德國SubCtech公司——OceanPack BUOY 二氧化碳分壓分析儀
Precise Sea + Air pCO2 Analyzer for surface measurements
單獨型 集成型
設備特點(diǎn)：
√高度自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)單
√海氣二氧化碳同步測
√銅鎳合金保護頭，防止生物附著(zhù)
√硅膜快速分離水中CO2，T90<3min
√檢測器：LI-COR 840x，精度高
√采樣頻率1Hz
√標氣自動(dòng)校準
√自動(dòng)調零
√體積小、耗電低、易安裝
√溫度、壓力自動(dòng)補償
√數據實(shí)時(shí)存儲
√可集成于浮標或獨立運行
√接入SOCAT或ICOS數據庫平臺
√NMEA-0183數據，RS232/485傳輸，兼容性高
√集成其他探頭
應用舉例——集成其他多個(gè)傳感器
系統介紹
SubCtech在海洋儀器領(lǐng)域具有超過(guò)26年的歷史，是一家獨資企業(yè)，具有高度的生產(chǎn)、研發(fā)自主性。儀器多個(gè)組件均受到專(zhuān)利保護，具有獨特的技術(shù)先進(jìn)性、測量準確性以及良好的耐用性。SubCtech公司與德國霍姆赫茲研究所的GEOMAR研究院長(cháng)期合作，保證所有的研發(fā)設計都達到較優(yōu)品質(zhì)，公司具有ISO 13628-6 和 API17f 認證的海洋儀器設計研發(fā)資質(zhì)，以及ISO 9001:2015認證的生產(chǎn)制造資質(zhì)，公司工程師均具有高標準的IPC-A-600/610-3到SIL-2資格認證。
德國SubCtech公司OceanPackTM Buoy原位二氧化碳分析儀是一個(gè)高度集成的一體化系統，可以兼容多個(gè)探頭，用于測量pH、DO、CTD等數據，還可以加載電池，實(shí)現全自動(dòng)運行。適用范圍廣泛，可以集成于浮標，也可以獨立運行。OceanPackTM Buoy原位二氧化碳分析儀具有高性能、較強穩定性和適應性、極大減少人工參與的自主化操作能力，以及完全可擴展的系統設計，完全滿(mǎn)足各項的系統要求。
OceanPackTM獨特的設計使其在水-氣CO2測量領(lǐng)域備受好評。二氧化碳分析儀集成在?200 x 500mm的POM外殼之中，將整個(gè)儀器沒(méi)入水中，通過(guò)外置進(jìn)氣箱采集大氣中二氧化碳，能夠在兩者之間實(shí)現切換測量。其獨特之處在于采用了特殊的膜結構實(shí)現二氧化碳向檢測倉中的擴散，檢測倉中裝載成熟的LI-COR?系列分析儀，檢測二氧化碳濃度并輸出信號，相比于利用滲透作用實(shí)現分壓平衡的儀器，膜法平衡器受滲透率、濃差極化與透膜率的影響，倉中氣體變化平緩，因此信號非常平滑，另外由于操作簡(jiǎn)單，檢測過(guò)程耗時(shí)短、響應快，且數據更加準確。
系統集成工作狀態(tài)穩定的紅外分析儀LI-COR? LI-840x系列，是目前市面上測量精度比較準確、長(cháng)時(shí)間使用性能比較穩定的，且基本無(wú)需維護的二氧化碳分析儀。應用于海洋環(huán)境中表層海水及大氣中CO2/H2O濃度，及其相關(guān)參數（溫度、鹽度、pH）的監測。儀器自帶切換海水/大氣測量所需的全部軟件和硬件，支持測量水體和空氣CO2的時(shí)間和周期能夠自由調整。切換時(shí)間1分鐘即可得到穩定數據。系統控制軟件兼容性強，系統具有完善的自監測功能，包括系統自監測和測量數據監測等，以保證數據質(zhì)量，在無(wú)人操作的情況下也可自我運轉。
