Brevet FR2685767A1 — publié le 19930702

La présente invention concerne un dispositif pour mesurer Intensité du rayonnement solaire ultraviolet. Suite à la détérioration de Ia couche d'ozone stratosphérique, ce qui augmente l'intensité de la radiation solaire ultraviolette à la surface de la terre, et du rapport entre cette radiation et I'incidence des cancers de Ia peau humaine, il est intéressant de connaître rintensité instantanée, directe et globale du rayonnement UV solaire, ainsi que rénergie totale incidente de ce rayonnement pendant une période de temps définie. En outre, le rapport entre I' intensité du rayonnement direct et du rayonnement global peut etre utilisé pour le caIcul de la concentration d'aérosols dans ratmosphère terrestre. Le dispositif selon l'invention permet de satisfaire ces besoins. La figure I montre, en coupe partielle, le dispositif de l'invention. La figure 2 montre, en coupe éclatée, un détail du dispositif. La figure 3 montre un schéma du fonctionnement logique du traitement de données accompli par le dispositif. En référence à ces dessins, le dispositif de I'invention comporte un boitier (I) muni d'un détecteur (2), sensible à la radiation ultraviolette solaire d'une longueur d'onde entre 200 et 330 nanomètres, à titre d'exemple non-limitatif, une photodiode de phosphore de gallium, qui produit un signaI, soit une tension électrique soit un courant électrique, proportionnel à l'intensité de énergie radiante incidente au détecteur. Le dispositif comporte aussi un filtre optique (3) qui ne laisse passer que des longueurs d'onde d'une Iargeur de bande restreinte, d'environ 10 nanomètres. Le boitier (I) comporte un couvercle amovibIe (4) muni d'un collimateur (5) d'une telle forme que le collimateur puisse occulter tout le ciel sauf le disque soIaire du champ de vue du détecteur (2). Quand le couvercle est fermé sur le boitier, I'invention mesure le rayonnement solaire direct ; quand le couvercle est enlevé, on mesure le rayonnement global. Le dispositif de l'invention comporte aussi un microprocesseur et une unité de mémoire de données montés à intérieur du boitier. Le dispositif comporte aussi à Z'extérieur du boitier un clavier de commande (6), un affichage (7) et un interface de transmission de données (8) reIiés au microprocesseur (9). Le fonctionnement logique du microprocesseur, de l'unité de mémoire, du clavier, de Affichage et de l'interface est décrit schématiquement par la figure 3. Le microprocesseur (9) reçoit le signal du détecteur (2) après que le signal soit amplifié et numérisé par un circuit amplificateur (10) et un circuit numérisateur (11).Le microprocesseur, selon sa programmation et les commandes entrées par le clavier traite le signal et stocke Ies résultats dans Unité de mémoire (12). Sur commande, Ie microprocesseur affichera les vaIeurs demandées sur l'affichage. L'interface de transmission de données permet de programmer et de commander le microprocesseur à partir d'un terminal extérieur et de récupérer les données stockées en mémoire pour archivage. A titre d'exemple non limitatif, Ie microprocesseur est programmé pour calculer, à partir de données acquises du détecteur, les valeurs instantanées de intensité de la radiation solaire ultraviolette directe et globale, de stocker ces valeurs en mémoire, d'afficher les valeurs instantanées, de calculer et d'afficher le rapport rayonnement direct/rayonnement global, et de calculer et d'afficher énergie totale reçue par le détecteur pendant une période de temps spécifiée. Selon un autre mode de réaIisation, le couvercle du boitier (4) et le collimateur (5) comportent un oeilleton (13) et un bouton de mire (14). L'oeilleton et le bouton de mire étant disposés de telle façon que Iorsque le faisceau de lumière qui traverse l'oeilleton tombe sur le bouton de mire, Ie collimateur est ajusté sur la source de la Iumière. Selon un autre mode de réalisation, afin de permettre le changement rapide de filtres et de détecteurs et ainsi faciliter I'étude de différentes parties du spectre solaire, le boitier comporte une projection circulaire (15) muni de pas de vis afin de recevoir une pièce de fixation taraudée (16) qui permet un démontage et un montage rapide du filtre et du détecteur. Selon un autre mode de réalisation, le boitier comporte des cellules photovoltaïques (17) pour fournir I' énergie nécessaire au fonctionnement du dispositif. REVENDICATIONS I) Dispositif pour mesurer l'intensité de la radiation ultraviolette solaire par le traitement d'un signal proportionnel à I'intensité de la radiation produit par un détecteur muni d'un filtre optique et exposé au soleil caractérisé en ce que le détecteur (2) et le filtre (3) sont incorporés dans un boitier (1) muni d'un couvercIe (4) amovible qui comporte un collimateur de telles dimensions que le collimateur occulte tout le ciel sauf le disque soIaire du champ de vue du détecteur quand le couvercle est fermé. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur (2) est une photodiode de phosphore de gallium 3) Dispositif selon Ia revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le signal du détecteur (2) est envoyé à un microprocesseur (9) incorporé dans le boitier (1). 4) Dispositif selon Ia revendication 3 caractérisé en ce que le boitier (1) comporte une unité de mémoire de données (12), un clavier (6), un affichage (7) et un interface de transmission de données (8) reIiés au microprocesseur (9). 5) Dispositif selon la revendication 3 ou Ia revendication 4 caractérisé en ce que le microprocesseur (9) est programmé pour calculer, à partir de données acquises du détecteur, les valeurs instantanées de l'intensité de la radiation ultraviolette solaire directe et globale, de stocker ces valeurs en mémoire, de calculer le rapport radiation directe/radiation globale, d'afficher ces vaIeurs où un affichage existe, de calculer énergie totale reçue par le détecteur pendant une période de temps spécifiée et d'afficher, où un affichage existe, la valeur de énergie totale reçue. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le couvercle du boitier (4) et le collimateur (5) comportent un oeilleton (13) et un bouton de mire (14), l'oeilleton et Ie bouton de mire étant disposés de telle façon que, quand le faisceau de lumière qui traverse l'oeilleton tombe sur le bouton de mire, le coIIimateur est ajusté sur Ia source de la lumière. 7) Dispositif selon rune quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le boitier (1) comporte une projection annulaire (15) muni de pas de vis afin de recevoir une pièce de fixation taraudée (16) qui fixe le détecteur (2) et le filtre (3) au boitier. 8) Dispositif selon I'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le boitier (1) comporte des cellules photovoltaïques (17) afin de fournir l'énergie de fonctionnement du dispositif.