Abstrait
Un capteur de vitesse du vent, également appelé anémomètre, fait partie d'un instrument utilisé pour mesurer la vitesse du vent. Le mot « anémomètre » vient du grec anemos, qui signifie vent. Les anémomètres font partie de l'équipement standard d'une station d'observation météorologique et sont utilisés pour fournir des informations sur la vitesse du vent à un endroit particulier.
Types de capteurs de vitesse du vent disponibles
Il existe de nombreux types d'anémomètres, mais ils fonctionnent tous en mesurant la force du vent sur un objet en mouvement.
7 types différents d'anémomètre :
Anémomètre à coupelle : Il s’agit du type de capteur de vitesse du vent le plus courant. Il se compose de trois ou quatre coupelles montées sur un arbre vertical. Lorsque le vent souffle, les coupelles tournent et la vitesse de rotation est directement proportionnelle à la vitesse du vent. Les anémomètres à coupelle sont fiables et largement utilisés pour mesurer la vitesse du vent.
Anémomètre à hélice : Semblable à un anémomètre à coupelle, un anémomètre à hélice comporte également trois ou quatre pales au lieu de coupelles. Les pales tournent lorsque le vent souffle et la vitesse de rotation est utilisée pour déterminer la vitesse du vent. Les anémomètres à hélice sont couramment utilisés dans les stations météorologiques et les applications industrielles.
Anémomètre à ultrasons : Un anémomètre à ultrasons utilise des ondes sonores ultrasoniques pour mesurer la vitesse du vent. Il comporte généralement plusieurs paires d'émetteurs et de récepteurs montés sur différents bras d'une tête de capteur. Le temps nécessaire aux ondes ultrasonores pour se déplacer entre les émetteurs et les récepteurs dans différentes directions est utilisé pour calculer la vitesse et la direction du vent.
Anémomètre à fil chaud : Les anémomètres à fil chaud utilisent un fil fin chauffé par un courant électrique. Le fil est exposé au vent et l'effet de refroidissement du vent provoque une modification de la résistance du fil. En mesurant ce changement, la vitesse du vent peut être déterminée. Les anémomètres à fil chaud sont couramment utilisés dans les applications de recherche et industrielles.
Anémomètre sonique : Les anémomètres soniques sont basés sur le principe de mesure de la vitesse du son. Ils utilisent des paires de transducteurs ultrasoniques pour émettre et recevoir des impulsions sonores. En mesurant le temps nécessaire au son pour voyager entre les transducteurs dans différentes directions, la vitesse du vent peut être déterminée.
Tube de Pitot : Un tube de Pitot est un appareil qui mesure la différence entre la pression totale et la pression statique du vent. En mesurant cette différence, il est possible de déterminer la pression dynamique, qui est directement liée à la vitesse du vent. Les tubes de Pitot sont couramment utilisés dans les applications aéronautiques et aérospatiales.
Avantages et limites des capteurs de vitesse du vent à coupelle
Étant donné que le capteur de vitesse du vent à coupelle est actuellement le type le plus courant, nous le prendrons comme exemple.
Avantages
Conception simple : les capteurs de vitesse du vent à coupelles ont une conception simple composée de trois coupelles ou plus montées sur un axe horizontal. Cette simplicité les rend faciles à fabriquer, à installer et à entretenir.
Précision : Les anémomètres à coupelle sont connus pour leur précision relativement élevée dans la mesure de la vitesse du vent. Ils fournissent des lectures fiables et cohérentes sur une large plage de vitesses de vent.
Large plage : les anémomètres à coupelle peuvent mesurer efficacement les vitesses du vent allant de très faibles à très élevées. Ils peuvent capturer à la fois des brises douces et des vents forts, ce qui les rend adaptés à diverses applications.
Durabilité : Les coupelles des anémomètres à coupelle sont généralement fabriquées à partir de matériaux robustes tels que le métal ou le plastique, ce qui les rend durables et capables de résister à des conditions météorologiques difficiles.
Coût : Les capteurs de vitesse du vent à coupelle sont généralement peu coûteux.
Limites
Les anémomètres à coupelle mesurent principalement la vitesse du vent mais ne fournissent pas d’informations sur la direction du vent. Ils ne sont pas conçus pour déterminer la direction du vent, ce qui peut constituer une limitation dans certaines applications nécessitant des données directionnelles.
Dans des conditions de vent extrêmes, les anémomètres à coupelle peuvent être confrontés à des limites. À des vitesses de vent très élevées, la force centrifuge sur les coupelles peut conduire à des lectures inexactes ou à des dommages potentiels au capteur.
Lorsque l’on envisage l’utilisation de capteurs de vitesse du vent à coupelle, il est important d’évaluer ces avantages et limites en fonction des exigences spécifiques et des conditions environnementales dans lesquelles le capteur sera déployé.