OceanPackTM幾乎可兼容多個(gè)探頭，擴展其應用。相關(guān)參數可以基本實(shí)現同步測量，測量得到的數據通過(guò)主機內的數據采集器實(shí)時(shí)顯示在屏幕中，無(wú)需另外增加旁路，也無(wú)需將數據導出后再進(jìn)行復雜計算。用戶(hù)也可根據需要選擇是否在旁路增加更多的分析儀進(jìn)行相關(guān)參數的測量。
主要參數
1. 基本參數
主機質(zhì)量：16kg （空氣中），0.5kg （水中）
主機尺寸：?200 × 500mm
主機材質(zhì)：POM
進(jìn)氣單元：0.35kg，15×25cm，防水等級IP68
進(jìn)氣單元安裝：水面以上
耐壓深度：50m
工作電源：12-30V DC
峰值功率：25W（預熱），平均12W
測量范圍: 0-3000 ppm CO2; 0-80 ppt H2O
精度：±0.1% FS
分辨率：0.01ppm CO2; 0.001 ppt H2O
采樣頻率：1Hz
校準功能：兩點(diǎn)校準（零點(diǎn)、標氣）
數據接口：USB接口和RS232/485
數據協(xié)議：NMEA-0183 ASCII
操作界面：觸屏式一鍵設置
2.其他參數
安裝平臺：浮標、監測站、帆船、AUV、ROV等
可選組件：
1.TopBox。TopBox作為一個(gè)單獨的外接裝置，可以在內部安裝GPS、LI-COR分析儀等其他組件。TopBox安裝在水面以上，也可作為一個(gè)獨立設備單元。
2.電池。儀器通過(guò)SubCtech開(kāi)發(fā)的可充電鋰離子電池進(jìn)行供電，擺脫安裝平臺的供電限制，實(shí)現自主獨立運行。
3.控制盒。通過(guò)控制盒更改儀器的時(shí)序設置及運行狀態(tài)，為測試提供方便。
4.可選探頭：pH、DO、PAH、溫度、鹽度、CTD、葉綠素、濁度等。
三、OceanPackTM Buoy核心優(yōu)勢
1. 產(chǎn)品對比
對比項目 | 德國SubCtech | 美國B(niǎo)attelle | 加拿大Pro-Oceanus |
二氧化碳檢測范圍 | 0-3000 ppm | 100-600 ppm | 0-1000ppm |
檢測器類(lèi)型 | LI-COR 840 | LI-COR 820 | 紅外檢測器 |
采樣周期 | 1s | 18min | 1.6s |
補償功能 | 自動(dòng)補償 | 無(wú) | 自動(dòng)補償 |
精度 | ±0.1%FS | ±0.3%FS | ±0.5%FS |
適用浮標 | 都適用 | 直徑≥3米 | 都適用 |
自動(dòng)校準 | 兩點(diǎn) | 兩點(diǎn) | 一點(diǎn) |
操作界面 | 觸屏式一鍵設置 | 指令型 | 指令型 |
2. 主要性能優(yōu)勢
德國SubCtech分析儀性能提升 | 傳統二氧化碳分析儀 | |
傳感器原理 | 高性能LI-COR?LI-840X分析儀，包含雙波長(cháng)NDIR專(zhuān)用于檢測CO2和H2O； | 只有紅外探測器IR，測量精度不準確，且性能不穩定，易受其他氣體影響 |
量程 | CO2：0-3000 ppm；H2O：0-80ppt；CO2≤20000 ppm； | 量程為100-600ppm，可應用范圍較小 |
分辨率 | CO2：0.01 ppm；H2O：0.001 ppt | 對于H2O的分辨率不高 |
采樣速率 | 典型輸出頻率1Hz，帶可選平均；用戶(hù)可通過(guò)觸屏式控制盒進(jìn)行一鍵設置，存儲速率可配置 | 采樣頻率要通過(guò)控制器進(jìn)行控制，且采樣頻率較為單一，無(wú)法根據實(shí)際情況進(jìn)行設置 |
空氣二氧化碳 | 通過(guò)IP68級防水進(jìn)氣盒采集空氣進(jìn)行分析，以計劃好的時(shí)間間隔自動(dòng)分析，切換快；使用空氣二氧化碳口和額外的進(jìn)氣口 | 水氣二氧化碳切換速度較慢，且操作不便 |
校準 | 可自動(dòng)進(jìn)行校準 | 需要人工定期進(jìn)行校準 |
