Comment l'anémomètre mesure-t-il la vitesse du vent ?

Un anémomètre est un appareil utilisé pour mesurer la vitesse du vent. Il existe plusieurs types d' anémomètres , mais les plus courants mesurent le temps nécessaire à un élément rotatif pour effectuer un certain nombre de tours dans un laps de temps donné, ce qui est directement lié à la vitesse du vent. Voici un aperçu général du fonctionnement d'un anémomètre classique :

1. Anémomètre à coupelles : C'est le modèle le plus ancien et le plus simple. Il est composé de trois ou quatre coupelles fixées à un axe central. Le vent fait tourner les coupelles. Plus le vent souffle fort, plus les coupelles tournent vite. La vitesse des coupelles est ensuite convertie en vitesse du vent grâce à une formule mathématique reliant la vitesse de rotation à la vitesse du vent.

2. Anémomètre à hélice : Ce type d'anémomètre utilise une hélice au lieu de coupelles. La vitesse de rotation de l'hélice est proportionnelle à la vitesse du vent. L'anémomètre peut inclure un mécanisme permettant de compter le nombre de rotations sur une période donnée ou utiliser un tachymètre pour mesurer directement la vitesse de rotation de l'hélice.

3. Anémomètre à girouette : Cet anémomètre mesure la vitesse du vent en mesurant la déflexion d'une girouette, généralement une plaque plate ou plus complexe, sous l'effet du vent. La déflexion est enregistrée et un indicateur affiche la vitesse du vent correspondante.

4. Anémomètre à fil chaud : Cet anémomètre mesure la vitesse du vent à l'aide d'un fil ou d'une bande fine chauffée à température constante. Le vent qui souffle sur le fil chaud le refroidit. La variation de température est convertie en un courant proportionnel à la vitesse du vent. Ce type d'anémomètre est très sensible et souvent utilisé en recherche scientifique.

5. Anémomètre acoustique : Cet anémomètre mesure la vitesse du vent à l'aide d'ondes sonores. Il dirige un faisceau d'ondes sonores dans la direction du vent et mesure le décalage Doppler de la fréquence de l'onde sonore causé par le vent. Plus ce décalage est important, plus la vitesse du vent est élevée.

6. Anémomètre laser : Il s'agit d'un instrument de haute précision qui utilise la lumière laser pour mesurer le décalage Doppler de la lumière diffusée par une particule ou une grille placée sur la trajectoire du vent. L'analyse du décalage de fréquence de la lumière diffusée permet de déterminer la vitesse du vent.

Dans tous les cas, l'anémomètre doit être étalonné par rapport à une vitesse du vent connue pour garantir des mesures précises. Le processus d'étalonnage établit une relation entre la réponse de l'instrument (par exemple, vitesse de rotation, déflexion, variation de température) et la vitesse réelle du vent. Cet étalonnage est souvent effectué en soufflerie à l'aide d'un étalon dont la vitesse du vent est connue.