Pression, vitesse, qualité de l'air, quels outils pour les fluides?

Pression, vitesse, débit, viscosité, quels outils pour mesurer les fluides?

En physique, la mécanique des fluides regroupent à la fois les liquides (l’eau) et les gazs (l’air). Plusieurs grandeurs peuvent être étudiées en rapport avec ces fluides. On peut chercher à mesurer une vitesse, comme celle du vent, mesurer une pression, comme celle d’un circuit hydraulique ou en encore la composition, en analysant les éléments présents dans l’air à l’intérieur d’une habitation. Etudions ensemble ce que sont ces grandeurs et les outils indispensables pour pouvoir les mesurer.

Instrument pour mesurer une pression :

Il est souvent nécessaire de connaître la pression qui existe aussi bien pour un liquide que pour un gaz. On peut définir une pression comme étant la force qu’exerce un fluide par unité de surface. Plus la surface est petite, plus le fluide exercera une pression élevée, et inversement, plus la surface sera grande moins le fluide exercera une pression importante.

La pression d’un fluide, de l’eau, de l’air ou du gaz, est mesurée à l’aide d’un manomètre, l »unité de pression s’exprime en Pascals, mais la plupart des manomètres sont en Bar ou en pSi.

Domaines d’applications, quelques exemples :

  • Connaître la pression des pneus d’une voiture
  • Mesurer la pression d’un système de freinage hydraulique
  • Mesurer la pression d’eau dans une habitation

Vous vous doutez bien, on ne peut pas vous faire une liste complète de tous les domaines où l’on doit mesurer la pression d’un fluide, il y en énormément…

–> Manomètres les mieux notés

Instrument pour mesurer une vitesse :

Quand il s’agit de connaître la vitesse d’un fluide, on utilisera un outil qui s’appelle un anémomètre. Il y en a plusieurs types, que vous souhaitiez mesurer des gazs ou des liquides, certains appareils professionnels sont capables de calculer les deux types de fluide. Une vitesse s’exprime en km/h, ou en m/s selon ce que l’on souhaite étudier comme phénomène.

Il existe plusieurs technologies d’anémomètres :

  • L’anémomètre à hélices (ou ailettes)
  • L’anémomètre à coupelles
  • L’anémomètre à moulinet
  • L’anémomètre à résistance thermique
  • L’anémomètre de pression (tube de pitot)
  • L’anémomètre à ultrasons
  • L’anémomètre à résonance acoustique
  • L’anémomètre laser

Toutes ces technologies ne sont pas valables à la fois pour les gazs et pour les liquides. Mais nous étudierons cela dans les détails dans un article spécifique.

–> Anémomètres les mieux notés

Analyser les constituants de l’air :

Que ce soit pour les entreprises ou pour les particuliers, la qualité de l’air que l’on respire devient un vrai sujet de préoccupations. C’est pourquoi depuis quelques années, des outils qui étaient réservés à des professionnels sont désormais accessibles au grand public.

Les outils permettant l’analyse de l’air mesurent plusieurs données en même temps :

  • CO2 : dioxyde de carbone
  • COV : Composés organiques volatiles
  • HCHO : Le Formaldéhyde, molécule cancérigène indolore
  • La témpérature
  • L’hygrométrie
  • Le gaz

L’appareil, en fonction des différentes analyses réalisées, vous retournera un score sur la qualité de l’air ambiant.

–> Analyseurs d’air les mieux notés

Instrument pour mesurer un débit :

En mécanique des fluides, un débit correspond au déplacement d’un volume (de gaz ou de liquide) par unité de temps. C’est un donnée intéressante à mesurer pour tout un tas de raisons et dans beaucoup de domaines. Quelques exemples :

  • Pour l’arrivée d’eau potable dans la maison
  • Pour la médecine avec le débit sanguin
  • Pour les rayonnements ionisants avec les débits de dose
  • et bien d’autres

Déterminer le débit d’un liquide ou d’un gaz on utilise un débitmètre.

En fonction du type de fluide à mesurer, on utiliser un instrument adapté parmi :

  • Le tube de pitot
  • Un débimètre à turbine
  • Un débimètre à ultrasons
  • Un débitmètre électromagnétique
  • Un débitmètre thermique

–> Débimètres les mieux notés

Outil de mesure pour la viscosité :

Lors du déplacement d’un fluide, celui-ci est soumis à diverses forces de frottements qui ralentissent sa progression et le font s’échauffer. La viscosité regroupe tous ces facteurs qui résistent aux mouvements du fluide.

Pour mesurer cette viscosité, on utilise un viscosimètre. Il existe plusieurs modèles :

  • Viscosimètre à chute de bille
  • Viscosimètre à écoulement libre :
    • à coupe normalisée
    • de type Marsh

Il existe d’autre modèles mais réservés aux laboratoires.

–> Viscosimètres les mieux notés

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