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LI-7200RS

Analizador de CO2/H2O de Canal Encerrado

La ultima generación del analizador de gases CO2/H2O elegido por las redes de flujos líderes del mundo, incluyendo NEON e ICOS.

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El LI-7200RS Analizador de Gases CO2/H2O de Canal Encerrado está diseñado para realizar mediciones de intercambio de CO2 y vapor de agua de alta velocidad. Combina el desempeño de un analizador de canal cerrado con la solidez y el bajo consumo de energía de un instrumento de canal abierto.

Ahora incluye el
Sistema SMARTFlux®

El Sistema SmartFlux® ejecuta el Software EddyPro® en una poderosa microcomputadora para calcular los resultados de flujo finales a medida que los datos se registran; los mismos resultados confiables que obtiene del Software EddyPro en una computadora de escritorio pero calculados en tiempo real en el sitio de estudio.

El Sistema SmartFlux está listo para conectarse con el software FluxSuite™ para poner en línea su sistema eddy covariance. En FluxSuite puede ver resultados, recibir notificaciones por correo electrónico y verificar el desempeño de sus instrumentos desde un celular, tableta o computadora.

El Instrumento LI-7200RS

Diseñado específicamente para mediciones de eddy covariance por largo plazo, el LI-7200RS combina la solidez de un instrumento listo para usar en el campo con la precisión necesaria para las mediciones de flujo.

1

Sistema patentado de mediciones rápidas de temperatura y presión del aire de la muestra, que indica la verdadera fracción molar para hacer mediciones de flujo más precisas.

2

Fuente y detector con temperatura controlada para hacer mediciones estables, incluso en condiciones de gran variabilidad en la temperatura ambiente.

3

Componentes ópticos precisos reducen la sensibilidad a contaminación en ambientes con polvo.

4

Lentes de zafiro resistentes a rayones para una limpieza sencilla en campo.

5

Motor de alto desempeño con filtro y sin escobillas permite un funcionamiento de largo plazo confiable.

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Cómo Funciona

El LI-7200RS usa espectroscopia infrarroja no dispersiva para medir densidades de CO2 y vapor de agua en el aire. Transmite radiación infrarroja a través de filtros ópticos con temperatura controlada, y luego a través del canal de muestreo encerrado hacia un detector de seleniuro de plomo regulado térmicamente. Parte de la radiación infrarroja es absorbida por el CO2 y el vapor de agua en el canal de muestreo. Las densidades de los gases se calculan a partir del índice de absorción de la radiación con respecto a una referencia.

Mediante una configuración patentada, el analizador mide la temperatura y la presión del aire de la muestra a velocidades altas, en forma sincronizada con las mediciones de gases. Estos datos se combinan para calcular fracciones molares húmedas y secas a velocidades de hasta 20 mediciones por segundo.

Componentes

Los siguientes accesorios están disponibles para el LI-7200RS.

LI-7550 Unidad de Interfaz del Analizador

Incluida en cada LI-7200RS, contiene los componentes electrónicos del analizador de gases, una unidad USB de 16 GB para el almacenamiento de datos y el Sistema SMARTFlux. El LI-7550 tiene conexiones para un anemómetro sónico tridimensional y ofrece comunicación Ethernet, lo que facilita la conexión del LI-7200RS con el Software FluxSuite.

Tapa de Entrada

Cuenta con un diseño aerodinámico que reduce la interferencia con el flujo del viento para maximizar la respuesta de frecuencia al minimizar los volúmenes muertos y la distorsión del flujo. La tapa de entrada, un componente estándar del LI-7200RS, es compatible con el tubo de muestreo aislado y el tubo opcional que tiene la capacidad de ser calentado.

Filtro de Partículas

Cada LI-7200RS incluye dos filtros de partículas Swagelok® de 2 micrones. El filtro, que es compatible con el tubo de muestreo aislado y el tubo de muestreo con capacidad de ser calentado, reduce la necesidad de limpiar el tubo y la celda óptica del analizador de gases, lo que mejora la estabilidad de las mediciones en ambientes con mucho polvo.

Módulo de Flujo

El Módulo de Flujo, eficiente y duradero, permite un flujo de aire controlado por el canal óptico del LI-7200RS. Con mediciones y controles de flujo precisos, regula activamente el flujo para garantizar un flujo de aire estable y constante.

