Acquisition en laboratoire et à l’Observatoire du Pic du Midi

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1 Acquisition en laboratoire et à l’Observatoire du Pic du Midi
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

2 Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

3 Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

4 Présentation du laboratoire
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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 )

5 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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)

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

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

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

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

10 2. Présentation de l’analyseur de monoxyde de carbone
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

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

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

13 3. Premiers résultats de l’analyseur
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

14 3. Premiers résultats de l’analyseur
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

15 3. Premiers résultats de l’analyseur
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

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

17 Modifications apportées à
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

18 Modifications apportées à
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

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

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

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

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

23 Modifications apportées à
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

24 Test de l’analyseur dans l’étuve
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

25 Tests comparatifs entre les deux
Tests comparatifs entre les deux analyseur Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

26 Mesures comparatives de monoxyde de carbone le 28 Avril 2011
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

27 Tests comparatifs entre les deux
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

28 Tests comparatifs entre les deux
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

29 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/ I.U.T Mesures Physiques – Laboratoire d’Aérologie – U.M.R 5560 Observatoire du Pic du Midi

30 Observatoire du Pic du Midi
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

31 Observatoire du Pic du Midi
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

32 Observatoire du Pic du Midi
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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

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

34 Observatoire du Pic du Midi
Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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?

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

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

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

38 Bourriez Frédérick MPh2 22/06/ 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++