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Q&A | 在渦度協(xié)方差系統(tǒng)中，如何確保測(cè)量準(zhǔn)確？
QUESTION在渦度協(xié)方差系統(tǒng)中，如何確保測(cè)量準(zhǔn)確？
三維超聲風(fēng)速儀是渦度協(xié)方差測(cè)量系統(tǒng)中的核心測(cè)量組件。有研究表明，在對(duì)風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量時(shí)，哪怕超聲風(fēng)速儀傳感器的體積很小，也會(huì)對(duì)風(fēng)速測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差。另外，如果采用合體式設(shè)計(jì)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(huì)產(chǎn)生較大的風(fēng)速測(cè)量誤差(圖1)。
圖1
理論上，渦度協(xié)方差系統(tǒng)最好測(cè)量同一渦旋的風(fēng)速和其對(duì)應(yīng)的氣體密度。但在實(shí)際測(cè)量時(shí)，卻不能這樣。合體式設(shè)計(jì)思路，由于其測(cè)量組件本身就會(huì)對(duì)渦旋造成擾動(dòng)，這種擾動(dòng)所導(dǎo)致的測(cè)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(gè)簡(jiǎn)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(kāi)安裝。這種分體式測(cè)量，只需對(duì)原始數(shù)據(jù)做一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)訂正就可以得到準(zhǔn)確結(jié)果。
產(chǎn)品實(shí)例
海爾欣·昕甬智測(cè)HT8700大氣氨激光開(kāi)路分析儀的渦度協(xié)方差測(cè)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(jì)思路(圖2)，適用于長(zhǎng)時(shí)間高分辨率連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，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(kāi)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(cè)”品牌國(guó)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大氣中氨的濃度。通過(guò)先進(jìn)的激光技術(shù)和信號(hào)處理算法，它能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)量氨氣濃度，為環(huán)境監(jiān)測(cè)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(jí)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(duì)中紅外激光進(jìn)行多次反射，有效光程達(dá)數(shù)十米，測(cè)量目標(biāo)氣體對(duì)特征吸收峰處中紅外激光能量的微弱吸收，通過(guò)對(duì)吸收峰光譜曲線的實(shí)時(shí)積分進(jìn)行痕量氣體的濃度反演。
應(yīng)用案例
