Sonde SBE19plus

Mise à jour : 17 septembre 2020

Préliminaire

Ce document décrit l’utilisation des logiciels d’acquisition et de traitement sous Windows pour la bathysonde SBE19.

Cette sonde enregistre les données de température, salinité et pression en mémoire.

Des capteurs supplémentaires peuvent être installés en fonction des besoins comme le nouveau capteur d’oxygène SBE43, des fluorimètres (WetStar, Chlam, Seatech) ainsi que des capteurs de lumière (PAR de chez LICOR).

Il est possible de réaliser plusieurs profils à suivre et de ne vider la mémoire qu’une fois par jour.
Pour la préparation de la sonde, se reporter au document technique CTD19plus Seacat profiler CTD.

Une version au format PDF de ce document est disponible à la fin du document.

Caractéristiques

En standard, la sonde est livrée avec les caractéristiques suivantes :

• corps en plastique, profondeur d’utilisation maximum de 600m.
• 8 Mbytes de mémoire flash.
• 9 piles alkalines R20 (D size).
• T-C duct permettant de mesurer la température et salinité de la même parcelle d’eau.
• Pompe miniature SBE 5M. La pompe permet d’avoir un débit constant au travers du capteur de conductivité. Utilisé avec le T-C duct, la pompe permet de minimiser les pics de salinité dans les zones de forts gradients.

Utilisation

PRÉPARATION DE LA BATHYSONDE :

• Installer le câble Sea-bird sur le port série COM1 de l’ordinateur.
• Connecter la sonde, bouchon marqué par point noir, ergot en face de la plus grosse broche.
• Exécuter le programme seaterm puis appuyer sur le bouton connect (wake up) pour réveiller la sonde.
• Le bouton status donne l’état de la sonde, ou taper DS (Display Status) directement au clavier. Vérifier la tension de batterie.
• Appuyer sur InitLog pour effacer les données en RAM et préparer la sonde pour une nouvelle série de mesure. Déconnecter le câble et remettre le bouchon. La
  sonde est prête.

MISE A L’EAU ACQUISITION :

• Renseigner la feuille de station (numéro station, latitude, longitude, date et heure).
• Enlever le tuyau Tygon de protection entre l’entrée du capteur de conductivité et la sortie de la pompe.
• Fixer la sonde sur le câble hydrologique (épissure sur cosse inox). Mettre la sécurité.
• Mettre l’interrupteur sur ON. Filer le treuil jusqu’à 30 m sous la surface. Attendre 1 min puis remonter la sonde en surface.
• Recaler la poulie compteuse. Filer à 1 m /s jusqu’à environ la profondeur voulue.
• Remonter à 1m/s. Sonde hors de l’eau, mettre l’interrupteur sur OFF.
• Rincer la sonde à l’eau douce et remettre le tuyau Tygon entre le capteur de conductivité et la sortie de la pompe. Faire circuler l’eau douce pendant 1 minute.
• Terminer le rinçage en remplissant le circuit avec la burette (solution de Triton X100 dilué à 1% dans de l’eau déminéralisée).

Traitement

EXTRACTION DES DONNÉES :

• Connecter la sonde au PC scientifique avec le câble série.
• Lancer SEATERM, appuyer sur CONNECT (wake up), puis sur HEADER et vérifier la correspondance nb cast = nb stations.
• Commencer l’extraction en appuyant sur le bouton UPLOAD. Le programme va ouvrir une fenêtre popup ou il faudra entrer le nom du profil à récuperer. Il demandera ensuite sous quel nom et quel répertoire nous allons archiver localement ce profil, ECO6xxx par exemple. On utilisera quatre lettres au maximum pour désigner la campagne et trois chiffres pour le numéro de station.
• Renseigner l’entête pour chaque profil en suivant le format ci dessous :
  • le numéro de station (xx)
  • la latitude (DD MM.N N/S)
  • la longitude (DDD MM.M E/W)
  • la date (JJ/MM/AA)
  • l’heure (HH:MM)
• Le transfert commence et il faudra recommencer l’opération autant de fois qu’il y a de profils (casts) à récupérer dans la mémoire de la sonde.
• Lorsque les fichiers sont transférés, quitter le programme. L’effacement des données ne sera fait qu’après traitement des données sur PC avec le bouton Initlog.

DÉCODAGE DES DONNÉES :

Nous allons utiliser un fichier de traitement <cruise>.batch, lancé par le programme
SBEBATCH qui va appeler respectivement les programmes DATCNV, FILTER, ALIGNCTD, LOOPEDIT, DERIVE, BINAVG, DERIVE,ASCIIOUT et SEAPLOT.

Pour le traitement, nous utiliserons l’arborescence suivante :

Sous le répertoire seasoft, nous allons créer un répertoire par campagne.

Nous y copierons les fichiers de configuration *.psa des différents logiciels de traitement (SbeDataProcessing).

A partir de la version 5.31, les anciens fichiers de configuration binaire (*.psu) sont remplacés par des fichiers de configuration en ASCII au format XML. Voir le lien suivant pour plus de détails.

Le fichier ecotem6.batch contiendra les lignes suivantes :

Le traitement des stations se fera en utilisant un fichier batch process.bat contenant la ligne suivante :

Pour l’utiliser, sous Windows 98, placer un raccourci de process.bat sur le bureau et modifier ses propriétés (onglet raccourci, champ cible), contenant la ligne suivante :

Le point d’interrogation permet d’ouvrir une boite de dialogue permettant la saisie du numéro de station qui sera utilsé à la place de la variable %1.

