Anémomètre

Qu'est-ce qu'un anémomètre?
Un anémomètre est un dispositif, un instrument de mesure qui vérifie la vitesse du vent [gr. Anemos]. Les anémomètres sont disponibles dans différents modèles et versions d'équipements. Vous trouverez ci-après des informations qui vous aideront à en choisir un. PCE Instruments a le plaisir de proposer des solutions de mesure individuelles pour la surveillance du vent, pour des utilisations spéciales. Si c'est votre cas, n'hésitez pas à nous contacter.

Pour bien choisir un anémomètre, il faut d'abord spécifier l'utilisation que vous allez en faire. Si vous n'en êtes pas sûr, contactez-nous et nous vous y aiderons. Le design et le principe de mesure sont deux points principaux à prendre en compte. Pour les mesures exactes des petites vitesses de vent, l'anémomètre thermique est le plus utilisé. Appelés aussi anémomètres à fil chaud, ils chauffent une résistance électrique avec un courant défini et une tension constante. Si le vent passe par l'élément capteur de l'anémomètre, la résistance se refroidit. La résistance à la vitesse de débit correspondante est calculée au moyen de la mesure des variables électriques de courant et de tension. Dans l'anémomètre thermique, la température est souvent aussi mesurée au moyen d'un capteur séparé.
L'anémomètre thermique serve souvent à mesurer le débit de courant ou à mesurer les vitesses de débit dans les conduits. La mesure avec ce dispositif est généralement une mesure pour débits dirigés.

Un autre type d'anémomètre servant à mesurer le débit directionnel est l'anémomètre à girouette. Contrairement à l'anémomètre à fil chaud, ce mesureur possède une roue, qui est impulsée par le vent. Selon le modèle, la mesure réelle est faite à travers un capteur Hall, qui enregistre les révolutions individuelles, ou à travers un capteur optique, qui scanne une marque de reflet fixée au propulseur. Une différence significative par rapport aux anémomètres à fil chaud est qu'ils nécessitent les éléments mobiles pour mesurer le vent. L'un de leurs inconvénients est qu'une certaine vitesse du vent est requise pour qu'une mesure se fasse. Ce débit initial est généralement compris entre 0,4 m/s et 0,6 m/s, en fonction du design. Par conséquent, il n'est pas possible de mesurer les vitesses très faibles de vent avec un anémomètre à roue ailée.

Un autre type d'anémomètre portable est l'anémomètre à coupelles. Les anémomètres de ce type servent lorsqu'il faut mesurer le vent ou un débit, indépendamment de la direction. Ce type d'anémomètre s'utilise souvent pour une mesure stationnaire du vent et sa surveillance.

Un design spécial, est l'anémomètre à tube de Pitot. Un anémomètre à tube de Pitot calcule une vitesse de débit basée sur la différence entre deux pressions. À travers une sonde spéciale du tube de Pitot, l'anémomètre mesure la pression ambiante dans un conduit et la pression d'entrée qui affecte la sonde. La différence entre les deux pressions donne le débit. Les anémomètres à tube de Pitot s'utilisent souvent pour mesurer des vitesses de débit très élevées. On retrouve souvent ces anémomètres dans la construction de routes ou d'avions.
Une fois sélectionnés le design et le principe de mesure correspondants à la tâche de mesure de l'anémomètre, la mesure devrait s'afficher correctement dans le dispositif.

Ici, comme pour de nombreux autres instruments de mesure, il y a beaucoup de modèles différents.
Il y a, par exemple, des modèles qui affichent simplement la vitesse de débit et l'information de la valeur mesurée. Les anémomètres à interface permettent de transmettre les valeurs mesurées à un PC. En outre, certains anémomètres peuvent servir comme dispositifs multifonctions. Cet anémomètre peuvent déterminer aussi les températures ou les débits de cours d'eau, par exemple. Les systèmes d'alerte au vent complètent la gamme d'anémomètre. Les anémomètres spéciaux de PCE Instruments peuvent calculer, en outre, la vitesse du vent ainsi que le débit volumétrique dans des conduits.
Il suffit d'ajuster la zone du conduit dans le dispositif et l'anémomètre affichera le débit volumétrique sur l'écran. En plus de l'anémomètre avec un capteur et un écran, il existe aussi des capteurs dans la gamme de produits de PCE Instruments. Les capteurs anémométriques ont généralement un signal de sortie qui peut être évalué par un enregistreur de données, unités d'alarme, écrans ou PLCs.
Ces anémomètres s'utilisent souvent pour des mesures de vent stationnaires. Selon l'application, nous pouvons vous recommander les types suivants d'anémomètre. Cette description générale peut vous aider à trouver l'anémomètre adéquat pour l'application actuelle.

