Principe de fonctionnement - WMT700

WMT700 Guide de l’utilisateur

Document code
M211095FR
Revision
H
Language
Français (France)
Product
WMT700
Document type
Guide de l'utilisateur

Le WMT700 utilise la technologie du capteur à ultrasons Vaisala WINDCAP pour mesurer le vent. Ce capteur possède un microcontrôleur embarqué qui capture et traite les données et communique par l'intermédiaire d'interfaces série.

Le capteur de vent est doté d'un réseau de trois transducteurs à ultrasons disposés à égale distance sur un plan horizontal. La vitesse du vent (WS) et la direction du vent (WD) sont déterminées en mesurant le temps nécessaire aux ultrasons pour se déplacer de chaque transducteur aux deux autres.

Le capteur de vent mesure le temps de transit (dans les deux directions) pour les trois chemins établis par le réseau des transducteurs. Le temps de transit dépend de la vitesse du vent le long du chemin ultrasonique. Pour une vitesse du vent égale à zéro, les temps de transit d'aller et de retour sont identiques. Lorsqu'il y a du vent sur la trajectoire acoustique, le temps de transit contre le vent augmente et le temps de transit dans le sens du vent diminue.

La figure suivante présente la façon dont le décalage des signaux ultrasoniques est mesuré et la manière dont les vents arrière et avant affectent la mesure.

Figure 1. Principe de mesure ultrasonique
1

Mesure ultrasonique avec vent nul

2

Impact du vent arrière sur la mesure ultrasonique

3

Impact du vent avant sur la mesure ultrasonique

Le microcontrôleur calcule la valeur WS à partir des temps de transit mesurés à l'aide de la formule suivante :

VW=0.5·L·(1/tf-1/tr)
VW Vitesse du vent
L Distance entre deux transducteurs
tf Temps de transit vers l'avant
tr Temps de transit vers l'arrière

La mesure des six temps de transit permet de calculer Vw pour chacun des trois chemins ultrasoniques. L'utilisation des valeurs Vw de deux chemins du réseau suffit pour calculer WS et WD.

Différents chemins du WMT700 et vecteurs fournis par le capteur de vent :
Figure 2. Chemins de mesure du WMT700
1–6
Chemins de mesure 1 à 6 du WMT700
La, Lb, Lc
Distance entre deux transducteurs

Les vecteurs sont calculés comme suit :

Va=0.5·La·(1/A1-1/A2)
Vb=0.5·Lb·(1/A3-1/A4)
Vc=0.5·Lc·(1/A5-1/A6)

L'équation dépend de la distance exacte du chemin de mesure (L). Les vitesses du vent calculées par ordinateur sont indépendantes de l'altitude, de la température et de l'humidité, dont les effets sont éliminés lorsque les temps de transit sont mesurés dans les deux directions, bien que les différents temps de transit dépendent de ces paramètres.