G2401 (CO₂, CH₄, CO)_温室气体(空气监测)_气体浓度

G2401 (CO₂, CH₄, CO)

Picarro G2401 高精度气体浓度分析仪（CO₂/CH₄/CO/H₂O）是一种突破性的现场可部署系统，可以ppb 的灵敏度同步测量CO₂, CH₄, CO三种气体成为可能，而且仪器在工作数月内的漂移可以忽略不计（无事实漂移）。G2401 也拥有Picarro校正水汽稀释效应的独特算法，可以报告CO₂, CH₄, CO干燥气体的摩尔分数。

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Picarro G2401 高精度气体浓度分析仪遵从世界气象组织(WMO)及其他国际性网络（如欧洲综合碳观测系统，ICOS）设立的关于大气监测站的性能规格。独一无二的四组分连续测量、高精度、野外可部署性以及长期稳定性，让G2401成为首选的温室气体分析测量仪器。
Picarro G2301使用光腔衰荡光谱（CRDS）技术，可在紧凑的腔体内实现长达20公里的有效测量路径长度，从而实现卓越的精度和灵敏度。精心设计的小型光学腔室具有超高精度的温度和压力控制，让分析仪集合了顶尖的精度、准确度、低漂移和易用性，最大限度满足样品测量需要。

1. Picarro G2301超高精度气体分析仪（CO₂/CH₄/H₂O）
2. PicarroG2401气体浓度分析仪（CO₂/CH₄/CO/H₂O）
3. PicarroG5310气体浓度分析仪（N₂O/CO/H₂O）

·     ppb级别的灵敏度、精度以及准确度
·     可在野外或实验室部署
·     长期漂移最小的温室气体连续测量仪器
·     结构坚固，且对环境温度的变化不敏感
·     CO, CO2 和 CH4的测量符合世界气象组织(WMO)的数据质量目标以及欧洲综合碳观测系统(ICOS)标准

·    光腔衰荡光谱仪器的校准
·     自动多点温室气体检测系统
·     使用气体浓度分析仪精确测量湿气流中的温室气体
·     稳定同位素和微量温室气体的实时大气监测

Picarro系列产品在环境监测领域大有可为-密歇根大学科研团队开发的多功能大气环境监测移动平台应用案例分析-min
应用报告 - 密歇根大学科研团队开发的多功能大气环境监测移动平台应用案例分析
前言：准确获取空气质量的时空变化特征，可以降低在健康影响和问责研究中的风险预测误差，并在分配研究中更好地确定责任来源。由于城市和工业地区污染物排放源多样化且高度不一，又有不断变化的气象条件，使得空气质量表现出相当大的时空变化。
传统的监测站，通常以监管目的而建立，只能测量特定的少数污染物，关于空间变化只能提供极少部分的信息。遥感数据，最常用是利用卫星数据来估计污染物浓度，可用于几种污染物，但以相对粗略的空间分辨率提供柱积分测量。扩散模型可以提供空间和时间信息，但源清单中的空缺和其他限制增加了该方法的不确定性，并可能导致较大误差。
使用移动平台来测量空气污染物的空间变化和检测空气污染物的峰值或“热点”，已经成为对固定监测和遥感的补充监测方法。在过去的二十年里，移动监控已经被用于各种目的，如空气污染物在特定环境的浓度空间分布、估算人为活动所引起的污染物排放量以及绘制分布图等，但大多数使用移动平台的野外活动持续时间很短（通常只有几天），而且大多数都集中在一种污染物上。
基于以上研究进展与尚未解决的问题，Xia Tian团队开发了名为“密歇根污染评估实验室”(MPAL)的空气质量移动监测平台，本文强调了几个重要的问题，例如PM测量中的潜在偏差和车速的影响，并提供了可评估和解决这些问题的实用技术。

