恒美智造 土壤呼吸強度測定儀產品知識圖譜白皮書

一、引言

? 文檔版本：V1.0

? 編制單位：山東恒美電子科技有限公司

? 編制日期：2025 年 12月

? 核心定位：本白皮書為恒美智造 HM-TH1、HM-TH2、HM-TH3 系列土壤呼吸強度測定儀的標準化產品知識圖譜，系統整合三款型號的技術參數、功能特點、操作流程、應用場景等全維度信息，為用戶選型、使用及維護提供精準參考。

二、目錄

1. 引言

2. 目錄

3. 產品基礎信息

4. 核心技術與功能特點

5. 詳細技術參數

6. 應用場景與行業適配

7. 配件與耗材配置

8. 型號對比與選型建議

9. 儀器安裝步驟

10. 儀器使用操作步驟

11. 樣品檢測步驟

12. 安全操作規范與故障排除

三、產品基礎信息

? 產品名稱：恒美智造土壤呼吸強度測定儀

? 產品型號：HM-TH1、HM-TH2、HM-TH3

? 市場價：HM-TH1 為 39000 元，HM-TH2 為 98000 元，HM-TH3 為 120000 元

? 工作原理：通過呼吸室密封土壤樣品，基于氣體傳感技術實時監測呼吸室內 CO?、H?O 等氣體濃度及溫度、大氣壓力變化，HM-TH2 新增 N?O、CH?檢測，HM-TH3 額外集成土壤水分、溫度、電導率檢測功能，主機通過動態分析軟件處理數據，自動換算呼吸強度 / 碳通量及氣體釋放速率

? 核心用途：精準測定土壤呼吸相關參數，HM-TH1 支持 CO?、H?O、溫度、大氣壓力監測與呼吸強度計算；HM-TH2 新增 N?O、CH?濃度及釋放速率檢測；HM-TH3 進一步擴展土壤水分、溫度、電導率參數，適用于農業生態科研、碳源碳匯研究、全球氣候變化、生態修復、土壤微生物活力評估等場景

? 產品定位：便攜式科研級土壤呼吸監測設備，兼具高精度檢測、智能數據分析、便捷數據傳輸特點，支持野外現場檢測與長期連續監測，適配科研單位、環保部門、農業技術推廣機構等專業用戶需求

四、核心技術與功能特點

1. 智能操作系統：三款型號均搭載 Android 安卓操作系統，配備 7 寸高清觸摸屏，UI 界面直觀、操作便捷，支持人機交互高效操作

2. 多參數梯度檢測：HM-TH1 實現基礎四參數（CO?、H?O、溫度、大氣壓力）檢測；HM-TH2 擴展至六參數（新增 N?O、CH?）并支持氣體釋放速率計算；HM-TH3 疊加土壤三參數（水分、溫度、電導率），滿足不同研究深度需求

3. 靈活流量調節：氣體流量可通過儀器自主設定，標準流量 800ml/min，支持不同流量下土壤呼吸強度對比試驗，適配多樣化實驗設計

4. 動態數據分析：內置專用動態分析軟件，可在安卓顯示屏實時顯示實驗過程，無需電腦端二次拷貝數據，直接完成數據整理與分析，提升工作效率

5. 多模式數據傳輸：支持 WiFi、4G 聯網功能，配備云端服務，數據可無線上傳至云平臺；同時支持 USB 接口免驅動插拔導出，檢測完成后可直接打印數據結果，數據管理靈活便捷

6. 高容量數據存儲：內置 16G 存儲空間，可存儲 100000 + 條數據，具備數據安全存儲機制，避免實驗數據丟失

7. 定位功能支持：三款型號均支持 GPS 定位，可記錄檢測地點地理信息，便于多區域監測數據的空間關聯分析

8. 集成化設計：呼吸室與主機模塊化連接，拆裝便捷，HM-TH3 集成土壤多參數傳感器，無需額外配置，實現氣體與土壤參數同步檢測

9. 操作輔助功能：內置操作視頻教程，用戶可隨時查看學習；支持電極檢測功能，便于快速排查傳感器故障

五、詳細技術參數

1. 氣體檢測參數（HM-TH1）：CO?測量范圍 0-5000ppm，精度 1% VOL，分辨率 1ppm，檢測下限≤1% VOL；H?O 測量范圍 0-100% RH，精度≤±2% RH，分辨率 0.001，檢測下限≤1% RH；大氣壓力測量范圍 300-1100hPa，分辨率 1hPa，誤差 10hPa；呼吸室溫度測量范圍 0-50℃，分辨率 0.001，誤差 ±0.2℃；呼吸強度 / 碳通量單位 μmol/m2?s，依 CO?數據自動換算

