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

時間:2023/8/29閱讀:1400
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  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(jìn)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)。
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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(jìn)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(jìn)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(jìn)行多次反射,有效光程達(dá)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(jìn)行痕量氣體的濃度反演。
  應(yīng)用案例
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