數據接口 | RS-232或RS-485；標準ASCII NMEA-0183數據協(xié)議；易于集成到現有系統中；選購無(wú)線(xiàn)鏈路，如以太網(wǎng)，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)等。 | 僅有RS-232串口輸出，不易擴展，且傳輸速度較慢 |
外部傳感器 | 營(yíng)養鹽分析儀；水質(zhì)采樣器；GPS；CTD/多參數水質(zhì)分析儀；通過(guò)RS-485接頭支持氣象設備；標準探頭集成到除泡器上 | 基本不支持外部擴展，很難在現有基礎上對功能進(jìn)行升級 |
控制單元 | NetDI?工業(yè)級嵌入式計算機；2GB CF存儲器用于系統和數據備份；用于自動(dòng)校準的可編程控制器；180種校準公式；選購報警功能 | 普通控制單元 |
防腐蝕 | 用于平衡器傳感器頭的防腐蝕設計 | 很容易被生物附著(zhù) |
外殼 | 小型耐用的POM和鈦合金材質(zhì)；完全抗高波浪保護； 輕型：15千克，不包含選購傳感器和電池包；海水中1千克正浮力 小型：直徑200mm，長(cháng)520毫米 | 使用鋁合金外殼，抗腐蝕能力差，強度不夠高，不容易抵御惡劣天氣。 |
供電 | 12-28 V DC；典型功耗8瓦；升溫≤功耗15瓦；選購鋰電池包，如14.8V，45-117Ah | 供電電壓12V±0.5V，對輸入電壓要求過(guò)高 |
維護 | 膜壽命高可達10年；24x7小時(shí)典型工作頻率只需1年維護一次(內部微型泵，過(guò)濾等) | 由于生物附著(zhù)需要經(jīng)常進(jìn)行清理維護 |
安裝 | 高度集成，主機只有一個(gè)，對浮標要求低 | 模塊化設計，多個(gè)單元，對外部條件要求高，每個(gè)單元都不容出錯 |
系統組成
3. OceanPack? Buoy主機
- LI-COR? LI-840x紅外雙波長(cháng)光學(xué)分析儀
- 水氣平和膜盒，帶有保護蓋防止生物堵塞
- 自動(dòng)校準。
- 連接進(jìn)氣盒用于空氣中CO2的測量。
- USB接口或RS232/485串口輸出數據。
4. 進(jìn)氣箱
- 通過(guò)氣路管線(xiàn)連接到主機上，采集空氣中二氧化碳進(jìn)行測量
5. 控制盒
- 帶有7＂觸摸屏用于配置分析儀和讀取數據。
- 通過(guò)USB接口導出分析儀中的數據
- 內置NetDI?工業(yè)級嵌入式計算機，一鍵設置系統參數
6. 標氣校準單元
- 10L標氣存儲罐，耐壓深度50m，可達6000m
- 存儲罐外殼為POM和鈦金屬材質(zhì)
- 主機內部有標氣自動(dòng)校準單元，可在測量與標定環(huán)節自由切換
7. 未來(lái)擴展單元（可調整）
- 外接PowerPackTM鋰電池，通過(guò)時(shí)間或事件觸發(fā)系統的開(kāi)閉，實(shí)現系統自動(dòng)運行
- 外接Top-Box空氣測量分析儀，實(shí)現水氣二氧化碳同步測量
- GPS接收器
- 海鳥(niǎo)SBE-45TSG表層溫鹽(溫度和電導率/鹽度)到自己的旁路中，并可調節水流量。
- Satlantic Sea FET pH傳感器，ISFET傳感器，具有長(cháng)期的海水測量穩定性。
- -Wetlabs 三參數熒光計，用于測量葉綠素，濁度，可溶性有機物
- AADI Optode 4835溶解氧傳感器，具有鹽度校正和極長(cháng)維護周期。
- Trios PAH 水中油類(lèi)物質(zhì)熒光探頭。
- 根據需要提供的其他傳感器。
更多關(guān)鍵詞：二氧化碳分壓檢測儀，二氧化碳測量系統，二氧化碳分壓分析系統
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