Sommaire
En météorologie, la vitesse du vent ou des courants gazeux est mesurée à l’aide d’un anémomètre, également connu sous le nom d’appareil de mesure de la vitesse de l’air.
La plupart des gens pensent que les anémomètres font partie d’une station météorologique.
Le saviez-vous ? Le mot « anémomètre » vient du mot grec « anemos », qui signifie « vent ».
Comment fonctionne un anémomètre ?
Les anémomètres standard, comme les girouettes des stations météorologiques, se composent généralement d’un certain nombre de « coupes » ou de « cônes » utilisés pour capter le vent, d’une girouette pour indiquer la direction du vent, de cadrans pour déterminer la direction du flux d’air, d’instruments de mesure internes pour traiter et convertir la vitesse en une valeur, et d’un affichage pour fournir un résultat visuel.
Les composants internes de l’anémomètre traitent la vitesse à laquelle les cônes tournent et la convertissent pour fournir une valeur de vitesse sur l’écran lorsque le vent ou le flux d’air entre en contact avec les cônes. L’envers de chaque cône est doté d’une pointe pour dévier le vent.
Le ventilateur en saillie d’un anémomètre à main est destiné à diriger le vent dans les canaux d’air et à faire tourner les pales du ventilateur. Ce sont des versions simplifiées des anémomètres ordinaires.
Les pièces internes de l’appareil calculent alors la vitesse, qui est ensuite affichée sur l’écran de l’appareil.
En général, les anémomètres portatifs sont dotés d’un bouton permettant de changer la valeur de la mesure en nœuds, kilomètres par heure ou miles par heure.
En quoi les anémomètres sont-ils indispensables et dans quels domaines ?
Cet outil est essentiel dans une situation où la connaissance de la vitesse et de la direction du vent est nécessaire.
L’utilisation de cette technologie présente de nombreux avantages, notamment pour assurer la sécurité des bâtiments élevés, gérer les éoliennes, faire naviguer les navires et étudier les effets du vent.
C’est pour cette raison qu’ils sont utilisés dans pratiquement toutes les stations météorologiques, des régions arctiques aux régions équatoriales torrides.
Ainsi, les pilotes, les ingénieurs et les climatologues peuvent utiliser la vitesse du vent pour indiquer des changements dans les schémas météorologiques, comme une tempête imminente.
Ils sont donc essentiels tant pour les physiciens qui étudient le mouvement de l’air que pour les météorologues qui étudient les phénomènes météorologiques.
Les anémomètres qui détectent la vitesse du vent sont même intégrés aux grandes éoliennes, ce qui leur permet d’arrêter de tourner si le vent souffle trop vite.
Autres utilisations :
- les marins ou les véliplanchistes souhaitant évaluer la direction ou la vitesse du vent
- vérifier la météo avant de faire du parapente, de faire voler des drones ou de piloter un avion télécommandé
- les scientifiques qui surveillent l’environnement
- comme méthode de mesure du débit d’air dans une unité de chauffage, de refroidissement ou de ventilation pour l’installation et la réparation de systèmes CVC.
- La surveillance des grues pendant les projets de construction est importante car les conditions météorologiques dangereuses peuvent mettre en danger les travailleurs et les équipements.
- Les conditions météorologiques sont toujours prises en compte pour les activités de plein air, surtout s’il y a des bâtiments temporaires. Ils surveillent donc les conditions météorologiques pour assurer la sécurité.
- Ces outils sont utiles pour surveiller les terrains d’aviation et les aéroports afin de réduire le risque pour les avions volant à basse altitude pendant le décollage et l’atterrissage, car les prévisions météorologiques ne fournissent pas de données en temps réel.
Cinq applications pour les anémomètres portables :
Les anémomètres sont des outils de mesure de la pression atmosphérique incroyablement adaptables qui peuvent être utilisés pour tout, des projets de bricolage aux activités de loisirs.
Vous trouverez ci-dessous cinq applications pour les anémomètres portatifs :
la purification de l’air
Pour vérifier que les systèmes de filtration d’air et de ventilation des bureaux fonctionnent comme prévu et répondent aux normes de qualité de l’air, les techniciens utilisent fréquemment des anémomètres portatifs.
Les anémomètres portatifs constituent une option abordable pour les professionnels des entreprises d’installation d’air et les inspecteurs du contrôle de la qualité lorsqu’il s’agit d’équipements de test de l’air, qui sont essentiels pour identifier les blocages de la filtration de l’air.
énergie éolienne
En plus des prévisions, les anémomètres portatifs peuvent être utilisés pour circonscrire les sites potentiels de parcs éoliens exposés à des vents forts, comme les collines et les côtes.
Les parcs éoliens sont assurés de produire suffisamment d’énergie pour être transformés en électricité pour les entreprises et les collectivités dans les zones qui captent des courants de vent importants.
Prévisions pour une éolienne à la campagne
Les anémomètres standard sont utilisés dans les stations météorologiques, comme nous l’avons brièvement mentionné, mais des modèles d’anémomètres portatifs peuvent également être utilisés pour effectuer des contrôles ponctuels dans des endroits sans accès à une station météorologique proche.
Les anémomètres peuvent mesurer la pression du vent et la vitesse de l’air en nœuds, mph et kph ; certains modèles, comme l’anémomètre 1900 de Reed, permettent également de surveiller la température et de mesurer les fpm.
Navigation de plaisance et voile
Pour assurer les meilleures conditions de navigation, les anémomètres sont essentiels dans les activités nautiques comme la voile.
Un anémomètre portatif peut être utilisé en conjonction avec d’autres instruments dans les compétitions de voile pour suivre la vitesse et la direction du vent, ce qui permet au concurrent de manœuvrer dans la meilleure position pour rassembler le vent derrière les voiles.