Lors de la mise en place de la chaîne de traitement, il sera nécessaire d’adapter le parametrage de chacun des modules en fonction de la configuration de la sonde. Pour cela il sera nécessaire d’exécuter manuellement chacun des programmes afin de générer ou modifier puis sauvegarder les fichiers de configuration (*.psa) en utilisant l’option #w à la place de la variable %2.

Sous Windows 2000 ou XP, il faudra utiliser la console de commande ou Cygwin et entrer la commande suivante :

On pourra traiter l’ensemble de la campagne en une seule fois en utilisant des caractères génériques comme ?? ou *.

L’utilisateur se référera au manuel Seabird pour une description plus détaillée des options et configurations de chacun des programmes, et plus particulièrement filter et alignctd en fonction du matériel et des capteurs utilisés.

On peut rajouter dans le traitement le programme split qui va créer 2 fichiers, l’un pour le profil de la descente, qui sera préfixé avec la lettre d pour downcast, l’autre avec la lettre u pour upcast.

Sinon, choisir l’option « downcast only » dans binavg pour ne garder que le profil de la descente dans le fichier intermédiaire d’extension .cnv.

Chaque programme utilisera un fichier intermédiaire d’extension .cnv en entrée comme en sortie. Ce fichier pourra être soit ASCII ou binaire. Le choix étant réalisé dans le programme datcnv.

Visualiser ensuite manuellement les profils avec seaplot depuis le programme SBEDataProcessing ou directement depuis le sous-repertoire plots ou auront été créé les fichiers image jpeg.

TRAITEMENT DES DONNEES :

Le traitement est basé sur un script Perl qui permet d’extraire les entêtes de stations puis, en fonction du format de sortie des fichiers de données, de générer des fichiers standards qui seront utilisables par la suite sous Matlab.

Ce traitement fonctionne indifféremment sous Windows (avec Cygwin), Linux ou Solaris.

Le traitement avec Perl nécessite l’installation préalable des modules Date::Manip et seawater.

Ecrire et préparer le script Perl en fonction du contenu des fichiers .cnv (ou .hdr, .asc) générés par Seasoft, puis lancer le script de traitement des fichier.

Pour cela, se placer dans le répertoire de traitement (c:\seasoft\data) et lancer la commande suivante :

L’utilisation des caractères génériques permet de traiter un ensemble de stations en une seul fois.

Ensuite, vérifier le contenu du fichier des entêtes généré
(ecomtem4.hdr) ainsi que du fichier de données (ecotem4_ctd).

Le fichier d’entête doit contenir les lignes suivantes :

Si ce n’est pas le cas, vérifier et corriger éventuellement les données correspondants à l’entête dans le fichier d’origine d’extension .hex et exécuter de nouveau le processing pour la ou les stations corrigées ainsi que le script Perl.

Une fois que tous les entêtes seront correctement lus et formatés on pourra passer à l’étape suivante sous Matlab
ou on utilisera le fichier ecotem-6_ctd ayant le format suivant :

La première ligne contient les méta-données. La deuxième ligne contient une description des n colonnes au format ROSCOP permettant d’identifier les paramètres physiques mesurés.

La suite du fichier est une matrice Matlab n colonnes ou les
entêtes des stations sont identifiés par une profondeur égale à -1.

On y trouve le jour julien, la position (lat et lon) exprimés en décimal.

Le champ suivant correspont à la date au format YYYYMMJJhhmmss.

Les colonnes non utilisées sont mises à 1e+36.

VISUALISATION DES DONNEES SOUS MATLAB :

Lancer ensuite le programme Matlab puis se placer dans le répertoire de traitement et exécuter le script datagui.m

Sélectionner à l’aide des menus déroulants le type de données, la campagne.

Une fois les données chargées en mémoire, choisir le type de fond de carte puis sélectionner avec le curseur graphique une station.

Le graphe de la station s’affichera ensuite dans une nouvelle fenêtre.

Passer d’une station à l’autre avec les boutons Last et Nextou en cliquant directement sur la position d’une station.

Il est également possible de visualiser une coupe en sélectionnant les stations de début et de fin en fonction soit du temps, de la latitude ou de la longitude.

La configuration du logiciel est sauvegardée automatiquement dans le répertoire courant dans le fichier datagui.mat.

Si ce fichier n’est pas présent, il sera alors automatiquement créé avec des valeurs par défaut.

LISTE DU MATERIEL :

Afin d’utiliser dans de bonnes conditions cet instrument de mesure, il faudra embarquer le matériel suivant :

• La sonde SBE19+ avec sa cage de protection dans sa caisse (étanche)
• Bouchon de connecteur et joints de rechange
• Alimentation 12 volts à utiliser lors de la récupération des données
• 1 multiprise
• Alcool + papier d’essuyage + graisse siliconne
• 2 jeux de 9 piles 1.5V (prévoir des vis inox US de rechange)
• 1 pince multiprise
• 1 tournevis cruxiforme
• 1 pince coupante
• 1 pompe de cale + Triton X100 + sceau avec 5 litres d’eau déminéralisée pour le rinçage et nettoyage de la cellule de conductivité
• Tuyau Tygon de rechange
• 2 manilles rapide pour la fixation sur le câble (prévoir une sécurité)
• 1 lest de 10 kg avec un snap de fixation
• 1 cosse inox et serre-cables (Simel) avec boulons/écrous inox

SBE19+

Mode d’emploi de la sonde
CTD Sea-Bird SBE19plus