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CALITOO
Photomètre solaire
Manuel d'utilisation
Février 2015
21, avenue de Fondeyre - 31200 TOULOUSE CEDEX - FRANCE
Tél. : 05 62 24 48 92 - Fax : 05 62 24 26 46 - émail :
contact@tenum.fr

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Table des Matières
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Sommaire des Matières pour Tenum CALITOO

  • Page 1 CALITOO Photomètre solaire Manuel d'utilisation Février 2015 21, avenue de Fondeyre - 31200 TOULOUSE CEDEX - FRANCE Tél. : 05 62 24 48 92 - Fax : 05 62 24 26 46 - émail : contact@tenum.fr...
  • Page 2 à des modifications sans préavis. Veuillez lire attentivement ce manuel avant d'utiliser votre photomètre. Ce manuel ainsi que des informations techniques, des tutoriels et le logiciel de configuration du photomètre sont disponibles sur le site internet dédié : http://www.calitoo.fr...
  • Page 3: Table Des Matières

    Table des matières Introduction.............................5 1.Prise en main du Calitoo......................6 Les piles................................... 6 Mise en marche............................... 6 Premières mesures..............................7 Pointage du Soleil..............................7 Maximum................................. 8 Mémorisation................................8 Lecture des données............................... 9 Changement de mode............................10 Terminer son travail..............................11 Précautions................................11 2.Logiciel PC (version 1.2)......................12...
  • Page 5: Introduction

    Introduction Ce document vous permet de prendre en main le photomètre CALITOO et de réaliser des mesures présentant une valeur scientifique. Son utilisation est adaptée au terrain et à la manipulation par un public de jeunes scolaires dans le cadre de l'opération Calisph'air.
  • Page 6: Prise En Main Du Calitoo

    1.Prise en main du Calitoo Les piles Le photomètre fonctionne avec 4 piles AA situées sous la trappe à l'arrière de l'appareil. La mise en place est facilitée en plaçant en premier le coté '+' de la pile dans son logement.
  • Page 7: Premières Mesures

    Premières mesures Après la mise sous tension et la page de présentation passée, le photomètre indique qu'il est en mode mesure et affiche les informations de base : Heure GPS (Heure TU) Mesures Rouge, Verte et Bleue du capteur de lumière en temps réel Pression atmosphérique en hecto Pascal (hPa) Température à...
  • Page 8: Maximum

    Vous devez vous positionner face au Soleil de manière stable et amener rapidement le point lumineux au milieu de la cible du pointeur et de l'y maintenir le temps des mesures. Le Soleil est au centre de la cible : le photomètre est pointé. Maximum Le but est d'obtenir la valeur maximale en RVB en environ 1 minute de pointage.
  • Page 9: Lecture Des Données

    Si c'est la cas, il vous faudra appuyer toujours sur le bouton mais cette fois-ci en le maintenant enfoncé jusqu'à ce que le message Enregistré ! apparaisse en bas de l'écran. Vous relâchez alors le bouton et vous vous retrouvez sur la page de base pour un nouveau cycle de mesures.
  • Page 10: Changement De Mode

    Date de la mesure Numéro de la mesure Heure T.U. de la mesure Numéro de la page Température du boîtier Pression atmosphérique Page 3/3 Latitude du lieu de mesure Numéro de la mesure Longitude du lieu de mesure Numéro de la page Altitude du lieu de mesure Elévation solaire Changement de mode...
  • Page 11: Terminer Son Travail

    Terminer son travail Pour mettre hors tension le photomètre, il faut laisser appuyer longtemps le bouton jusqu'au message : Arrêt en cours ... Relâcher le bouton et le photomètre se met hors tension. Précautions Votre photomètre est un instrument de mesure optique et il convient de ne pas entraver le chemin qui mène la lumière solaire au capteur.
  • Page 12: Logiciel Pc (Version 1.2)

    (*)http://www.calitoo.fr/index.php?page=logiciel-pc Le programme Calitoo est directement utilisable sans installation. Nous vous recommandons de créer un dossier Calitoo à l'endroit qui vous convient le mieux sur le disque dur de votre PC et d'y copier le fichier Calitooxx.exe téléchargé. Avant de démarrer le programme, il est impératif de brancher le photomètre au PC et de le mettre sous tension.
  • Page 13 Si le logiciel ne détecte pas de liaison avec un photomètre, il l'indique : Il est possible de travailler avec le logiciel sans être connecté avec un photomètre. Pendant la recherche de connexion avec un Calitoo (figure 1), il suffit de cliquer sur le point d'interrogation pour obtenir soit le lien direct avec le dossier de données de votre photomètre ou si vous en avez...
  • Page 14: Gestion Des Données : Téléchargement Des Données

