CAPTEUR pCO2 CARIOCA ADAPTE A LA BOUEE BOUSSOLE Laurence Beaumont, T. Danguy, J. Gironnet, B....

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CAPTEUR pCO2 CARIOCAADAPTE A LA BOUEE BOUSSOLE

Laurence Beaumont, T. Danguy, J. Gironnet, B. Arnold.

INSU - Division TechniqueMeudon

Réunion BIOCAREX - Villefranche - 22/02/2013

2Réunion BIOCAREX - Villefranche - 22/02/2013

Plan de la présentation

1. Petit rappel2. Analyse des premières données3. Modifications du capteur pCO24. Conclusions et avancées

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Première mise à l’eau des capteurs


Capteur pCO2

Optode et salinomètre

Instruments: - Capteur pCO2 (DT-INSU)

- Optode (Aanderaa)- Salinomètre (SBE 37

SMP)

Dates: du 16 juillet au 13 aout 2012 (soit 28 jours)

Profondeur: -2 m


Analyse des premières données

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1. Analyse des données CTD (type SBE 37 SMP)


• Mesures de T° et de pression => OK

• Mesure SSS: discontinuité entre le 23/07 et le 06/08

Capteur remis à l’eau le 20/12/12 afin de tester son fonctionnement

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29SSS SST salino

Date

SSS

SST

(°C

)

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2. Analyse des données Optode (1/2)


Capteur remis à l’eau le 20/12/12

16/07/2012 00:00 26/07/2012 00:00 05/08/2012 00:00 15/08/2012 00:00250

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27conc µM T(°C) optode

date

Conc O

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µM

/kg)

SST

(°C

)

16/07/2012 00:00 23/07/2012 00:00 30/07/2012 00:00 06/08/2012 00:00 13/08/2012 00:0097

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27sat % T(°C) optode

% s

at

SST

(°C

)


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2. Analyse des données Optode (2/2)

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3. Analyse des données capteur pCO2 (1/3)


Mise en évidence d’une influence non souhaitée de la lumière

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Variabilité importante en l’absence de circulation d’eau (pCO2 diminue quand le vent augmente)

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Nécessité de modifier le capteur pCO2

Influence du manque de circulation d’eau

(pompage)

Influence de la lumière

+

Echangeur du capteur pCO2


Modifications du capteur pCO2

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Modifications du capteur pCO2Objectifs:

S’affranchir de la lumière extérieure Renouveler régulièrement l’eau devant la zone d’échange

Contraintes:

A partir du boîtier existant, ajouter un élément mécanique incluant:- une pompe,- une électronique de commande,- des piles d’alimentation.

Réduire au maximum l’encombrement et le poids du nouvel élément



Modifications mécanique (1/3) Etude et développement d’une mécanique permettant :

De réunir la nouvelle électronique, la pompe, un circuit de pompage de façon à ne pas modifier la compacité du capteur.

D’assurer la circulation de l’eau de mer devant la zone d’échange. De se protéger de la lumière

Capteur pCO2 existant (vue de coté)

Boîtier en Noryl (GFN3) : - faible absorption d’eau (stabilité mécanique)- densité = 1.3 => plus léger que les autres plastiques chargés en fibre de verre

Capot en PTFE noir chargé en graphite : - protection contre la lumière - faible adhérence des micro organismes

Schéma de principe


Modifications mécanique (2/3)

Admission

Evacuation

Circuit de pompage de l’eau de mer

Zoom de la zone d’échange

Entrée et sortie de l’eau de mer

Développement d’une nouvelle pompe à partir d’une pompe du commerce : changement du moteur afin d’avoir une consommation 10 fois inférieure au moteur d’origine (consommation de 70 mA)

Pompe Seabird : trop encombrante et gourmande en énergie


Modifications mécanique (3/3)

Entrée et sortie de l’eau de mer Capot et boitier fixés sur le capteur pCO2


Modifications électronique Etude et développement d’une électronique permettant :

D’assurer un pompage cyclique: 20 sec toutes les 20 min (pour une faible consommation)

De gérer une mise en marche extérieure au boîtier du capteur

Mise en marche de la pompe en retirant un aimant avant la mise à l’eau.

PompeCartes électroniques

Pile

Pompe cyclique

Mise en marche


Mise en place d’une

anode (protection contre la

corrosion)

Le capteur a été réinstallé sur la bouée le 14 février 2013.

Capteur pCO2 modifié

Réalisation des modifications (mécaniques/électroniques)

Tests de bon fonctionnement

Capteur pCO2 modifié complet avant mise à l’eau


Conclusions et avancées

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Conclusions et avancées3 prochains capteurs pCO2:

N’auront pas de boîtier supplémentaire : la pompe, l’électronique et les piles seront intégrées à l’intérieur du capteur pCO2.

Auront un encombrement et poids réduits. N’auront pas d’aimant : mise en marche de la pompe par le

microcontrôleur de la carte du capteur. Le pompage aura lieu une fois par heure

Contraintes:

Le capteur n°2 (boitier déjà fabriqué) sera réalisé en tenant compte des modifications du capteur 1: sous-traitant mécanique.

Les capteurs n°3 et 4 seront fabriqués en parallèle.


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