Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.
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Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.



  1. #1
    Antoane
    Responsable technique

    Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.


    ------

    Bonjour,
    Pour mesurer la profondeur de l'océan, on utilise un sonar : on envoie une onde acoustique vers le fond, elle s'y réfléchie et revient vers le navire. Connaissant le temps de parcours et la vitesse du son dans l'eau, on en déduit la profondeur. La vitesse du son dans l'eau de mer, c'est de l'ordre de 1500m/s. Le problème, c'est que la précision demandée sur la profondeur rend le "1500m/s" très imprécis... On voudrait avoir une valeur à au moins 0,1m/s, si ce n'est 10 fois mieux. On va donc mesurer cette vitesse de propagation. Le problème, c'est qu'elle est fonction de la densité de l'eau, i.e. de la pression, i.e. de la profondeur. Elle est aussi fonction de la salinité et de la température de l'eau, qui varie avec la profondeur aussi... On va donc mesurer la vitesse du son sur toute la colonne d'eau. En fait, on va se contenter de mesurer la température de l'eau, qui nous donnera, à l'aide d’algorithmes de calculs empirico-théoriques dont je ne sais rien, la vitesse du son.

    Voilà pour l'introduction.

    Pour mesurer la température de l'eau, de la surface à qq km de profondeur, on utilise souvent des sondes perdables : on jette le truc à l'eau, il mesure la température pendant qu'il coule et envoie les données en temps réel via un fil au bateau. Une fois que la sonde à touché le fond, on coupe le fil et abandonne le tout à sa nouvelle vie sous-marine.
    La température est mesurée par la sonde, la profondeur est calculée au court du temps.
    La résolution sur la température est du centième de °C.
    La tête d'une sonde : . La sonde, c'est le truc gris et noir à la forme d'ogive ; le "pistolet" orange et translucide, c'est le lanceur, qui contient la bobine de fil de cuivre (quelques km de fil). Le lanceur est relié au PC par le câble noir qui par de la poignée du lanceur.

    Le problème (on y arrive enfin) : comment sa marche d'un point de vue électronique ?
    Le seul lien qu'il y a entre la sonde et le navire, c'est ce très fin fil de cuivre (apparemment pas émaillé, mais je n'en suis pas sûr) et la mer.
    Lorsque le fil de cuivre touche la coque du bateau (pourtant peinte), il y a un "spike" sur l'écran de contrôle : les données ne sont momentanément plus transmises.
    Il semble que le capteur de température soit une thermistance. Sur certaines sondes à la précision hallucinante (~1mK), la mesure de la résistance de la thermistance se fait via un pont de Wien. Si ça peut vous aider...
    Donc, à votre avis, comment sont transmises les données de la sonde au navire ?

    Merci de m'avoir lu, et merci à qui pourra m'expliquer comment ça marche !

    -----
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  2. #2
    Jack
    Modérateur

    Re : Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.

    Le potentiel de référence ne pourrait-il pas être l'eau? (Ca change de la "terre").

    Petite question: pourquoi ne récupère-t-on pas la sonde?

    A+

  3. #3
    nornand

    Re : Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.

    bjr:
    la transmission se fait peut etre avec une frequence porteuse de qlq kHz ..(simple supposition) ..

  4. #4
    Tropique

    Re : Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.

    Apparemment, ce sont des sondes "XBT" (eXpendable BathyThermograph probes) fabriquées Sippican.
    Il semble y avoir plusieurs versions, dont l'une emploie du fil style "missile" à 4 brins:
    http://www.google.be/url?sa=t&rct=j&...-LLSp9lGCa8__w
    Alors que d'autres sont basées sur la mer comme conducteur de retour, comme pour certains répéteurs télécom sous-marins
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.

    Merci pour vos réponses.
    Ce sont bien des sondes Sippican, désolé.
    http://pages.uoregon.edu/drt/MGL0910...nual_Rev_A.pdf
    La mer joue le rôle de l'un des conducteurs, ok,
    Mais dans ce cas, comment le fil de cuivre peut-il ne pas être émaillé ?
    Et s'il est émaillé, pourquoi ne doit-il pas toucher la coque du bâtiment ?

    pourquoi ne récupère-t-on pas la sonde?
    Le fil est trop fin : j'ai déjà essayé de tirer dessus, mais avec les 6~10nds du bateau, ça casse rapidement. C'est d'ailleurs là qu'est leur intérêt : pouvoir faire la mesure sans ralentir, alors qu'avec les montages type bathysonde (http://fr.wikipedia.org/wiki/Bathysonde), il faut stopper le bâtiment et descendre/remonter la sonde au treuil. Autant dire qu'à 1m/s, ça prend du temps.
    Ceci dit, des systèmes récupérables utilisables en marche "commencent" à faire leur apparition...
    Dernière modification par Antoane ; 09/04/2012 à 19h24.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  7. #6
    Jack
    Modérateur

    Re : Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.

    il doit sûrement être isolé, par un revêtement isolant quelconque. Peut-être y a-t-il un couplage capacitif qui se crée lorsqu'il touche la coque, entrainant une dégradation du signal.

    A+

  8. #7
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.

    Bonjour,
    je viens d'en discuter avec un gars, il me dit que la bobine de fil est en fait en train de nager dans une sorte de graisse, qui jouerait le rôle d'isolant.
    Merci pour votre aide.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  9. #8
    paulfjujo

    Re : Mesure de température à 20000 lieues sous les mers.

    bonjour,

    interessant sujet, meme si on arrive pas, pour le commun des mortels,
    à saisir le principe de mesure. (echo à 6,85Mhz .. etc ..)

    Je pense que la graisse est surtout là pour faciliter la glisse du cable ..

    An internal, microprocessor-based circuit converts the sensor
    outputs into digital signals that are transmitted to the MK21 interface board
    over a two-conductor insulated wire
    Aileurs on voit un boitier de raccordement avec 2 fils actifs+ retour et blindage
    relié à la "MER" (et non la TERRE) pour la liaison à la carte d'interface PC.
    Le PC devant etre entierment isolé pour separer la TERRE de La MER

    Y a-til encore un interface specifique en plus caché dans le Laucher ?

    Il existe des cables tres fin pouvant laisser à croire qu'il s'agit d'un simple fil.

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