    Gestion des données : Téléchargement des données Le téléchargement des données est proposé dans l'onglet 2 du logiciel (Figure 3). Un seul clic sur le dossier muni d'une flèche verte et l'opération est lancée (Figure 4). Figure 3 Figure 4...
  • Page 15 Les paramètres de calibration : CN0_619 : le No en rouge (619 nm) RAY_465 : le coefficient de Rayleigh en bleu (465 nm) CALITOO #1310-0002 OZ_540:le coefficient de l'ozone en vert (540 nm) ------------------------------------------ Le coefficient de l'ozone en bleu est toujours zéro.
  • Page 16: Gestion Des Données : Effacement Des Données

    Figure 5 Paramètres scientifiques Votre Calitoo est livré calibré. Les paramètres d'étalonnages sont mémorisés dans le photomètre et sont visibles sur le site Calitoo.fr à l'onglet Calibration. Attention, si vous changez ces valeurs, c'est en connaissance de cause, soit après un nouvel étalonnage ou si vous constatez des différences avec les paramètres visibles en...
  • Page 17: Terminer Son Travail

    Figure 6 Figure 7 Figure 8 Terminer son travail Pour quitter la configuration et gestion des données, il suffit de fermer la fenêtre du programme en cliquant sur la croix dans le coin supérieur droit.
  • Page 18: Fuseaux Horaires

    Avec la version 1.4 du firmware du Calitoo, il est même possible d'obtenir ce paramètre automatiquement : c'est la différence entre le temps TU donné par le GPS du Calitoo et le temps local donné par l'ordinateur hôte du logiciel Calitoo. (En supposant que votre...
  • Page 19: Visualisation Des Données

    4.Visualisation des données Après la prise de mesures d'AOT, il est important de visualiser rapidement les données sous la forme de courbes pour en commencer l'interprétation. Le logiciel PC offre, dans l'onglet Tools un module Visu qui permet d'afficher les courbes des données des photomètres.
  • Page 20: Affichage Des Courbes De Données

    Affichage des courbes de données Description de l'écran après avoir cliqué sur le bouton Visu La description suit l'ordre d'utilisation des éléments de la fenêtre. Panneau Data Source Indique la présence de données précédemment téléchargées sur un calendrier Il permet de choisir la période des mesures à visualiser en quelques clics. Les données correspondant aux choix de l'utilisateur sont affichées rangées dans un tableau sous le calendrier et intégralement dans le visionneur de texte à...
  • Page 21: Choisir La Période De Mesures À Afficher

    (Photo de benjjhin) Les données ainsi filtrées sont maintenant de type 1.5 et sont sauvegardées sur le PC dans le dossier 15 lorsque vous (Fichier Journal) CALITOO #1409-0088 --------------------- 20/11/2014 16:26:13 --------------------------------------------------------------- CN0_465=3522;RAY_465=0,19490 CN0_540=3201;RAY_540=0,10637;OZ_540=0,0128...
  • Page 24: Calibration Langley

    La calibration d'un photomètre consiste à déterminer par mesures et calculs, la valeur brute de luminosité que donnerait l'appareil sans atmosphère dans une longueur d'onde définie. Dans le cas du Calitoo, les coefficients de calibration sont numériques et appelés CN (Compte Numérique zéro). Nous devons avoir CN _465 pour le bleu, CN...
  • Page 25 ...alors le logarithme de la mesure brute est proportionnel à la masse relative de l'air AM ( Air Mass) AM = sin(θ) θ 0,70 0,60 0,50 0,40 ln(N) 0,30 0,20 0,10 0,00 Masse d'air relative...
  • Page 26 En ajustant une droite passant par les données (une régression linéaire), l'intersection de cette ligne avec l'axe des y, où m = 0, est le logarithme de la mesure que l'instrument produirait s'il n'y avait pas d'atmosphère Ln(No). 0,70 Ln(No) 0,60 0,50 0,40...
  • Page 27: Comment Faire

    Comment faire ? Pour réaliser une calibration Langley, il faut choisir une journée de beau temps, avec une météo stable afin d'avoir une épaisseur optique constante toute la journée. C'est à dire un ciel pur, sans nuage d'altitude, avec pas ou peu de vent. Les sites en altitude, loin des villes, offrent plus facilement ce type de ciel.
  • Page 28: Calibration 'Langley' Avec Le Logiciel

