Q&A | 在渦度協(xié)方差系統(tǒng)中，如何確保測量準(zhǔn)確？

更新日期：2023-08-30 點擊次數(shù)：1719

　　QUESTION在渦度協(xié)方差系統(tǒng)中，如何確保測量準(zhǔn)確？

　　三維超聲風(fēng)速儀是渦度協(xié)方差測量系統(tǒng)中的核心測量組件。有研究表明，在對風(fēng)速進行測量時，哪怕超聲風(fēng)速儀傳感器的體積很小，也會對風(fēng)速測量結(jié)果產(chǎn)生偏差。另外，如果采用合體式設(shè)計思路，即把三維超聲風(fēng)速儀和氣體分析儀合二為一。由于氣體分析儀位于三維超聲風(fēng)速儀采樣空間內(nèi)部或與其非常接近，會產(chǎn)生較大的風(fēng)速測量誤差(圖1)。

圖1

　　理論上，渦度協(xié)方差系統(tǒng)最好測量同一渦旋的風(fēng)速和其對應(yīng)的氣體密度。但在實際測量時，卻不能這樣。合體式設(shè)計思路，由于其測量組件本身就會對渦旋造成擾動，這種擾動所導(dǎo)致的測量誤差很難被量化，且不可進行后續(xù)訂正。

　　解決方案

　　研究表明，一個簡單的解決方案就是采用分體式思路：三維超聲風(fēng)速儀和氣體分析儀以一定間距(10-20cm)分開安裝。這種分體式測量，只需對原始數(shù)據(jù)做一個簡單的數(shù)據(jù)訂正就可以得到準(zhǔn)確結(jié)果。

　　產(chǎn)品實例

　　海爾欣·昕甬智測HT8700大氣氨激光開路分析儀的渦度協(xié)方差測量系統(tǒng)以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袛?shù)據(jù)為依據(jù)，采用分體式設(shè)計思路(圖2)，適用于長時間高分辨率連續(xù)在線監(jiān)測，渦度通量數(shù)據(jù)更科學(xué)、更精準(zhǔn)、更可靠。

圖2

　 HT8700大氣氨激光開路分析儀分析儀由寧波海爾欣光電有限公司自主研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，為“昕甬智測”品牌國產(chǎn)創(chuàng)新產(chǎn)品，是一款高精度、高靈敏度的儀器，專門用于實時監(jiān)測大氣中氨的濃度。通過先進的激光技術(shù)和信號處理算法，它能夠快速、準(zhǔn)確地測量氨氣濃度，為環(huán)境監(jiān)測和空氣質(zhì)量管理提供可靠數(shù)據(jù)支持。

　　儀器采用量子級聯(lián)激光技術(shù)，應(yīng)用兩面暴露在大氣中的高反射率鏡面對中紅外激光進行多次反射，有效光程達數(shù)十米，測量目標(biāo)氣體對特征吸收峰處中紅外激光能量的微弱吸收，通過對吸收峰光譜曲線的實時積分進行痕量氣體的濃度反演。

　　應(yīng)用案例