Type d'anémomètre selon l'application

- Vitesses faibles du vent dans des conduits difficiles d'accès : Anémomètre à fil chaud.
- Vitesses du vent dans des conduits avec sorties de ventilation : Anémomètre à tube de Pitot.
- Contrôle des systèmes de climatisation : Anémomètre à fil chaud.
- Vérification des fuites / mesures des courants d'air : Anémomètre à fil chaud.
- Qualification du vent pour parcs éoliens : Anémomètre à coupelles.
- Tests de vent dans des voiliers : Anémomètre à coupelles ou à roue ailée.

Pour toute question concernant l'anémomètre de PCE Instruments, vous pouvez contacter directement notre service technique de PCE Instruments au +33 (0) 972 3537 17. Nos techniciens vous poseront des questions spécifiques quant à l'utilisation que vous en ferez, et vous recommanderont les produits les plus adéquats pour satisfaire vos besoins. Si les anémomètres de notre gamme standard ne sont pas adaptés, nous serons ravis de vous trouver une solution plus spécifique. Par exemple, nous avons la capacité de développer des anémomètres autárquicos avec accès à distance pour des mesures stationnaires du vent.

L'anémomètre (du grec anemos = vent) sert à mesurer la vitesse du vent. En général, la vitesse du vent est prise à une hauteur de 10 m, puisqu'elle varie considérablement d'un endroit à un autre. Selon le design de l'anémomètre, la mesure peut s'effectuer, par exemple, thermiquement (thermo-anémomètre), par refroidissement au moyen du vent, mécaniquement (anémomètre à roue ailée) ou par pression (anémomètre à tube de Pitot). La dernière technologie utilisée est l'ultrason. Les dispositifs à fil chaud restent très chers si on compare la valeur ajoutée du fait du meilleur résultat.

Dans de nombreux modèles, en plus de la zone de la section transversale d'un canal de débit, par exemple, le débit peut aussi être affiché sur l'écran. Cela évite une conversion compliquée, puisque les formules sauvegardées dans les dispositifs de mesure incluent aussi les pondérations pour les zones de bord du débit ou des débits de noyau. Lorsque vous utilisez l'anémomètre, veillez à ce que la sonde du dispositif de mesure (la roue ailée, le fil thermique ou le tube de Pitot) se trouve au centre du débit et dans la direction du débit. Vous pouvez aussi couper la section transversale du débit en ellipse (pour les dispositifs générant des valeurs moyennes) pour obtenir des résultats optimaux. Dans la plupart des anémomètres, les flèches de direction sont indiquées.

Veuillez respecter les instructions d'utilisation jointes. Si vous mettez le capteur dans le mauvais sens, cela peut provoquer sa destruction. Cela vaut aussi pour les dispositifs à impulsion. Les roues du moteur possèdent un sens de rotation prédéterminé. Dans le cas d'un anémomètre à principe de fonctionnement thermique, veillez à ce que l'air que vous souhaitez mesurer ne contienne pas de particules de poussière, car la pellicule fine peut être facilement détruite par de minuscules particules d'impact. Sachant que le capteur est l'élément le plus important et le plus cher du dispositif, tout l'anémomètre serait inutilisable. Par conséquent, pour un moyen de remplissage facile, il vaut mieux utiliser un anémomètre à roue ailée ou à partir d'une vitesse de débit minimum de 5 m/s – un anémomètre à tube de Pitot. Ces dispositifs sont très précis, extrêmement résistants et couvrent une vaste plage de vitesses.

Les mesures du débit de l'air sont essentielles dans de nombreux domaines, même dans les foyers (systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (HVAC), grilles d'extraction). En fonction des particularités de l'application (vitesse de débit élevée / moyenne / très faible) ou de la localisation (à l'intérieur des tuyauteries et des conduits ou à l'abri du vent), certains types d'anémomètre peuvent être préférables.