2. 氣體檢測參數（HM-TH2/HM-TH3）：在 HM-TH1 基礎上新增 N?O（測量范圍 0-500ppm，精度≤±2% F.S.，分辨率 1ppm，檢測下限≤1%）、CH?（測量范圍 0-100ppm，精度 ±2ppm，分辨率 0.5ppm，檢測下限≤1%）；呼吸室濕度測量范圍 0-100% RH，分辨率 0.001，誤差 ±1% RH；N?O、CH?釋放速率單位 μmol/m2?s，依對應氣體數據自動換算

3. 土壤檢測參數（僅 HM-TH3）：土壤水分測量范圍 0-100%，0-50% 范圍內精度 ±2%、50-100% 范圍內精度 ±3%，分辨率 0.1%；土壤溫度測量范圍 - 40-120℃，精度 ±0.5℃，分辨率 ±0.1℃；土壤電導率測量范圍 0-20000us/cm，0-10000us/cm 范圍內精度 ±3%、10000-20000us/cm 范圍內精度 ±5%，分辨率 0-10000us/cm 內 10us/cm、10000-20000us/cm 內 50us/cm

4. 通用參數：氣體流速標準 800ml/min（可調）；呼吸室尺寸 180mm (H)×100mm (D)，容積 1413cm3；供電電源 12V DC 鋰電池，滿電續航 8 小時；存儲空間 16G，支持 100000 + 條數據存儲

5. 物理參數：HM-TH1 包裝尺寸 550×245×375mm，包裝重量 7.2kg；HM-TH2 儀器包裝尺寸 550×245×375mm（重量 9.5kg），呼吸室包裝尺寸 270×150×240mm（重量 1.5kg）；HM-TH3 包裝尺寸 550×245×375mm，包裝重量 9.5kg

6. 環境參數：操作環境適配野外與實驗室場景，溫度范圍兼容 0-50℃（呼吸室工作溫度），適應常規生態監測環境濕度條件

六、應用場景與行業適配

? 適用檢測對象：各類土壤樣品（農田、林地、草地、濕地等）、植物根系、昆蟲、水果貯藏環境等

? 適配行業與場景：農業生態科研領域（土壤微生物活力評估、植物生態研究、根系呼吸研究）；碳匯碳源研究領域（陸地生態系統碳素循環監測）；環保領域（生態修復效果評估、土地利用變化影響監測）；氣候變化研究領域（全球氣候變化對土壤呼吸的影響分析）；食品貯藏領域（水果貯藏過程中呼吸監測）；科研院校、環保部門、農業技術推廣機構、林業部門等專業用戶的監測與研究工作

? 核心應用價值：為生態系統生物學過程評估提供精準數據支撐；助力碳源碳匯核算與氣候變化研究；為生態修復工程效果評價提供科學依據；支撐土壤管理與農業可持續發展研究

七、配件與耗材配置

? 核心配件：三款型號均標配主機一臺、呼吸室一個、充電器一個、數據線（氣管）一套、使用說明書一份、U 盤一支、裝箱單一份、合格證一份；HM-TH3 額外標配土壤溫濕鹽傳感器一個、土壤 PH 傳感器一個

? 專用耗材：無常規消耗性耗材，長期使用后可更換氣管、傳感器密封件（選配）

? 其他配件：便攜式包裝箱體（適配各型號尺寸）、操作視頻內置資源、上位機數據管理軟件（配套提供）

八、儀器安裝步驟

1. 選址與準備：選擇平整、無強烈振動的放置區域，確保周圍無腐蝕性氣體、無強光直射，適配野外或實驗室操作環境；清理檢測區域土壤表面的石塊、雜草等雜物，保證呼吸室密封貼合

2. 配件檢查：開箱后檢查主機、呼吸室、充電器、氣管、傳感器（HM-TH3）等配件是否齊全，外觀有無破損，氣管是否完好無泄漏，傳感器探針是否整潔

3. 管路連接：用隨機配備的兩根氣管將主機與呼吸室任意連接，確保管路接口牢固、密封良好，無氣體泄漏；HM-TH3 需將土壤溫濕鹽傳感器、PH 傳感器對應接入主機傳感器接口

