[發(fā)明專利]用于雙分析器氣體交換系統(tǒng)的偏置補(bǔ)償技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210020517.8
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102608262A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·威爾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 利康股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于雙分析器氣體交換系統(tǒng)的偏置補(bǔ)償技術(shù)。

背景

本發(fā)明一般地涉及氣體交換觀測系統(tǒng)，且更具體地涉及含有帶有優(yōu)化的氣流交換配置來補(bǔ)償分析器偏置的雙分析器的開路的光合測量系統(tǒng)。

植物光合作用、蒸騰和呼吸測量一般用測量氣體交換測得。寬泛地，可用開路的或閉路的系統(tǒng)來執(zhí)行氣體交換測量。開路的氣體交換系統(tǒng)將植物的一部分或有時是全部放置在樣本室內(nèi)。具有已知濃度的流動氣體(用于光合作用的CO₂以及用于呼吸作用的H₂O)以已知的質(zhì)量流速被注入樣本室。這個氣流在下文中被稱為室流入物。在室出口處測量氣體濃度，且該出口處氣流在下文中稱為室流出物。在穩(wěn)定的狀態(tài)假設(shè)下，流入物和流出物之間的濃度差，以及質(zhì)量流速，則被用于計(jì)算氣體交換的速率(如，使用CO₂差異計(jì)算光合作用以及使用H₂O差異計(jì)算呼吸作用)。

較低的光合作用以及呼吸作用速率的氣體交換測量，尤其是在較小的葉子區(qū)域處，需要對于流入物和流出物濃度之間的微小差異的準(zhǔn)確測量。然后使用這些絕對濃度的被計(jì)算出來的差異來計(jì)算光合作用和呼吸作用速率。

開路的氣體交換系統(tǒng)一般使用一個或兩個氣體分析器。單分析器系統(tǒng)使用閥門來將流過單分析器的流從室流入物交換為室流出物，然后換回來。雙分析器系統(tǒng)使用一個分析器來測量室流入物，使用另一個分析器來測量室流出物。

雙分析器系統(tǒng)中的基本復(fù)雜化因素是一個分析器可能與另一個分析器有偏置。由于分析器組件的老化或者操作環(huán)境的變化，這個偏置一般是很慢地變化的。另外，這個偏置可能是正在測量的絕對濃度的函數(shù)。任何分析器偏置人為地表現(xiàn)為氣體交換。因此，雙分析器系統(tǒng)必須具有用于補(bǔ)充這些分析器偏置的機(jī)構(gòu)。單分析器系統(tǒng)并沒有受到這個的影響，因?yàn)槭褂猛粋€分析器測量流入物和流出物流。

因此，理想的是提供克服上述以及其他問題的系統(tǒng)與方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供使用優(yōu)化的氣流交換配置來補(bǔ)償雙分析器偏置誤差的系統(tǒng)與方法。

各實(shí)施例提供在雙分析器氣體分析系統(tǒng)中補(bǔ)償分析器偏置的系統(tǒng)與方法。各實(shí)施例約比雙分析器系統(tǒng)的已知方法快兩倍；所減少的時間轉(zhuǎn)換為整體更快的氣體交換測量。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了用在氣體交換分析系統(tǒng)中的傳感器。該傳感器一般地包括界定樣本的用于分析的測量體積的樣本室，所述樣本室具有與氣體源相耦合的氣體入口端，以及氣體出口端。所述傳感器還一般地包括被配置為測量氣體濃度的第一氣體分析器、被配置為測量所述氣體的濃度的第二氣體分析器、以及氣流交換設(shè)備，其具有與所述樣本室的氣體出口端相耦合的第一輸入端、與氣體源相耦合的第二輸入端、與所述第一氣體分析器相耦合的第一輸出端、以及與所述第二氣體分析器相耦合的第二輸出端。在一般操作中，響應(yīng)于控制信號，該氣流交換設(shè)備自動地在第一配置和第二配置之間轉(zhuǎn)換，其中在第一配置中所述氣流交換設(shè)備將第一輸入端與第一輸出端相耦合、將第二輸出端和第二輸入端相耦合，且其中在第二配置中所述氣流交換設(shè)備將第一輸入端和第二輸出端相耦合、將第二輸入端和第一輸出端相耦合。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了在氣體交換分析系統(tǒng)中使用的傳感器頭。該傳感器頭一般地包括界定樣本的用于分析的測量體積的樣本室，所述樣本室具有與氣體源相耦合的氣體入口端，以及氣體出口端。所述傳感器頭還一般地包括被配置為測量氣體濃度的第一氣體分析器、被配置為測量所述氣體的濃度的第二氣體分析器、以及氣流交換設(shè)備，其具有與所述樣本室的氣體出口端相耦合的第一輸入端、與氣體源相耦合的第二輸入端、與所述第一氣體分析器相耦合的第一輸出端、以及與所述第二氣體分析器相耦合的第二輸出端。在一般操作中，響應(yīng)于控制信號，該氣流交換設(shè)備自動地在第一配置和第二配置之間轉(zhuǎn)換，其中在第一配置中所述氣流交換設(shè)備將第一輸入端與第一輸出端相耦合、將第二輸出端和第二輸入端相耦合，且其中在第二配置中所述氣流交換設(shè)備將第一輸入端和第二輸出端相耦合、將第二輸入端和第一輸出端相耦合。