FR2514607A1 - Installation de mesure de l'evapotranspiration reelle d'un couvert vegetal, de mesure du taux de gaz carbonique echange entre ce couvert vegetal et l'atmosphere et de mesure de l'etat hydrique du sol du couvert vegetal - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION A POUR OBJET UNE INSTALLATION DE MESURE DE L'EVAPOTRANSPIRATION D'UN COUVERT VEGETAL, DE MESURE DU GAZ CARBONIQUE ECHANGE ENTRE CE COUVERT VEGETAL ET L'ATMOSPHERE ET DE MESURE DE L'ETAT HYDRIQUE DU SOL DU COUVERT VEGETAL COMPRENANT UN ENSEMBLE DE CAPTEURS 12, 13, 48, 74, 75, 77, 80 UNE UNITE ELECTRONIQUE 2 DE COMMANDE ET DE CALCUL ET UNE UNITE DE STOCKAGE 3 DES VALEURS CALCULEES PAR L'UNITE 2. APPLICATION: CALCUL DE L'EVAPOTRANSPIRATION PAR APPLICATION DE LA METHODE DU RAPPORT DE "BOWEN" OU PAR APPLICATION DE LA METHODE AERODYNAMIQUE COMBINEE SIMPLIFIEE OU PAR APPLICATION DE LA METHODE AERODYNAMIQUE DIRECTE SIMPLIFIEE.

Description

1 2514607

1 La présente invention a pour objet une installation et ses dis-

positifs pour la détermination "in situ" de lévapotranspiration réelle d'un couvert végétal par exemple une surface cultivée et la densité du flux de gaz carbonique échangée entre ce couvert végétal et l'atmosphère. L'étude de l'évapotranspiration d'un couvert végétal permet de déterminer ses besoins en eau et de connaître son état biologique

et énergétique.

Pour calculer la valeur de l'évapotranspiration, il est connu d'appliquer la méthode dite du rapport de "BOWEN"tt consistant à déterminer le rayonnement net, le flux de conduction dans le sol

et les différences de température sèches et humides à deux ni-

veaux au dessus du couvert végétal.

Cette méthode a conduit à l'élaboration d'une installation de mesure, automatique de l'évapotranspiration décrite dans la

demande de brevet FR 79 17306 du même demandeur.

Selon cette demande l'installation comprend plusieurs capteurs tels que bilanmètre,fluxmètres, psychromètres, sondes thermiques,

et système de prélèvement de gaz carboniques affectés-respecti-

vement à la mesure du rayonnement net, du flux de conduction dans le sol, du degré hygrométrique de l'air, de la température

du sol et du flux de gaz carbonique échangé entre le couvert yégé-

tal et l'atmosphère.

Les différents capteurs transmettent les valeurs détectées à une unité électronique assurant le calcul de ltévapotranspiration et

le stockage des différents résultats.

Les différents capteurs sont montés sur un ou plusieurs portiques au dessus du couvert végétal suivant des hauteurs variables ou

sont enfouis dans le sol du couvert végétal suivant des profon-

deurs déterminées par l'expérience.

Suivant une autre méthode (méthode aérodynamique combinée simpli-

fiée) l'évapotranspiration réelle d'un couvert végétal est cal-

culée à partir de la mesure du rayonnement net, du flux de chaleur dans le sol et de gradient dans l'air de température et de vitesse

du vent au dessus du couvert végétal.

Il est apparu avantageux de regrouper les deux méthodes précédem-

ment énoncées et de calculer l'évapotranspiration réelle du cou-

2 2514607

1 vert végétal à partir des différences de températures sèches et humides et de vitesse du vent à deux niveaux au dessus du dit

couvert végétal.

Cette dernière méthode est dénommée méthode aérodynamique directe simplifiée. A cet effet, la présente invention propose une installation de mesure de liévapotranspiration par application de la méthode

aérodynamique directe simplifiée.

La présente invention prévoie également une installation de mesure de ltévapotranspiration à partir d'une des trois méthodes précédemment énoncées ce qui élargit les possibilités en pouvant

adapter la méthode au site de mesure.

A ce titre, l'installation selon l'invention comprenant un ensem-

ble de capteurs tels que anemomètres thermodifférentiels, psy-

chromètres, capteurs d'air, pradiomètres, fluxmètre, pluviomètre et sondes de mesure de la température du sol, de la température de l'air en surface et de la température de la surface du sol, une

unité électronique de commande et de calcul de l 'évapotranspi-

ration du taux de gaz carbonique et de la valeur de l'état M O hydrique du sol -ô partir des signaux transmis par les capteurs, une unité de stockage,des valeurs calculées et des programmes de gestion de la dite unité et au moins un portique pourvu d'un chassis inverseur sur lequel sont montés les anémomètres, les

thermodifférentiels et les psychromètres se caractérise essentiel-

lement en ce que les thermodifférentiels comprennent chacun un

moyen d'articulation autour d'un axe vertical, un moyen dtorien-

tation dans le lit du vent, une enveloppe extérieure de protec-

tion apte à reflechir les rayonnements solaires, une buse dten-

trée d'air logée dans la partie avant de l'enveloppe et maintenue

écartée de celle-ci par des bagues,un système d'isolation ther-

mique de la buse par rapport à L'enveloppe, au moins un moyen de prise de température monté sur un organe de fixation et disposé en arrière de la buse et au moins un système de ventilation du

capteur -

Selon une autre caractéristique de l'invention,le psychromètre doté d'un dispositif mouilleur d'une sonde humide constitué par une mèche

baignant dans l'eau des deux réservoirs latéraux est doté d'un or-

gane de limitation de la quantité d'eau pompée par la mèche ce qui

évite l'écoulement du liquide dans le conduit principal.

1 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparai-

tront à la lecture de la description, ci-après d'une forme de

réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple non limita-

tif et illustrée par les dessins joints en lesquels: La figure 1 est une vue d'ensemble de l'installation selon

l' invention.

la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du thermodif-

férentiel.

la figure 3 est une vue arrière selon la fig 2.

la figure 4 est une vue du réseau de thermo-couple.

la figure 5 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisa-

tion du thermodifférentiel.

la figure 6 est une vue de dessus selon la fig 5.

la figure 7 est une vue en coupe d'un psychromètre.

La figure 7 bis est une vue en perspective d'un support de la

sonde de température humide du psychromètre.

les figures 8 à 10 sont des vues de détail des réservoirs latéraux. la figure 11 est une vue en coupe d'un psychromètre pourvu

de moyens de protection de ses réservoirs latéraux.

la figure 12 est une vue

d'un réservoir latéral.

la figure 13 est une vue d'une sonde de mesure de la figure 14 est une vue

sation du psychromètre.

la figure 15 est une vue des sondes à l'intérieur la figure 16 est une vue la figure 17 est une vue 16. en coupe d'une forme de réalisation en coupe partielle montrant le montage

la température de l'eau dans la mèche.

en coupe d'une autre forme de réalisa-

schématique montrant la disposition du psychromètre selon la fig 14,

en perspective du boîtier de l'unité.

en coupe selon la ligne AA de la fig.

à; 2514607

1 Telle que représentée en fig 1, l'installation selon l'invention

pour la détermination in situ de l'évapotranspiration d'un cou-

vert végétal par application d'une des méthodes précédemment énoncées comprend au moins un portique 1 démontable, un ensemble de capteurs affectés chacun à la mesure d'un paramètre intervenant dans le calcul de l'évapotranspiration, une unité 2 de calcul de l'évapotranspiration à partir des valeurs fournies par les capteurs et une unité 3 de gestion et de stockage des données transmisent par l'unité 2 Le portique 1 est maintenu sur le site de mesure par plusieurs filins ancrés dans le sol et dotés comme

connu de moyens de mise en tension.

