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| Intitulé du problème soulevé. | Messages traités | Contributeurs | Date |
|---|---|---|---|
Nous recherchons des informations sur des capteurs
d'anémomètres pour mesurer sur une année les
variations d'intensité et le sens du courant d'air dans une
grotte. |
15 |
10 |
mars 2004 |
Page mise à
jour le :
02-Oct-2017
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Bas de page
| Doc.
1 : Un capteur d'anémomètre de vol libre |
Doc.
2 : Un anémomètre de vol libre |
Doc.
3 : Un autre anémomètre de vol libre |
Doc.
4 : Un appareil à sonde thermique |
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| Avis divers |  Sur
le plan professionnel, on utilise généralement
2 type d'anémomètres :- des anémo électromagnétiques - des anémo à fréquence métrique L'un et l'autre sont constitués d'un moulinet 3 coupelles. Leur seuil de démarrage est de 0.5 ou de 1 m/s et mesurent des vents jusqu'à 60 m/s. Le premier est un peu moins précis (et on
ne l'utilise en météo que dans le cadre d'un système
de secours, « à main » avec affichage direct).
Le principe est un moulinet qui provoque la rotation d'un aimant et
crée ainsi un courant induit. Il est autonome par rapport au
second qui demande une alimentation 12V. Tu trouves chez des fournisseurs
spécialisé des systèmes avec affichage direct. À noter que dans le premier système, il existait (ou existe peut être encore) un ensemble relié à un voltmètre gradué en vitesse de vent... La maintenance de ces appareils nécessite un peu de nettoyage et une lubrification des roulements de temps en temps. Le premier système peut nécessiter un réétalonnage... Il existe également des systèmes où
le moulinet entraîne une cloche à fentes qui passe entre
les fourches d'un photo interrupteur. La fréquence du signal
obtenue est transmise vers une unité centrale qui décode
et renvoie la ou les valeurs mesurées. En terme de vent, l'irrégularité du phénomène - due essentiellement aux frottements - demande différentes mesures. Ainsi, sur terre, on ne mesure du vent qu'au dessus de 10 m. On calcule alors la moyenne sur les 10 dernière minutes (ou 2 mn pour l'aviation) pour avoir un vent moyen. Le vent « instantané » est mesuré sur 0.5 s.... Dans le commerce, le produit le plus simple et le moins coûteux est évidemment celui à aimant. Mais si tu veux des mesures précises, il faut faire attention aux produits gadget où les coupelles seront trop fragiles, pas suffisamment bien dimensionnées et le matériel non étalonné. |
|---|---|
De mémoire, sous terre,
les anémomètres ne sont pas assez précis
pour des courants d'air beaucoup moins puissants que du vent. Les
capteurs utilisés en spéléo mesurent une différence
de température entre deux faces d'une surface. C'est très
sensible mais c'est tout ce dont je me souviens. Cherche dans le BBS,
il doit y avoir des publications là-dessus. |
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L'appareil qu' utilise B. L.
fonctionne avec un fil chaud. Le principe serait
de chauffer un filament (type filament d'ampoule). Le courant d'air
le refroidit plus ou moins suivant sa vitesse (donc la résistance
du filament varie). La mesure du courant à tension constante
(ou l'inverse) donnerait la résistance donc la température.
Il doit y avoir aussi une mesure de la température ambiante
avec un capteur classique servant de référence. |
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On utilise également
des capteurs constitués une thermistance,
le flux d'air la refroidit, l'énergie nécessaire à
la maintenir en température est exploitée et transcrite
en vitesse air. C'est l'outillage utilisé pour mesurer les
vitesse d'air dans les gaines de ventilations. |
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Les anémomètres à hélice utilisés en météorologie ne permettent pas de mesurer les faibles courants d’air de nos grottes. Le palier de l’hélice est conçu pour résister à des vents de plus de 200 km/h, ce type de palier, qui a trop de friction, limite la détection à typiquement de 0.5-1m/s. Il existe des anémomètres à hélice pour mesurer des courants d’air plus faible (typ 0.15m/s pour une vitesse max de 20m/s). Il me semble qu’il est envisageable d’utiliser un palier quasi sans frottement en s’inspirant de nos bonnes montres mécaniques. Mes premiers essais avec une hélice de 30cm de diamètre sont plutôt concluants. A suivre… Des courants d’air faibles (<0.1m/s) peuvent être détectés par un principe thermique. Leur forte consommation électrique ne permet pas la mesure en continu sur un datalogger, contrairement au système à hélice qui peut, par exemple, intégrer la vitesse du vent dans chaque direction avec des compteurs. Il y a un risque de sous échantillonnage, car la vitesse du courant d'air peu varier dans certains