Principe de fonctionnement du capteur de vitesse du vent

Un capteur de vitesse du vent est un appareil permettant de surveiller en continu la vitesse et le volume du vent. Son principe de fonctionnement varie selon le type. Voici les principes de fonctionnement de plusieurs grands types de capteurs de vitesse du vent :

1. Principe de fonctionnement du capteur de vitesse du vent de type hélice :

   Ce type de capteur utilise le principe selon lequel le système de pales tourne sous l'effet de la pression du vent. Lorsque le vent agit sur les pales, un moment de torsion est généré, ce qui les fait tourner autour d'un axe horizontal.

   - Un ensemble d'hélices à trois ou quatre pales est installé à l'avant de la girouette pour garantir que la surface rotative est toujours alignée avec la direction du vent et que sa vitesse de rotation est proportionnelle à la vitesse du vent.

2. Principe de fonctionnement du capteur de vitesse du vent de type coupe-vent :

   - Inventé pour la première fois par le Britannique Rubinson, il utilise trois ou quatre structures creuses en forme de coupelle, ces coupelles sont fixées les unes dans les autres à un certain angle (comme 120° ou 90°) sur le support, tournant autour de l'axe vertical.

   Lorsque le vent souffle, la face concave de la coupelle est orientée vers le vent pour résister à une pression plus importante. La face convexe, ou la face opposée au vent, est plus faible, ce qui crée une différence de pression et entraîne la rotation de la coupelle. Plus la vitesse du vent est élevée, plus la coupelle tourne vite.

   - Une fois que la coupelle à vent commence à tourner, avec la vitesse du vent stabilisée, la différence de pression du vent atteint l'équilibre, la coupelle à vent entre dans l'état de rotation uniforme et sa vitesse de rotation reflète la vitesse du vent.

3. Principe de fonctionnement du capteur de vitesse du vent à air chaud :

   - Basé sur le principe de dissipation thermique et de transfert de chaleur par convection, il y a un élément chauffant dans le capteur entouré de capteurs de température.

   - Lorsque la vitesse du vent augmente, la chaleur de l'élément chauffant est évacuée plus rapidement, ce qui entraîne un changement de température, et la vitesse du vent peut être déduite en mesurant ce changement. 

4. Principe de fonctionnement du capteur de vitesse du vent à tube de Pitot :

   - Convient pour mesurer la vitesse d'écoulement d'un gaz, en utilisant la différence entre pression statique et pression dynamique. Le tube de Pitot possède deux ouvertures : l'une mesure la pression totale (dynamique + statique) et l'autre la pression statique.

   - La vitesse du vent est calculée par la différence entre les deux, adaptée aux occasions nécessitant une mesure de haute précision.

5. Principe de fonctionnement du capteur de vitesse du vent à ultrasons :

   - Utilisant le principe selon lequel la vitesse de propagation des ondes ultrasonores dans l'air est influencée par la vitesse du vent, le capteur transmet et reçoit des signaux ultrasonores et calcule la vitesse du vent en mesurant la différence de temps de propagation des ondes ultrasonores dans la direction du vent.

   - Étant donné que les ondes ultrasonores se propagent à des vitesses différentes dans les directions vent arrière et vent arrière, cette différence peut être convertie en informations sur la vitesse du vent.

Les capteurs de vitesse du vent sont utilisés dans les scénarios suivants :

1. Surveillance météorologique : utilisée dans les stations météorologiques pour surveiller les données météorologiques telles que la vitesse et la direction du vent, fournissant un support de données pour les prévisions météorologiques et la recherche sur le changement climatique.

2. Production d’énergie éolienne : fournir des données sur la vitesse du vent pour les éoliennes afin d’optimiser l’efficacité de la production d’énergie et de réduire le gaspillage des ressources.

3. Aviation nautique : Fournir des données sur la vitesse et la direction du vent aux navires et aux aéroports afin de garantir la sécurité de la navigation et d'améliorer l'efficacité de la navigation.

4. Surveillance de l’environnement : surveillance des changements de vitesse du vent, évaluation de la pollution de l’environnement et fourniture d’une base scientifique pour la protection de l’environnement.

5. Ponts et tunnels : surveillance des charges de vent structurelles pour assurer la sécurité du trafic et la stabilité des installations.

6. planification urbaine : aider les gestionnaires municipaux à saisir avec précision la qualité de l'air et les changements de vitesse et de direction du vent, fournissant une base scientifique pour la planification urbaine et la protection de l'environnement.

7. Agriculture : surveillance de la vitesse du vent dans les terres agricoles, création de conditions environnementales propices à la croissance des cultures et amélioration de l’efficacité de la production agricole.

8. Recherche scientifique : utilisée pour les expériences en soufflerie, la simulation de champ de vent et d'autres recherches scientifiques, fournissant un support de données pour la recherche dans des domaines connexes.

9. Gestion de l’énergie : surveillance des ressources en énergie éolienne, fourniture de données de support pour les projets de production d’énergie éolienne et réalisation d’une utilisation efficace de l’énergie.

10. Alerte précoce en cas de catastrophe : surveillance des changements de vitesse du vent dans des conditions météorologiques extrêmes, fournissant des données à l’appui de la prévention et de l’atténuation des catastrophes.

Choisir le bon capteur de vitesse du vent et l'utiliser correctement peut aider les utilisateurs à comprendre avec précision la situation de la vitesse du vent et fournir un support de données fiable pour le travail dans les domaines connexes.

En résumé, le choix des capteurs de vitesse du vent doit se faire en fonction de leurs différents principes de fonctionnement et des scénarios d'application. Les utilisateurs doivent sélectionner les capteurs les plus adaptés à leurs besoins réels, en tenant compte de facteurs tels que la précision des mesures, le temps de réponse, la rentabilité et la facilité d'entretien. Ces capteurs sont conçus pour fournir des mesures précises et stables de la vitesse du vent pour un large éventail d'applications, notamment l'observation météorologique, la production d'énergie éolienne, la navigation et l'aviation, la surveillance environnementale et d'autres domaines clés, afin de garantir l'exactitude et la fiabilité des données.

Fiche de données sur la direction et la vitesse du vent

Manuel d'instructions des capteurs de vitesse du vent NBL-W-SS.pdf

Manuel du capteur de direction du vent NBL-W-DS.pdf

Manuel d'utilisation du capteur intégré de vitesse et de direction du vent NBL-W-SDS.pdf