Ce portique est constitué par deux montants verticaux 4 dotés

chacun d'un piètement et réunis en extrémité haute par une tra-

verse horizontale 5.

Entre les montants verticaux 4 et dans le plan du portique est logé un chassis 7 dont la hauteur par rapport au sol ou par

rapport à la végétation est réglable.

A cet effet, le chassis est suspendu à un cable 8 coopérant avec un treuil 9 et comporte des moyens de coulissement par rapport

aux montants 4.

Le chassis 7 est constitué par au moins deux traverses horizon-

tales inférieure 10 et supérieure 11 maintenues à écartement par

des entretoises verticales.

Les traverses 10 et Il sont prolongées vers l'extérieur du por-

tique de part et d'autre de celui-ci et suivant son plan pour porter deux séries de capteurs constitués par des anémomètres 12 et des thermodifférentiels 13 affectés respectivement à la mesure de la vitesse du vent et à la mesure de la température de l'air

au dessus du couvert végétal et à des niveaux différents.

Comme on peut le voir à chaque niveau est disposé un anémomètre 12 et un thermodifférentiel 13 fixés respectivement de manière

démontable en extrémité d'une des traverses du chassis 7.

Préférentiellement, l'installation est dotée de deux niveaux de

mesures, un niveau inférieur ZO et un niveau supérieur ZO d AZ.

Le niveau ZO correspond à la distance comprise entre le sol et

les capteurs inférieurs.

Comme dit précédemment, la valeur de cette distance peut être réglée et ajustée à la hauteur du couvert végétal par traction

sur le cable 8 à l'aide du treuil 9.

La valeur àZ correspond à la distance comprise entre deux capteurs

25 14607

1 de même type.

Cette distance peut être réglée par déplacement des capteurs par

rapport à leur point de fixation aux traverses 10 et 11.

Il est bien évident que d'autres moyens de réglage de la distance &Z pourront être employés.

C'est ainsi que l'on pourra prévoir un chassis 7 doté d'entre-

toises télescopiques pour écarter ou rapprocher les traverses

et 11.

A titre indicatif, la valeur ZO est comprise entre 50 et 75 cm

et la valeur ZO + àZ est comprise entre 2 m et 2,25 m.

Comme on peut le voir en fig 1, les anémomètres 12 d'un type connu sont disposés verticalement dans le prolongement l'un de l'autre

et d'un même côté du portique 1.

Pour des vitesses de vent faible par exemple inférieures à 0,5

m/s, limite pour laquelle les anémomètres sont inopérants, l'ins-

tallation est pourvue d'un système de mesure constitué par une résistance de grande précision et par un dispositif de mesure de la

température de la dite résistance.

La résistance est traversée par un courant continu constant déli-

vré par un dispositif électronique connu en soit.

Par comparaison de la température de la résistance et de la tem-

pérature de l'air ambiant on en déduit la valeur de la vitesse

du vent.

Le système tel que décrit est protégé du rayonnement solaire et des intempéries par une coupelle de protection ou par tout autre moyen. Les thermodifférentiels situés de l'autre côté du portique, l'un au dessus de l'autre peuvent pivoter autour d'un axe vertical

pour s'orienter dans le lit du vent.

A cet effet, chaque capteur 13 est doté d'un pivot vertical 14 coopérant avec des organes de roulement 15 montés dans un boîtier 16 fixé en extrémité de la traverse 10 ou Il et d'une dérive 17 verticale. Comme représenté en fig 2 le thermodifférentiel 13 est constitué par une enveloppe extérieure de protection 18 horizontale, par une buse d'entrée d'air 19 logée dans la partie avant de l'enveloppe par au moins un moyen 20 de prise de température disposé dans le prolongement de la buse à l'intérieur de l'enveloppe et par au

6 2514607

1 moins un système de ventilation.

Ltenveloppe 18 se présente sous la forme d'un élément cylindrique tubulaire et est constituée ou revêtue d'une matière reflechissant le rayonnement solaire pour éviter l'effet de serre à l'intérieur du thermodifférentiel 13 préjudiciable à une mesure correcte de

la température de l'air.

De préférence l'enveloppe '18 est constituée en acier inoxydable

poli ou en acier faiblement allié revêtu d'une couche de chrome.

Sensiblement dans la zone médiane de l'enveloppe est fixé le pivot

ié vertical 14 pour des raisons qui seront exposées plus avant.

La partie arrière reçoit la dérive 17 dotée comme on peut le

voir en fig 3 d'un collier 17 A s'emmanchant sur l'enveloppe.

La buse d'entrée d'air 19 coaxiale à l'enveloppe est maintenue

écartée de celle-ci par au moins deux bagues 21 en matière synthé-

tiques.

Ces bagues sont disposées chacune à une extrémité de la buse 19 contre un épaulement et sont liées à l'enveloppe par des moyens

de fixation par exemple des circlips.

Entre l'enveloppe 18 et la basse 19 est disposé un moyen dtisola-

tion thermique de l'une par rapport à l'autre constitué de pré-

férence par un élément tubulaire 22 coaxial à la dite enveloppe

et à la dite buse.

Comme on peut le voir cet élément est engagé par ses extrémités sur une surface épaulée des bagues et est lié à celle-ci par tous

moyens connus de l'homme de l'art.

L'élément tubulaire 22 délimite avec l'enveloppe une première

chambre 23 et avec la buse une seconde chambre 24.

Des orifices 25 percés dans les bagues transversallement à celles-

ci assurent la libre circulation de l'air dans ces deux chambres

en les mettant en communication avec le milieu extérieur au cap-

teur 13 et avec la partie intérieure de l'enveloppe située en

arrière de la buse.

Cette disposition a pour but d'assurer une isolation thermique de la buse 19 en l'entourant de deux couches d'air séparées par

l'élément 22.

De ce fait, l'air capté par la buse ne subit à l'intérieur du thermodifférentiel 13 aucune variation thermique avant la mesure

de sa température.

7 2514607

1 La buse 19 est avantageusement constituée en matière synthétique par exemple du teflon ou autre pour les raisons précédemment énoncées. Cette buse est dotée de deux orifices 26 et 27 coaxiaux à la buse débouchant l'un dans l'autre. L'orifice 26 ménagé dans la partie avant de la buse est conique

et se rétrécit vers l'intérieur jusqu'à l'embouchure de l'orifi-

ce 27, de préférence cylindrique.

Cette disposition a pour but de canaliser l'air entrant dans la

buse 19 sur le moyen 20 de prise de température.

A titre purement indicatif, la valeur de l'angle du tronc de

cane formé par l'orifice 26 est comprise entre 16 et 20 degrés.

Le moyen de température est disposé en arrière de la buse 19 dans

le prolongement de l'orifice 27 et monté sur un support 28 soli-

daire du bottier 16.

Ce support est constitué par un tube vertical 29 et par un organe

de fixation du moyen 20.

Le tube vertical 29 est engagé dans le pivot 14 et est solidaire

du bottier 16 Dans ce tube est engagé le cable du moyen 20.

Ce montage particulier évite au cable du moyen 20 de prise de

température de se vriller lorsque le capteur 13 est mis en rota-

tion sous l'effet de la poussée du vent.

Comme on peut le voir le capteur 13 est équipé de plusieurs moyens 20 régulièrement répartis à l'intérieur de l'enveloppe et en arrière de l'orifice 27 en sorte que l'orientation du capteur nuait aucune influence sur la prise de mesure de la température

d Et l'air.

