EC150 CO2/H2Oオープンパスガスアナライザ
革新的な設計
オープンパスの渦相関法システムの一部として、またはスタンドアロンのIRGAとして使用
気象 applications 水 applications エネルギー applications ガスフラックスと乱流 applications インフラ applications 土壌 applications

概要

Campbell ScientificのEC150は、渦相関法フラックス測定用に特別に設計されたオープンパスアナライザです。スタンドアロンのアナライザとして、二酸化炭素と水蒸気の絶対密度、気温、気圧を同時に測定します。別売のCSAT3A超音波風速計ヘッドを使用すると、3次元的な風速と音波温度を測定できます。

続きを読む

利点と特徴

  • 新しいコンフォーマルコーティングにより、腐食環境でも音波トランスデューサを保護
  • 独自の光学構成により、風による歪みを最小限に抑えたスリムな空力形状を実現
  • アナライザと音波風速計の測定は、共通の電子回路で同期される
  • 最大出力レート60Hz、帯域幅20Hz
  • 低消費電力、太陽光発電アプリケーションに最適
  • 低ノイズ
  • アクティブな熱制御なしで温度補償された測定が可能
  • 角度のついた窓で水を排出し、窓の汚れに強い
  • 現場での堅牢性
  • フィールドサービス可能
  • CO2, H2O、圧力、温度の幅広い範囲で、実際に使用されるすべての組み合わせで工場校正済み
  • 豊富な診断パラメータ
  • Campbell Scientific社製データロガーとの完全な互換性:現場での設定、構成、ゼロ・スパンはデータロガーから直接可能
  • 3つの音響経路から決定される音速;横風の影響を補正
  • 革新的な信号処理と変換器ウィックにより、降雨時の風速計の性能を大幅に向上

イメージ

 CSAT3A を搭載した EC150 ガス分析ヘッド (シリアル番号 2000 以上)
CSAT3A を搭載した EC150 ガス分析ヘッド (シリアル番号 2000 以上)
 CSAT3A を搭載した EC150 ガス分析ヘッド (シリアル番号 2000 以上)
オリジナル CSAT3A 付き EC150 ガス分析ヘッド (シリアル番号 2000 未満)
EC150 ガス分析ヘッド
CM250 アダプタ
EC150 をベースにしたオープンパス渦相関法システムの例。大きなボックスにデータロガーと電源が収納されています。
EC150 ガス分析ヘッド、CSAT3A (シリアル番号 2000 未満)、および EC100 電子機器をマストに取り付けた例
EC100 エンクロージャの底部にあるケーブルコネクタ部
EC150 と CSAT3A (オリジナル設計、シリアル番号 2000 未満) および取り付けブラケット
EC100 エンクロージャの取り付け、分解図
EC150 ガス分析ヘッドと IRGASON & EC150 ゼロ & スパン シュラウドを IRGASON & EC150 ラボ スタンドに取り付けた図
EC100 電子パネル
EC150の角度付き疎水性ウィンドウにより雨天時のパフォーマンスが向上

詳細

CSAT3Aには以下の出力があります:
  • Ux (m/s)*
  • Uy (m/s)*
  • Uz (m/s)*
  • ソニック温度 (℃)*
  • 音波診断*
EC150には以下の出力があります:
  • CO2密度(mg/m3)
  • H2O密度(g/m3)
  • ガスアナライザ診断
  • 周囲温度 (℃)
  • 大気圧 (kPa)
  • CO2信号強度
  • H2O信号強度
  • ソース温度 (℃)

*最初の5つの出力にはCSAT3A音波風速計ヘッドが必要です。

仕様

動作温度範囲 -30° ~ +50°C
校正圧力範囲 70 ~ 106 kPa
入力電圧範囲 10 ~ 16 Vdc
消費電力 5 W (定常状態および電源投入時) 25⁰C
測定レート 60 Hz
出力帯域幅 5, 10, 12.5, 20 Hz (ユーザーによるプログラム可能)
出力オプション SDM, RS-485, USB, アナログ (CO2、 H2O のみ)
補助入力 気温と気圧
ガス分析装置/音波容積分離 5.0 cm (2.0 in.)
保証 3年間または17,500時間の稼働 (いずれか早い方)
ケーブル長 EC150およびCSAT3AからEC100まで3m(10フィート)
重さ
  • 2.0 kg (4.4 lb) EC150ヘッドとケーブル用
  • 1.7 kg (3.7 lb) CSAT3Aヘッドとケーブル用
  • 3.2 kg (7.1 lb) EC100エレクトロニクス用

