UoW FTIR 온실 가스 온라인 분석기

기기 소개:

UoW FTIR형 온실가스 온라인 분석기는 호주 Wollongong University가 개발하고 Ecotech가 합작하여 생산하며 전 세계적으로 유통되고 ISO9001 표준에 부합하는 애프터서비스를 제공한다.UoW FTIR형 온실가스 온라인 분석기는 멀티 스펙트럼인 푸리엽 적외선 변환(FTIR) 스펙트럼 측정 해석 기술과 고성능 적외선 측정 부품을 응용하여 완벽한 제어 소프트웨어 시스템을 결합하여 전자동 운행을 할 수 있으며, 온라인 연속 측정은 환경 대기(또는 기타 종류의 혼합 가스) 중 다양한 온실가스 성분의 농도 및 안정적인 동위원소 비율로 운행 원가가 낮고 장기 연속 관측에 적합하다.또한 사용자의 요구에 따라 그에 상응하는 구성을 변경하여 다른 종류의 흔적 기체를 측정할 수 있다.
첫 번째 UoW FTIR형 온실가스 온라인 분석기가 현장 관측 응용에 투입된 이래 10여 년 동안 전 세계에서 여러 사용자가 이 기기를 환경 대기와 이 바닥 지역 대기의 온실가스 관측에 사용하고 온실가스 이외의 측정 기능을 개발했다.이들 사용자는 중국기상청(CMA), 다롄시 환경감시센터역, 호주핵과학기술기구(ANSTO), 호주의 와룽강대학(University of Wollongong), 멜버른대학(University of Melbourne), 공공재부과학공업연구기구(CSIRO), 과학기술기구(ANSTO), 뉴질랜드의 국가수질대기연구소(NIversity of Univer), 하이드버그국립대학(NIversity of Univergh), 하이드버그대학, Heiversity of Univergh) (Korean Standards Institute) 등이다.
배경 설명:
온실가스는 이산화탄소, 메탄, 산화아질소, 프레온, 수증기 등 30여 종(류)을 포함한 대기 중 적외선 복사 활성을 가진 미량 가스다.온실가스는 태양의 단파 복사에 투명하지만 태양과 지구 표면의 장파 (적외선) 복사에 뚜렷한 흡수 작용을 하기 때문에 온실가스는 지구 대기의 증온 작용에 매우 뚜렷하다.전 세계 기후 변화는 이상기후, 해수면 상승, 빙하 퇴축, 동토 융화, 생물 다양성 및 분포에 중대한 변화가 발생하는 등 인류의 생존 환경에 심각한 영향을 미칠 것이다.

기기의 특징:

* 동시에 온라인으로 다양한 온실가스의 농도 및 안정 동위원소비를 측정하여 응용방식이 광범위하고 다양하다;

* CO2, CO, CH4, N2O의 대기 농도와 CO2 중 델타 13C를 동시에 측정한다;

* 다양한 온실가스 농도 및 안정 동위원소비를 측정할 수 있는 일련의 또는 다중의 연속 샘플링 가능

* 측정탑의 서로 다른 높이에서 시료를 채취하여 온실가스(CO2에서 델타 13C 포함)의 수직곽선 측정을 진행한다.

* 차량용 연속 모니터링 가능;

* 정적 상자를 연결하여 토양의 온실 가스를 측정합니다.

* 샘플링 병 또는 샘플링 팩의 공기 샘플을 실험실에서 대량 측정합니다.

* 표준전달측정: 실험실에서 측정을 통해 높은 등급의 표준가스의 양치관계를 낮은 등급의 표준가스에 전달한다.

* 적외선 스펙트럼 정량 측정은 양호한 측정 안정성과 측정 정확도를 가지고 있다;

여러 종류의 온실 가스를 이용하여적외선 대역의 비교적 강한 흡수는 스펙트럼 데이터의 의합을 통해 그 대기 함량을 계산하며, 어떠한 교정 기체 교정도 사용하지 않고 측정 정확도가 1~5% 에 달할 수 있다.높은 등급의 교정기체(NIST, CMDL, GASLAB 등)를 사용하여 교정한후 CO2, CO, CH4, N2O에 대한 측정정밀도와 정확도는 세계기상기구의 글로벌대기관측계획(WMO-GAW)이 발표한 데터품질요구에 완전히 도달하거나 심지어 초과할수 있다.