De préférence, le capteur 13 est doté de huit moyens 20 montés sur

l'organe de fixation constitué de deux anneaux 30 de même diamè-

tre perpendiculaire l'un à l'autre et inscrit dans une sphère.

Ces anneaux sont fixés l'un à l'autre et en extrémité du tube

29 dans des rainures ménagées dans celui-ci.

Chaque anneau comporte une série d'orifices régulièrement répar-

tis recevant chacun un moyen 20.

Comme on peut le voir en fig 2, ces moyens 20 sont radiaux aux

anneaux et sont dirigés vers le centre de ceux-ci.

Pour dégager le passage de la buse 19 lors de la rotation du capteur 13, en sorte que celle-ci ne vienne buter contre les anneaux 30,un orifice de dégagement 31 est ménagé en arrière de

1 l'orifice 27.

Le moyen 20 de prise de température est constitué par une sonde

en platine ou par un thermocouple suivant un mode préférentiel.

Pour mesurer la différence des deux températures de l'air préle-

vées respectivement par les deux capteurs 13, c'est-à-dire l'écart de température de l'air entre le niveau ZO et le niveau ZO + AZ, les moyens 20 des deux capteurs sont associés électriquement et

sont disposés en série.

Comme on peut le voir en fig 4, le réseau est constitué par une suite alternée de deux éléments 20 A et 20 B longilignes ou fils

en matériau différents, soudés bout à bout.

A l'extérieur des capteurs ces éléments sont disposés dans une

gaine de protection en matériau imputrescible pourvu d'une masse.

Pour éviter toute variation de température de l'air au niveau des moyens de prise de température chaque capteur 13 est doté d'au

moins un système de ventilation.

Selon un exemple piréférentiel de réalisation, le capteur est doté de deux systèmes de ventilation,

constitués respectivement par un volet mobile 32 logé dans ltenve-

loppe 18 et par une cheminée 33.

Le volet mobile 32 est monté articulé à un axe 34 transversal à l'enveloppe en arrière du ou des moyens 20 et obstrue en position

d'origine, l'orifice arrière 35 de l'enveloppe 18.

En présence d'un vent dont la vitesse est supérieure ou sensible-

ment égale par exemple à 3 m/s le volet mobile s'écarte de sa position d'origine pour libérer le passage de l'air de l'orifice

26 de la buse 19 à l'orifice 35 de l'enveloppe 18.

Un organe élastique 36 taré, disposé autour de l'axe 34 ramène le volet mobile 32 dans sa position d'origine lorsque la vitesse

du vent est inférieure à 3 m/s ou nulle.

Avantageusement des moyens de réglage de la tension de l'organe élastique 36 pourront être associés à l'axe 34 pour permettre le réglage de la vitesse du vent suivant laquelle le volet mobile doit

s'écarter de sa position d'origine.

La cheminée 33 assure la ventilation du capteur lorsque la vitesse

du vent est inférieur à 3 m/s.

Cette cheminée est constituée par un élément tubulaire 33 surmonté

9 25 14607

1 d'un chapeau 37.

La base de l'élément tubulaire est raccordée à l'enveloppe 18

autour d'un orifice ménagé dans celle-ci.

Le chapeau 37 est maintenu écarté de l'élément tubulaire par des entretoises 38. Ce chapeau est constitué ou revêtu d'une matière absorbant le

rayonnement solaire et plus précisément le rayonnement calorifi-

que afin de provoquer à l'intérieur de la cheminée une élévation

de température pour créer à l'intérieur du capteur une circula-

tion d'air forcée.

Cette circulation d'air se fait de l'orifice 26 de la buse 19

à la cheminée 33.

Comme on le comprend les dispositions précédemment décrites ont -

pour but d?éviter toutes variations de température à l'intérieur

du capteur 13.

Suivant une autre forme de réalisation, le système de ventilation

est constitué par un ventilateur mu par un moteur électrique.

Ces deux éléments sont logés dans l'enveloppe 18 en arrière du

ou des moyens 20.

En fig 5 et 6 on a représenté une autre forme de réalisation

des capteurs 13.

Selon cet exemple les capteurs sont fixes par rapport à la tra-

verse du chassis 7 qui les supporte.

Comme on peut le voir chaque capteur est constitué par un piète-

ment 38 vertical supportant au moins un moyen 20 de prise de tem-

pérature>par une platine 39 horizontale liée au piètement, par au moins deux disques 40 et 41 supporté par la platine et par un

système de ventilation 42 en regard des moyens 20.

Le piètement 38 est constitué par un élément tubulaire fixé par

son extrémité inférieure à une des traverses du chassis.

Les moyens 20 du type de ceux décrits précédemment sont montés sur des anneaux 30 comme dit précédemment, L'extrémité supérieure du piètement 38 est épaulée pour recevoir

*la platine 39.

Cette platine 39 se présente sous la forme d'un disque pourvu d'un orifice central engagé autour du piètement 38 et contre l'épaulement. Comme on peut le voir en fig 5, la platine 39 est disposée sous

25 14607

1 les moyens 20.

Les disques 40 et 41 horizontaux et coaxiaux au piètement 38 sont maintenus écartés l'un de l'autre et de la platine 39 par des

entretoises 42 verticales angulairement réparties.

Ces entretoises sont dotées d'un orifice médian de passage d'un

moyen de fixation des disques 40 et 41, l'un par rapport à ltau-

tre et par rapport à la platine 39.

Le disque 40 de diamètre plus important que la platine 39 est disposé au dessus des moyens 20 et délimite avec la dite platine

un espace ouvert aux quatre vents.

De ce fait, le capteur 13 n'a plus besoin dartre orienté suivant

la direction du vent pour la prise de la mesure de la température.

Comme énoncé plus haut, les moyens 20 sont montés sur deux anneaux perpendiculaires l'un à l'autre en sorte que la direction du vent

n'ait aucune influence sur la prise de la mesure de la tempéra-

ture. Le disque 41 de diamètre plus important que le disque 40 est

constitué en un matériau réfléchissant les rayonnements solaires.

De préférence, le disque 41 est constitué en acier inox-: Sable poli. La bordure périphérique du disque 41 est recourbée vers le bas pour protéger le disque 40 du rayonnement solaire -et notamment

du rayonnement calorifique.

Le diamètre des disques 40 et 41 et de la platine 39 sont tels

que les éléments 40,41 et 39 s'inscrivent dans un cône dont l'an-

gle au sommet est égal à 900 ou plus.

Le système de ventilation du capteur est constitué par une chemi-

née verticale 42 engagée par son extrémité inférieure dans deux orifices ménagés chacun dans la partie centrale des disques 41 et 42. Cette cheminée se présente sous la forme d'un élément cylindrique percée de deux orifices coniques 43,44 coaxiaux évasé vers chacune

des extrémités.

Avantageusement, la cheminée est constituée en matière synthéti-

que par exemple, celle connue sous le nom de "TEFLON"t.

La partie supérieure de la cheminée porte un chapeau 45 en forme

de coupelle.

Ce chapeau est maintenu écarté de la partie supérieure de la

11 2514607

1 cheminée par au moins trois entretoises cylindriques fixées au dit chapeau et engagées chacune dans des orifices lisses ménagés

dans la dite cheminée parallèlement à son axe.

