针对动植物培养箱呼吸测热的多通道多组分气体分析仪的解决方案

一、应用背景

在 “双碳” 战略目标下，农业农村减排固碳已成为国家生态治理与农业高质量发展的核心方向，畜禽养殖温室气体排放管控、农田生态系统碳汇研究、优异种质资源创新与精准育种是当前农业与生命科学领域的重点攻关方向。

呼吸测热是量化动植物能量代谢、呼吸作用、碳收支水平的 “金标准”，通过精准监测生物呼吸过程中的 O₂消耗量、CO₂产生量及特征性气体排放，可直接计算生物的基础代谢率、产热量、呼吸商、能量利用率等核心指标，是作物抗逆育种、畜禽精准营养、果蔬保鲜、生态碳汇研究的核心技术支撑。当前，科研与产业端对高通量、多平行、高精度、长时程的呼吸代谢监测需求持续提升，对适配培养箱密闭微环境的气体分析设备提出了更高要求。

二、集成方案

本方案基于北京凯尔科技自主研发的BCC MGA 系列多通道多组分气体分析仪，构建 “培养箱环境调控 - 多通道低扰动采样 - 多组分高精度气体检测 - 代谢数据智能分析” 全闭环呼吸测热系统，实现动植物培养场景下呼吸代谢与产热特征的精准、高效、自动化监测。

本产品的核心检测单元为MGA系列多通道多组分气体分析仪，采用自主研发的非分散红外吸收法（NDIR）核心检测机芯，搭配高稳定性电化学、光离子化（PID）可选功能模块，单台设备可同步检测 O₂、CO₂、CH₄、C₂H₄、H₂O 等多组分气体，全面覆盖动植物呼吸作用、光合作用、代谢产热研究的全指标需求。本方案的核心优势在于国产化设备自主可控、零串扰高可靠数据、全场景高适配性、低扰动高保真监测。

三、核心应用场景

1.植物生理生态与作物遗传育种研究：适用于高校、农科院所的植物学、作物遗传育种、生态学实验室，针对水稻、小麦、玉米等粮食作物，果蔬、花卉等经济作物及拟南芥等模式植物的研究。

2.畜禽动物营养与低碳养殖研究：适用于畜牧兽医研究所、农业高校动物科技学院、规模化养殖企业研发中心，针对生猪、家禽、反刍动物、水产动物的营养代谢与碳排放研究。

3.果蔬采后生理与保鲜技术研究：适用于食品科学与工程学院、农产品保鲜研究所、生鲜龙头企业研发中心，针对果蔬、花卉、食用菌等鲜活农产品的采后保鲜研究。

4.昆虫与小型模式生物代谢研究：适用于昆虫学实验室、生物医药研发机构、公共卫生单位，针对农业害虫、媒介昆虫、啮齿类模式动物、斑马鱼等生物的代谢研究。

5.土壤微生物碳汇与生态毒理研究：适用于生态环境研究所、高校环境科学学院，针对土壤微生物代谢、陆地生态系统碳汇、土壤污染修复的研究。

四、产品特点

1.无需脱水，对样气直接加热检测，避免了脱水造成的SO2溶解于水的问题，提高了精准度

2.模块采用GFC技术，在气体干扰较强的复杂环境中，GFC技术有更好的适应性；

3.可以有数字输出接口RS485或模拟信号输出接口，支持0-5V输入；

4.气室加热，可达120℃。

五、产品性能指标

产品型号：MGA-3B

测量可选量程：0~10/50/100/500/1000 ppm等，也可定制；

精度：≤2％FS；

响应时间：T90≤60s；

漂移：≤ ±1％/24h；

检出限：0.1ppm（气体组分不同，检出限也会有所不同）

重复性：≤ ±1％FS

长：32cm

宽：30cm

高：9cm

重量:2.8kg