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Retour : 03- Les principaux types de radiosondes
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Voir aussi : La radiosonde METEOLABOR
SRS400-PTU - La radiosonde METEOLABOR
SRS-C34 - Capteurs d'humidité
utilisés sur les radiosondes -
Principe
Autant la mesure de la température de l'air est facile
et précise (sonde platine, thermistance, thermocouple...)
autant la mesure de l'humidité de l'air à l'aide
d'une radiosonde est délicate. Les capteurs couramment
utilisés aujourd'hui sont basés sur les variations
des caractéristiques du diélectrique d'un condensateur
(Humicap...). Une des armatures du condensateur est perméable
à l'air et donc à la vapeur d'eau qu'il contient.
Les difficultés pour réaliser un système
de mesure à faible inertie, de grande précision,
fonctionnant pour des valeur de RH (humidité relative)
de 0 à 100% dans une large gamme de pressions et de températures
sont multiples.
Certains fabricants d'appareils de mesure, dont Meteolabor, se
sont tournés vers un principe étonnamment simple
et efficace : la mesure du point de rosée, c'est à
dire de la température à laquelle la vapeur d'eau
contenue dans l'air passe de l'état gazeux à l'état
liquide ; autrement dit, que le brouillard commence à se
former ou que de la buée apparaît sur une vitre.
C'est justement la température d'apparition de la buée
sur une vitre, ou plutôt sur un miroir qui est mesurée
par le capteur de type "Snow-white" de Meteolabor.
Note : on peut traduire "Snow-white" par "Blanche-Neige".
Le miroir refroidi ou chilled mirror
Si un petit miroir métallique
(rep. M sur la figure ci-contre), très
bon conducteur de la chaleur, est placé dans un flux d'air,
de la buée se formera à sa surface si sa température
est égale ou inférieure à la température
de rosée. Cette buée dispersera la lumière
émise par la LED repère E
.
L'intensité du pinceau lumineux réfléchi
par le miroir, mesurée par le capteur photoélectrique
R sera plus faible en présence de
buée, on peut ainsi détecter la présence
de condensation sur le miroir.
En faisant varier la température du miroir à l'aide
d'une petite pompe à chaleur (rep. PAC,
un module à effet Peltier), il est possible de contrôler
l'apparition de la buée et de mesurer, à l'aide
d'un capteur de température (T°)
placé directement sur le miroir, la valeur en degrés
du point de rosée.
Le module est capable de réchauffer ou de refroidir le
miroir de façon à placer celui-ci juste au point
d'équilibre où la quantité d'eau qui se condense
est égale à celle qui s'évapore.
Même si ce n'est pas la solution miracle pour la mesure
de l'humidité de l'air, le capteur d'humidité à
miroir refroidi présente de nombreux avantages :
- il ne nécessite pas de calibration,
- il mesure une valeur qui ne dépend pas d'une autre,
- les mesures ne sont pas (trop) faussées par les polluants
de l'air,
- un simple nettoyage du miroir permet la réutilisation
du capteur,
- la précision des mesures est nettement meilleure que
celle des capteurs ordinaires ce qui fait qu'il est souvent utilisé
comme référence.
Par contre il présente deux inconvénients importants
:
- il est cher, lourd et encombrant,
- le module à effet Peltier est gourmand en énergie.
Description
Le capteur Snow-white se présente
sous deux formes : une compacte pour les mesures de nuit et une
version intégrée dans un bloc de polystyrène
pour les mesures de jour, de façon à ce que la lumière
du soleil ne perturbe pas le fonctionnement du capteur. C'est
ce dernier modèle qui est représenté, couvercle
enlevé, sur la photo, associé à une SRS-C34.
Caractéristiques
Dimensions du boîtier : hauteur : 210 mm
, largeur : 250 mm, épaisseur : 90 mm
Alimentation : 9V et 1,5V
Masse : 560g avec la pile.
Autonomie : 4h minimum
Photos
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R : radiateur M : capteur à miroir refroidi P : boîtier piles Flèches rouges : circulation de l'air d'évacuation des calories Flèches bleues : veine de l'air à mesurer |
R : fibre optique menant
au phototransistor E : LED M : capteur à miroir refroidi PAC : module à effet Peltier Flèches bleues : circuit de l'air à mesurer |