Anémomètre

“ Toutefois, la détermination de ce coefficient offre de grandes difficultés qui proviennent principalement des variations qu'éprouve l'état de l'atmosphère; la force et la direction des vents exercent sur l'étendue des portées une influence considérable et qu'on ne peut guère songer à apprécier. Les indications d'un anémomètre placé à quelques mètres seulement au-dessus du sol sont le plus souvent fort trompeuses ; dès que l'on fait croître l'inclinaison de la bouche à feu, le projectile s'élève à de très-grandes hauteurs. ”

“ Ces instruments sont destinés à mesurer la vitesse du vent, tandis que les Anémoscopes (Voy. ce mot) en indiquent seulement la direction. L'un des plus simples est l'Anémomètre de Bouguer : c'est une plaque que l'on oppose à l'action du vent, et qui s'appuie contre un ressort à boudin ; plus le vent est fort, plus la flexion du ressort est grande ; une graduation fait connaître la vitesse du vent. On emploie surtout ceux qui sont formés d'un moulinet que le vent fait tourner, et dont l'axe fait marcher l'aiguille d'un compteur par l'intermédiaire d'un engrenage. ”

“ Pour faire partir ou lâcher les roues-compteurs, au moment où les ailettes ont pris une marche régulière, on tire le cordon bleu, ce qui détermine l'abaissement de l'axe des ailettes et produit l'embrayage; puis, au moment de finir, on exerce une légère traction sur le cordon rouge qui produit le débrayage.
Si l'expérimentateur est pourvu d'un compteur à secondes qui se manœuvre avec une seule main, il aura son autre main libre pour manœuvrer l'anémomètre. Si non, il aura un aide, et alors celui qui a l'anémomètre donne le signal en disant : lâchez ou simplement
stop. ”

“ Ces constantes sont fournies par le constructeur avec chaque appareil.
C'est ainsi que, pour l'appareil en usage dans notre laboratoire, on applique la formule suivante :
b. Anémomètre de Fuess. — Le principe est le même que celui de l'appareil précédent; la seule différence consiste dans la façon de lire la vitesse. Celle-ci, au lieu d'être exprimée par le nombre de tours de la roue à ailettes, est enregistrée pendant une minute exactement. ”

“ L'anémomètre est constitué par un moulinet trèb léger portant huit ailettes en aluminium inclinées de 45 degrés sur l'axe de rotation. Le mouvement du moulinet se transmet, à volonté, à un compteur de tours placé plus bas, qu'on embraye au moment voulu.
Ce compteur donne, en mètres, le chemin parcouru par l'air. On a donc ainsi la possibilité de mesurer très
FIG. I. — Anérao-calorimètre de d'Arsonval avec anémomètre à contact électrique de J. Richard.
rapidement la vitesse du courant d'air et en même temps le volume d'air qui a traversé l'appareil, c'està-dire le coefficient de ventilation. ”

“ Les anémomètres les plus employés sont à rotation et sont des sortes de moulins à vent ; ils ont l'avantage de pouvoir être enregistreurs du nombre de tours effectués, d'où, par le calcul, on conclut la vitesse, et, par suite, si la densité est connue, on a la pression exercée sur l'unité de surface. On conçoit qu'il est très facile, par une communication de mouvement, de placer un compteur à côté d'un moulinet à ailettes, et ensuite d'ajouter au compteur un enregistreur ”

“ Fig. 107.
le tarer, on le fixe à une longue règle qui tourne dans un plan horizontal avec une vitesse donnée ; les ailes frappent l'air et prennent un mouvement de rotation, d'après lequel on marque les degrés de vitesse. Cet anémomètre peut être placé dans les tuyaux où passent des gaz; il indique la vitesse d'écoulement, mais pas la quantité du fluide écoulé pour un temps déterminé. Le compteur
à gaz sert dans ce dernier but ”

“ Quelquefois on se contente de verser de l’éther ou d’allumer de l’amadou en un point et de compter le temps que met l’odeur pour être transportée par le courant à un autre point éloigné du premier. Mais les ingénieurs ont des procédés plus scientifiques à leur disposition, des anémomètres qui sifflent ou sonnent quand la vitesse dépasse les limites assignées ”

“ La figure 58 représente une girouette terminée par une pointe de paratonnerre.
3. Anémomètres.
La manière la plus directe et la plus commode de se
Fie. 39. — Anémomètre à ailes hémisphériques mesurant la vitesse des courants t d'air, soit le chemin qu'ils parcourent exprimé en mètres.
rendre compte de la vitesse du vent, serait d'employer un petit ballon rempli de gaz d'éclairage, et, à très-peu
l'atmosphère est indiquée par les nuages. Cette direction est beaucoup moins variable que celle des vents inférieurs. ”

