Qu’est-ce qu’un anémomètre ?
Un anémomètre est un capteur qui mesure la vitesse ou la pression de l’air ou du gaz.
Il existe de nombreuses méthodes et types de capteurs. C’est pourquoi le capteur approprié doit être sélectionné en fonction de l’emplacement et de l’objectif de l’utilisation. Bien qu’ils puissent également servir à mesurer la vitesse d’écoulement des gaz à l’intérieur des conduites, les anémomètres sont souvent utilisés pour mesurer la vitesse de l’air à partir de laquelle elle est ensuite convertie par calcul. Elle est généralement calculée dans un espace fermé avec une direction d’écoulement fixe, comme une conduite.
En effet, le débit est souvent plus important que la vitesse lorsqu’il s’agit de mesurer des fluides dans des canalisations. Dans de nombreux cas, la vitesse du vent est également calculée en mesurant la pression.
Utilisations des anémomètres
Les anémomètres sont utilisés ont de nombreuses utilisations, notamment dans les domaines industrielles, les compétitions sportives et l’observation météorologique. Ses fonctions spécifiques sont les suivantes :
1. À l’intérieur
- Maintenance et inspection des équipements de climatisation
- Vérification de l’efficacité de la séparation des fumées
- Mesure de la vitesse de l’air des ventilateurs
- Mesure de l’air extrait des équipements de climatisation
- Mesure des courants de convection intérieurs
- Enquêtes sur la qualité de l’air des salles blanches
- Études de l’environnement intérieur sur les sites de production
2. À l’extérieur
- Contrôle de la sécurité et de la vitesse du vent à l’extérieur et en hauteur
- Fixation à une grue ou à un site extérieur pour les mesures
- Observation des conditions météorologiques
- Confirmation des conditions de vol du drone
Principe de l’anémomètre
Il existe plusieurs types d’anémomètre, chacun ayant un principe différent pour mesurer la vitesse du vent.
1. Anémomètre à coupelles
La coupelle à vent, qui a la forme d’une tasse, tourne en utilisant le fait que la force due à la pression du vent sur les faces avant et arrière diffère en fonction de la force de celui-ci. Ce type de capteur mesure la vitesse du vent en mesurant le nombre de tours. En raison de ce mouvement rotatoire, la réponse aux variations de la vitesse du vent est lente. Cet appareil ne convient donc pas pour les mesures de faibles vitesses de vent.
2. Anémomètre à ultrasons
Ces anémomètres sont utilisés à l’extérieur. Les transducteurs, qui sont des émetteurs et des récepteurs à ultrasons installés dans plusieurs directions. Ils utilisent l’effet Doppler pour permettre la mesure simultanée de la vitesse et de la direction du vent. L’effet Doppler est le moment de l’émission et de la réception change en fonction du vent. Cet anémomètre ne comporte aucune pièce mobile et est donc très durable.
3. Anémomètre avec direction du vent
Comme pour l’anémomètre à coupelles, la vitesse du vent est mesurée à partir du nombre de tours de l’hélice, tandis que la queue verticale sert de girouette. L’ensemble tourne ainsi automatiquement en fonction de la direction du vent. Ce type de capteur peut également mesurer la direction du vent à partir de la direction de la queue verticale.
4. Anémomètre à fil chaud
Ce type de capteur est souvent utilisé à l’intérieur. Un élément résistif, dont la résistance change avec la chaleur, est installé à l’extrémité du capteur. Lorsque ce dernier est exposé au vent, la température du fil chaud diminue au fur et à mesure que le capteur se refroidit. Plus l’écoulement est rapide, plus le refroidissement est rapide. La valeur de la résistance à la vitesse du vent est donc mesurée en utilisant la relation entre cette vitesse d’écoulement et la quantité de chaleur de refroidissement.
Cette relation est connue sous le nom de “formule de KING”. Il s’agit d’une mesure précise n’est pas possible à l’extérieur car la température change en raison de la chaleur du soleil et d’autres facteurs. Grâce à sa structure simple, il s’agit d’un instrument de mesure compact. D’autres caractéristiques telles que la température du vent et l’humidité peuvent également être mesurées en même temps.
5. Anémomètre à tube de Pitot
Cet anémomètre est souvent utilisé dans le domaine industriel. Les tubes de Pitot sont dotés de petits trous à l’avant et sur le côté du flux de vent. Ils mesurent la différence de pression entre eux pour déterminer la vitesse du vent sur la base du théorème de Bernoulli. Des vitesses précises ne peuvent être obtenues que s’ils sont dirigés perpendiculairement au flux d’air. Ils sont souvent peu coûteux en raison de la simplicité de leur principe.
6. Anémomètre à roue à aubes
Les anémomètres à roue à aubes calculent la vitesse en mesurant le nombre de tours d’une ailette (roue à aubes), qui est mise en rotation par l’air. Il repose sur le principe selon lequel le nombre de tours est proportionnel à la vitesse. La vitesse de rotation est largement indépendante de la densité, de la pression et de la température du fluide.
Le nombre de tours de l’aube est compté au moyen d’un détecteur de proximité ou d’un photocoupleur. Par rapport aux capteurs à fil chaud, ces capteurs ne sont pas affectés par la chaleur et peuvent donc être utilisés à l’extérieur. Toutefois, ils sont moins précis lorsqu’il est question de vents faibles. Ils ont également un temps de réponse plus lent, ce qui les rend inadaptés aux applications où la vitesse du vent varie par petits incréments.
Comment choisir un anémomètre ?
Lors du choix d’un anémomètre, il faut d’abord décider s’il sera utilisé à l’extérieur ou à l’intérieur. En effet, le choix de l’anémomètre dépend fortement de son utilisation.
Pour choisir un anémomètre approprié, il faut également savoir si le capteur de vent sera utilisé de manière fixe ou portable.
Une fois que le type d’anémomètre a été déterminé en fonction de son utilisation, la dernière étape consiste à déterminer les spécifications du capteur anémométrique. Par exemple, pour les anémomètres à fil chaud, la plage de mesure de la vitesse du vent, la température de fonctionnement, la précision de la mesure et la vitesse de réponse varient en fonction de la sonde.