Utilisation d’un thermomètre de référence SBE35RT

Mise à jour : 3 décembre 2019

Introduction

Depuis les années 1980, la bathysonde Seabird SBE911plus est utilisée par la majorité des laboratoires pour réaliser les profils de mesures profonds à partir de navires océanographiques. Cette bathysonde peut être équipée en standard d’un capteur de pression de marque Paroscientific et de jeux de capteurs redondants de température SBE03, de conductivité SBE04 et d’oxygène SBE43.

Généralement ces capteurs sont envoyés pour étalonnage chez SeaBird avant et/ou après chaque campagne de mesure.

Lors d’une station CTD, les données sont acquises en temps réel à la descente puis des prélèvements sont réalisés à la remontée par paliers avec des bouteilles fermées à différents niveaux. Les échantillons sont analysés à bord pour la détermination de la salinité et de la teneur en oxygène dissous. Le résultat de ces analyses est utilisé pour déterminer une éventuelle dérive des capteurs puis pour ajuster les données le long de chaque profil.

Jusque dans les années 1990, on utilisait des thermomètres à renversement fixés sur les bouteilles de prélèvement pour le contrôle des valeurs de température fournies par la bathysonde. Ce type de thermomètre, initialement mécanique, à mercure, puis électroniques (SIS), était coûteux, fragile et leur exactitude n’était plus suffisante pour être utilisé comme troisième capteur de référence pour la bathysonde.

La société Seabird a donc développé 2 capteurs SBE35 permettant de réaliser une série de mesure au moment de la fermeture de la bouteille de prélèvement. Une valeur moyenne est mémorisée dans l’instrument et peut ensuite être comparée rapidement avec les mesures des capteurs SBE03. En cas de dérive anormale, le personnel technique peut intervenir rapidement pour remplacer le capteur incriminé.

Le premier capteur "SBE 35 Deep Ocean Standards Thermometer" peut être étalonné directement dans les points fixes de l’EIT (points triples) ce qui constitue une vraie référence de température et un raccordement de la chaîne de mesure aux standards internationaux.

Dans notre cas, nous utilisons le capteur "SBE 35RT Digital Reversing Thermometer", capteur qui est plus facile à mettre en œuvre sur le châssis 12 bouteilles du carousel SBE32 et qui, si il ne permet pas un raccordement direct aux standards, permet tout de même de contrôler en temps quasi-réel le bon fonctionnement des capteurs de température et d’intervenir si nécessaire.

Installation

Le système de mesure est constitué de :

• capteur SBE35 RT
• câble en Y qui vient se brancher entre la CTD (SBE 9plus JT7) et le moteur du carousel (SBE32 JB2)
• bride de fixation

Installation sur le châssis 12 bouteilles

L’utilisation du capteur est indépendante du logiciel d’acquisition de la bathysonde Seasave et on peut regretter que Seabird n’ai pas fait l’effort de l’intégrer dans ce dernier.

Il faut donc utiliser le logiciel Seaterm V2 pour communiquer avec le capteur.
La CTD SBE9plus doit être raccordée à l’unité de pont SBE11. Connecter le câble série RS232 du connecteur "modem" de l’unité de pont au PC d’acquisition. Mettre l’unité de pont sous tension.

Sur le PC, lancer Seaterm, choisir SBE35 pour "Instrument type" et sélectionner le port série qui est branché sur le modem. Vérifier que les paramètres de communication du port série sont 300 bds, data bits 8 et parity none dans l’onglet "Com setting".

Appuyer sur le touche "Return" pour obtenir le prompt >S

Le commandes disponibles sont :

• DS (Display Status)
• DC (Display calibration coefficients)
• DDb,e (Upload data stored from begin to end) ex : DD1,11
• MMDDYY=mmddyy Set real-time clock month, day, year. Must
  be followed by HHMMSS= to set time.
• DDMMYY=ddmmyy Set real-time clock day, month, year. Must
  be followed by HHMMSS= to set time.
• HHMMSS=hhmmss Set real-time clock hour, minute, second.
• NCycles=x x= number of measurements to take and
  average per sample (1 – 127). On choisira x=8
• SampleNum=x x= sample number for first sample when
  sampling begins. En choissisant x=0, on va ré-initialiser le pointeur de mesure

Voir la documentation SBE35RT Digital Reversing Thermometer User Manual :

SBE35RT User Manual

Utilisation

L’utilisateur n’est pas obligé de remettre le pointeur à zéro avant chaque station mais il est tout de même conseillé de ne pas laisser plus de 2 ou 3 stations en mémoire (les stations réalisées pendant la nuit par exemple) puis de récupérer et traiter les données dès le début du quart de 8 heures. Lorsque les données ont bien été récupérées et traitées, elles peuvent être effacées de la mémoire du capteur.

Lors de l’arrivée au palier de prélèvement, il est impératif de rester au minimum 30 secondes à chaque niveau avant la fermeture de la bouteille suivante puis de rester 20 secondes après la fermeture, le temps que le capteur de température de précision SBE35 réalise sa série de mesures.

Lorsque deux bouteilles doivent être fermées au même palier, l’utilisateur doit attendre au moins SampleNum x 1.1 secondes avant la fermeture de la suivante, sinon, la dernière mesure ne sera pas enregistrée en mémoire, et un décalage interviendra. Si SampleNum=8, il faudra attendre au minimum 8,8 secondes.
Nous conseillons d’attendre 20 secondes, comme pour les autres paliers.

Récupération des données

Traitement

Une fois les données de la station récupérées, un logiciel écrit en Perl extrait l’ensemble des données des fichiers bouteilles (.btl) et des fichiers SBE35 (.asc) pour générer un fichier global avec les 3 colonnes de température SBE35, TE01 pour le capteur de température primaire et TE02 pour le secondaire.

Script Perl d’extraction des données :

Un script Python est en cours d’écriture et sera disponible sous peu.

Liens

• SBE 35RT Digital Reversing Thermometer
• SBE 35 Deep Ocean Standards Thermometer
• Acquisition et traitement des données d’une bathysonde Seabird SBE911+
• Instructions d’utilisation de la sonde 911plus et LADCP

Bibliography

• Swift, J. H. (2010) Reference-Quality Water Sample Data : Notes on Acquisition, Record Keeping, and Evaluation. In, The GO-SHIP Repeat Hydrography Manual : A Collection of Expert Reports and Guidelines. Version 1, (eds Hood, E.M., C.L. Sabine, and B.M. Sloyan), 38pp. (IOCCP Report Number 14 ; ICPO Publication Series Number 134). Available online at : http://www.go-ship.org/HydroMan.html.
• Le Menn, M. (2007) Instrumentation et métrologie en océanographie physique. Hermes science.
• Notes on CTD/O2 Data Acquisition and Processing Using Sea-Bird Hardware and Software