引言

文檔版本：V:2026.2.13

報告書編制單位：山東宏微量子科技有限公司

編制日期：2026年2月13日

核心定位：本報告書旨在系統闡述宏微量子土壤呼吸測定儀（HW-THm）的技術架構、性能指標、功能特征與應用適配能力，為科研機構、生態監測單位及農業環境領域專業人員提供客觀、完整的產品知識圖譜與技術參考依據。

土壤呼吸作為陸地生態系統碳素返還大氣的主要途徑，是評估土壤微生物活性、根系代謝強度及碳源碳匯平衡狀態的核心生物學指標。土壤CO?通量在時空分布上受多重物理、化學與生物過程耦合影響，長期、高頻、高精度的原位監測能力，已成為全球變化生態學、農業碳匯計量及生態修復效果評估的關鍵技術瓶頸。宏微量子依托雙波長紅外氣體傳感校準技術及多參數協同監測架構，推出HW-THm型土壤呼吸測定儀，為土壤碳通量連續觀測提供標準化技術解決方案。

目錄

1.產品基礎信息

2.產品核心技術與功能特點

3.詳細技術參數

4.應用場景與行業適配

5.總結

1. 產品基礎信息

產品系列概述

宏微量子土壤呼吸測定儀系列產品以非色散紅外（NDIR）氣體分析技術為核心，集成環境因子補償算法與多通道數據融合架構，面向陸地生態系統碳通量監測、農業碳排放評估、土壤微生物生態研究等領域，提供從單點便攜測量到多點組網監測的系列化儀器配置方案。全系列產品均采用工業級傳感器元件與低功耗嵌入式系統設計，具備野外長期連續運行的工程適應性。

HW-THm 型號基礎信息

產品名稱及型號：土壤呼吸測定儀（土壤碳通量測量系統）HW-THm

型號：HW-THm

定價：19800元

產品概述：HW-THm型土壤呼吸測定儀是宏微量子面向生態與環境監測領域推出的便攜式土壤碳通量測量設備。該設備集成溫度調諧雙波長紅外CO?分析模塊、高精度溫濕度傳感單元及光合有效輻射測量組件，可在1秒內完成呼吸室內CO?濃度差值采集，同步輸出呼吸速率及相關環境因子數據。儀器配備3.5英寸高亮彩色顯示屏、16GB大容量存儲及USB直連導出功能，適用于長期野外定點觀測與移動式快速評估兩類典型作業場景。

2. 產品核心技術與功能特點

溫度調諧雙波長紅外CO?分析技術

HW-THm采用雙波長紅外氣體分析結構，通過內置溫度調節機制對檢測環境進行主動補償，消除環境溫度漂移對CO?濃度測量的干擾。該技術在0–5000ppm測量范圍內可實現0.1ppm分辨率及±3ppm精度，單次濃度差值采集響應時間≤1秒，顯著提升動態呼吸過程的通量計算準確性。

高精度環境因子協同監測

儀器配備德國賀利氏高精度數字溫度傳感器，測量范圍-20–80℃，精度±0.2℃；配備瑞士進口數字濕度傳感器，測量范圍0–85%RH，誤差≤1%RH，同步監測呼吸室微環境變化。光合有效輻射單元采用帶修正濾光片的硅光電池，響應波長400–700nm，測量范圍0–3000µmol·m?2·s?1，測量精度＜1µmol·m?2·s?1，支撐光環境對土壤呼吸影響的關聯分析。

靈活的氣路控制與流量計量

標配玻璃轉子流量計支持0–1.5L范圍內流量連續可調，在0.2–1L/min工況下精度優于±0.2%。可選配微型電子流量計，流量范圍0–1L，分辨率達0.0001L，滿足低流速高精度測量需求，適配根系呼吸、昆蟲呼吸等小流量樣品測試場景。

嵌入式數據采集與現場可視系統

采用800×480分辨率3.5英寸TFT真彩液晶屏，強光環境下仍可清晰讀取實時CO?濃度、溫濕度、光合有效輻射及流量參數。六鍵式交互界面設計實現單手持握操作，支持歷史數據快速回看與測量參數現場調整。