Le chapeau 45 est revêtu ou constitué d'une matière absorbant le rayonnement solaire et plus précisément le rayonnement calo-

rifique pour provoquer dans la cheminée une élévation de tempé-

rature de l'air apte à assurer la ventilation en l'absence de vent. Avantageusement, le chapeau 45 est percé d'une série d'orifices transversaux 47 pour faciliter l'évacuation de l'air réchauffé

dans la cheminée.

Comme dit précédemment, les moyens 20 des deux capteurs sont associés pour mesurer l Técart de température entre le niveau ZO

et le niveau ZO + AZ.

Pour mesurer l'écart de température sèche et humide à deux niveaux

ZO et Z O + AZ, au dessus du couvert végétal, l'installation compor-

te deux jeux d'au moins deux psychromètres 48 montés sur le chas-

sis 7 comme décrit dans la demande FR 79 17306.

Selon cette demande, les deux jeux de psychromètres sont associés à un dispositif d'inversion périodique de position, c'est à dire qu'un des jeux passe du niveau Z O au niveau ZO + AZ, tandis que

1 'autre passe simultanément du niveau Z O + AZ au niveau Z 0.

Cette disposition permet de réduire le pourcentage d'erreurs dans la prise de la mesure des températures sèches et humides à ces

deux niveaux.

Comme connu chaque psychromètre 48 se présente sous la forme dtun élément cylindrique ouvert à ses deux extrémités et comporte une sonde 49 de mesure de la température sèche Ta, une sonde 50 de

_.mesure de la température humide Th associée à un dispositif mouil-

leur constitué par une mèche 51 baignant dans l'eau de deux réser-

voirs latéraux 52 > pourvus chacun d'un couvercle alimentés par

une réserve 53.

Le psychromètre est en outre doté d'un système de ventilation constitué par un ventilateur électrique 54 logé dans sa partie

arrière pour assurer la circulation de l'air d'avant en arrière.

Comme on peut le voir en fig 7, le corps cylindrique du psychro-

mètre est constitué de deux éléments tubulaires 55 et 56 coaxiaux sensiblement de même diamètres réunis l'un à l'autre par une bague

12 2514607

1 cylindrique 57.

L'élément 55 est avantageusement constitué ou revêtu d'une matière

reflechissant le rayonnement solaire tel que de tl'acier inoxyda-

ble poli, afin d'éviter toute variation de température par effet de serre, à l'intérieur du psychromètre, au niveau des sondes de

température sèche et humide.

Cette caractéristique est renforcée par l'adjonction dans ltélé-

ment tubulaire 55 d'un second élément tubulaire 55 A de captage de l'air disposé en avant de la sonde de température humide et

pourvu d'un orifice radial pour recevoir la pointe de la tempé-

rature sèche.

Comme on peut le voir en fig 7,cet élément 55 A est coaxial à l' télément 55 et est disposé en retrait de l'avant du psychromètre

pour éviter d'être frappé par le rayonnement solaire.

L'élément tubulaire 55 A s'engage au voisinage de la sonde de température humide 50 dans l'orifice transversal et médian d'une bague 55 B ajustée dans la bague 57, ce qui le maintient écarté

de l'élément 55.

La bague 55 B constituée de préférence en matière synthétique est dotée d'une série d'orifices transversaux concentriques 55 C de ventilation de l'espace entre l'élément 55 et l'élément 55 A. Comme on le comprend l'air aspiré dans l'élément tubulaire 55 B par le ventilateur 54 ne peut subir aucune variation thermique du fait qu'il se trouve isolé de l'élément tubulaire 55 par la couche

d'air disposée entre ces deux éléments.

I 1 est à noter également que cette couche d'air est constamment renouvellée par aspiration au travers des orifices 55 C par le

ventilateur 54.

Cet ensemble de disposition conduit à une prise de mesure de tem-

pérature sèche et humide d'une manière très précise.

La rive annulaire de la bague 57 dirigée vers l'arrière du psychro-

mètre est creusée suivant un de ses diamètres d'une rainure dont

la fonction sera expliquée plus avant.

L 'élément tubulaire 56 au niveau de sa fonction avec la lague 57 est doté de deux entailles ménagées suivant un plan diamétral qui

viennent lors du montage du dit élément dans la dite bague en vis-

à-vis des rainures précédemment décrites pour former un logement

destiné à recevoir le support 50 A de la sonde 50.

13 2514607

1 Comme on peut le voir en perspective en fig 7 bis, le support est de forme parallèlépipédique doté dans sa partie médiane dtune su-épaisseur 50 B percéé dtun orifiee transversal suivant le sens de la longueur de cette surépaisseur, pour recevoir la pointe de la sonde 50 Comme on peut le voir en fig 7, ce support 50 A coopère par ses

extrémités avec chacune des rainures et entailles ménagées respec-

tivement dans la bague 57 et dans l'élément tubulaire 56 et est

monté de telle manière que l'orifice de sa surépaisseur soit coa-

xial à l'élément tubulaire 55 A, en sorte que la pointe de la sonde viennese disposer en face de l'élément tubulaire 55 A. La-sonde 50 est coudée en arc de cercle pour que son talon vienne se disposer parallèlement au support 50 A et puisse s'engager dans

une des rainures et entailles précédemment décrites.

De préférence, la pointe de la sonde 50 est revêtu d'une chaussette en tissus apte à pomper l'eau de la mèche comme représenté en

fig 7.

La bague 57 ainsi que l'élément 56 sont percés suivant un de leurs

diamètres de deux orifices de passage de la mèche perpendiculai-

rement au logement du support 50 A. Ces orifices de diamètres supérieurs à la mèche reçoivent chacun en coincement un bossage 58 tubulaire cylindrique réalisé par usinage ou tout autre moyen sur le fond de chacun des réservoirs 52.

Dans ces bossages est engagé la mèche qui baigne dans l'eau conte-

nue dans le réservoir.

Le bossage 58 de chaque réservoir comme représenté en fig 8,9 et est doté d'un moyen permettant d'empêcher un aflux d'eau trop

important dans là mèche 51 et l'égouttement qui pourrait en résul-

ter dans le canal principal du psychromètre c'est-à-dire dans le corps tubulaire 55 A. A cet effet, le bossage 58 est prolongé pour venir entourer la mèche 51 jusqu'à proximité de la sonde 50 dans le courant d'air

provoqué par le système de ventilation 54.

Cette prolongation peut être obtenue soit par réalisation d'un bossage 58 de longueur supérieure fig 8,9 et 10, soit au moyen

d'un embout rapporté.

L'extrémité de l'embout ou bossage 58 au voisinage de la sonde présente un organe dont la fonction est de modérer la quantité

14 2514607

1 d'eau pompée par la mèche 51.

Cet organe peut être comme représenté en fig 8 et 9, constitué

par un retreint de préférence annulaire de l'extrémité de l'em-

bout ou bossage.

Ce retreint de diamètre inférieur à celui de la mèche 51 qui est compressible à pour effet de resserrer celle-ci au voisinage de

la sonde 50.

De ce fait une partie de l'eau pompée par la mèche 51 est retenue

au niveau de ce retreint et fait retour vers le réservoir 52.

Cette disposition de l'invention permet d'affiner de manière

très sensible les mesures obtenues.

Le retreint peut être réalisé de toute manière connue de l'homme de l'art dont des modes de réalisation sont représentée en vue

partielle aux, figures 8 et 10.

Il peut être obtenu par réalisation dtune collerette interne 59 de préférence en rive de l'extrémité de l'embout ou bossage 58

(fig 8) ou obtenu, comme représenté en fig 10 en donnant à l'ori-

fice de l'embout 58 une forme conique décroissante, de préférence

du réservoir à l'extrémité libre de l'embout ou bossage.