ガスアナライザ

パスの長さ 15.37 cm (6.05 in.)
質量密度を濃度に変換するために、温度 20°C および圧力 101.325 kPa を使用。

ガスアナライザ - CO2 パフォーマンス

-注意- 質量密度を濃度に変換するために、温度 20°C および圧力 101.325 kPaを使用。
正確度
  • 以下を前提とします: CO2スパン濃度が400ppm、H2Oスパン露点が12℃(16.7ppt)、ゼロ/スパン温度が25℃、ゼロ/スパン圧力が84kPa、その後の測定がスパン濃度またはその付近で行われたこと、温度がゼロ/スパン温度から±6℃以内であること、周囲温度がガス分析計の動作温度範囲内であること。
  • 1% (較正残差の標準偏差)
精度RMS(最大) 0.2 mg/m3 (0.15 µmol/mol)

精度検証テストの公称条件: 25°C、86 kPa、400 μmol/mol CO2、露点 12°C、帯域幅 20 Hz。
校正範囲 0 ~ 1,000 μmol/mol (0 ~ 3,000 µmol/moleリクエストに応じて利用可能)
温度によるゼロドリフト(最大) ±0.55 mg/m3/°C (±0.3 μmol/mol/°C)
温度によるゲインドリフト(最大) 読み取り値の±0.1% /°C
クロス感度(最大) ±1.1 x 10-4 mol CO2 /mol H2O

ガスアナライザ - H2O パフォーマンス

-注意- 質量密度を濃度に変換するために、温度 20°C および圧力 101.325 kPaを使用。
正確度
  • 以下を前提とします: CO2スパン濃度が400ppm、H2Oスパン露点が12℃(16.7ppt)、ゼロ/スパン温度が25℃、ゼロ/スパン圧力が84kPa、その後の測定がスパン濃度またはその付近で行われたこと、温度がゼロ/スパン温度から±6℃以内であること、周囲温度がガス分析計の動作温度範囲内であること。
  • 2% (較正残差の標準偏差)
精度RMS(最大) 0.004 g/m3 mmol/mol (0.006 mmol/mol)

精度検証テストの公称条件: 25°C、86 kPa、400 μmol/mol CO2、露点 12°C、帯域幅 20 Hz。
校正範囲 0 ~ 72 mmol/mol (露点38℃)
温度によるゼロドリフト(最大) ±0.037 g/m3/°C (±0.05 mmol/mol/°C)
温度によるゲインドリフト(最大) 読み取り値の±0.3%/°C
クロス感度(最大) ±0.1 mol H2O/mol CO2

超音波風速計 - 正確度

オフセットエラー
  • < ±8.0 cm s-1 ( ux, uy)
  • < ±4.0 cm s-1 ( uz)
  • ±0.7° 水平方向の風が 1 m s-1 (風向)
ゲインエラー
  • 読み取り値の< ±2% (風向が水平±5°以内の場合)
  • 読み取り値の< ±3% (風向が水平±10°以内の場合)
  • 読み取り値の< ±6% (風向が水平±20°以内の場合)
測定精度 RMS
  • 1 mm s-1 ( ux, uy)
  • 0.5 mm s-1 ( uz)
  • 0.025°C (音波温度用)
  • 0.6° (風向)
音速 3つの音響経路から判定 (横風の影響を補正済み)
革新的な超音波信号処理とユーザーが取り付け可能なウィックにより、あらゆる降雨状況下でも風速計の性能が大幅に向上します。

周囲温度

メーカー BetaTherm 100K6A1IA
総合正確度 ±0.15°C (-30°C ~ +50°C)

互換性

注意: 以下は代表的な互換性情報を示しています。互換性のある製品や互換性のない製品をすべて網羅したリストではありません。

Data Loggers

製品 互換性 注意
CR1000 (リタイア)
CR1000X (リタイア)
CR300 (リタイア)
CR3000 (リタイア)
CR310
CR350
CR6
CR800 (リタイア)
CR850 (リタイア)

ダウンロード

EasyFlux DL for CR6OP v.2.01 (98.2 KB) 21-07-2022

CR6 datalogger program for Campbell open-path eddy-covariance systems.

更新履歴をみる

ECMon v.1.6 (10.7 MB) 29-03-2016

EC100-Series Support Software.


EC100 OS v.8.02 (560 KB) 14-10-2019

EC100 Operating System.

Watch the Video Tutorial: Updating the EC100 Operating System.

更新履歴をみる

Device Configuration Utility v.2.31 (47.0 MB) 18-12-2024

A software utility used to download operating systems and set up Campbell Scientific hardware. Also will update PakBus Graph and the Network Planner if they have been installed previously by another Campbell Scientific software package.

Supported Operating Systems:

Windows 11 or 10 (Both 32 and 64 bit)

更新履歴をみる

CSAT3H Heater Controller v.14.2 (46 KB) 02-02-2021

The CSAT3H Heater Controller ships with this encrypted program. This program is for the unlikely event that the program needs to be re-installed or updated to a newer version. Please contact Campbell Scientific if you have questions about the program or would like the algorithm modified for a specific application.


CSAT3H Heater Controller v.14.2 (46 KB) 02-02-2021

The CSAT3H Heater Controller ships with this encrypted program. This program is for the unlikely event that the program needs to be re-installed or updated to a newer version. Please contact Campbell Scientific if you have questions about the program or would like the algorithm modified for a specific application.