Le design de l'anémomètre à roue ailée ressemble à une petite hélice et est parfait, aussi bien pour les mesures du débit de l'air à l'intérieur des systèmes, que pour la vitesse du vent à l'extérieur. Sachant que le vent n'a jamais de direction de débit très stable ni régulière, l'anémomètre à roue ailée est réglable pour suivre la direction changeante du vent, afin de mesurer la vitesse correcte. Les pales peuvent être faites dans différentes tailles et, donc, peuvent être utilisées dans des lieux difficiles d'accès.

Les anémomètres à hélices se caractérisent par leur grande sensibilité et sont donc parfaits même pour des mesures à petite vitesse. On les retrouve ainsi dans les crèches, les écoles ou les bureaux où, dans le cadre du système de santé, il est nécessaire de contrôler si des courants d'air se produisent. Il en va de même pour l'agriculture, puisqu'une climatisation suffisante et correcte dans les écuries et les étables, par exemple, est importante pour réussir l'élevage. Pour mesurer les débits d'air chaud, la pale doit être thermorésistante. Un avantage de ce type d'anémomètres est qu'ils sont résistants aux contaminants pouvant apparaître dans les conduits et les systèmes de ventilation.

L'anémomètre à roue ailée est un bon outil auxiliaire pendant les différentes tâches de la construction et dans l'industrie minière. La roue ailée est protégée de sorte que le risque de dégâts est faible pendant le fonctionnement. En outre, les dispositifs modernes ont des fonctions de mesure d'autres paramètres importants intégrés, comme la température de l'air, l'humidité de l'air ou les caractéristiques volumétriques des masses d'air. Même si les mesures se font à l'intérieur des conduits à accès restreint ou sur des systèmes de climatisation (HVAC), l'information peut être recueillie et, grâce aux possibilités des dispositifs numériques, traitée et visualisée sur le PC en temps réel ou par la suite. Les unités de mesure peuvent être sélectionnées en fonction de l'application (m/s, km/h, FPM ou encore nœuds pour des applications marines).

Comme c'est le cas pour d'autres branches de l'économie, l'agriculture est un mécanisme complexe dont le développement et le fonctionnement satisfaisants sont déterminés par une large gamme de facteurs naturels qui influent sur elle, comme le vent et la température. Malgré l'utilisation des nouvelles technologies et de machines modernes, l'agriculture dépend encore souvent du “comportement” de la nature. L'utilisation de dispositifs auxiliaires, comme l'anémomètre, aide les agriculteurs et les jardiniers professionnels à mieux évaluer la situation de l'environnement, et à adopter les mesures correspondantes pour, par exemple, protéger des plantes, préparer les changements, réaliser les processus nécessaires, comme fertiliser et pulvériser, de façon plus efficace.

L'analyse visuelle peut suffire dans un petit jardin, mais dans le cas de grandes fermes, d'énormes champs, de quantités significatives de cultures, l'utilisation de l'anémomètre professionnel est conseillée. La détection précise du vent, la détermination de sa force et de sa direction, ainsi que de la température ambiante, fournissent de précieuses informations aux agriculteurs sur le bon moment pour planter, si la pollinisation nécessaire se fait naturellement ou pas, à cause du vent fort, sur le bon moment pour récolter et comment protéger les plantes en cas d'ouragan. Selon la zone, le vent fort peut provoquer des tempêtes de sable ou de poussière qui peuvent aggraver ses conséquences dans le domaine agricole. L'anémomètre peut aussi être utilisé dans l'étape du choix, par exemple, du champ ou du lieu pour le futur projet agricole, puisqu'il aide à avoir une vision générale des conditions météorologiques typiques de la zone et à évaluer la perspective pour le futur. Les vents prédominants dans une zone déterminée peuvent en dire long sur les meilleurs types de plantes et les plus faciles à cultiver, ainsi que sur la façon de les planter pour que la récolte ne soit pas détruite par les vents saisonniers. La rose des vents doit être prise en compte avant de choisir finalement l'objet agricole, en particulier s'il s'agit d'une utilisation sur le long terme.

