Acquisition en laboratoire et à l’Observatoire du Pic du Midi Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Sujet de stage : Modifications du mode de fonctionnement d’un analyseur de monoxyde de carbone pour améliorer la qualité des mesures Acquisition en laboratoire et à l’Observatoire du Pic du Midi

Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Remerciements Frank Roux, professeur à l’UPS et directeur du laboratoire Jean-Michel MARTIN et Gilles ATHIER, tuteurs Les autres membres du laboratoire Mr LANGLET, professeur de chimie à l’IUT L’équipe pédagogique de l’IUT

Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Introduction Source de production de monoxyde de carbone : biologique / non-biologique Influence du monoxyde de carbone : production de O3 et CO2 CO + 2 O2 + hν → CO2 + O3 Pourquoi mesurer le CO? But du stage

Présentation du laboratoire Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Présentation du laboratoire Présentation du laboratoire U.M.R ( C.N.R.S / U.P.S ) Axe de recherche ( atmosphère, physico-chimie troposphère/ basse stratosphère, océanographie ) PAES ( O3 , CO )

2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone HORIBA APMA-370 Absorption IR Modulation à flux croisés ( 1 Hz ) Récupération des données sur Compact Flash (CF)

2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone

2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone

2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone

2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone

2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Silicagel Filtre Cartouche tampon Charbon actif

2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone

2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone

3. Premiers résultats de l’analyseur Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 3. Premiers résultats de l’analyseur Premiers résultats de l’analyseur Mesures comparatives de monoxyde de carbone entre le 07/04/2011 et le 08/04/2011

3. Premiers résultats de l’analyseur Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 3. Premiers résultats de l’analyseur Etalonnage de l’appareil Banc d’étalonnage (bouteille étalon, diluteur) Débit (mL/min) 0.675 1.35 2.7 3.38 4.05 5.4 6.76 10.15 13.6 20.3 Concentration (ppb) 50 100 200 250 300 400 500 750 1000 1500

3. Premiers résultats de l’analyseur Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 3. Premiers résultats de l’analyseur Relevé des concentrations de CO en fonction du temps lors de l’étalonnage du gain à partir d’une bouteille de CO étalon

3. Premiers résultats de l’analyseur Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 3. Premiers résultats de l’analyseur

Modifications apportées à Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Modifications apportées à l’analyseur Sofnocat 423 Catalyseur pour oxydation du monoxyde de carbone Utilisation Zéro automatique l’analyseur Modifications apportées à

Modifications apportées à Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Perma Pure PD-50T-24 l’analyseur Modifications apportées à Intégration du système dans le circuit de l’analyse  problème 2 circuits, 1 seule pompe

Modifications apportées à Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 1er essai l’analyseur Modifications apportées à 2ème essai

Modifications apportées à Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 l’analyseur Modifications apportées à 3ème essai

Modifications apportées à Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Modification finale l’analyseur Modifications apportées à

Modifications apportées à Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 l’analyseur Modifications apportées à

Modifications apportées à Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 l’analyseur Modifications apportées à Mesures comparatives de monoxyde de carbone entre le 18/04/2011 et le 19/04/2011

Test de l’analyseur dans l’étuve Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Test de l’analyseur dans l’étuve Test de l’analyseur dans l’étuve Analyseur soumis à une variation de température Influence de la température de l’air sur l’analyseur

Tests comparatifs entre les deux Tests comparatifs entre les deux analyseur Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 analyseur Tests comparatifs entre les deux Mesures comparatives de monoxyde de carbone entre le 21/04/2011 et le 22/04/2011

Mesures comparatives de monoxyde de carbone le 28 Avril 2011 Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 analyseur Tests comparatifs entre les deux Mesures comparatives de monoxyde de carbone le 28 Avril 2011

Tests comparatifs entre les deux Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 analyseur Tests comparatifs entre les deux Mesures comparatives de monoxyde de carbone entre le 09 Juin et le 10 Juin 2011

Tests comparatifs entre les deux Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 analyseur Tests comparatifs entre les deux Mesures comparatives de monoxyde de carbone entre le 10 Juin et le 11 Juin 2011

Observatoire du Pic du Midi Présentation 2 types de données depuis la fin du 19ème siècle : O3 , CO Température Astrophysique  télescope Bernard Lyot  coronographe Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Observatoire du Pic du Midi

Observatoire du Pic du Midi Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Observatoire du Pic du Midi But de la mission Vérifier le bon fonctionnement de l’analyseur à 2877m Problèmes rencontrés Débit  1,1 ml/min au lieu de 1,5 ml/min Etalonnage du zéro

Observatoire du Pic du Midi Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Résultats obtenus Observatoire du Pic du Midi Mesures comparatives de monoxyde de carbone entre le 12 Juin et le 13 Juin 2011

Observatoire du Pic du Midi Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Observatoire du Pic du Midi Mesures comparatives de monoxyde de carbone entre le 12 Juin et le 13 Juin 2011après correction

Observatoire du Pic du Midi Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Dernière modification apportée à l’analyseur Observatoire du Pic du Midi

Observatoire du Pic du Midi Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Observatoire du Pic du Midi Résultat après la modification Problème de débit résolu Problème de zéro toujours présent Conclusion Fonctionnement de l’analyseur au Pic du Midi?

Programmation : acquisition des Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Acquisition des données via le logiciel constructeur données Programmation : acquisition des

Programmation : acquisition des Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Programmation réalisé sur LabVIEW données Programmation : acquisition des

Programmation : acquisition des Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Programmation réalisé sur LabVIEW données Programmation : acquisition des Programmation C++

Bourriez Frédérick MPh2 22/06/2011 I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Conclusion Objectifs atteints : amélioration des mesures avec l’apport du Sofnocat et du Perma Pure Validation du fonctionnement de l’analyseur : Fonctionnement parfait au niveau de la mer  Installation au Cap Corse Doute sur le fonctionnement au Pic du Midi Résolution du problème de débit mais problème de zéro persistant Aide à la conception d’une partie important du programme d’acquisition en C++