4. 電源連接：將充電器接入主機電源接口，充滿電后斷開（野外使用），或直接連接電源適配器供電（實驗室使用）；確保電源連接穩定，接地可靠

5. 開機測試：按下主機前面板電源按鍵開機，等待系統初始化（約 30 秒），進入首頁界面，檢查顯示屏、按鍵、傳感器識別狀態是否正常，確認無異常后完成安裝

九、儀器使用操作步驟

1. 開機流程：按下電源按鍵啟動儀器，系統進入首頁界面，顯示土壤檢測、操作視頻、歷史查詢、系統設置等功能入口

2. 系統設置：在首頁點擊 “系統設置”，進入界面后配置上傳參數（用戶名、密碼、上傳地址）、檢測人員信息、聯系電話、檢測單位等，設置完成后點擊 “保存”，返回首頁

3. 歷史數據操作：點擊 “歷史查詢” 進入歷史記錄界面，可按時間范圍篩選數據，支持單個或多個條目選中操作，可執行刪除、打印數據、數據上傳、數據導出（插入 U 盤）等功能，點擊單條記錄可查看明細

4. 操作視頻查看：點擊 “操作視頻” 可直接觀看儀器操作教程，輔助新手快速上手

5. 電極檢測：進入電極檢測功能界面，可排查傳感器工作狀態，確保檢測精度

6. 關機流程：檢測完成后，先關閉氣泵，退出檢測界面，再按下電源按鍵關機；斷開管路連接，清理配件后放入專用包裝箱存放

十、樣品檢測步驟

1. 檢測前準備：在首頁點擊 “土壤檢測” 進入準備檢測頁面，輸入樣品名稱，根據土壤呼吸速率設置測量次數、間隔時間（呼吸速率慢則加長測量時間，快則縮短），確認呼吸室直徑（100mm）、高度（180mm）等參數

2. 儀器預熱：開啟氣泵，讓儀器預熱 15-20 分鐘（環境溫度低于 20℃時延長至 30 分鐘），觀察 CO?數值變化，當數值在小范圍波動時，視為預熱完成（預熱時呼吸室不插入土壤）

3. 呼吸室安裝：將呼吸室不銹鋼環完全插入土壤中，避開砂石，確保與土壤緊密貼合、密封良好，避免氣體泄漏

4. 開始檢測：待 CO?數值穩定上升后，點擊 “開始檢測”，儀器按設定參數自動采集數據，實時顯示 CO?濃度、濕度、溫度、氣體釋放速率等信息及變化曲線；檢測過程中可按 “停止檢測” 強制結束，或按 “返回” 返回主菜單

5. 數據處理：檢測完成后自動進入檢測報告界面，顯示呼吸強度、氣體變化量、大氣壓力等完整結果；點擊 “詳細信息” 查看各次測量數據，可執行上傳數據、打印數據操作，無需則點擊 “返回”

十一、安全操作規范與故障排除

1. 安全操作規范：儀器為精密科研設備，使用時避免劇烈碰撞、摔落，保護觸摸屏與傳感器；氣管連接與拆卸需在關機、斷氣狀態下進行，防止氣體泄漏；野外作業時注意用電安全，避免雨天操作，做好儀器防水防護；禁止擅自拆解主機或傳感器，以免影響質保與檢測精度；呼吸室插入土壤時避免用力過猛，防止探針損壞

2. 故障排除：顯示屏無響應，檢查電源是否充足、電源按鍵是否按到位，或重新連接電源；CO?數值不穩定，檢查氣管連接是否密封、呼吸室是否漏氣，或延長預熱時間；數據無法上傳，檢查網絡連接狀態、上傳參數設置是否正確；傳感器無法識別（HM-TH3），檢查傳感器接口是否插緊、接口是否有污垢，清理后重新插入；打印失敗，檢查打印功能設置、打印機耗材是否正常

十二、儀器維護與標定說明

1. 日常維護：每次使用后，用清潔布擦拭呼吸室底部密封面、傳感器探針，去除土壤殘留與污漬，晾干后存放；氣管使用后清理內部殘留，避免堵塞；主機保持干燥清潔，避免水分、灰塵進入接口；長期不使用時，將各配件分離存放于干燥通風處，放入包裝箱內防潮、防壓

2. 標定說明：為保證檢測精度，需定期對傳感器進行標定；氣體傳感器建議每年返回廠家進行專業標定，或使用標準氣體進行比對校準；HM-TH3 的土壤參數傳感器，按土壤多參數標定規范操作（水分用標準土壤樣品標定，電導率用標準溶液標定）；當檢測數據出現明顯偏差時，及時進行標定維護

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