Comme représenté en fig 9, l'organe de limitation de la quantité

d'eau pompée est constitué par une rainure annulaire 60, ména-

gée dans la paroi interne de l'embout ou bossage 58, en relation avec une rainure 61 ménagée dans la dite paroi parallèlement à l'axe de l'embout ou bossage qui permet à l'eau de faire retour

au réservoir.

Suivant une autre forme de réalisation comme représentée en fig 11, le psychromètre 48 est disposé verticalement et est doté d'au moins un moyen de protection des réservoirs latéraux afin

d'éviter le réchauffement de l'eau qu'ils contiennent.

De préférence, comme on peut le voir en fîg 11, l'élément 55

du psychromètre est dirigé vers le bas.

Le psychromètre suivant cette forme de réalisation est monté sur un piètement constitué par un élément tubulaire 62 vertical lié au dispositif d'inversion, par une platine horizontale 63 solidaire de l'extrémité haute de l'élément 62 et par un disque 64 horizontal lié à le platine et maintenu écarté de celle-ci

par au moins trois entretoises verticales 65.

Ce disque est disposé au dessous des réservoirs latéraux 52.

14607

I La partie médiane du disque 64 est percée d'un orifice circulaire transversal pour recevoir l'extrémité libre de l'élément tubulaire

du psychromètre 48.

Cette extrémité est épaulée pour venir se bloquer contre le disque 54 et se maintenir écartée de la platine 63 et de l'élément 62

pour libérer le passage de l'air.

Selon une forme préférentielle de réalisation le psychromètre comporte deux moyens 66 et 67 de protection des réservoirs latéraux

52 constitués chacun par un disque.

Le disque 66 horizontal est percé d'un orifice médian pour venir se disposer autour de l'élément tubulaire 56 du psychromètrev<

au dessus des réservoirs latéraux 52.

Le disque 56 est maintenu écarté du disque 54 par un jeu d'entre-

toises verticales 65.

Le disque 67 horizontal est comme le disque 66 doté d'un orifice

médian transversal pou,é venir s'engager autour de la partie supé-

rieure de l'élément tubulaire 56.

Un jeu d'entretoises 65 permet de maintenir le disque 67 écarté

du disque 66.

Les disques 64,66,67 et la platine 63 sont bloqués les uns par rapport aux autres par des organes de fixation engagé dans les entretoises et dans des orifices ménagés dans les dits disques et

dans la dite platine.

Le disque 67 de diamètre plus important que le disque 66 est doté d'un bord recourbé vers le bas pour protéger le dit disque 66 des

rayonnements calorifiques du soleil.

En outre, le disque 67 est constitué en une matière reflechissant le rayonnement solaire pour éviter une variation de température par effet de serre de la couche d'air contenue entre les disques

66 et 67.

De préférence, les disques 67, 66 et 64 s'inscrivent dans un cône

dont l'angle au sommet est égal à 900 ou plus.

L'élément tubulaire 56 est surmonté d'un chapeau 68, porté par des entretoises 69 engagée dans des orifices lisses du dit élément, afii de protéger le psychromètre notamment le ventilateur 54 et les

sondes 49 et 50 des intempéries.

De préférence le chapeau 68 en forme de coupelle est constitué d'une matière absorbant le rayonnement solaire ce qui facilite la ventilation.

1-6 25 2514607

1 Pour protéger les réservoirs latéraux 52 du rayonnement solaire on peut comme représenté en fig 12, les doubler d'une coque 69 en

acier inoxydable poli ou en un autre matériau.

De préférence cette coque se présente sous la forme d'un élément tubulaire de diamètre plus important que celui du réservoir 52

plur former avec celui-ci une chambre annulaire 70.

La coque 69 vient se disposer autour du couvercle du réservoir

52 ce qui assure son maintien.

Des orifices transversaux 71 sont percés dans le couvercle pour assurer la circulation de l'air dans la chambre 70, celle-ci étant ouverte comme on peut le voir au niveau da foind du

reserve oir.

Les dispositions précédemment décrites évitent toutes variations de températures de l'eau contenue dans les réservoirs latéraux qui se traduisent par une mesure incarrecte de la température

humide Th par la sonde 50.

Pour tenir compte de la température de l'eau contenue dans les réservoirs 52 avec ou sans protection solaire, une sonde 71

peut être disposée dans chacun des réservoirs.

La température indiquée par cette sonde est comparée à celle mesurée par la sonde Ue température sèche Ta par l'tunité 2 qui

peut de ce fait corriger la valeur de la température humide.

Selon une autre forme de réalisation comme représentée en fig 13 la sonde 71 est disposée dans la mèche 51 au plus près de la sonde

50 pour affiner la mesure de la température humide Th.

En outre, comme représenté en fig 13, la pointe des sondes 50 peut

être disposée dans une chaussette en fibre textile apte à pomper l'eau.

Les différentes formes de réalisation du psychrcomètre précédem-

ment décrites sont destinées à être montées en double sur le dispositif inverseur comme représenté en fig 1, celui-ci étant

équipé de deux jeux de deux psychromètres, mniais on pourra pré-

voir que chaque jeu est constitué d'un seul psychromètre doté de plusieurs sondes de température sèche et de plusieurs sondes

de température humide.

En fig 14, on a représenté un psychromètre doté de deux sondes

de température sèche et de deux sondes de température humide.

Selon cette forme de réalisation, ce psychrom'txre est doté de

deux bagues 57 A et 57 B recevant chacune une sonde 50 et un dis-

17 2514607

t sitif mouilleur.

A la bague 57 A sont associés comme décrits plus avant un élément , un élément 55 A, et une bague 55 B. A la bague 57 B sont associés, une bague 55 B, un élément 56 et un ventilateur 54.

Les bagues 57 sont réunies par un élément tubulaire 72 de dia-

mètre sensiblement égal au diamètre de l'élément 55 ou 56 et

présentant les mêmes caractéristiques que ceux-ci.

Les bagues 55 B sont réunies par un élément tubulaire 73.

Les extrémités des éléments tubulaires 72 et 73 au niveau de la bague 57 A sont pourvues d'encoches pour libérer le passage

au support de la sonde et à la mèche.

Comme représenté en fig 15, les sondes de températures humide

sont disposées suivant un même plan diamétral au psychrom'tre.

Les sondes de température sèche, montées radialement dans lt'élé-

ment 55 A, sont disposées suivant deux plans diamétraux aux psychromètre. Comme on peut le voir en fig 15, le plgn des sondes 50 et les

plans des sondes 49 sont angulairement d 6 ealés de manière rêgu-

lière.

Le psychromètre suivant cette forme de réalisation peut recevoir deux réservoirs latéraux pour chaque bague 57 ou peut recevoir un réservoir doté de deux embouts ou bossage engages chacun

dans l'orifice d'une bague.

Il est bien évident que le psychromètre tel que décrit peut être

équipé d'un nombre plus important de sondes ceci étant condition-

né que par le nombre de bague 57 et d'éléments 72 et 73.

Suivant une autre forme de réalisation non représentée, le psy-

chromètre est équipé de deux sondes de température sèche et de

deux sondes de température humide, ces deux dernières étant dis-

posées dans un même plan diamétral.

Au portique 1 sont également fixés deux capteurs d'air 74 pour la mesure de l'écart du taux de gaz carbonique entre deux niveaux ZI et Z 2 situés respectivement sous le niveau ZO et entre les

niveaux Z O et ZO + &Z.