Proporciona la tasa de flujo, caídas de presión, así como datos de diagnóstico para indicar cuándo deben limpiarse o reemplazarse los filtros.

Tubo de Muestreo Aislado

El tubo de muestreo aislado, incluido en cada LI-7200RS, es ideal para mediciones en entornos secos con humedad baja a moderada.

  • Compatible con el filtro de partículas de 2 micrones.
  • Minimiza la atenuación de CO2 y vapor de agua, al mismo tiempo que atenúa la temperatura de un 90% a un 99%.

Tubo de Muestreo con Capacidad de ser Calentado

El tubo de muestreo con capacidad de ser calentado se recomienda para ambientes húmedos. Mejora la respuesta de frecuencia de la medición de vapor de agua al evitar la sorción de vapor de agua a las paredes del tubo.

  • Control de 0 a 6 watts ajustable por el usuario.
  • Compatible con el filtro de partículas de 2 micrones.

Desde la tundra ártica hasta los desiertos áridos, el LI-7200RS está diseñado para los entornos más exigentes.

Estabilidad y Resistencia a la Desviación

La acumulación de polvo, polen, residuos químicos y otros contaminantes sobre el sistema óptico de un analizador de gases encerrado, sin filtros, puede ocasionar desviaciones en la medición y causar pérdida en los conjuntos de datos. Este no es un problema si el instrumento se filtra y recibe mantenimiento periódico. No obstante, si un instrumento no tiene filtros o no recibe mantenimiento existe el riesgo de que los contaminantes afecten las mediciones.

Las innovaciones en el sistema óptico y los componentes electrónicos aseguran que el LI-7200RS recopile datos más precisos y confiables, incluso cuando los contaminantes comienzan a acumularse en los sistemas ópticos.

Los datos de 13 instrumentos en 5 sitios de estudio, con exposición a distintos niveles de contaminación, muestran constantemente que el LI-7200RS genera mediciones de vapor de agua más estables que el LI-7200 original (Figura 1). Las mediciones del CO2 (no se muestran) son similares o ligeramente mejores que las del LI-7200.

Figura 1. Mediciones de vapor de agua de dos instrumentos LI-7200RS sin filtro y dos analizadores LI-7200 sin filtro (promedio y dispersión). El eje "y" muestra la desviación respecto de la referencia de control. Las mediciones de los analizadores LI-7200RS se desviaron menos y tuvieron menos variabilidad entre instrumentos que el modelo LI-7200 original.

Mediciones de Temperatura y Presión a Alta Velocidad

Las mediciones de temperatura y presión a alta velocidad de la muestra de aire, es decir, del aire que se encuentra realmente en la celda del analizador de gases, generan los datos necesarios para calcular la fracción molar rápida en base seca y, de esa manera, calcular flujos precisos. El LI-7200RS mide la temperatura y la presión del aire con un sofisticado sistema de termocuplas y sensores de presión. Esta configuración de patente asegura la coincidencia real de la temperaturas, presiones y densidades de gases con el fin de asegurar los resultados de flujo más precisos.

Haga clic en la imagen para ver los datos interactivos. (Advertencia: Es posible que el navegador se vuelva más lento)

Figura 2. El LI-7200RS mide la temperatura y la presión de la muestra de aire en cada medición de densidad de los gases. Las mediciones de temperatura en bloque a baja velocidad en condiciones húmedas no generará los datos necesarios para calcular fracciones molares rápidas.

Pese a que la ausencia de mediciones rápidas de temperatura y presión del aire puede parecer insignificante para los flujos cada media hora, los problemas se vuelven evidentes al calcular los presupuestos de carbono (Figura 3), lo que puede acumular grandes diferencias.

Haga clic en la imagen para ver los datos interactivos. (Advertencia: Es posible que el navegador se vuelva más lento)

Figura 3. Los errores causados por hacer mediciones de temperatura y presión lentas en condiciones húmedas, en vez de mediciones rápidas de la muestra de aire, se acumulan rápidamente y cobran importancia después de algunos días de recolección de datos en este sitio de estudio. Al llegar al día 10, los flujos se habían subestimado 2.4 veces más.

