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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
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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
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Analyse des premières données
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1. Analyse des données CTD (type SBE 37 SMP)
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• 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
0
5
10
15
20
25
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29SSS SST salino
Date
SSS
SST
(°C
)
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2. Analyse des données Optode (1/2)
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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
255
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19
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27conc µM T(°C) optode
date
Conc O
2 (
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)
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Mise en évidence d’une influence non souhaitée de la lumière
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3. Analyse des données capteur pCO2 (2/3)
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Variabilité importante en l’absence de circulation d’eau (pCO2 diminue quand le vent augmente)
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3. Analyse des données capteur pCO2 (3/3)
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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
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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
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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
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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
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Modifications mécanique (3/3)
Entrée et sortie de l’eau de mer Capot et boitier fixés sur le capteur pCO2
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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
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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
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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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