cas bien plus rapidement que la fréquence de mesure (courant d'air alternant). Lors d’un travail de thèse (Smart Thermal Flow Sensor, Huibert-Jan Verhoeven, 1995), un capteur intégré (utilisant les technologie de la microélectronique et du micro-usinage) a été développé. Il profite des lois d’échelle très favorables aux dispositifs thermiques miniaturisés. Ces performances exceptionnelles sont les suivantes : 2 dimensions (vitesse et direction), alimentation 5V, consommation 30mW, temps de réponse <50ms !!! Malheureusement, je n’ai pas connaissance d’un produit commercial. Une version moins performante (sans micro-usinage) basée sur le même principe est par contre commercialisée pour la météo (vitesse minimum <0.2m/s, 12V consommation <1.5W, temps de réponse <1s) : ICI Je n’ai malheureusement pas encore trouvé de produits commerciaux similaires. |
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Pour ceux qui s'intéressent
aux dispositifs de mesures en continu (T°, débit,
pH, conductivité et autres données...) utilisable sous
terre, il est possible de se procurer du matériel en location
auprès de la société Hydreka à St Cyr
au mont d'or (69). Le matériel commercialisé comprend
le capteur et sa centrale d'acquisition de données. Cette dernière
est alimentée par pile Lithium et présente l'avantage
d'être peu encombrante et robuste. Un pas de temps de 5 minutes
permet d'enregistrer de façon fiable des données pendant
plus de deux ans. Le logiciel de programmation et de déchargement
des données est extrêmement conviviale (environnement
Windows). En venant de la part de la FFS, il est possible d'avoir
un prix intéressant. Ce matériel est présenté
à l'occasion du stage scientifique annuel organisé par
S. J. Il devrait être possible d'ajouter un anémomètre à hélice à la centrale d'acquisition, moyennant certaines adaptations. |
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En vol libre on utilise des
anémomètres fabriqué par la société
Skywatch (suisse je crois). Le capteur est composé
d'une hélice, un aimant est fixé sur l'axe, l'axe est
lui même fixe dans un anneau métallique suivant le diamètre,
de ce fait les pales de l'hélice sont elles aussi positionnées
suivant un diamètre. Les pales de l'hélice au (nombre
de quatre sur mon appareil personnel) sont métalliques et conduisent
le champs magnétique. Lorsque l'hélice tourne les pales croisent l'anneau une partie du champs magnétique est shunté, le capteur un émetteur d'impulsions magnétique, le reste de l'anémomètre est le boîtier électronique pas plus gros q'une petite boite d'allumette, il n y pas de liaison entre le boîtier et le capteur. Le modèle que je possède est un peu ancien ( 10 ans), il donne les vitesse en Km/h de 1 à 99 et hélice a un peu d'inertie au démarrage en fait elle décolle à partir de 2 Km/h mais le site Web de Skywatch propose des appareils avec une résolution de 0.1 m/s, je pense que les capteurs à thermistance sont plus sensibles. |
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| Variations, gags et coups de gueule... |
Pour commencer il faut faire bouillir de l'eau pour faire une infusion, thé ou verveine. Verser l'eau dans une tasse. Puis au moment de jeter le sachet de thé dans la tasse avec sa ficelle et la petite étiquette de pub qui traine à l'extérieur, il faut prendre garde à ne pas détacher l'étiquette prédéchirée de la pochette qui contenait le sachet. Le premier avantage évident est que l'on n'a pas à se demander où jeter la pochette puisqu'elle est solidaire de l'étiquette, je rappelle qu'on est sous terre et qu'il ne faut pas foutre du merdier partout, surtout en Suisse. Le deuxieme avantage, c'est que si l'on décolle les parties collées de la pochette, on se retrouve avec une feuille de papier suspendue à une ficelle, ce qui est un détecteur de courant d'air extremement sensible. J'oubliais : il est possible de mettre un sucre dans l'infusion selon les goûts, et de mélanger avec le sachet de thé tenu au bout de la ficelle, cela évite l'utilisation d'une cuillère, et donc allège le portage durant la marche d'approche. |
| Les bâtons d'encens, contrairement au thé que je déguste au chalet ou en sortant du trou, dégagent une odeur plutôt agréable en brûlant et la fumée permet de suivre le fil d'Ariane qu'est le courant d'air. | |
| Il y a un appareil qui n'est pas mal et qui se nomme « Pif » M. D. en a un pas mal, peut être meilleur que le mien, il ne sonne pas mais quand la goutte est au bout de ce pif, c'est qu'il y a du courant d'air. |
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| Résumé du débat | Néant |
Compléments d'information |
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| Super mini bibliographie : néant | |
| Sujets connexes : néant |
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