Especificaciones del LI-7200RS

Mediciones de CO2

  • Rango de calibración: 0 a 3000 µmol mol–1
  • Precisión: Dentro del 1% de la lectura
  • Cero desviación (por °C):
    • ±0.1 ppm típicas
    • ±0.3 ppm máximo
  • Ruido RMS (típico a 370 ppm CO2 y 10 mmol mol-1 H2O):
    • a 5 Hz: 0.08 ppm
    • a 10 Hz: 0.11 ppm
    • a 20 Hz: 0.16 ppm
  • Desviación a concentración ambiente (% de la lectura por °C a 370 ppm):
    • ±0.02% típica
    • ±0.1% máximo
  • Sensibilidad directa a H2O (mol CO2/mol H2O):
    • ±2.00E-05 típica
    • ±4.00E-05 máximo

Mediciones de H2O

  • Rango de calibración: 0 a 60 mmol mol–1
  • Precisión: Dentro del 2% de la lectura
  • Cero desviación (por °C):
    • ±0.03 mmol mol–1 típicas
    • ±0.05 mmol mol-1 máximo
  • Ruido RMS (típico a 370 ppm CO2 y 10 mmol mol-1 H2O):
    • a 5 Hz: 0.0034 mmol mol–1
    • a 10 Hz: 0.0047 mmol mol–1
    • a 20 Hz: 0.0067 mmol mol–1
  • Desviación a concentración ambiente (% de la lectura por °C a 20 mmol mol-1):
    • ±0.15% típica
    • ±0.30% máximo
  • Sensibilidad directa a CO2 (mol H2O/mol CO2):
    • ±0.02 típica
    • ±0.05 máximo

General

  • Tipo de Análisis: Espectroscopia infrarroja no dispersiva, absoluta
  • Almacenamiento de Datos: Dispositivo de almacenamiento USB extraíble de nivel industrial de 16 GB
  • Comunicación de Datos: Ethernet, Dispositivos Sincrónicos para Medición (SDM; >50 Hz), RS-232 (115,200 baudios; 20 registros por segundo como máximo), 6 DAC (0 a 5 V; 300 Hz)
  • Entradas: Cuatro canales de entrada analógica (diferenciales; bipolares; ±5 V; 300 Hz)
  • Rango de Temperatura Operativa: -25 a 50 °C (–40 a 50 °C; prueba de verificación disponible a pedido)
  • Requerimientos de Energía: 10.5 a 30 V CC
  • Consumo de Energía: 12 W nominales (hasta 30 W durante el inicio).
  • Detector: Seleniuro de plomo enfriado termoeléctricamente
  • Ancho de banda: 5, 10 o 20 Hz, seleccionable
  • Interfaz de Usuario: Basado en Windows®
  • Longitud del Cable: 5 metros (todos los cables); extensión de cable de 5 metros disponible

Cabezal del Analizador

  • Tamaño: 7.5 cm (36 in de diámetro), 31 cm (12.2 in) de longitud
  • Peso: 1.8 kg. (3.95 lb)

LI-7550 Unidad de Interfaz del Analizador

  • Tamaño: 35 cm × 30 cm × 15 cm (13.8 in × 12 in × 6 in)
  • Peso: 4.4 kg. (10 lb)

Módulo de Flujo 7200-101

  • Rango de Temperatura Operativa -25° a 50 °C
  • Requerimientos de Energía 10.5 a 30 V CC
  • Consumo de Energía <16 W nominales
  • Tasa de Flujo 15 LPM nominales
  • Tamaño 35 cm × 30 cm × 15 cm (13.8 in × 12 in × 6 in)
  • Peso 6.15 kg (13.55 lb)

Tubo de Muestreo Aislado

  • Longitud Hasta 1 metro
  • Diámetro Interior 5.33 mm
  • Diámetro Exterior 6.35 mm

Tubo de Muestreo con Capacidad de ser Calentado

  • Longitud 71.1 cm
  • Diámetro Interior 5.33 mm
  • Diámetro Exterior 6.35 mm
  • Rango de Temperatura Operativa -40° a 50 °C
  • Vataje de Salida 0.1 a 6 W
  • Relación de Densidad Calorífica (tubo corto o largo) 2:1
  • Peso 0.54 kg (1.2 lb)

7550-101 Interfaz de Sensor Auxiliar

  • Tamaño: 11.5 cm x 6.5 cm x 4.2 cm (4.5 in x 2.6 in x 1.7 in)
  • Peso: 0.39 kg (0.85 lb) incluyendo el soporte de montaje

Especificaciones sujetas a cambios sin previo aviso.


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