Définition de l’anémomètre
Anémomètre, terme du composé du préfixe « anémo » (en grec « anemos », en français « vent ») et du suffixe « mètre » (« mesure »), est un appareil permettant de mesurer la vitesse.
La vitesse du vent :
- Définition
Une vitesse se définit par une distance sur un temps : v = d /t.
Elle peut être exprimée par différentes unités : le mètre par secondes (m/s), le kilomètre par heure (km/h) et le nœud (Kt).
1 kt = 1,85 km/h = 0,51 m/s
L’échelle anémométrique de Beaufort, reconnue internationalement en 1874, donne la force du vent en km/h et en nœuds pour une hauteur standard de 10m au-dessus d'un terrain plat et découvert.
| Degré de l’échelle | Appellation | Vitesse (Km/h) | Vitesse (Kt) | Effets produits par le vent |
| 0 | Calme | 0 à 1 | 0 à 0,54 |
Calme, la fumée s’élève verticalement. |
| 1 | Brise très légère | 1 à 5 | 0,54 à 2,7 |
Fumée déviée, rides sur la mer. |
| 2 | Brise légère | 6 à 11 | 2,7 à 5,9 |
Frémissement des feuilles, girouette en mouvement, on sent le vent sur le visage. |
| 3 | Petite brise | 12 à 19 | 5,9 à 10,2 |
Le vent déploie les drapeaux légers, très petites vagues sur la mer. |
| 4 | Jolie brise | 20 à 28 | 10,2 à 15 |
Soulève la poussière et les papiers. |
| 5 | Bonne brise | 29 à 38 | 15 à 20,5 |
Les arbustes balancent, vagues modérées sur la mer. |
| 6 | Vent frais | 39 à 49 | 20,5 à 27 |
Les grandes branches et les fils électriques bougent, l’usage du parapluie devient difficile. |
| 7 | Grand vent | 50 à 61 | 27 à 33 |
Arbres agités, la marche contre le vent est pénible. |
| 8 | Coup de vent | 62 à 74 | 33 à 40 |
Branches cassées, la marche contre le vent est impossible. |
| 9 | Fort coup de vent | 75 à 88 | 40 à 47,5 |
Dommages aux constructions légères, cheminées et tuiles emportées. |
| 10 | Tempête | 89 à 102 | 47,5 à 55 |
Arbres déracinés, graves dégâts aux constructions. |
| 11 | Violente tempête | 103 à 117 | 55 à 63 |
Ravages étendus. |
| 12 | Ouragan | 118 et plus | 63 et plus |
Destructions considérables. |
Tableau 1 : Echelle anémométrique de Beaufort
Les différents anémomètres :
- Anémomètre à coupelles
Il se compose de trois demi-coquilles disposées sur des bras horizontaux à 120 degrés et montées sur un axe vertical équipé d'un dispositif de comptage de tours. La vitesse de rotation de l'anémomètre est proportionnelle à la vitesse du vent.
Lorsque le vent souffle, il rencontre alternativement une coupelle creuse puis bombée. Selon les lois de l'aérodynamique, un creux oppose plus de résistance qu'une forme bombée au passage de l'air. Cette différence provoque la rotation de l'anémomètre. La vitesse du vent est alors très approximativement égale à la vitesse de déplacement du centre des coupelles, elle même proportionnelle au nombre de tours par seconde de l'anémomètre
- Anémomètre à hélices
Il est couplé à une girouette et s'oriente dans la direction du vent. L'hélice, qui mesure la vitesse du vent, tourne autour d'un axe horizontal. Parmi les types d'anémomètres moins courants, on trouve des anémomètres constitués de deux hélices tournant autour de deux axes fixes, horizontaux et perpendiculaires. On calcule la force et la direction du vent en corrélant les vitesses de rotation des deux hélices.
- Anémomètre à ultrason
La mesure du vent est basée sur la mesure de la durée de déplacement d'une onde ultrasonore. Deux sondes à ultrasons (émetteur-récepteur) sont placées dans le flux d'air. Les temps de transits (aller et retour) sont mesurés et on en déduit, par différence, la vitesse du vent le long de l'axe formé par les deux transducteurs. L'intérêt de ce type d'anémomètre est de ne pas avoir de pièces en mouvement et de pouvoir mesurer un vent turbulent.
- Anémomètre thermique
Il existe deux types d’anémomètres thermiques : l’anémomètre à film chaud et son ancêtre, l’anémomètre à fil chaud.
Le capteur à fil chaud est constitué d’un fil tendu entre deux bornes. Ce fil est ensuite chauffé à une température précise, grâce à un courant électrique, et il est ensuite refroidi par le passage de l’air dont on souhaite mesurer la vitesse. Mais cet anémomètre est fragile et il tend à disparaitre au profit de l’anémomètre à film chaud.
Celui-ci fonctionne sur le même principe mais de manière mécanique. On ajoute aussi un élément chauffant (recouvert d'une couche protectrice) autour du fil. Il devient par conséquent plus rigide et tout aussi précis avec une stabilité accrue.
- Anémomètre à tube de Pitot
Il consiste simplement en un tube en U contenant un liquide avec une extrémité pliée horizontalement pour faire face au vent. Le vent soufflant dans l'ouverture du tube provoque une pression qui peut se transmettre à n'importe quel instrument. Le tube peut être guidé par une girouette.
Son avantage est qu'il peut être installé à des endroits d'accès difficile comme en haut d'un poteau avec le dispositif d'enregistrement à son pied.
Il peut être installé sans avoir besoin d'entretien durant des années.
Utilisation d’un anémomètre :
Les anémomètres sont utilisés dans les mesures d’extraction d’air. Ils permettent notamment de mesurer le débit d’air qui garanti une bonne qualité de l’air ambiant, chez soi ou au travail. Ils se révèlent aussi utiles pour s’assurer d’une bonne gestion des arrivées de gaz, de climatisation, de VMC... Pour garantir des mesures correctes et règlementaires, il est essentiel de travailler à l’aide d’un anémomètre étalonné.
- Etalonnage
L’étalonnage d’un anémomètre est réalisé dans une soufflerie. L’appareil est placé dans la veine de la soufflerie et l’on compare sa mesure à un étalon de référence, parfois appelé Anémomètre Doppler Laser.
Cet étalonnage donne lieu à une certification rattachée COFRAC. Elle comprend une série d’au moins 5 valeurs de vitesse répétées une fois, soit 10 points de mesures.
- Norme XP X 43-361
Une méthodologie pour les mesures concernant les courants gazeux dans les conduites.
Il est recommandé d’utiliser un anémomètre à tube de Pitot.
http://freeddoo.free.fr/referentiel%20/R%C3%A9f%C3%A9rentiel%20REJETS%20ATMOSPHERIQUES/Normes/XP%20X%2043-361%20(03-2003).pdf
- L’arrêté du 24 mars 1982
Relatif aux aérations dans les aérations. Cet arrêté précise le niveau de débit d’air minimum réglementaire en fonction du nombre de pièces principales.
http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000000862344&dateTexte=20120627