De préférence, les capteurs d'air sont fixés chacun à un bras horizontal doté d'une bride pour être fixé de manière amovible

à un des montantes 4 du portique 1.

A ces deux capteurs sont associés un analyseur du taux de C 02

18 2514607

1 et un système d'inversion commandé par l'unité 2.

Chaque capteur est relié au système d'inversion par une tuyau-

terie souple de manière connue en soit.

Le système d'inversion par e"emple constitué par une électro-

vanne a pour but de permettre la mise en communication d'un des capteurs 74 avec l'analyseur par l'intermédiaire de sa tuyauterie.

L'analyseur délivre à l'unité 2 un signal ou tension représen-

tatif du taux de gaz carbonique.

La valeur du rayonnement net necessaire au calcul de l'évapo-

transpiration est mesurée comme connu par un pyradiomètre 75 doté d'un bras horizontal de fixation à un des montants 4 du portique 1 ou à un portique indépendant 76 comme représenté

en fig 1.

Pour disposer le pyradiomètre sensiblement au niveau ZO son

bras est terminé par une bride de fixation susceptible de coulis-

ser sur le portique et d'être bloquée à celui-ci.

L'installation est également dotée d'au moins un fluxmètre 77

mesurant la valeur du flux de conduction dans le sol.

Ce flux mètre de tous type connu est enterré à une profondeur

de quelques centimètres dans le sol du couvert végétal.

En outre, l'tinstallation est dotée de moyens mesurant une tempé-

rature de référence TO,avantageusement celle du sol à une pro-

fondeur égale à au moins un mètre.

Le moyen mesurant la température TO tel une sonde ou autre est

disposé dans un bloc de plastique enfouit dans le sol à la pro-

fondeur précédemment indiquée.

Pour le calcul de llêvapotranspiration il est également necessaire de connaître l'écart entre la temperature de référence TO et la

température de l'air T 1, à la surface du sol du couvert végétal.

A cet effet, les moyens de mesure de TO et de T 1 sont couplés de manière à donner directement l'écart entre ces deux températures. Comme décrit précédemment ces moyens peuvent être constitués par

un réseau 78 de thermocouples.

Un côté du réseau soit environ six thermocouples sont disposés dans lebloc plastique tandis que l'autre côté au dessus de la surface du sol, soit également six thermocouples est logé dans

19 2514607

* l une prise d'air ventilée naturellement et s'orientant dans le

lit du vent, comme décrit précédemment pour les capteurs 13.

En outre les six thermocouples de la prise ventilée sont dis-

tribués suivant une double structure demi circulaire constituée comme dit précédemment par deux anneaux croisés. Egalement l'installation est dotée de moyens 79 de mesure de l'écart entre la température de référence TO et la température

à la surface du sol.

Ce moyen est constitué par un réseau de thermocouple dont un côté est disposé dans un bloc de plastique enfoui dans le sol à un mètre de profondeur et dont l Tautre coté constitué par plusieurs thermocouples est réparti sur le sol du couvert végétal. Pour déterminer l'état hydrique du sol par comparaison de la

quantité d'eau reçue et de la quantité d'eau évaporée llinstal-

lation est dotée d'un pluviomètre 80 associé à des moyens connus

en soi de mesure de la quantité d'eau collectée.

Les différents capteurs décrits précédemment transmettent leurs

informations à l'unité 2 de gestion et de calcul.

Comme on peut le voir en fig 1 l'unité 2 est montée sur la tra-

verse supérieure du chassis inverseur 7.

Cette unité est constituée par deux coffrets, un coffret inférieur

81 et supérieur 82 abritant un ou plusieurs dispositifs d'élec-

tronique. Comme on peut le voir en fig 16 et 17, le coffret inférieur 81 de forme parallèlépipèdique est fixé de manière connue à la face inférieure d'une platine horizontale 83 solidaire de la

traverse haute du chassis inverseur 7.

Avantageusement, le coffret 81 est constitué en une matière pro-

tégée de la corrosion et apte à reflechir les rayons calorifiques du rayonnement solaire pour éviter de per 5 urber le fonctionnement

dispositif electronique.

Selon une forme préférentielle de réalisation, le coffret 82 est

constitué en acier inoxydable ce qui le protège de la corosion.

Un joint d'étanchéîté connu en soi est disposé entre la platine

83 et la rive du coffret 81 pour éviter 11 introduction de pou Is-

sières et de l'humidité de l'air.

2514607

Le coffret supérieur 82 est fixé de manière connue à la face supé-

rieure de la platine 83 avec interposition d'un joint d'étanchéité

pour les raisons précédemment énoncées.

Une enveloppe 84 est disposée autour du coffret 82 pour former avec celuici une chambre 84 A - Cette enveloppe est constituée dtun matériau apte ài relflechir le rayonnement solaire et dotée d(ans sa partie inférieure et

intérieure de cornières 85 de fixation à la bordure de la pla-

tine. Sa partie supérieure conformée en toiture est pourvue d'un

moyen de suspension au cable 8 comme on peut le voir en fig 1.

Des ouvertures 86 ménagées dans la partie supérieure de l'enveloppe et des encoches 83 A ménagées dans la bordure de la platine permettent d'assurer la ventilation de la chambre 84 A pour éviter toute variation de température danis la dite chambre

et dans le coffret 82 par effet de serre.

Avantageusement, la partie inférieure des parois verticales de

l'enveloppe sont écartées de la platine pour faciliter l'intro-

duction de l'air dans la chambre 84 A. La température à l'intérieur des coffrets 81 dt 82 peut être

régulée par l'introduction d'un gaz à basse température.

Ce gaz à l'état liquide peut être contenu dans un réservoir 87 coopérant avec une valve 87 A, munie d'un clapet anti-retour logée

dans un orifice de la platine.

Le gaz est introduit tout d'abord dans le coffret 92 et ensuite

dans le coffret 81 grâce à une ou plusieurs orifices de communi-

cation ménagés dans la platine 83.

Pour éliminer la condensation d'eau dans les coffrets, la platine

83 reqoit une seconde valve mu-iie dtun clapet anti-retour coopé-

rant avec un réservoir contenant un gel de silice.

Lunité électronique 2 comprend unc alimentation logée dans le boîatier 81, un dispositif de selection et d'amplificationri S des signaux transmispar les capteurs et un dispositif de commande et de calcul 88 A Comme on peut le voir en fig 18, le dispositif S comprend des

21 2514607

1 organes de selection 89 des signaux délivrés par les capteurs, plusieurs ponts 88 B de mesure associés chacun à une sonde des psychromètres et au moins un étage d'amplification des signaux délivrés par les capteurs ou par les ponts de mesure. Les organes de selection 89 commandés par le dispositif 88 ont pour but d'établir chacun la communication entre une des entrées

du dispositif 88 affectées chacune à un des capteurs de l'ins-

tallation ou à la sortie des ponts de mesure et de l'étage d'ampli-

fication 90.

Les organes de sélection 89 sont avantageusement des relais au

mercure pour assurer un bon isolement galvanique.

Ces relais comme on peut le voir sont commandés chacun par un transistor monté en commutation relié par l'intermédiaire d'une résistance au dispositif 88 A. Les ponts de mesure sont alimentés par une source de tension

stabilisée 91 et sont constitués par des résistances de faible.

tolérance de l'ordre de + lppm.

Les ponts de mesure comme connus comportent chacun une résistance

variable pour l'étalonnage.