L'absence de vent, ainsi que les rafales de vent extrêmes, peuvent être dévastateurs pour les plantes dans leurs différentes étapes: en bourgeon, fleuries ou prêtes à être ramassées pour être récoltées (fruits, légumes, cultures). La surveillance des conditions ambiantes, à l'aide des anémomètres modernes, fournit à l'agriculteur des informations continues, et permet ainsi un ajustement et une préparation corrects, améliorant ainsi tout ce qui a trait aux plantes et aux récoltes. L'agriculture est un secteur qui requière beaucoup d'efforts, un dur labeur et du dévouement, ainsi que l'utilisation de machines modernes et chères, d'autant plus difficile lorsque les conditions climatiques qui ne peuvent pas être contrôlées provoquent des dégâts sans aucune raison. Grâce aux outils de mesure, de nombreux problèmes peuvent être évités.

La présence de système de ventilation, de chauffage et, souvent, de climatisation est quelque chose d'habituel dans les bâtiments modernes ; cependant, il ne suffit pas d'installer ces systèmes, il est plus important d'effectuer un contrôle régulier des systèmes en fonctionnement. Seul un fonctionnement parfait du système de chauffage, de ventilation et de climatisation assure un air intérieur de très bonne qualité. Il y a bien sûr une série de facteurs qui influent, comme la surface des établissements, la température extérieure, la température ambiante, la présence de ventilation naturelle, comme les fenêtres, mais encore plus, la correction avec laquelle les masses d'air se déplacent dans les conduits de ventilation.

Le microclimat créé dans un espace défini pendant un certain temps, peut être un bon indicateur du fonctionnement correct du système de chauffage, de ventilation et de climatisation. Non seulement l'air peut devenir lourd, parfois trop sec ou trop humide, mais aussi de la moisissure et des taches sur les murs peuvent apparaître, et une humidité excessive peut s'accumuler aux fenêtres sous forme de condensation, et il peut y avoir une odeur désagréable permanente qui ne disparaît même pas après une courte ventilation. La façon la plus fiable et rapide de vérifier et de détecter certains problèmes –tout en en déterminant le niveau- est d'utiliser les appareils de mesure correspondants. En fonction du design et des spécifications, l'anémomètre mesure, avec une grande précision, le débit d'air dans le conduit, soit en l'approchant de la ventilation soit en le posant dans le conduit lui-même. Le choix du modèle correct dépend aussi du type de mesure requis: pour le système de chauffage, de ventilation ou de climatisation, pour la puissance du système et des vitesses attendues. Les valeurs qui se trouvent au-delà de la plage n'indiquent pas forcément une faille ou un problème grave ; il peut s'agir d'une accumulation de poussière dans le conduit, qui peut s'enlever facilement avec un nettoyage régulier.

Les raisons des problèmes du système de chauffage, de ventilation et de climatisation peuvent être nombreuses et être causées par des facteurs externes, en particulier s'il s'agit d'un appartement ou d'un bureau dans un bâtiment à plusieurs étages, ou d'un établissement (mauvais choix du système pour la zone de poussière, saleté ou accumulation de graisse, par exemple, dans les cuisines, rupture). Cependant, l'utilisation de l'anémomètre peut donner des indications correctes voire préliminaires concernant le problème. D'un côté, cela donne la possibilité de maintenir un microclimat plus confortable et, d'un autre, des soins suffisants pour les personnes qui passent beaucoup de temps dans la pièce ou le bâtiment où le système de chauffage, de ventilation et de climatisation est sous contrôle. En mesurant le volume d'air qui passe par le système pendant un laps de temps défini, il est possible d'estimer si la condition requise est conforme aux règlements et aux normes des Organisations de la Santé.

L'anémomètre s'applique aussi avant que le système ne soit mis en marche, en particulier dans les entreprises et les usines. Le système doit être suffisamment puissant pour pouvoir supporter de grandes quantités d'air et fournir une ventilation qualitative ; les calculs effectués par les anémomètres peuvent servir de base pour décider de la mise en marche ou non. L'analyse de l'air et, en particulier, la surveillance de l'état des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation est une tâche complexe qui requière une approche professionnelle, pour mesurer avec précision de nombreux paramètres de l'air. Les inspections périodiques de routine que ces dispositifs de mesure requièrent, en tant qu'anémomètres, aident à garder sous contrôle le système, dans les meilleures conditions de fonctionnement pendant longtemps.