이미 비교 관측 데이터에 따르면 같은 등급의 교정 기체를 사용하는 경우 UoW FTIR형 온실가스 온라인 분석기 측정 결과는 다른 방법의 선형 의합도와 높아 측정 결과의 비교성이 좋다.

* 전자동 운행, 원격 조종 가능, 유지 보수 원가가 낮고 소모량이 적다;

* 한 대의 기기가 여러 종류의 온실가스 농도 및 안정 동위원소비를 동시에 측정하여 종합 운행 원가가 낮다;

* 액체 질소나 심한 냉방 제습이 필요하지 않습니다.

* 샘플링 가스 건조기 및 다중 샘플링 포트를 무작위로 휴대하십시오.

* 네트워크를 통해 원격으로 작동되는 완전 자동화 기능

기기 구성:

* 샘플 샘플링 시스템, 샘플 처리, 샘플링 입구 선택, 측정 캐비티의 비우기 및 청소 과정 완료;

* FTIR 분광기, 가스 샘플의 적외선 스펙트럼 기록;

* 스펙트럼 분석 처리 시스템, 측정 스펙트럼에 대한 정량 계산을 완료하고 결과를 실시간으로 표시합니다.

* 측정 결과, 계측 매개변수 등을 기록하고 읽을 수 있는 텍스트 파일을 생성하는 로깅 시스템

계측 하드웨어 시스템:

* 섀시: 온도 조절을 통해 측정 안정성을 향상시킵니다.

* 샘플 샘플링 시스템은 4개의 샘플링 파이프라인이 있으며, 모두 Nafion 필터와 Mg (CLO4) 를 이용하여 샘플 가스를 건조 처리할 수 있다;

* 컴퓨터에 의해 제어되는 입/출 측정 캐비티의 유량, 솔레노이드 밸브, 진공 펌프, 압력, 온도 및 유량 측정 등;

* 샘플 샘플링 시스템은 또한 12번 외부 이벤트 스위치 제어 인터페이스를 제공하여 최대 12번 솔레노이드 밸브 작업을 동시에 제어할 수 있습니다.8번 외부 아날로그/디지털 신호 입력단 인터페이스를 제공하여 유량, 기압, 온도 등 보조 정보를 수집할 수 있다;

* FTIR 분광기 해상도: 0.5 또는 1 cm-1.Bruker IR 광원과 전자냉각의 MCT(텔륨카드뮴화수은) 검출기(주파수 범위 1800-5000cm-1)가 장착되어 있으며, 다광도 가스 측정 챔버의 광도 길이는 24m, 용적은 3.5L이다.

* 컴퓨터 전자동 제어, 관측 결과 실시간 측정, 표시 및 기록, 정상 작동 시 인원 개입 불필요;

* 외부 운영 환경 및 조건:

* 작업 환경: 10-30 ℃, <90% RH;

* 전원 공급 장치: 220VAC, 50Hz, 500VA,

* 가스 공급: 청소용 고순도 질소(N2) (0.2L min-1, 2m3 week-1) 및 표준 가스.

소프트웨어 설명:
소프트웨어는 산업 표준 언어(Visual Basic)를 기반으로 작성됩니다.소프트웨어 프로그램은 스크래치, 샘플링, 측정 스펙트럼, 스펙트럼 해석, 관측 결과 표시 및 기록 파일 생성을 포함한 각 실험 주기를 제어합니다.주기 프로그램을 인위적으로 수정하고 연속적인 반복 측정 시퀀스를 정의할 수 있으며 윈도우즈 원격 데스크톱 제어 연결을 통해 원격 제어를 할 수 있다.소프트웨어의 주요 기능은 다음과 같습니다.

* 측정 캐비티의 배공, 청소, 흡기 파이프라인의 전환, 압력, 온도 및 유량의 측정 및 기록 등을 제어하는 샘플 샘플링 시스템 작업을 제어합니다.

* 제어 분광기는 스펙트럼 데이터를 수집합니다.