Ces ponts de mesure délivrent chacun une tension représentative soit de l'écart entre les températures sèches ou humides mesurées par les psychromètres soit de l'écart de température de l'air à deux niveau mesurés par les thermodifférentiels dans le cas o

ceux-ci sont équipés de sondes ou soit de la température de réfé-

rence ou de la température de l'air au niveau du sol ou en sur-

face. L'étage d'ampli 3 ication 90 suivant l'origine des signaux amplifie

plus ou moins ceux-ci.

A cet effet, suivant une première forme de réalisation, l'étage

d'amplification est constitué par deux ou plusieurs amplifica-

teurs affectés chacun à l'amplification des signaux émanent d'un ou plusieurs capteurs ou un ou plusieurs ponts Dans ce cas, les relais sélectionnent l'entrée ou le pont et l'amplificateur qui doit recevoir les signaux émanent de celle,

ou celui-ci.

Selon une autre forme de réalisation l'étage d'amplification est constitué par un amplificateur à gain programmable et ajusté par

22 2514607

1 par le dispositif 88 A. L'entrée de l'étage d'amplification ou d'un des amplificateurs de cet étage est court-circuité régulièrement par les contacts d'un des relais 89 pour permettre en fonction du zéro de l'étage ou de l'ampli, la correction de la valeur amplifiée par le dis- positif 88 A.

L'étage d'amplification transmet les signaux amplifiés au disposi-

tif d'électronique 88 A. Ce dispositif a pour but de commander l'inversion périodique des

psychromètres, l'inversion de l'arrivée de gaz carbonique à l'ana-

lyseur,d'agir sur les relais 89 pour sélectionner les entrées du dispositif 88 ou les sorties des ponts de mesure, de traiter les signaux transmis de calculer lévapotranspiration et ses dif-'

férents termes et de transmettre ces données à l'unité d'acquisi-

tion 3.

A cet effet, le dispositif 90 A est constitué par un micro-processeur associé à au moins une mémoire vive et à au mo ins deux mémoires

mortes et par un selecteur d'adresse pour agir sur différents élé-

ments décrits, ci-après.

La commande de l'inversion des psychromètres et la commande de

l'télectrovanne de l'analyseur de C 02 sont effectuées par l'inter-

médiaire d'un organe de liaison parallèle (PIA) et d'au moins un

circuit de puissance.

Ce PIA commande également le multiplexage des relais 89 et dialogue avec un convertisseur analogique digital recevant les signaux issus

de l'étage d'amplification.

Les signaux de fréquence transmis par les anémomètres sont traités par un timer programmable organisé en deux capteurs de fréquence

pour traiter les signaux issus des deux anémomètres et en un géné-

rateur de temps de une minute.

A titre purement indicatif le timer est un circuit intégré du type 6840. L'évapotranspiration et ses différents termes sont calculés par le

micro-processeur suivant le programme stocké en mémoire.

Le calcul est effectué séquentiellement c'est-à-dire que pour une fraction de temps déterminée il peut y avoir plusieurs calculs de

l'évapotranspiration et de ses différents termes.

En outre, le dispositif 88 A peut calculer pour une fraction de temps

diminuée la moyenne de ces différentes valeurs.

23 2514607

1 Il est à noter également q(lue grâce à l'adjonction du pluviomètre le dispositif 88 A sera en mesure d'indiquer séquentiellement

l'état hydrique du sol.

En outre, le dispositif 88 A doit prendre en compte pour le calcul de l'évapotranspiration et de ses différents termes des constantes

d'étalonnage des différents capteurs.

Le programme et les constantes ou courbes d'étalonnage sont intro-

duits dans les mémoires du dispositif 88 A par un clavier de l'unité 3 et par un organe de liaison scrie A C I A au dispositif 88 A.

Après calcul>les valeurs de l'évapotranspiratiorn et de ses diffé-

rents termes sont transmises à l'unité de stockage 3 par un A C I A

et par un générateur de baud ou modem.

Cette unité de stockage comprend plusieurs mémoires gérées par

micro processeurs dans lesquelles sont stockées les données re-

çues par un miodem,et les programmes de calcul de l'évapotranspi-

ration. Comme dit précédemment, l'évapotranspiration et ses différents

termes peuvent être calculés à partir de trois méthodes, la mé-

thode du rapport de Bowen, la méthode aérodynamique combinée

simplifiée et la méthode aérodynamique simplifiée.

La méthode du rapport de Bowen met en oeuvre les psychromètres

le pyradiomètre, et le fluxmètre.

La méthode aérodynamique combinée simplifiée met en oeuvre le

pyradiomètre, le fluxmètre, les thermodifférentiels et les anémo-

mètres.

La méthode aérodynamique directe simplifié fait appel aux capteurs précédemment énoncés et aux sondes de mesure de la température de référence dans le sol, de mesure de la température de l'air au dessus du sol et de mesure de la température de la surface du

sol.

Le programme choisi concernant une des trois méthode est chargé dans les mémoires du dispositif 88 A par l'intermédiaire du clavier Il est à noter également que les mémoires de l'unmité 3 peuvent

recevoir plusieurs programmes test pour contrôler le fonctionne-

ment après mise en place de l'installation.

L'unité 3 peut être disposée dans un coffret de terrain compre-

nant un compartiment électronique à double paroi et compartiment recevant les différentes alimentation comme il est connu de le faire

24 2514607

l L'installation telle que décrite permet de calculer ltévapotrans-

pirat-ion suivant trois méthodes ce qui la re(nd adaptabl'e sur

n'importe quel site (ie mesure.

Il est bien évident que la présente invention peut recevoir tous aménagements et toutes variantes sans pour autant sortir du

cadre du présent brevet.

2514607

Claims (1)

