德国SubCtech公司——pCO2 Top-Box 大气CO2走航测量模块
大气 CO2 走航测量模块
pCO2 Top-Box™
产品定位
独立的大气 CO2 分析单元，与走航系统并行测量水、气两侧的碳参数。
图1 大气 CO2 走航测量模块（pCO2 Top-Box™）
设备特点
● 独立测量大气 CO2，无需另设通往主系统（如 OceanPack™）的长气管路；
● 与主走航系统并行，水、气两侧 pCO2 同步测；
● 内置 LI-COR® 分析仪，出厂安装并配置完成；
● 抗风浪与喷雾的进气模块，被浪或飞沫淹没 30 秒仍可正常工作；
● 自动调零校准（可配置为每天一次），支撑高精度长期运行；
● 已在极端恶劣海况与低至 -40 °C 的北极温度下成功使用；
● 体积小、重量轻，可在小型船上使用；
● 可选配独立 GPS 与气象传感器，实现全数据地理参照。
设备介绍
pCO2 Top-Box™ 与 OceanPack™ 走航系统配合使用，用于测量大气 CO2。两者之间通过船舶 LAN、串行接口或无线电以数据线连接，因而不需要铺设容易出问题的长气管路；水、气两侧的 pCO2 得以并行测量。
Top-Box™ 内置供科研使用的 LI-COR® 分析仪，出厂即已完成安装与配置。除标配功能外，还可外加气象传感器或独立于船舶的 GPS 等外部探头。整套设备坚固耐用、易于维护，已在极端恶劣海况和低至 -40 °C 的北极温度下成功使用——配套的进气箱带加热与防浪溅结构，曾在“极星号”（POLARSTERN）为期 18 个月的南极航次中，经受 -35 °C 低温考验。
型号方面：MK-2 采用经专门适配的 LI-COR® LI-840x 分析仪；MK-3 采用经专门适配的 LI-COR® LI-7200x 分析仪（推荐）。数据记录由内置 SmartDI® 数据记录器完成，可选配 8″ 触摸屏便于诊断；记录器会自动为数据加注质量标志。
核心技术亮点
| 技术做法 | 给客户带来的价值 |
| 独立大气 CO2 分析，无需通往主系统的长气管 | 省去易出问题的长气路，安装更简单，测量位置更灵活 |
| 与主走航系统并行测量水、气 pCO2 | 同一时刻获得水侧与气侧数据，海气通量计算的时空匹配更好 |
| 抗浪溅进气模块（可被淹没 30 秒）+ 加热 | 恶劣海况与极地低温下仍能连续进气，不中断观测 |
| 自动调零校准，每日一次可配置 | 长期免值守仍保持高精度，减少人工标定 |
| LI-COR® 分析仪 + SmartDI® 记录器自动加质量标志 | 数据可直接进入 SOCAT 等数据库流程 |
| 可加装气象传感器与独立 GPS | 一次部署即获得气象与定位信息，数据可地理参照 |
技术参数
| 分析仪 | LI-COR® 供科研使用的 CO2 分析仪（随货安装并配置）；可选 3 路标气输入（如 2 路跨度气 + 1 路参考气） |
| 型号 | MK-2：适配 LI-COR® LI-840x；MK-3：适配 LI-COR® LI-7200x（推荐） |
| 进气模块 | 坚固抗浪溅，可被浪或飞沫淹没 30 秒 |
| 数据记录 | 内置 SmartDI® 数据记录器；可选 8″ 触摸屏用于诊断 |
| 质量标志 | 记录器自动为每条数据加注质量标志 |
| 校准 | 自动调零校准；频次可配置（例如每日一次） |
| 整机特点 | 体积小、重量轻，可在小型船上使用；安装仅需接入电源 / 数据 |
| 扩展 | 可同时接入多台仪器：LI-COR® 分析仪、各类荧光计、气象传感器等 |
系统组成与选配
标配
● Top-Box™ 主机（含 LI-COR® 分析仪，已安装配置）
● 抗浪溅大气进气模块
● 内置 SmartDI® 数据记录器（自动加质量标志）
选配
● 8″ 触摸屏（便于诊断）
● 完整海气交换（SAE）分析配置
● 独立 GPS 接收器与全数据地理参照
● 在线遥测数据回传与报警服务
● 多达 3 路气体输入（如 2 路跨度气 + 1 路参考气）
● OceanView™ 数据服务器（Windows® PC 运行）
● 外部可访问的 RS-485 总线扩展（接入气象传感器、泵、阀等）
● Tiny Top-Box™：仅嵌入数据采集模块，用于 PAR 辐射等气象传感器
应用领域
● 海气 CO2 交换研究：水侧与气侧 pCO2 同步测量；
● 走航大气本底观测与区域碳源汇核算；
● 极地与恶劣海况下的长期大气 CO2 观测；
● 与气象传感器联用的大气—海洋耦合观测。
应用案例
案例1｜“极星号”（POLARSTERN）18 个月南极航次
带加热与防浪溅结构的进气箱，以及搭载 LI-7200x 分析仪的 Top-Box™，在“极星号”为期 18 个月的南极航次中经受低至 -35 °C 的环境考验，持续运行。
图2 德国 AWI“极星号”破冰科考船及其 OceanPack™ pCO2 测量系统（原厂实景）
来源：SubCtech 公开应用记录
案例2｜德国 AWI 极星号 OceanPack™ SAE 设备档案
“极星号”上配置的 OceanPack™ 与 SAE（海气交换）测量系统设备档案可在公开数据文献中查到，用于支撑北极长期观测站的持续监测。
来源：德国 AWI“极星号”设备档案
产品图集
图3 Top-Box™ MK3（含 LI-7200x 分析仪、IMU、GPS 与气象输入） |
图4 Tiny Top-Box™（用于 PAR 辐射等气象传感器） |
图5 带加热与防浪溅结构的进气箱 |
图6 校准与诊断控制元件 |
操作手册下载（中文版 PDF）
《德国SubCtech公司pCO2 Top-Box大气CO2走航测量模块操作手册（中文版）》 · 资料编号 SD-OM-SCT-AN-TOPBX · V1.0