* 스펙트럼 데이터의 온라인 정량 분석

* 실시간으로 측정 결과를 표시합니다.

* 관측 기록 파일 생성(csv 형식);

* 설정된 측정 주기에 따라 24hr 연속 실행을 수행합니다.

* 주기적인 유지 관리 작업 (배경 스펙트럼 및 참조 가스 또는 표준 가스 스펙트럼 측정)

* 네트워크를 통한 원격 제어

기술 지표:

* 종자를 측량하다

* CO2, CO, CH4, N2O의 대기 농도;

* CO2에서 델타 13C,

시간 해상도:

모든 종의 경우 1-60분 (정밀도 측정 및 시간 해상도 감소)

추가 정보
> 온실 가스

온실가스는 이산화탄소, 메탄, 산화아질소, 프레온, 수증기 등 30여 종(류)을 포함한 대기 중 적외선 복사 활성을 가진 미량 가스다.온실가스는 태양의 단파 복사에 투명하지만 태양과 지구 표면의 장파 (적외선) 복사에 뚜렷한 흡수 작용을 하기 때문에 온실가스는 지구 대기의 증온 작용에 매우 뚜렷하다.온실가스가 없다면 전 세계 대기 평균 온도는 현재 15도에서 영하 19도로 떨어진다.

19세기 산업혁명 이후 인류는 대기 중에 대량의 온실가스를 배출했다.2005년까지 전 세계 대기 중의 이산화탄소, 메탄, 산화아질소 농도는 이미 각각 산업혁명 초기의 280ppm, 715ppb, 270ppb에서 379ppm, 1774ppb, 319ppb로 상승하였고, 같은 기간 전 세계 평균 기온은 0.74 ℃ 상승하였다.온실가스가 현재의 증가 속도를 유지한다면 금세기 말까지 전 세계 평균 온도는 1.1~6.4 ℃ 높아질 것이다.전 세계 기후 변화는 이상기후, 해수면 상승, 빙하 퇴축, 동토 융화, 생물 다양성 및 분포에 중대한 변화가 발생하는 등 인류의 생존 환경에 심각한 영향을 미칠 것이다.인류가 온난화의 위협으로부터 인류의 생존환경이 진일보 악화되는것을 방지하기 위해서는 대기중의 주요온실가스의 농도와 그 변화에 대해 체계적인 장기적인 감시측정, 연구를 진행하여 전 인류가 공동행동을 취하여 온실가스의 배출을 줄이는데 유리하게 해야 한다.

MALT 5 – 스펙트럼 분석 소프트웨어:
MALT5는 특히 기상 푸리엽을 대상으로 적외선 스펙트럼을 변환하는 적외선 스펙트럼을 시뮬레이션하고 일치시키는 소프트웨어이다.다음과 같은 두 가지 모드가 있습니다.

* 시뮬레이션 모드: MALT는 측정 장비의 선형(ILS)과 결합하여 가스 혼합물의 전송, 흡수 및 방출 스펙트럼을 계산합니다.샘플에는 하나 이상의 흡수층이 포함될 수 있으며 다른 흡수층에는 다른 구성, 온도 및 압력이 있습니다.

* 일치 모드: 끊임없이 반복 계산을 통해 측정 스펙트럼과 계산 스펙트럼의 균일 방차를 최소화하여 일치하는 스펙트럼 계산 결과를 얻습니다.

계산 지침:
스펙트럼 컴퓨팅은 일반적으로 HITRAN 선형 매개변수 데이터베이스를 기반으로 합니다.HITRAN은 스펙트럼 선 위치, 피크 강도, 피크 폭, 압력 변환 및 온도에 대한 일련의 정보를 제공합니다 (구체적으로 www.hitran.com 참조).MALT는 상기 데이터베이스에서 얻고자 하는 온도와 압력에서의 분자 흡수 계수를 포함한 실제 흡수 계수를 계산합니다.그런 다음 흡수 계수 시뮬레이션을 통해 측정된 스펙트럼입니다.기체의 경우 선형 매개변수 데이터가 부족하기 때문에 정량을 거친 참조 스펙트럼은 흡수 계수를 계산하는 데 사용할 수 있으며 샘플 스펙트럼에 기반한 해상도보다 해상도가 높다.