Anémomètre Ultrasonique METEK USA-1
Figure 1 : Anémomètre ultrasonique METEK USA-1 (Pic du Midi)
Il se compose de 3 couples de transducteurs séparés d’une distance L d’environ 1750 mm et mesure, alternativement dans un sens et dans l’autre, le temps de transit d’impulsions ultrasonores (20 kHz) d’un transducteur vers l’autre (Figure 2).
Figure 2 : Principe de fonctionnement de l’anémomètre ultrasonique
Le transducteurs (fonctionnant en émetteur) émet une impulsion ultrasonore dont le temps de vol pour atteindre le transducteur opposé (fonctionnant en récepteur) est t1. Le transducteur de droite (fonctionnant en émetteur cette fois) émet ensuite une impulsion ultrasonore dont le temps de vol pour atteindre le transducteur de gauche (fonctionnant en récepteur) est t2. On a alors :
où c’est la vitesse du son, m/s et u est la vitesse du vent, m/s.
La vitesse du vent est déterminée par la différence des temps de vol en considérant que la vitesse du vent est très inférieure à celle du son :
L’anémomètre ultrasonique permet également de déterminer la température virtuelle Tv, la vitesse du son étant fonction de la température :
La vitesse du son peut également se déduire de la somme des temps de vol :
Paramètres physiques accessibles
A partir de la mesure à une fréquence élevée (20 Hz) du temps de vol dans 3 directions, l’anémomètre ultrasonique permet de déterminer les 3 composantes de la vitesse du vent, la direction et la température. Le calcul des covariances du vent et de la température donne accès aux flux de chaleur sensible et de quantité de mouvement, ainsi qu’à la longueur de Monin-Obukhov. Le tableau suivant rassemble les paramètres physiques accessibles par l’anémomètre ultrasonique. Parmi tous ces paramètres, nous nous intéresserons à celles plus ou moins associées à la dispersion des polluants atmosphériques. Par exemple, σu, σv et σw parce que elles déterminent les composantes verticale et horizontales de la TKE.
Station Météo Vantage Pro2
