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




