Principe et introduction du produit du capteur de vitesse du vent

Le capteur de vitesse du vent est un capteur courant qui peut mesurer en continu la vitesse du vent et le volume d'air (volume d'air = vitesse du vent x section transversale).

Les capteurs de vitesse du vent sont généralement divisés en capteurs de vitesse du vent mécaniques (principalement à hélice, coupe-vent), capteurs de vitesse du vent à air chaud, capteurs de vitesse du vent à tube de Pitot et capteurs de vitesse du vent à ultrasons basés sur des principes acoustiques.

Le capteur de vitesse du vent à coupelle est un capteur de vitesse du vent très courant, inventé par Robinson au Royaume-Uni. La partie inductrice est composée de trois ou quatre coupelles vides, coniques ou hémisphériques. La coque creuse est fixée sur un support en étoile à trois branches, à 120° l'une de l'autre, ou sur un support en croix, à 90° l'une de l'autre. La surface concave de la coupelle est orientée dans une seule direction, et l'ensemble de la traverse est fixé sur un axe de rotation vertical.

Lorsque le vent souffle de la gauche, la coupelle 1 est parallèle à la direction du vent et la composante de la pression du vent sur la coupelle 1 dans la direction la plus proche de son axe est approximativement nulle. Les coupelles 2 et 3 coupent la même direction du vent à un angle de 60 degrés. La coupelle 2, dont la surface concave est orientée vers le vent, subit la pression la plus forte ; la coupelle 3, quant à elle, a sa surface convexe orientée vers le vent et soumise à la pression du vent. Elle est plus petite que la coupelle 2. En raison de la différence de pression entre les coupelles 2 et 3 dans la direction perpendiculaire à son axe, la coupelle commence à tourner dans le sens horaire. Plus la vitesse du vent est élevée, plus la différence de pression initiale est importante, ce qui entraîne une accélération et une vitesse de rotation plus élevée de la coupelle.

Une fois la coupelle en rotation, la coupelle 2 tournant dans le sens du vent, la pression du vent diminue. Tandis que la coupelle 3 tourne à contre-courant à la même vitesse, la pression du vent augmente et la différence de pression continue de diminuer. Après un certain temps (à vitesse constante), lorsque la différence de pression partielle agissant sur les trois coupelles est nulle, celles-ci effectuent une rotation uniforme. Ainsi, la vitesse du vent peut être déterminée en fonction de la vitesse de rotation de la coupelle (nombre de tours par seconde).

La rotation de la coupelle entraîne le disque de coupe coaxial multidents ou la tige magnétique, et le circuit produit un signal d'impulsion proportionnel à la vitesse de rotation de la coupelle. Ce signal est compté par le compteur, et la vitesse réelle du vent est obtenue après conversion.

Actuellement, les nouveaux anémomètres à rotor utilisent tous trois coupelles, et les performances de la coupelle conique sont supérieures à celles de la coupelle hémisphérique. Lorsque la vitesse du vent augmente, le rotor peut rapidement accélérer sa vitesse de rotation pour s'adapter à la vitesse du flux d'air. Lorsque la vitesse du vent diminue, en raison de l'inertie, la vitesse de rotation indiquée par l' anémomètre rotatif lors des rafales est généralement trop élevée, ce qui entraîne un effet de sur-régime (l'erreur moyenne produite est d'environ 10 %).