Notions de base pour mesurer le débit d'air

La sonde d‘écoulement adéquate pour chaque application de mesure

Pour mesurer des vitesses d‘écoulement, il existe trois méthodes usuelles qui se distinguent notamment par l‘étendue de mesure et la température d‘utilisation :

  • Tubes de Pitot
  • Anémomètres à hélice
  • Sondes thermoanémométriques

Tubes de Pitot

La vitesse d‘air est déterminée par les pressions dynamique et statique.
Les tubes de Pitot sont robustes et existent en version acier inox ou laiton nickelé. Ils se raccordent sur les appareils ALMEMO® par des tubes silicone et un module de pression différentielle.

Avantage:
pour les grandes vitesses d‘écoulement et les rudes conditions d‘emploi, hautes températures ambiantes possibles, facile à nettoyer

Inconvénient:
Ils dépendent de la direction, faibles vitesses d‘écoulement non mesurables, dépendant de la température, précision limitée, sensible aux écoulements turbulents

Anémomètres à hélice

La vitesse d‘écoulement est déterminée par une mesure de fréquence. Nos anémomètres à hélice sont des capteurs très sensibles à palier au diamant, dont l‘ajustage est très précis. On obtient ainsi une grande précision.

Avantage:
grande précision aux vitesses d‘écoulement moyennes et aux températures ambiantes moyennes, insensible aux écoulements turbulents.

Inconvénient:
capteur sensible aux sollicitations mécaniques, dépendant de la direction

Thermoanémomètre

Les thermistors et les sondes à fil chaud sont des capteurs très sensibles. L‘élément de mesure est chauffé en permanence. A l‘aide d‘un circuit de régulation on maintient la température de l‘élément, lequel est refroidi par le flux d‘air. Le courant de régulation est proportionnel à la vitesse de l‘écoulement.

Avantage:
possibilité de mesurer même de faibles flux d‘air (p. ex. des mesures de courant d‘air), possibilité de mesurer indépendamment de la direction.

Inconvénient:
capteur sensible aux sollicitations mécaniques et à la saleté, sensible aux écoulements turbulents, grande consommation de courant, température ambiante limitée

Facteurs de correction pour mesurer les vitesses d‘air avec exactitude

Température d‘air 940 mbar 960 mbar 980 mbar 1000 mbar 1020 mbar 1040 mbar
–30°C 0.942 0.932 0.922 0.913 0.904 0.895
–20°C 0.961 0.951 0.941 0.932 0.923 0.914
–10°C 0.980 0.970 0.960 0.950 0.941 0.931
0°C 0.998 0.988 0.978 0.968 0.958 0.949
10°C 1.016 1.005 0.995 0.985 0.975 0.966
20°C 1.035 1.024 1.013 1.003 0.993 0.983
30°C 1.051 1.040 1.029 1.019 1.009 0.999
40°C 1.069 1.057 1.047 1.036 1.026 1.016
50°C 1.085 1.074 1.063 1.052 1.042 1.031
60°C 1.102 1.09 1.079 1.068 1.057 1.047
70°C 1.118 1.106 1.095 1.084 1.073 1.063
80°C 1.135 1.123 1.111 1.100 1.089 1.078
90°C 1.151 1.139 1.127 1.116 1.105 1.094
100°C 1.167 1.154 1.142 1.131 1.120 1.109
150°C 1.242 1.229 1.216 1.204 1.192 1.180
200°C 1.314 1.300 1.287 1.274 1.261 1.249
250°C 1.381 1.367 1.353 1.339 1.326 1.313
300°C 1.446 1.431 1.416 1.402 1.388 1.375
400°C 1.567 1.55 1.534 1.519 1.504 1.489
500°C 1.68 1.663 1.646 1.629 1.613 1.597
600°C 1.784 1.766 1.748 1.73 1.713 1.696
700°C 1.884 1.865 1.846 1.827 1.809 1.791

La vitesse d‘air effective dépend de la température atmosphérique et de la pression barométrique. C‘est pourquoi pour des mesures précises de la vitesse d‘air, la valeur mesurée doit être corrigée à l‘aide du tableau ci-dessus.

Exemple :
Vitesse d‘air mesurée 50 m/s, température d‘air 80 °C, pression atmosphérique 960 mbar. La valeur mesurée doit être multipliée par le facteur de correction 1.123. La vitesse d‘air vaut donc 56.1 m/s

Vitesse d‘air pour certaines pressions dynamiques (Tube de Prandtl, T = 22 °C)

Pression dynamique [Pa] Pression dynamique [mmCE] Vitesse d‘air [m/s]
1 0.1 1.29
2 0.2 1.83
3 0.3 2.24
4 0.41 2.59
5 0.51 2.89
10 1.02 4.09
20 2.04 5.78
30 3.06 7.08
40 4.08 8.18
50 5.1 9.14
100 10.2 12.93