“ Les anémomètres de pression, qui donnent à chaque instant la vitesse du vent, peuvent être employés avantageusement dans l'étude de la météorologie, si l'on fait usage d'appareils enregistreurs : ils ne sont point avantageux si, dans ce cas, on doit avoir recours à l'électricité pour inscrire les indications, tandis que les anémomètres à rotation se prêtent à ce mode de transmission; ceux-ci sont aussi exclusivement employés dans le cas où l'appareil en expérience ne peut être observé directement, comme cela se présente dans les recherches sur la ventilation ”

“ Ce calcul serait très simple si le courant d'air avait toujours le même sens, et si sa vitesse était toujours la même, mais la vitesse du courant d'air varie avec la température, avec la force du vent, etc. ; il faut donc multiplier les observations anémométriques et les faire dans des conditions variées pour obtenir une moyenne.
Fig. -202.
L'anémomètre de Combes (fig. 202) est le plus employé en France.
Le courant d'air agit sur quatre ailettes en mica M. Quand le moulinet est en mouvement, l'axe Y agit au moyen d'une vis sans fin sur un système de roues dentées. ”

“ D'autres anémomètres sont formés par un ressort dont la force est déterminée en poids, et que le vent comprime par l'intermédiaire d'une plaque verticale qui le presse horizontalement.
L'anémographe de Du Moncel se compose d'une girouette accompagnée d'un moulinet, le tout monté sur un axe mobile. Il doit fournir : la durée des différents vents, la vitesse moyenne de chacun d'eux pendant la journée, leur vitesse aux différentes heures du jour. ”

“ Constater et mesurer une anomalie est tout ce que l'on peut faire. L'intelligence de l'observateur seule doit tenter de conclure pour l'avenir.
Le tracé des courbes de marches isothermes, en éliminant des variations observées les effets dus à la température, met en relief les influences d'une nature moins connue. ”

“ Afin de permettre de compter le nombre des révolutions que fait t eUr an dans un temps donné, l'anémomètre est muni d'un compJ-1 analogue au compteur de la sirène.
d~ our faciliter le comptage, une des roues du compteur est munie a:ne Pointe métallique qui, à un moment donné, vient en contact P f ^'un électro-aimant; le courant est ouvert et soulève un petit m ete-au à stylet, qui retombe sur un papier mû d'un mouve11 uniforme. Ainsi, après chaque centaine de tours de la girouette,
le marteau électrique marque un point ”

“ En outre, la quantité (A -M) jouant un rôle important dans les observations de réglage en rade, il est commode, soit en quittant le bord pour aller observer, soit en revenant, de n'avoir qu'à noter le chiffre des secondes de A correspondant au zéro du compteur, pour avoir immédiatement, sans soustraction, la valeur de la différence (A — M) cherchée.
Avant de parler des méthodes de réglage employées, il est utile de faire remarquer qu'il y a tout avantage, pour éviter les erreurs, à considérer toujours les états absolus comme des retards.
Soit Ea l'état absolu du chronomètre A sur Paris. ”

“ Lorsque le prisme est dans la position indiquée par la figure 8, un rayon réfléchi quelconque ov se bifurque et donne naissance à deux nouveaux rayons vx l'X' qui se réfléchissent sur le petit miroir pour prendre les directions xy, x'y'.
Il se forme donc au foyer de l'objectif deux images de la même étoile : l'une sur l'axe secondaire nz parallèle à xy ; l'autre sur l'axe secondaire îiz, parallèle à x'y'. — Ces deux axes sont situés dans un plan parallèle au plan du limbe, et par suite vertical au moment de l'observation. ”

“ Pour cela il suffira : 1° D'adopter comme base une certaine température, autant que possible moyenne, 6° par exemple; 20 D'appliquer à chacune des marches m1, m1, m3, etc., des corrections de la forme C (01 — (Jo) , C (θ2 — 60) , C (θ3— (Jo) , etc.
On obtiendra ainsi, sur la courbe des marches, une série de points e,f,g, h, i, etc., lesquels, joints par un trait continu, représenteront le lieu géométrique des marches correspondant
à la température constante proposée 9°, mais toujours, Lien entendu, dans l'hypothèse du coefficient C exact. ”

“ Soient Ea, E'a deux états absolus du chronomètre régulateur A obtenus, par observations directes, aux époques T et T'.
Il est cl air que l'on a
(T' - T) étant exprimé en jours.
Soient maintenant
(A-B) , (A-C) , (A-M) , (A'-B') , (A'-C') , (A'-M') ,
les différences premières obtenues, par comparaisons faites, aux époques T et T'.
On a aussi
d'où évidemment
11 semble tout d'abord que les différences premières doivent correspondre exactement aux instants pour lesquels on a obtenu Ea et Ka ”