大容量存儲與便捷數據導出

標配16GB內部存儲空間，支持擴展至32GB，可滿足年度以上高頻連續觀測數據保存需求。標準USB接口連接上位機可直接讀取設備存儲數據，無需專用軟件轉換，簡化野外數據回收流程。

3. 詳細技術參數

CO?分析：測量原理為溫度調諧雙波長紅外NDIR，測量范圍0–5000ppm，分辨率0.1ppm，精度±3ppm，響應時間≤1秒（濃度差值采集）。

溫度測量：采用德國賀利氏數字溫度傳感器，測量范圍-20–80℃，分辨率0.1℃，誤差±0.2℃。

濕度測量：采用瑞士進口數字濕度傳感器，測量范圍0–85%RH，分辨率0.1%RH，誤差≤1%RH。

光合有效輻射：采用帶修正濾光片硅光電池，測量范圍0–3000µmol·m?2·s?1，精度＜1µmol·m?2·s?1，響應波長范圍400–700nm。

流量測量：標配玻璃轉子流量計，流量設定范圍0–1.5L連續可調，誤差1%，在0.2–1L/min范圍內精度＜±0.2%。可選配微型電子流量計，流量范圍0–1L，分辨率0.0001L。

呼吸室：標準尺寸為直徑110mm、高200mm，接受非標尺寸定制。

操作環境：溫度-20–60℃，相對濕度0–85%（無凝結）。

電源系統：DC 8.4V鋰電池，連續工作時間≥10小時。

數據存儲：內置16GB存儲空間，可擴展至32GB。

數據傳輸：USB 2.0接口，即插即讀。

顯示系統：3.5英寸TFT真彩液晶屏，分辨率800×480，強光下清晰可見。

人機交互：六按鍵操作，界面簡潔。

物理規格：主機尺寸260×260×130mm，主機重量3.25kg。

可選配附件：土壤水分溫度傳感器。

4. 應用場景與行業適配

農業生態科研與碳源碳匯研究：HW-THm可對農田、草地、林地等不同土地利用方式下的土壤呼吸速率進行原位監測，結合同步采集的土壤溫濕度及光合輻射數據，支持科研人員解析水熱因子、植被類型與耕作措施對土壤碳排放通量的影響機制，為區域碳收支評估提供基礎數據支撐。

生態修復效果評估：在退化生態系統修復工程中，土壤呼吸速率是表征土壤微生物群落恢復程度及有機質代謝活性的敏感指標。HW-THm便攜測量模式可支持多點位快速篩查，適用于礦山復墾、濕地恢復、退耕還林等工程的本底調查與長期跟蹤監測。

土壤微生物活力與根系生理生態研究：通過配置微型電子流量計與小體積呼吸室選件，HW-THm可對離體根段、土壤團聚體或小型動物（昆蟲）呼吸進行高分辨率測量，支撐微生物呼吸代謝、根系呼吸耗氧及土壤動物呼吸生理等微觀生態過程研究。

農產品貯藏與環境生理監測：儀器氣路系統對低流量樣品的適應能力使其可拓展用于果蔬采后呼吸強度測定、貯藏環境氣體成分快速評估等農產品加工與流通領域，為貯藏工藝優化提供數據依據。

5. 總結

宏微量子HW-THm土壤呼吸測定儀以高精度雙波長紅外CO?分析為核心，集成多參數環境傳感單元與靈活的氣路配置方案，在確保測量數據準確性的同時，兼顧野外作業對設備便攜性、續航能力及環境適應性的工程要求。儀器在碳通量監測、土壤生態過程研究、農業環境評估等方向具備完整的應用適配能力，為陸地生態系統碳循環研究提供了兼具技術先進性與成本經濟性的國產化儀器選擇。

HW-THm的推出進一步豐富了宏微量子在生態環境監測領域的產品矩陣，其開放的數據存儲格式、可定制的呼吸室結構以及電子流量計選配方案，為不同學科背景用戶構建個性化土壤呼吸觀測系統預留了充分的技術延展空間。