MCT (mercurio telurido de cadmio) enfriado electrónicamente (rango de frecuencia de 1800 - 5000cm - 1), la longitud del Camino óptico de la cavidad de medición de gas de paso múltiple es de 24m y el volumen es de 3,5l;

* control totalmente automático por computadora, medición, visualización y registro de los resultados de la observación en tiempo real, sin intervención del personal durante el funcionamiento normal;

* entorno y condiciones de funcionamiento externo:

* entorno de trabajo: 10 - 30 ° c, < 90% rh;

* suministro de energía: 220vac, 50hz, 500va;

* suministro de gas: nitrógeno de alta pureza (n2) (0,2l Min - 1, 2M3 week - 1) para purgar y gas estándar.

Descripción del software:
El software se escribe sobre la base del lenguaje estándar industrial (visual básico). El programa de software controla cada ciclo experimental, que incluye barrido, inyección de muestras, espectro de medición, análisis espectral, visualización de observaciones y generación de archivos de registro. Se puede modificar artificialmente el programa del ciclo y definir una secuencia de medición repetida continua, y también se puede lograr el control remoto a través de la conexión de control de escritorio remoto de windows. Las principales funciones del software son las siguientes:

* controlar el funcionamiento del sistema de inyección de muestras, incluyendo el control del vaciado y barrido de la cavidad de medición, el cambio de la tubería de admisión, la medición y registro de presión, temperatura y flujo, etc.;

* controlar el espectrómetro para recoger datos espectrales;

Análisis cuantitativo en línea de datos espectrales;

* mostrar los resultados de la medición en tiempo real;

* generar archivos de registro de observación (formato csv);

* De acuerdo con el ciclo de medición establecido, se realiza una operación continua de 24 horas;

* operaciones de mantenimiento cíclicas (medición del espectro de fondo y del espectro de gas de referencia o gas estándar);

* control remoto a través de la red.

Indicadores técnicos:

* Especies medidas

* concentraciones atmosféricas de co2, co, CH4 y n2o;

* Delta 13C en co2;

Resolución temporal:

Para todas las especies, 1 - 60 minutos (la precisión de la medición y la resolución temporal aumentan y disminuyen entre sí)

Más información
> gases de efecto invernadero

Los gases de efecto invernadero son algunos gases traza con actividad de radiación infrarroja en la atmósfera, incluidos más de 30 tipos (categorías) de dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, freón y vapor de agua. Los gases de efecto invernadero son transparentes para la radiación de onda corta del sol, pero tienen una absorción obvia de la radiación de onda larga (infrarroja) del sol y la superficie de la tierra, por lo que el efecto de calentamiento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre es muy obvio. Si no hay gases de efecto invernadero, la temperatura media atmosférica mundial caerá de los 15 ° C actuales a menos 19 ° c.

Desde la revolución industrial del siglo xix, la humanidad ha emitido grandes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Para 2005, las concentraciones de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso en la atmósfera mundial habían aumentado de 280 ppm, 715 ppb, 270 ppb en los primeros días de la revolución industrial a 379 ppm, 1774 ppb y 319 ppb, respectivamente, y la temperatura media mundial había aumentado 0,74 grados Celsius en el mismo período. Si los gases de efecto invernadero mantienen el ritmo actual de crecimiento, la temperatura media global aumentará de 1,1 a 6,4 grados Celsius a finales de siglo. El cambio climático global tendrá graves efectos en el entorno de vida de las personas, como anomalías climáticas, aumento del nivel del mar, retroceso de glaciares, derretimiento del suelo congelado, cambios importantes en la biodiversidad y la distribución, etc. Para que los seres humanos estén protegidos de la amenaza del calentamiento climático y evitar que el entorno de vida humano se deteriore aún más, es necesario llevar a cabo un monitoreo e investigación sistemáticos a largo plazo de las concentraciones de los principales gases de efecto invernadero en la atmósfera y sus cambios para facilitar la acción conjunta de toda la humanidad para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Malt 5 - software de análisis espectral:
Malt5 es un software que simula y coincide con el espectro infrarrojo, especialmente para el espectro infrarrojo meteorológico de transformación de ft. Hay dos modelos:

* modo de simulación: Mall combina la lineal (il) del instrumento de medición para calcular el espectro de transmisión, absorción y emisión de la mezcla de gas. Las muestras pueden contener más de una capa absorbente, mientras que las diferentes capas absorbentes tienen diferentes composiciones, temperaturas y presiones.

* modo de coincidencia: a través de cálculos iterativos continuos, se minimiza la variación media entre el espectro de medición y el espectro de cálculo, obteniendo así los resultados del cálculo espectral de coincidencia.

Instrucciones de cálculo:
El cálculo espectral generalmente se basa en la base de datos de parámetros lineales hitran; Hitran ofrece una serie de información sobre la ubicación de la línea espectral, la intensidad del pico, el ancho del pico, la conversión de presión y la temperatura (se puede consultar específicamente www.hitran.com). Malt calcula el coeficiente de absorción real, incluido el coeficiente de absorción molecular a la temperatura y presión que desea obtener de la base de datos anterior; Luego, el espectro obtenido mediante la medición simulada del coeficiente de absorción. Para los gases, debido a la falta de datos de parámetros lineales, el espectro de referencia cuantitativo se puede utilizar para calcular el coeficiente de absorción y la resolución es superior a la resolución basada en el espectro de la muestra.