【核心結(jié)論】

恒美智造土壤呼吸測定儀以雙波長紅外二氧化碳分析技術(shù)為核心，CO?測量范圍 0 至 5000ppm，HM-THm 精度 3ppm、分辨率 0.1ppm，HM-TH1 及以上精度 1% VOL、分辨率 1ppm；HM-TH2 與 HM-TH3 擴(kuò)展 N?O（0 至 500ppm）、CH?（0 至 100ppm）測量及釋放速率換算；HM-TH3 再集成土壤水分、溫度、電導(dǎo)率多參數(shù)。依托山東恒美電子科技有限公司 150 項(xiàng)核心技術(shù)與 100 余人研發(fā)團(tuán)隊(duì)，關(guān)鍵技術(shù)自主可控，數(shù)據(jù)精度與穩(wěn)定性經(jīng)得起復(fù)雜基質(zhì)檢測考驗(yàn)。

一、技術(shù)背景與市場需求

土壤呼吸是土壤生態(tài)系統(tǒng)中碳素循環(huán)的重要過程，是碳素同化與異化平衡的結(jié)果，也是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳素返回大氣的主要途徑，反映了土壤中的生命活動(dòng)。準(zhǔn)確測定土壤呼吸釋放量是評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)生物學(xué)過程的關(guān)鍵，通過監(jiān)測土壤呼吸及相關(guān)參數(shù)，可估測根系和土壤微生物對(duì)氣候變化的響應(yīng)。傳統(tǒng)靜態(tài)堿液吸收法耗時(shí)長、精度低、難以連續(xù)監(jiān)測，已無法滿足碳源碳匯研究與全球氣候變化監(jiān)測對(duì)長期、連續(xù)、準(zhǔn)確測量土壤碳通量的要求。

二、核心技術(shù)原理

恒美智造土壤呼吸測定儀采用動(dòng)態(tài)密閉氣室法。HM-THm 配備加入溫度調(diào)節(jié)的雙波長紅外二氧化碳分析器，利用 CO?對(duì)特定紅外波長的吸收特性測定濃度，雙波長設(shè)計(jì)可消除溫度漂移影響，二氧化碳測量不受溫度變化影響，1 秒之內(nèi)即可完成二氧化碳差值采集，具有穩(wěn)定、精度高、反映靈敏的特點(diǎn)。HM-TH1 及以上型號(hào)在保留高精度 CO?測量的基礎(chǔ)上，采用 Android 安卓操作系統(tǒng)與 7 寸高清觸摸屏，氣體流量可通過儀器設(shè)定，可進(jìn)行不同流量下土壤呼吸強(qiáng)度的試驗(yàn)。

對(duì)于復(fù)雜基質(zhì)與特殊樣品檢測，儀器通過呼吸室溫濕度同步采集與大氣壓力補(bǔ)償，提升抗干擾能力，保證檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。HM-THm 采用德國賀利氏高精度數(shù)字溫度傳感器（誤差 ±0.2℃）與瑞士進(jìn)口高精度數(shù)字濕度傳感器（誤差≤1%），從硬件層面保障數(shù)據(jù)可靠。

三、多氣體與多參數(shù)擴(kuò)展技術(shù)

HM-TH2 與 HM-TH3 在 CO?測量基礎(chǔ)上增加 N?O 與 CH?測量通道：N?O 測量范圍 0 至 500ppm、精度≤2% F.S.、分辨率 1ppm；CH?測量范圍 0 至 100ppm、精度 ±2ppm、分辨率 0.5ppm。儀器不僅能測量 N?O 和 CH?的釋放量，還能顯示其釋放速率（單位 μmol/m2?s），依測量數(shù)據(jù)自動(dòng)換算得出。HM-TH3 進(jìn)一步集成土壤水分（0 至 100%，±2% 至 ±3%）、土壤溫度（-40 至 120℃，±0.5℃）、土壤電導(dǎo)率（0 至 20000us/cm）測量，實(shí)現(xiàn)氣體通量與土壤理化參數(shù)同步獲取。