REVENDICATIONS 1 R 1/ Installation de mesure de lévapotranspiration réelle d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère, de mesure de l'état hydrique du sol du couvert végétal comprenant un ensemble de capteurs tels qu'anémomètres ( 12) thermodifférentiel ( 13) psychromètres ( 48) capteurs d'air ( 74) pyradiomètres ( 75), fluxmètre { 77) pluviomètre ( 80) et sondes de mesure de la température du sol, de la température de l'air en surface et de la température de la surface du sol, une unité électroni- que ( 2) de commande et de calcul de ltévapotranspiration, du taux de gaz carbonique, et de la valeur de l'état hydrique du sol à partir des signaux transmis par les capteurs, une unité ( 3) de stockage des valeurs calculées par l'unité ( 2) et de stockage des programmes de gestion de la dite unité et au moins un portique ( 1) pourvu d'un chassis inverseur ( 7) sur lequel sont montés les capteurs ( 12),( 13) et ( 14) caractérisé en ce que les thermodifférentiels-( 13) comprennent chacun un moyen d'articulation ( 14) autour d'un axe vertical un moyen d'orientation ( 17) dans le lit du vent, une enveloppe extérieure ( 18) de protection apte à reflechir le rayonnement solaire, une buse d'entrée d'air ( 19) logée dans la partie avant de l'enveloppe et maintenue écartée de celle-ci par des bagues ( 21) un système d'isolation thermique de la buse ( 19) par rapport à la buse ( 18), au m 3 ins un moyen ( 20) de prise de température monté sur un organe de fixation et disposé en ar- rière de la buse ( 19) et au moins un système de ventilation du capteur. R 2/ Installation de mesure de ltévapotranspiration réelle d'un couvert végétal de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre le couvert végétal et l'atmosphère et de mesure de l'état hydrique du sol selon la revendication 1 caractérisé en ce que la buse ( 19) est dotée suivant son axe d'un orifice ( 26) ménagé dans sa partie avant, de forme conique s'ouvrant vers l'extérieur et d'un orifice ( 27) cylindrique débouchant vers le précédent pour canaliser l'air capté par la dite buse vers les sondes 20. 26 2514607 R 3/ Installation de mesure de l'évapotranspiration d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère et de mesure de l'état hydrique du sol selon la revendication 1 comportant un ther- modifférentiel constitué par au moins un moyen ( 20) de prise de température monté sur un organe de fixation et par un système de ventilation caractérisé en ce que le dit thermodif- férentiel est pourvu de deux disques horizontaux et coaxiaux de protection ( 40) et ( 41) de diamètre différent disposés l'un au dessus de l'autre et au dessus du moyen ( 20) et maintenus écartés l'un de l Vautre par un jeu dtentretoises liées à une platine horizontale ( 39) du piètement ( 38) du support pour protéger le dit moyen ( 20) du rayonnement solaire. R 4/ Installation de mesure de ltévapotranspiration d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert et l'atmosphère et de mesure de l'état hydrique du sol selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que le disque supérieur ( 41) présente un diamètre plus important que le disque ( 40) et présente une bordure périphérique re- courbée vers le bas pour protéger le dit disque ( 40) du rayon- nement solaire. R 5/ Installation de mesure de ltévapotranspiration reelle d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère et de mesure de l'état hydrique du sol selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que le thermodifférentiel comporte plusieurs moyens ( 20) de prise de température constitués par des t' ermocouples dirigés vers un même point ou centre et régulièrement répartis suivant le volume d'une sphère. R 6/ Installation de mesure de l'évapotranspiration réelle d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère et de mesure de l'état hydrique du sol selon les revendications 1,4 et 5 carac- térisé en ce que le support des sondes est constitué par deux anneaux de même diamètre perpendiculaires l'un à l'autre ins- crits dans une même sphère et pourvus d'orifices radiaux régu- lièrement répartis pour recevoir les sondes. 27 2514607 1 R 7/ Installation de mesure de ltévapotranspiration d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère et de mesure de ltétat hydrique du sol selon les revendications 1,4 et 5 caractérisé en ce que les thermocouples constitués de deux éléments longi- lignes ( 20 A) et ( 20 B) de nature différente sont associés électriquement et sont disposés en série d'un capteur à ltau- tre,pour former une suite alternée de deux éléments ( 20 A) et ( 20 B) ce qui permet de mesurer la différence de température entre ces deux capteurs ( 13). R 8/ Installation de mesure de tl'évalotranspiration d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère, de mesure de l?état hy- drique du sol du couvert végétal pourvue d'un thermodifféren- tiel ( 13) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les systèmes de ventilations sont respectivement constitués par un volet ( 32) mobile dans l'enveloppe ( 18) en arrière des moyens ( 20) susceptibles de s?écarter sous l'action d'un couran courant dtair, dtune position d'origine ou il obstrue lorifice arrière ( 35) de l'enveloppe ( 18) et d'une cheminée ( 33) rac- cordée à la dite enveloppe entre les moyens ( 20) et le volet ( 32). R 9/ Installation de mesure de ltévapotranspiration d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère et de mesure de l'état hydrique du sol du couvert végétal pourvue de thermodifférentiels ( 13) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système de ventilation est constitué par une cheminée ( 42) verticale dis- posée en regard des moyens ( 20) et dans des orifices ménagés dans les disques ( 40) et ( 41). R 10,/ Installation de mesure de ltévapotranspiration d'un couvert végétal de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère, de mesure de l'état hydrique du sol selon les revendication 1,3,8 et 9 caractérisé en ce que chaque cheminée est pourvue d'un chapeau apte à absorber les rayons calorifiques du rayonnement solaire pour créer à l'intérieur de la dite cheminée un effet de serre qui assure 28 2-514607 1 la circulation d'un courant d'air depuis les moyens ( 20) jusqu'au milieu extérieur au travers de la dite cheminée. Rll/ Installation de mesure de ltévapjtranspiration réelle d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère, de mesure de l'état hydrique du sol comportant au moins un psychromètre ( 48) doté d'au moins untm système de ventilation, d'au moins une sonde ( 49) de mesure de la température sèche (Ta) disposée dans un élément tubulaire ( 50 A), d'au moins une sonde ( 50) de mesure de la température humide logée dans une bague ( 57) associée à un dispositif mouilleur constitué par une mèche baignant dans l'eau de deux réservoirs latéraux ( 52) dotés chacun d'un bossage ( 58) tubulaire cylindrique eng'agé dans un orifice de la bague ( 57) et recevant la mèche caractérisé en ce que chaque bossage ( 58) est doté d'un organe de limitation de la quantité d'eau pompée par la mèche ce qui évite l'écoulement du liquide dans le conduit ( 57 A). R 12/ Installation de mesure de l'évapotranspiration réelle dtun couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère, d(le mesure de l'état hydrique du sol selon les revendications 1 et Il caractérisé en ce que les réservoirs latéraux sont pourvus de moyens de protection du rayonnement solaire. R 13/ Installation de mesure de l'évapotranspiration réelle d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz (arbonrique échangé entre ce couvert végétal et l 'atmosphère, de mesure de l état hydrique du sol selon les revendication 51 et 12 caractérisé en ce que les moyens de pro L ection du rayonuement solaire s'nt constitués par des disques ( 66) et ( 67). R 14/ Installation de mesure de l'êvapotranspiration réelle d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carl)onique éc:hangé entre ce couvert végétal et l 'atmosphèrce de mesure de l'é ttat hydrique du sol selon les revendicationsl et 12 caractérisé en ce que le moyen de protection du rayonnement solaire est constitué par une coque ( 69). 29 2514607

1 R 15/ Installation de mesure de l'évapotranspiration réelle d'un couvert végétal,de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère, de mesure de l'état

hydrique du sol selon les revendications 1 et 12 caractérisé

en ce que le psychromètre comporte deux sondes de température humide (To) disposée dans un même plan longitudinal et deux sondes ( 49) de température sèche angulairement décalée et que les plans des sondes ( 50) et ( 49) sont angulairement décalés

de manière régulière.

R 16/ Installation de mesure de l'évapotranspiration réelle d'un couvert végétal; de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et latmosphère, de mesure de ltétat

hydrique du sol, caractérisé en ce que l'unité ( 2) est consti-

tuée par un dispositif de selection et d'amplification ( 88) des signaux transmis par les capteurs et par un dispositif ( 88 A

de commande et de calcul.

R 17/ Installation de mesure de l'évapopranspiration réelle d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère, de mesure de liétat hydrique du sol, selon la revendication 16, caractérisée en ce que le dispositif ( 88) comporte plusieurs ponts de mesure associés aux sondes des psychromètres, plusieurs organes de

selection ( 89) constitués par des relais au mercure et un éta-

ge ( 90) d'amplification des signaux émis par les capteurs sélec tionnés successivement par le dispositif 88 et par les organes ( 89) R 18/ Installation de mesure de l'évapotranspiration réelle d'un couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère, de mesure de l'état

hydrique du sol selon les revendications 16 et 17 caractérisée

en ce que l'étage d'amplification est constitué par au moins

deux amplificateurs de gains différents.

R 19/ Installation de mesure de l'évapotranspiration réelle dtun couvert végétal, de mesure du taux de gaz carbonique échangé entre ce couvert végétal et l'atmosphère, de mesure de l'état

hydrique du sol selon les revendications 16 et 17 caractérisé

2514607

en ce que l'étage d'amplification 90 est constitué par un ampli-

ficateur à gain programmable commandé par le dispositif 88 A en

fonction de l'origine des signaux.