    Calibration 'Langley' avec le logiciel Le logiciel pour PC qui permet de gérer le calitoo est maintenant ( à partir de la version 1.2) doté d'un outil de calibration Langley. Nous allons illustrer sa prise en main par un exemple.
  • Page 29: Les Données Source

    La fenêtre est composée de trois zones : - la zone des courbes (Data Curves) qui affiche les points de mesures et les droites d'approximations. Il est possible de les agrandir pour une meilleure lecture en double- cliquant dessus. La même action leur fait reprendre leur taille initiale - la zone des paramètres (Parameters) affiche les valeurs numériques des coefficients d'étalonnage initiaux, des nouveaux coefficients calculés en temps réels et des coefficients de correlation ( écart entre la courbe des mesures et la droite...
  • Page 30 Les données sont immédiatement chargées, affichées et traitées. Quelques précisions sur la zone Data Source : Le titre de la fenêtre affiche l'identifiant du photomètre concerné, la date des mesures chargées et leur nombre. Plus précisément, le nombre de mesures utilisées pour les calculs.
  • Page 31: Les Courbes Des Mesures

    Les courbes des mesures Pour chaque longueur d'onde, deux courbes sont dessinées : 1- La courbe reliant les points calculés des mesures. (Les points sont représentés sous la forme de croix) 2- La droite d'approximation (en pointillés) dont l'intersection avec l'axe des ordonnées permet de trouver le CN0.
  • Page 32: Les Paramètres De Calibration

    Avant de vouloir publier un bulletin de calibration, assurez-vous que les courbes aient un aspect présentable scientifiquement. Nous vous conseillons de laisser les trois courbes à la même échelle de manière à avoir un ensemble cohérent lors de la publication. Les paramètres de calibration Pour chaque longueur d'onde, le paramètre de calibration actuel est affiché...
  • Page 33 Exemple : contenu du fichier Cal0030_20140204.txt CALITOO #0030 -------------------- Date : 20140204 Latitude : 43°38.38540N Longitude: 001°25.59330E Altitude : 00104M Used Data: 26 -------------------- CN0_465=3582 CN0_540=3154 CN0_619=2450 -------------------- R²_465=0,9989 R²_540=0,9991 R²_619=0,9989 ------------------------------------------ Used;n;Time;Elevation;RAW465;RAW540;RAW619;M;LOG465;LOG540;LOG619 1;1;07:49:48;06,2;0454;0711;0838;9,26;6,11810;6,56667;6,73102 1;2;07:50:06;06,2;0452;0711;0844;9,26;6,11368;6,56667;6,73815 1;3;07:50:23;06,3;0459;0719;0848;9,11;6,12905;6,57786;6,74288 1;4;07:50:33;06,3;0464;0722;0852;9,11;6,13988;6,58203;6,74759 1;5;08:18:47;10,6;1008;1268;1268;5,44;6,91572;7,14520;7,14520 1;6;08:19:05;10,7;1011;1268;1270;5,39;6,91870;7,14520;7,14677 1;7;08:19:23;10,7;1010;1274;1277;5,39;6,91771;7,14992;7,15227 1;8;08:19:42;10,8;1015;1274;1274;5,34;6,92264;7,14992;7,14992...
  • Page 34: Journal

    A chaque changement de paramètres de calibration, le logiciel met à jour un fichier journal. Il se trouve dans le dossier Documents/CalitooData/0030 pour notre exemple et se nomme : Journal_0030.txt Voici son contenu : Calitoo #0030 -------------- 14/12/2013 13:14:32 --------------------------------------------------------------- CN0_465=3423;RAY_465=0.19490...
  • Page 35: Annexes

    6.ANNEXES...
  • Page 36: Calcul Des Épaisseurs Optiques

    Calcul des épaisseurs optiques Loi de Beer-Lambert appliquée à l'atmosphère I = I ⋅exp −m       : intensité de la lumière solaire hors atmosphère I : lumière reçue au sol λ est la longueur d'onde de la lumière τ...
  • Page 37 Paramètres d'étalonnage Les paramètres N sont déterminés par calibration (No_619 pour le rouge, No_540 pour le vert • et No_465 pour le bleu) est calculé : • Pour CALITOO, ces paramètres sont : longueur d'onde (µm) calculé 0,465 0,19490 0,540 0,10637...
  • Page 38: Caractérisation Des Particules

    Caractérisation des particules. Il est possible de déterminer la répartition en nombre et en taille des particules constituant les aérosols. Ces particules dont le diamètre est compris entre 10 et 100 micromètres sont particulièrement concentrées au-dessus des régions industrialisées de l'hémisphère Nord. Le coefficient d'Ångström est un indice sensible à...

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