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Service national d’étalonnage pCO2

Descriptif

Le service national d’étalonnage pCO2 offre un service d’étalonnage de capteurs de pression partielle de dioxyde de carbone aux laboratoires dont l’INSU est tutelle. Créé en 1993 au LOCEAN, ce service a été transféré à la DT en 2001. Deux bancs d’étalonnage pCO2 sont en place à la DT INSU dans une salle dédiée sur le site de la DT à Meudon.

Ces bancs d’étalonnage permettent d’étalonner des capteurs de mesure de la pression partielle de CO2 dans l’eau de mer. Ces étalonnages sont effectués à la demande des laboratoires utilisateurs de ces capteurs de pCO2 (sur bouées Carioca, Marel, Pirata, etc…).

Les bancs permettent de réaliser des étalonnages entre 5 et 30°C (+/- 0.01°C) pour des mesures de pCO2 comprises entre 200 et 600 μatm (+/- 3 μatm). Les étalonnages sont effectués par comparaison entre la mesure du spectrophotomètre (le capteur) et celle d’un analyseur infrarouge de référence (un Licor 7000). Chaque banc est équipé d’un Licor 7000 ainsi que d’un circuit de 30 litres d’eau de mer régulé en température, d’un équilibrateur eau/air, de pompes, régulateurs de débits et pièges à froid.

Les analyseurs infrarouges sont étalonnés régulièrement grâce à des bouteilles de CO2 étalons : 3 étalons secondaires (+/- 0,5 ppm) et 3 étalons primaires (+/- 0,1 ppm). Une thermistance étalonnée à +/- 0,01°C par Ifremer ainsi qu’un capteur de pression (précision 0,01%) permettent de mesurer la température et la pression avec précision dans l’équilibrateur. Ces 2 données servent au calcul de la pCO2 du Licor. Le second banc d’étalonnage a été intégré dans une armoire thermostatée afin de garantir un bon équilibre thermique et d’améliorer la fiabilité des résultats.

Banc d’étalonnage avec son armoire thermostatée et les bouteilles de CO2 étalon

Principe

Le capteur à étalonner (ou spectrophotomètre) mesure les absorbances d’un colorant qui est en contact avec l’eau de mer par l’intermédiaire d’une membrane semi- perméable au CO2. La température de l’eau de mer dans le capteur est mesurée avec précision (+/- 0,01°C). A partir des mesures d’absorbance, de température, et de paramètres physico-chimiques, on peut calculer une pCO2 théorique qui est alors comparée à la valeur mesurée par le Licor. Une équation d’étalonnage est alors déterminée.

Exemple de droite d’étalonnage

Campagnes

Une campagne d’étalonnage dure environ un mois. Grâce à la mise en place du second banc d’étalonnage, il est possible de réaliser 3 à 4 étalonnages en parallèle. Ainsi, environ soixante étalonnages ont été réalisés entre 2011 et 2014.

Les capteurs étalonnés sont intégrés sur divers supports : bouées dérivantes (bouées Carioca), bouées fixes (Pirata, Marel ou Boussole), ou installés sur des bateaux d’opportunité. Ainsi, 22 étalonnages ont été réalisés pour des capteurs installés sur la bouée Marel Iroise, 16 étalonnages pour des capteurs sur bouées Pirata, 2 étalonnages pour des capteurs sur bouées Carioca, 13 étalonnages pour les capteurs Bssoleiocarex installés sur la bouée B. Par ailleurs, 4 étalonnages ont été effectués à la demande de laboratoires étrangers, brésiliens et canadiens.

- Voir aussi l’article sur les capteurs PCO2

Budget et personnel

Le service national d’étalonnage pCO2 dispose d’un budget annuel de 10 à 15 k€ nécessaires au fonctionnement ainsi qu’à la maintenance et à l’entretien du service. Un assistant ingénieur ainsi qu’un technicien (à 50%) travaillent pour ce service.

Contact : Laurence Beaumont