一. 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

ZYGHG201型溫室氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用先進(jìn)的光腔衰蕩技術(shù)(CRDS)，利用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光學(xué)測(cè)量結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)處理算法，測(cè)量光程可達(dá)30km，滿足大氣痕量氣體的監(jiān)測(cè)要求，可實(shí)現(xiàn)CO2，CH4，H20的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)符合世界氣象組織(WMO)和其他國際網(wǎng)絡(luò)，助力“碳達(dá)峰碳中和”早日實(shí)現(xiàn)。

光腔衰蕩光譜(Cavity Ring Down Spectroscopy， CRDS) 技術(shù)的原理是：用兩片高反射率腔鏡構(gòu)成穩(wěn)定的光學(xué)諧振腔，氣體樣品充入諧振腔內(nèi)，當(dāng)激光的模式和腔的模式匹配，共振信號(hào)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)就切斷入射光，光在兩片高反鏡之間來回反射，每一次反射都會(huì)從出射鏡輸出一部分光，被探測(cè)器接收，采集到的光信號(hào)成 e 指數(shù)衰減。通過 e 指數(shù)擬合光信號(hào)可以得到衰蕩時(shí)間常數(shù) τ ，Ring Down 曲線如圖所示：

 激光光腔衰蕩曲線

樣品的吸收系數(shù)與衰蕩時(shí)間常數(shù)的關(guān)系為：

上式中， α(ν)是樣品吸收系數(shù); ν 是激光頻率; c 是光速; τ(ν)為共振腔裝有樣品時(shí)的衰蕩時(shí)間常數(shù); τ0 為空腔的衰蕩時(shí)間常數(shù)。 光腔衰蕩光譜記錄每個(gè)頻率點(diǎn)透射光隨時(shí)間的衰蕩關(guān)系， 擬合不同頻率處的 Ring Down 曲線得到衰蕩時(shí)間常數(shù)，通過上式就可以得到整條譜線的吸收系數(shù)。

1.1 高精度溫室氣體在線分析系統(tǒng)

1.1.1 高精度溫室氣體監(jiān)測(cè)分析單元

1.1.2 氣體采樣模塊

(1)采樣頭設(shè)置在總管戶外的采樣氣體入口端，防止雨水和粗大的顆粒物落入總管，同時(shí)避免鳥類、小動(dòng)物和大型昆蟲進(jìn)入總管。采樣頭的設(shè)計(jì)應(yīng)保證采樣氣流不受風(fēng)向影響，穩(wěn)定進(jìn)入總管。

(2)采樣總管內(nèi)的氣流應(yīng)保持層流狀態(tài)，采樣氣體在總管內(nèi)的滯留時(shí)間應(yīng)小于30s。

(3)采樣裝置的制作材料應(yīng)選用不與被監(jiān)測(cè)污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和不釋放有干擾物質(zhì)的材料。

(4)監(jiān)測(cè)儀器與支管接頭連接的管線應(yīng)選用不與被監(jiān)測(cè)污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和不釋放有干擾物質(zhì)的材料。

(5)為防止灰塵落入監(jiān)測(cè)分析儀器，應(yīng)在監(jiān)測(cè)儀器的采樣入口與支管氣路的結(jié)合部之間，安裝過濾膜。

(6)在監(jiān)測(cè)儀器管線與支管接頭連接時(shí)，為防止結(jié)露水流和管壁氣流波動(dòng)的影響，應(yīng)將管線與支管連接端伸向總管接近中心(或1/2)的位置，然后再做固定。

(7)應(yīng)安裝在合適的支撐體上(如一定高度的采樣塔)。

(8)應(yīng)置干保護(hù)槽(管)內(nèi)，并妥善固定保護(hù)槽(管可架空或通過地下管道引入測(cè)量室，空保護(hù)槽(管)高度應(yīng)視當(dāng)?shù)貙?shí)際地形設(shè)置地下管深度宜在0.5～0.8m，地下管道內(nèi)應(yīng)設(shè)采樣管線的保護(hù)槽管)。

(9)在采樣管進(jìn)氣口的相同高度處應(yīng)安裝至少一根備用采樣管;備用采樣管在不使用期間應(yīng)對(duì)其兩個(gè)端口進(jìn)行密封處理。

(10)當(dāng)有多根空氣采樣管線時(shí)，管線走向應(yīng)一致，保持平行整齊和美觀并在適當(dāng)位置進(jìn)行固定。

(11)盡可能采用一根完整的采樣管，如需要延長連接時(shí)，在接頭處應(yīng)連接緊密，接頭處應(yīng)便于日后的檢查和更換。

(12)采樣管進(jìn)氣口處應(yīng)安裝顆粒物過濾裝置，并做好防塵、防水、防蟲和防腐等處理。

(13)空氣從采樣管進(jìn)氣口到進(jìn)入分析設(shè)備的滯留時(shí)間應(yīng)小于5min。

1.1.3 超低溫全自動(dòng)冷阱

1.1.4 標(biāo)準(zhǔn)氣體

CO2、CH4二要素標(biāo)氣，全進(jìn)口29.5L鋼瓶，具惰性涂層雙級(jí)減壓閥，中國氣象局探測(cè)中心標(biāo)氣，可溯源至世界氣象組織WMO認(rèn)證;

1.2 數(shù)采儀

1.3 分析軟件

二、 產(chǎn)品特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

國內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)，質(zhì)量有保證，良好的售后服務(wù)能力，響應(yīng)速度快;

操作科學(xué)簡(jiǎn)易、高度自動(dòng)化、高度穩(wěn)定性、維護(hù)量小，適合各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)長期在線無人值守運(yùn)行;

靈活應(yīng)對(duì)不同用戶針對(duì)溫室氣體觀測(cè)的實(shí)際需求，滿足各項(xiàng)觀測(cè)要求;

安裝方便，集成一體化程度高，標(biāo)準(zhǔn) 19 英寸機(jī)柜集成;

可參照中國國家級(jí)大氣本底站建設(shè)方案，開展 WMO/GAW 流程的觀測(cè)，使本系統(tǒng)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)國際可比、認(rèn)可，滿足 國際交流需要;

完全滿足《碳監(jiān)測(cè)評(píng)估試點(diǎn)工作方案》中的技術(shù)要求。