EasyFlux DL for CR1000XOP v.2.01 (98.2 KB) 21-07-2022

CR1000X datalogger program for Campbell open-path eddy-covariance systems.

更新履歴をみる

よくある質問

EC150に関するよくある質問の数: 21

すべて展開すべて折りたたむ

  1. Yes. A fine-wire thermocouple, such as a FW05, can be used.

  2. The EC150 and IRGASON® gas analyzer windows are polished, slanted at an angle, and coated with a hydrophobic material to prevent water from collecting on their surfaces. Wicks may also be used on the windows to promote capillary action and move water away from the window edges. Also, heaters in the snouts may be turned on to help minimize data loss because of precipitation and condensation events.

  3. The power requirement for the IRGASON® or EC150 with CSAT3A is 5 W at room temperature regardless of whether it is powering up or under steady-state operation.  At extreme cold or hot temperatures, the power requirement reaches 6 W.

  4. The factory calibration accounts for CO2 and H2O signal strengths down to 0.7. Therefore, to ensure quality data, windows should be cleaned before signal strengths drop below 0.7. 

  5. Selecting which barometer to use is the choice of the user. There is a direct correlation between the accuracy level of the barometer and its cost.

    • The basic barometer has an accuracy of ±1.5 kPa between 0° and 50°C.  Below 0°, the error increases linearly to ±3.7 kPa at -30°C.
    • The enhanced barometer offers an accuracy of ±0.15 kPa (-30° to +50°C).

    When choosing a barometer, consider the effect of pressure accuracy on flux calculations. For sensible heat flux, the barometric pressure is used to calculate the density of air, which directly scales the sensible heat flux. Therefore, if the barometric pressure measurement is off by 1%, then the sensible heat flux will be off by 1%.

    For CO2 flux, the EC150 and IRGASON® report CO2 as density. Thus, the barometric pressure is not used to directly calculate the flux. However, error in pressure measurements could cause an error in CO2 flux resulting from a CO2 span. During the span procedure, the user enters the “true CO2 value” as a CO2 concentration, which is later converted to density using the barometric pressure. Consequently, the error in CO2 measurements is directly proportional to the error in the barometric pressure measurement.

  6. The IRGASON® is an integrated open-path gas analyzer and sonic anemometer, whereas the EC150 is a separate open-path gas analyzer that may be paired with a CSAT3A sonic anemometer. Both instruments provide measurements that are synchronous or simultaneous, made possible by having one set of electronics, the EC100, controlling the execution of both gas and wind measurements. With its integrated design, the IRGASON® is able to make measurements exactly colocated, which means that a spatial correction does not need to be applied to fluxes. Unlike the IRGASON®, the EC150 has measurement volumes that have a small separation, which means a spatial correction must be applied.  

    For more detailed information, see the white paper “EC150, IRGASON, or EC155: Which CO2 and H2O Eddy-Covariance System Is Best for My Application?”   

  7. Factory recalibration is done on an as-needed basis. When diagnostic flags begin to appear and persist even after cleaning the analyzer and verifying its settings, a recalibration is needed. Additionally, if the performance of the analyzer has degraded, a recalibration is recommended.  

    One performance test is to check the absolute signal strength drift over the course of 1 year. Drift of a few percent per year is normal. If the annual signal strength drift is excessive, or if the signal strength is below 0.7 when the windows are clean, a factory recalibration is needed. Furthermore, if the ratio of the CO2 to H2O signal strength is not close to one, it may also be time for a factory recalibration. 

  8. For greatest accuracy, Campbell Scientific recommends that a zero and a span be done on the EC150 or IRGASON®. However, if a span gas is difficult to obtain, at the minimum, perform a zero on the analyzer.  Performing a zero will correct the majority of drift experienced by the analyzer. Follow the zero procedure in the analyzer’s manual for details.

  9. The frequency at which a zero/span should be done is highly dependent on site conditions; however, a monthly zero/span is a good starting point.  As a general guideline, monitor the optical drift of the instrument over time to determine how often a zero/span procedure needs to be performed. 

  10. The minimum height for the IRGASON® or EC150 should be approximately 2 m. Sensor placement below that height may result in a significant loss in frequency response. The maximum height depends on the available upwind fetch or footprint area.  As a general guideline for unstable boundary layer conditions, the height of the sensor should be less than the distance from the sensor to the outermost edge of the footprint area divided by one hundred. For example, if there is 500 m of available upwind fetch, the IRGASON® or EC150 should not exceed a height of 5 m.  Note that for neutral and stable conditions, the footprint area will grow.

ケーススタディ

Alaska: Eddy Covariance
Scientists and land-use managers have long recognized the importance of forest lands for their role......続きを読む

記事とプレスリリース


下記の製品は置き換えられました

Privacy Policy Update

We've updated our privacy policy.  詳細はこちら

Cookie Consent

Update your cookie preferences.  クッキーの設定を更新する