Quel appareil est utilisé pour mesurer la vitesse et la direction du vent ?

Il existe différentes méthodes de mesure de la vitesse et de la direction du vent, classées en mesures traditionnelles, mécaniques, ultrasonores et calorimétriques, selon différents principes et moyens techniques. Voici les méthodes et équipements de mesure spécifiques utilisés :

Mesure de la vitesse et de la direction du vent

1. Mesure traditionnelle :

Anémomètre : Un anémomètre se compose généralement d'un poteau et d'une flèche vectorielle qui tourne avec la direction du vent pour indiquer la direction actuelle du vent.

Anémomètres mécaniques : tels que les anémomètres à trois coupelles , la vitesse du vent est mesurée par la rotation de la coupelle. La vitesse de rotation de la coupelle est proportionnelle à la vitesse du vent, et cette vitesse peut être calculée en mesurant la vitesse de rotation.

2. Mesure mécanique :

Les capteurs mécaniques de vitesse et de direction du vent sont les plus courants, notamment les capteurs de type flèche et les capteurs de vitesse du vent à trois coupelles. Le capteur de vitesse du vent mesure la vitesse du vent grâce à la rotation de la coupelle, tandis que le capteur de direction du vent indique la direction du vent grâce à la rotation de la girouette.

3. Mesure par ultrasons :

Les capteurs ultrasoniques de vitesse et de direction du vent utilisent la méthode de différence de temps ultrasonique pour mesurer la vitesse et la direction du vent. En mesurant la différence de temps entre la propagation des ondes ultrasoniques sous le vent et contre le vent, la vitesse et la direction du vent peuvent être calculées. Cette méthode offre les avantages d'une grande précision et d'une grande résistance aux intempéries.

4. Mesure calorimétrique :

Les anémomètres calorimétriques (également appelés anémomètres à fil chaud) calculent la vitesse du vent en chauffant un fil métallique fin à une température donnée, puis en mesurant la vitesse de refroidissement du fil dans le fluide. Cette méthode est adaptée à la mesure de faibles vitesses de vent.

Équipement de mesure de la vitesse du vent

Les appareils de mesure de la vitesse du vent comprennent principalement les anémomètres et les capteurs de vitesse du vent, qui reposent sur différents principes et moyens techniques de mesure. Voici quelques appareils courants :

Anémomètre à coupelle : il est composé de trois ou quatre coupelles disposées à un certain angle, dont la vitesse du vent est mesurée par rotation. Ce type d'anémomètre est simple, fiable et largement utilisé en observation météorologique et en production industrielle.

Anémomètre à pale : cet anémomètre possède un axe vertical avec une pale (ou hélice) en rotation libre à une extrémité. La pale est orientée face au vent et sa vitesse est mesurée pour déterminer la vitesse du vent.

Anémomètres à fil chaud : ils mesurent la vitesse du vent selon le principe de la calorimétrie. La vitesse du vent est déduite en chauffant un fil métallique fin à une température donnée, puis en mesurant la vitesse de refroidissement du fil dans le fluide. Cette méthode est adaptée à la mesure de faibles vitesses de vent avec une sensibilité et une précision élevées.

Anémomètre numérique : Le microprocesseur numérique interne avancé sert de cœur de contrôle, et la technologie de communication numérique externe avancée permet d'afficher les données de vitesse du vent en temps réel et de prendre en charge le stockage et la transmission des données. Cet anémomètre est adapté à tous les types d'équipements mécaniques de grande taille et aux stations d'observation météorologique.

Anémomètre à ultrasons : il utilise la méthode de différence de temps ultrasonore pour mesurer la vitesse et la direction du vent. Il déduit la vitesse et la direction du vent en mesurant la différence de temps de propagation des ondes ultrasonores dans le sens du vent et dans le sens contraire. Ce type d'anémomètre présente les avantages d'une grande précision, d'une excellente résistance aux intempéries et d'un large champ d'application.

Les instruments généralement spécialisés pour mesurer la direction du vent sont appelés manche à air et girouette (capteur de direction du vent).

1. Girouette : La girouette, aussi appelée manche à air, sert à mesurer la direction du vent. Elle est constituée d'une plaque plate ou incurvée, alignée avec la direction du vent. Une girouette est généralement montée sur un mât ou une tour, et sa conception peut être simple (par exemple, en forme de flèche) ou plus complexe, avec un indicateur de direction.

2. Capteurs de vent électroniques : ils utilisent des composants électroniques pour mesurer la direction du vent. Par exemple, les capteurs à effet Hall peuvent déterminer la direction du vent en détectant les variations du champ magnétique.

3. Capteurs optiques de vent : ces capteurs utilisent des principes optiques, tels que l'utilisation de fentes dans un disque rotatif et une source lumineuse, pour déterminer la direction du vent en détectant la direction dans laquelle le faisceau lumineux est soufflé par le vent.

4. Capteurs de vent à ultrasons : Ces capteurs calculent la direction et la vitesse du vent en transmettant et en recevant des impulsions ultrasonores et en mesurant le déplacement de ces impulsions dû au vent.

5. Capteurs de vent radar : utilisent la technologie radar pour transmettre des signaux et analyser les signaux renvoyés afin de déterminer la direction et la vitesse du vent.

 L'utilisation de capteurs de direction du vent :

- Emplacement d'installation : Le capteur de direction du vent doit être placé dans une zone ouverte, loin des bâtiments et autres obstacles pour éviter les fausses lectures.

- Calibrage : Avant utilisation, le capteur de direction du vent doit être calibré pour garantir une lecture précise.

- Lecture des données : Les données des capteurs de vent peuvent être lues par observation visuelle, compteurs mécaniques ou affichages électroniques.

- Enregistrement et transmission des données : les capteurs éoliens modernes sont souvent capables d'enregistrer des données et de les transmettre à un système de surveillance centralisé, filaire ou sans fil.

Les capteurs de vitesse et de direction du vent fournissent un support de données important pour une variété d'applications, notamment les prévisions météorologiques, la production d'énergie éolienne, la navigation maritime, le vol aérien et la protection de l'environnement.

En résumé, il existe différentes méthodes de mesure de la vitesse et de la direction du vent, et l'équipement utilisé varie. Dans la pratique, il convient de choisir des méthodes et des équipements de mesure adaptés aux besoins et aux environnements de mesure.