Éléments à considérer avant d'acheter
Avant d’acheter des anémomètres, nous devons prendre en compte plusieurs facteurs.
Le facteur le plus important est l’usage prévu de l’anémomètre. Différents produits ont des fonctions différentes. Par exemple, un capteur de vitesse du vent à ultrasons peut avoir d’autres appareils installés ensemble.
La classe de précision est le deuxième facteur le plus important. Différents anémomètres sont conçus avec une précision différente, ce qui est également lié au coût. La précision de l'anémomètre doit être adaptée à l'usage prévu.
Un autre point à considérer est la plage de vitesse du vent que l’anémomètre peut mesurer. La vitesse du vent peut fluctuer rapidement, il est donc important de disposer d’un anémomètre capable de mesurer avec précision ces fluctuations.
Nous prenons également en compte la taille et le design. Par exemple, un anémomètre à girouette est énorme, un anémomètre à coupelle est généralement petit. Les anémomètres à fil chaud sont petits mais doivent être pointés directement vers la source pour obtenir des résultats précis.
Applications
Les anémomètres sont utilisés dans diverses applications, notamment les stations météorologiques, les aéroports, la construction, les cerfs-volants, la voile et les fermes. Ils sont également couramment utilisés dans les études de recherche visant à étudier l’effet du vent sur divers objets et structures.
FAQ :
1. Comment obtenir sans fil l'enregistrement de la vitesse du vent sur mon ordinateur portable ?
Pour obtenir l'enregistrement de la vitesse du vent sans fil sur votre ordinateur portable, vous pouvez adopter des modules sans fil ainsi qu'un capteur de vitesse du vent pour la surveillance sans fil de la vitesse du vent. Ainsi, que vous soyez chez vous ou au bureau, vous avez accès aux données collectées en temps réel 24h/24 et 7j/7.
2. Où puis-je me procurer un capteur de vitesse du vent WiFi ?
Tous les types de capteurs de vitesse du vent ne disposent pas de fonction WiFi. Cependant, Macsensor peut fournir un module Wifi qui peut être utilisé avec notre capteur de vitesse du vent pour réaliser la fonction WiFi.
3. Quand la vitesse du vent devient-elle dangereuse ?
La vitesse du vent peut devenir dangereuse en fonction de divers facteurs, notamment l'environnement et les activités menées. Voici une estimation de la vitesse du vent et de ses dangers potentiels :
- Brise légère : des vitesses de vent allant jusqu'à 11 km/h (7 mph) sont généralement considérées comme une brise légère et ne présentent aucun danger significatif.
- Brise modérée : des vitesses de vent allant de 8 à 18 mph (13 à 29 km/h) peuvent faire bouger et se balancer les petites branches d'arbres. Bien que cela ne soit généralement pas dangereux, il est important d'être prudent dans certaines situations, par exemple lors de la conduite de véhicules légers ou de grande taille.
- Brise fraîche : des vitesses de vent comprises entre 19 et 24 mph (30 à 39 km/h) peuvent entraîner le balancement des branches plus grosses et rendre plus difficile l'utilisation des parapluies. Les activités de plein air comme la voile ou le vol de cerfs-volants peuvent devenir plus difficiles.
- Forte brise : des vitesses de vent allant de 40 à 50 km/h (25 à 31 mph) peuvent faire balancer des arbres entiers et créer des difficultés pour les piétons. Il est conseillé de prendre des précautions, notamment dans les zones côtières où de fortes brises peuvent contribuer à une mer agitée.
- Vent fort : Des vitesses de vent allant de 32 à 38 mph (51 à 61 km/h) peuvent rendre difficile la marche contre le vent, en particulier pour les personnes les plus vulnérables. Les activités de plein air doivent être abordées avec prudence et les objets légers doivent être sécurisés pour éviter qu'ils ne soient emportés par le vent.
- Force coup de vent : Des vitesses de vent de 39 à 54 mph (63 à 87 km/h) peuvent causer des dommages structurels aux bâtiments et déraciner de grands arbres. Les activités de plein air deviennent dangereuses et conduire des véhicules de grande envergure peut devenir un défi.
- Tempête : Des vitesses de vent comprises entre 55 et 73 mph (89 à 117 km/h) peuvent causer des dommages importants aux structures, aux arbres et aux lignes électriques. Les activités de plein air sont fortement déconseillées et il est crucial de rester à l’intérieur et de suivre les consignes de sécurité.
- Ouragan : des vents dépassant 120 km/h peuvent causer des dégâts graves et étendus. Les toits peuvent être décollés. Fenêtres cassées. Arbres déracinés. Camping-cars et petits mobil-homes renversés. Les automobiles en mouvement peuvent être poussées hors de la chaussée.