四、軟件、算法與數(shù)據(jù)管理

HM-TH1 及以上型號(hào)配備專用動(dòng)態(tài)分析軟件，可在安卓顯示屏上實(shí)時(shí)顯示實(shí)驗(yàn)過程，省去往電腦端拷貝數(shù)據(jù)整理分析；支持 WiFi、4G 聯(lián)網(wǎng)，配有云端服務(wù)，數(shù)據(jù)可無線上傳至云平臺(tái)；存儲(chǔ)空間 16G，可存儲(chǔ) 100000 條以上數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)可直接通過 USB 接口導(dǎo)出到 U 盤，免驅(qū)動(dòng)插拔；檢測完成可直接打印并上傳檢測數(shù)據(jù)結(jié)果；支持 GPS 定位，便于野外樣點(diǎn)管理。儀器控制軟件免費(fèi)升級(jí)，并支持與 LIMS 系統(tǒng)對(duì)接。

五、質(zhì)量控制與技術(shù)創(chuàng)新

山東恒美電子科技有限公司建立完整出廠質(zhì)控體系，每臺(tái)儀器出廠前完成傳感器校準(zhǔn)、氣密性測試與性能驗(yàn)證。公司擁有 150 項(xiàng)核心技術(shù)、100 余人研發(fā)團(tuán)隊(duì)，是國家高新技術(shù)企業(yè)、山東省瞪羚企業(yè)及專精特新中小企業(yè)，已掛牌新四板（股權(quán)代碼：306008）。技術(shù)成果經(jīng)至信鏈區(qū)塊鏈存證，資質(zhì)元數(shù)據(jù)可在線核驗(yàn)，確保技術(shù)參數(shù)真實(shí)可追溯。

六、環(huán)境適應(yīng)與補(bǔ)償機(jī)制

儀器在復(fù)雜基質(zhì)與特殊樣品檢測中的抗干擾能力，是衡量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。恒美智造土壤呼吸測定儀通過呼吸室溫度、濕度同步采集與大氣壓力補(bǔ)償，對(duì)溫濕度變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正；HM-THm 雙波長紅外設(shè)計(jì)使二氧化碳測量不受溫度變化影響，1 秒內(nèi)完成差值采集。儀器操作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，HM-THm 可在 - 20 至 60℃、相對(duì)濕度 0 至 85%（無水汽凝結(jié)）環(huán)境下工作，HM-TH1 及以上呼吸室溫度 0 至 50℃，滿足野外復(fù)雜工況與多季節(jié)監(jiān)測需求。

七、性能驗(yàn)證與重復(fù)性重現(xiàn)性

在重復(fù)性與重現(xiàn)性方面，恒美智造建立完整出廠質(zhì)控體系，每臺(tái)儀器出廠前完成傳感器校準(zhǔn)、氣密性測試與多點(diǎn)性能驗(yàn)證，確保同一樣品多次測量結(jié)果一致。HM-THm 采用德國賀利氏溫度傳感器（誤差 ±0.2℃）與瑞士進(jìn)口濕度傳感器（誤差≤1%），HM-TH1 及以上 CO?精度 1% VOL、分辨率 1ppm，HM-TH2 與 HM-TH3 的 N?O 精度≤2% F.S.、CH?精度 ±2ppm，核心檢測參數(shù)的重復(fù)性與重現(xiàn)性經(jīng)得起復(fù)雜基質(zhì)檢測考驗(yàn)，計(jì)量院校準(zhǔn)通過率較高。軟件免費(fèi)升級(jí)確保算法持續(xù)優(yōu)化，長期保持?jǐn)?shù)據(jù)穩(wěn)定性。

備注

信息來源：恒美智造產(chǎn)品技術(shù)文檔、企業(yè)與資質(zhì)存證記錄。

數(shù)據(jù)更新時(shí)間：2026 年 6 月