為了提供船隻有機會以低成本與低維修系統運作的想法,其產生的資料仍然能使用在科學應用項目上; 原型單元已在2000年被建立並進行現地測試,第二次現地測試完成於2004年;技術的發展由本公司R&D預算獨自籌措資金,但現地測試的航行時間例外。此系統以小型的固態固體電解質電池為基礎,電池根據Nernst方程式工作。
電池說明如下:
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連續的量測
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線性輸出
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不會漂移、不需後校正 ( post-calibration
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不需參考氣體
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對水蒸氣或氧氣不會妨礙靈敏度 ( cross-sensitivity )
設備安裝在船舶的海水循環內,經由序列介面連接電源供應器與電腦,在開關打開後20分鐘內設備可穩定工作。不需要攜帶氣體 (carrier gas) 也不用水流調整,反應時間少於3分鐘。
以下照片為原型單元,外箱是為研究目的而建立,當設備元件減少至僅海上實際需要可運作時,外箱大小將接近只有鞋盒大小。
本系統便於攜帶,前面面板上有用來做研究工作的閥門與連接器,實際上只有序列介面與電源供應器連接器是需要的。連接至船隻海水循環的出入水口是位於後面面板上。
第一次的現地測試是與德國 Institute for Baltic Research (IOW) 的 Bernd Schneider 博士共同合作安排。目標是設置我們的系統平行於典型的系統,為的是證實功能原理,比較產生的數值並且檢查一般的操作與適航性。這個試驗在2000年12月5日從 Baltic Sea 的Rostock 沿岸,在船上R/V A.-v.-Humboldt 執行。
此設備的控制在 Schneider 博士文章中有描述:
Kortzinger A, Thomas H, Schneider B, Gronau N, Mintrop L, Duinker JC, 1996 "At-sea intercalibration of two newly designed underway pCO2 systems", Mar. Chem., 52, p133-145 就如大部分遍佈世界的設備,是以 LiCorR IR-Spectrometer為基礎,它的功能原理是眾所皆知,並根據國際標準校正。
兩設備是被相同的水量供應所連接。
本次,我們以水過濾器與水流交叉架設,此模式並不適當而且經常堵塞。其間我們改變模式與第二次測試的結果,見下圖發現有所提升。
不同顏色的線條代表不同檔案紀錄,藍線是 MBARI 紀錄,MBARI 線條的中斷是由於自我校正經常觸發造成。
第二次現地測試是4年後與 Monterey Bay Aquarium Research Institute的Gernot Friederich 博士合作,兩次航行中,系統裝載unplugged and unserviced 無任何特別保護,航行數週前,檢查了標準CO2空氣鋼瓶與管路並且移除了數樣元件(如水過濾器- water filter ) ,沒有監測到飄移且不需校正。
系統經由導航到 MBARI,經歷兩天實驗室的確認 ( Mr. Friederich 以他的標準完成檢查)安裝在船上 R/V Point Lobos,此系統連接至相同的水迴路即 MBARI 系統,我們沿著 MBARI 例行航線,垂直海岸完成一天的旅程。