“ En résumé, le procédé qui a été suivi consiste : 10 A pointer successivement, sur une feuille de papier quadrillé, toutes les marches observées, ainsi que les températures correspondantes, de manière à obtenir une courbe des tempé-
ratures et des courbes de marches ayant l'axe des dates com- mun; 2° A combiner graphiquement les températures et marches trois par trois, pour en conclure un coefficient moyen de température (C) ”

“ La force est maximum pour une certaine position du corps par rapport à l’aimant : c’est cette position que l’on utilise dans les mesures. Le champ est créé par un aimant permanent , de forme annulaire, à pièces polaires biseautées et à entrefer assez étroit (fig. 1 et 2) . Le corps est placé dans un tube de verre fixé à l’une des extrémités d’une tige légère , en aluminium, suspendue en à un fil de platine. À l’autre extrémité
Fig. 1
de la tige, se trouve placé un micromètre sur lequel est braqué un microscope . ”

“ On peut admettre que l’émanation seule est en mouvement et que l’air est en repos, la concentration en émanation étant extrêmement faible.
L’émanation diffuse dans la direction Ox, par suite de l’excès de concentration qui existe entre deux sections voisines du tube, la concentration restant constante dans une même section. Si l’on désigne par la concentration de l’émanation dans une section placée à une distance de la section origine, la quantité d’émanation qui traverse dans le sens Ox l’unité de cette section, par unité de temps, est égale à où est le coefficient de diffusion. ”

“ Cette règle fait voir qu’alors, la quantité dont l’aréomètre doit plonger de plus, est une portion du volume qu’il déplace dans l’eau exprimée par une fraction qui a pour numérateur la différence des densités de l’eau & du fluide dont il s’agit, & pour dénominateur, la densité de ce dernier.
Nous avons supposé plus petit que : & par conséquent qu’alors l’Aréomètre plongeroit plus que dans l’eau. Si étoit plus grand que , il est évident, à l’inspection de la valeur , qu’alors la valeur de seroit négative, ce qui doit être en effet ; puisqu’alors l’aréomètre doit moins plonger que dans l’eau. ”

“ Quel que soit l’effet initial observé, en approchant l’aimant d’une façon continue, on constate que le déplacement du micromètre va d’abord en augmentant, passe par un maximum (fig. 2, position 1 de l’aimant et du tube) , puis diminue pour s’annuler de nouveau quand le tube contenant le corps se trouve placé sur la ligne des pôles, entre les deux branches de l’aimant. La force s’annule en effet pour cette position symétrique. Si l’on continue à déplacer l’aimant dans le même sens, celui-ci passe de l’autre côté du corps et s’éloigne progressivement. ”

“ Supposons maintenant un instant que tous les phénomènes du monde physique sont la conséquence d'un mouvement imprimé une fois pour toutes à l'origine des temps, et qu'une suite de chocs successifs transmet d'atome à atome en le transformant de différentes manières; que les atomes soient des points mathématiques ou des corpuscules extrêmement petits, mais de dimensions assignables, nous pouvons représenter par X, Y, Z les composantes, parallèlement à trois axes rectangulaires, de la vitesse dont est animé chaque atome inétendu, ou chaque élément de l'atome étendu. ”

“ Tous les cours de physique parlent des aréomètres et indiquent le moyen de les employer aux pesées. Fabriquons un de ces instruments, simplement en coupant un bout de manche à balai de 10 à 12 centimètres de long par exemple, puis en le lestant au moyen d'une vis ou d'un ou de plusieurs clous que nous piquons dans le bas; on n'en met que le strict nécessaire pour l'équilibrer et assurer sa verticalité quand il plonge dans l'eau. En haut de cet aréomètre primitif, nous fixons une planchette, un petit plateau, et nous mettons le tout à l'eau dans un bocal ”

“ Supposons que les charbons soient à une distance convenable, ce qui correspond à un courant d'une intensité donnée, ces charbons sont reliés à un système quelconque, mouvement d'horlogerie, ressorts, poids, qui tend à les rapprocher : il faut que ce mouvement ne puisse avoir lieu que lorsque la distance s'accroîtra et cesse lorsqu'elle aura repris la valeur convenable. A cet effet le mouvement est arrêté, enclenché, par une pièce de forme très variable qui est comprise entre un électro-aimant et un ressort : l'effet de l'électro-aimant est de maintenir l'enclenchement, d'arrêterle mouvement ”