La pêche depuis un voilier
Les anémomètres sont fréquemment utilisés dans la pêche récréative pour identifier les meilleures conditions de pêche.
Les cannes à pêche et autres équipements peuvent être endommagés si le vent est trop fort.
Les différents modèles d’anémomètres
Anémomètre à Fil chaud
Ils fonctionnent en chauffant électriquement un minuscule fil à une température donnée, puis en détectant de combien la température est réduite par le mouvement de l’air. Ce processus est connu sous le nom d’anémométrie thermique.
En surveillant la vitesse à laquelle le fil se refroidit et le degré de refroidissement de l’air, le capteur peut calculer la vitesse à laquelle le vent se déplace.
Ce type de capteur est souvent conçu pour être utilisé à la main.
Anémomètre à coupelles
Ce sont les types les plus simples et les plus précis.
Ils comportent un ensemble de deux, trois ou quatre gobelets qui sont propulsés par le vent pour tourner sur un mât.
Les coupelles tournent plus vite lorsque l’intensité du vent augmente, et l’appareil mesure la vitesse du vent, qui est ensuite affichée sur un écran numérique.
Bien que la plupart d’entre eux soient conçus pour être montés sur des objets tels que des bâtiments ou des navires, il existe également quelques modèles portatifs.
Anémomètre à girouette
Ces anémomètres, dont la forme ressemble à celle d’une tasse, sont également appelés anémomètres à hélice ou à moulin à vent.
Ils comportent toutefois des pales de vent rotatives plutôt que des coupes.
Les pales sont placées horizontalement pour faire face au vent plutôt que verticalement.
Ils surveillent la vitesse du vent en comptant le nombre de rotations par seconde, tout comme les modèles à coupelle, et affichent les données sur un écran numérique.
Si certains sont conçus pour être montés sur des structures, des modèles portatifs sont également largement disponibles.
Anémomètre à ultrasons
Inventés en 1994 par le géologue Andreas Pflitsch, ces appareils déterminent la vitesse instantanée du vent et la vitesse de l’air en mesurant les ondes sonores qui se déplacent entre deux transducteurs.
Un anémomètre à ultrasons ne comporte aucune pièce mobile et utilise des capteurs pour détecter les plus petites variations du vent. Il comporte généralement quatre capteurs disposés en carré.
Utiliser un anémomètre pour mesurer la vitesse du vent
Numérique
La majorité des appareils numériques offrent de nombreux choix de mesure.
Il est ainsi possible d’afficher les calculs de la vitesse du vent en mph, km/h, mi/h, ft/second, ft/minute ou en noeuds.
Appuyez sur le bouton d’unité de l’instrument pour examiner les options de mesure disponibles et choisir celle qui convient.
Lorsque l’unité de mesure appropriée s’affiche, le calcul de la vitesse peut commencer.
Tenez l’appareil simplement en l’air, en vous assurant qu’il est orienté dans la direction du vent.
La vitesse du vent sera alors calculée par l’appareil et affichée sur l’écran numérique clair.
Lorsque vous surveillez le flux d’air à l’extérieur, la lecture fluctue car chaque souffle de vent entraîne naturellement une accélération et un ralentissement du vent.
Grâce aux circuits électroniques et aux ordinateurs qui sont inclus, ce type d’appareil est simple à utiliser, simple à comprendre et fournit un haut niveau de précision.
C’est pourquoi ils sont fréquemment utilisés dans une variété d’industries ainsi que pour les activités de plein air comme la randonnée et le camping.
Manuel
Ce modèle, qui consiste en quatre coupelles placées à des angles de 90 degrés, est le plus populaire et le plus connu.
Contrairement aux modèles informatisés dotés d’un écran d’affichage, ce type d’appareil requiert un certain savoir-faire mathématique.
Afin d’évaluer la vitesse à laquelle les coupelles tournent autour de l’axe, commencez par marquer l’une des coupelles comme point de référence.
Comptez le nombre de fois que l’objet tourne par minute en le tenant dans le vent.
Faites-le quatre fois afin de recueillir suffisamment de données pour déterminer le nombre moyen de rotations par minute. Notez le nombre de rotations sur une feuille de papier.
Additionnez toutes les données enregistrées, puis divisez-les par quatre pour déterminer la vitesse moyenne du vent.
Le nombre moyen de rotations par minute sera calculé.
Quelle est la précision exacte d’un anémomètre ?
La précision d’un anémomètre est une caractéristique essentielle.
Un instrument de haute qualité donnera une lecture de la vitesse du vent avec une précision de 0,5 m/s (2 km/h ou 1 mph), en moyenne.
Il est essentiel de garder à l’esprit que la vitesse du vent ambiant est toujours fluctuante.
Lors d’une mesure dans une soufflerie, la vitesse sera constante, ce qui permettra des comptages précis, mais à l’extérieur, toute mesure ne servira que de guide général.
Comment régler un anémomètre
Les anémomètres doivent être calibrés fréquemment pour rester précis et fiables.
Ce processus implique l’étalonnage d’un instrument de mesure par rapport à la norme ainsi que la détermination de la précision de l’appareil.
Grâce à cette procédure, les appareils peuvent désormais produire des résultats plus précis qu’ils ne le pourraient autrement.
Les appareils doivent être étalonnés régulièrement car l’utilisation et le temps affectent leur précision.
La fourchette d’erreur d’étalonnage autorisée est de 5 % ; toute imprécision supérieure à ce chiffre peut nuire au fonctionnement de l’outil et engager la responsabilité du fabricant pour produits défectueux.