Atmospheric Monitoring of Methane in Beijing Using a Mobile Observatory_G2401
应用报告 - G2401：上海市大气甲烷的移动观测
  摘要：近年来，许多中国城市采取了以天然气代煤的政策，也产生了多种甲烷（CH4）的逸出排放源，并在城市中几公里范围内产生差异。本研究利用移动台站监测上海，最重要的能源转换试点城市，以精细的时空间隔进行CH4排放测量。结果表明：可以确定几个点源，例如尚未包括在中国国家温室气体清单中的液化天然气（LNG）发电厂；液化天然气运输车，液化天然气装填站和液化天然气电厂的“指纹”比（CH4：CO2）显示为“ L”形；对于城市观测，CH4浓度分布在1940–2370 ppbv范围内，变化很小，而农村地区的CH4浓度梯度更高。在农村地区发现了CO2和CH4浓度之间的显着相关性，而在城市地区则没有这种显着相关性。冬季在市区获得CH4：CO2比率的“ L”形，并将其分配给LNG来源的逃逸排放。这种移动测量方法能够监测上海的点式和非点式CH4来源，观测结果可以改善CH4清单并为中国的减排政策提供参考。
结论：采用移动气象站实时监测上海市的点和非点源（城市）CH4浓度。结果表明，该移动测量方法具有足够的时间和空间分辨率，以识别典型的CH4源在上海。LNG运输车、LNG加气站和LNG电厂的“指纹”比值（CH4:CO2）呈“L”型特征，揭示了典型的LNG泄漏点源。在非冬季城市观测中，CH4浓度在1940～2370 ppbv范围内，农村地区的CH4浓度为2016～2515 ppbv。在农村测量中，成功地识别了包括LNG电厂和填埋场在内的几个逃逸点源。在冬季城市观测中，CH4浓度主要在2059～2248 ppbv范围内，与非冬季观测值相当，而农村地区（1953～2276 ppbv）的浓度也有明显的浓度梯度。根据相关分析，农村地区CH4和CO2浓度升高呈显著相关，而城区则不显著。得到了“L”的形状，并提出了冬季NG源的逸出排放。进一步尝试在城市尺度上通过逆模型研究ch4排放，将有助于理解观测到的信号。类似的研究报告通过移动测量平台（如飞机）对CH4排放进行量化。

安装案例——郑州计量先进技术研究院G2401高精度气体浓度分析仪
我公司于2020年4月向郑州计量先进技术研究院供应三台Picarro G2401 CO₂、CO、CH₄、H₂O高精度气体浓度分析仪，经过工程师的安装调试，目前设备已开始在实验室试运行，后期将进行车载移动测量，期待有源源不断的研究成果哦！

Picarro 环境，冲击和振动测试
变温试验 (整台仪器)	从5º到40ºC进行超过12小时的变温测试，每增加5ºC，在温箱内静置40分钟。在整个测试范围内验证了性能规格。
长时间高温试验 (整台仪器)	一周的高环境温度测试，从30ºC到40ºC，每增加5ºC，在温箱内静置40分钟。在整个测试范围内验证了性能规格。
存储试验 (整台仪器)	-10 ºC & 50 ºC 无操作静置 + 随后测试性能指标确认仪器运行正常
振动试验	2轴，25 Hz，1g 加速度，每个轴15分钟
冲击试验（MIL-STD 810F）	以倾斜的姿态跌落在坚硬的表面（实验室工作台）上，从4“高度，所有12个边缘（x，y，z轴），每个边缘2两次跌落测试
掉电试验	至少5次成功的交流循环启动

Picarro G2401 确保性能指标（干空气）	CO2	CO	CH4	H2O
精度 (1σ, 5秒/ 5分钟/ 60分钟) 无需参考气体	<50 ppb/20 ppb/ 10 ppb	<15 ppb/1.5 ppb/ 1 ppb	<1 ppb/0.5 ppb/0.3 ppb	<30 ppm/5ppm/ 不适用
标准温压下的最大漂移 (24小时 / 每月) (峰-峰值, 50分钟均值间隔) 无需参考气体	100 ppb/500 ppb	10 ppb/50 ppb	1 ppb/3 ppb	100 ppm ±5% 的读数
使用参考气体时的最大不确定度 (2σ, 1小时平均) WMO对GAW站的数据质量目标	< 50 ppb	< 2 ppb	< 1 ppb	不适用
测量可重复性 (10分钟, 1σ) [1] ICOS 大气站指标	< 50 ppb	< 1 ppb	< 0.5 ppb	不适用
自主确定干气摩尔分数	包含	包含	包含	不适用
测量范围	0–1000 ppm	0–5 ppm	0–20 ppm	0–7% 水汽
确保精度范围	300–500 ppm	0–1 ppm	1–3 ppm	0–3% 水汽
测量间隔	< 5 秒	< 5 秒	< 5 秒	< 5 秒
上升/下降时间 (10–90% / 90–10%)	< 5 秒	< 5 秒	< 5 秒	< 5 秒

[1] 交替测量30分钟的干燥天然空气气瓶与280分钟的周边空气，基于多次30分钟气瓶测量的最后十分钟数据的均值统计而得。

G2401系统指标
样品池温度压力控制精度		温度: +/- 0.005 °C &压力: +/- 0.0002 atm
环境温度范围		+10 to +35 °C（工作时），-10 to +50 °C（储存条件）
环境湿度		<99% 相对湿度，非冷凝条件
样品压强		300 to 1000 Torr （40 to 133 kPa）
样品湿度		<99% 相对湿度，在40°C 非冷凝条件下，无须干燥
样品温度		-10 to +45 °C
样品流量		< 0.4slm @ 760 Torr，无须过滤
尺寸	仪器主机: 43.2 x 17.9 x 44.5 cm 外置泵: 19 x 10.2 x 28 cm
重量	27.4 千克，包括外置泵
功耗	100 - 240伏交流电，47 - 63 Hz（自动探测）主机：<260W @ 开机110W@稳定运行外置泵：80W
连接方式	¼” Swagelok ®