-     ANTOINE DE MONTALIVET    -    juin 2005    -

 

 

 

          LA  PSYCHROMÉTRIE

 

                                                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                         De l'HYGROMÈTRE au PSYCHROMÈTRE

                         

 

                         Depuis  les  débuts des observations météorologiques,  l'appareil idéal pour mesurer l'humidité de l'air
                         est l'Hygromètre. Sur l'image ci-dessus  (Origine "Association Météorologique Rhône et Loire) on voit
                         un de ces premiers appareils.   Actuellement,  dans les appareils simples grand-public,  le principe est
                         resté le même : Un crin de cheval (de jument de préférence !) est fixé à une extrémité sur le bâti princi-
                         pal, et à l'autre dans la gorge d'une petite poulie associée à une aiguille indicatrice.

 

                                                      Lorsque  le  crin  se détend, à cause d'une augmentation de l'humidité ambiante, sa

                                                      longueur  augmente,  et entraîne  la  rotation  de  la  poulie, et donc de l'aiguille du
                                                      cadran, dans un sens. Si l'air se dessèche, le crin se tend, donc raccourcit, et entraî-
                                                      ne la poulie dans l'autre sens.

 

                                                      Sur  le  cadran  balayé  par  l'aiguille  indicatrice  s'inscrivent  les valeurs en pour-

                                                      centage de la quantité d'Humidité, dite relative (Hr) présente dans un volume d'air.

 

                         Ce système est simple, relativement robuste dans le temps, à condition de le
                         manipuler avec douceur, est fiable … pour mesurer l'Humidité relative !

                         L'humidité absolue (nombre de grammes de vapeur d'eau dans un mètre cube                   
                         d'air est  plus difficile  à appréhender, la pression atmosphérique et la tempé-
                         rature de l'air entrant en compte dans une équation mathématique.

 

                         Il  n'empêche  que  notre  crin de cheval va vieillir, s'encrasser, et que ses dimensions vont légèrement 

                         varier dans le temps.  Les fabricants d'appareils de ce type ont d'ailleurs prévu une petite vis pointeau

                         de réglage pour pouvoir le re-étalonner régulièrement

                         Mais pour autant que l'on dispose d'une "Référence" !

                         Cette référence, c'est le Psychromètre.

 

 

                                     La  Psychrométrie  est l'art de calculer l'Humidité Relative de l'air, à partir de deux thermomè-
                                     tres. Placés côte-à-côte, de façon à être dans le même air, ils mesurent deux températures :
                                     L'un, la température  normale,  dite "sèche", et l'autre la température, dite  "humide", du bulbe

                                     entouré d'une gaze humidifiée en permanence par une mèche qui trempe dans un récipient

                                     rempli d'eau, distillée de préférence.

 

                                     Le  phénomène  physique  de  perte  de température lors d'une évaporation (que tout le monde
                                     connait bien - doigt mouillé face au vent) va faire baisser la température du thermomètre dont

                                     le bulbe est mouillé.
                           

                                                         Plus l'air ambiant sera saturé d'eau, moins il y aura d'évaporation et donc moins
                                                         de perte de calories.

                                                         Á  l'inverse,  plus l'air sera sec, plus facilement l'eau s'évaporera, faisant perdre
                                                         au thermomètre plusieurs degrés.

 

                                     Il ne restera plus qu'à relever les valeurs des deux thermomètres, et à comparer l'écart sur une
                                     Table Psychrométrique qui fournira l'Humidité Relative issue de ce calcul. Bien entendu, avec
                                     l'informatique quotidienne, chacun pourra utiliser les tableurs classiques pour y transposer les
                                     équations nécessaires aux calculs. On les trouvera sans peine sur le Web.

 

 

 

                                                     Le psychromètre vu par la "Météorologie Nationale", ancêtre de "Météo-France".

                                                     Sa description dans "Le Guide Auxiliaire de l'Observateur Météorologiste" (1975) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                             FABRICATION  DE  NOTRE  PSYCHROMÉTRE

 

 

                                 Matériel nécessaire :

 

                                                                                            1  plaque  de  matière  plastique (insensible à l'humidité et à la

                                                                                                la température. Surtout pas du métal qui emmagasinerait la

                                                                                                chaleur ou le froid et rayonnerait sur les thermomètres.

                                                                                                Pour  ma  part  je  me suis servi d'époxy, support inerte uti-

                                                                                                lisé  dans  la  fabrication  des  Circuits Imprimés en électro-

                                                                                                nique.

                                                                                                Sa dimension sera à adapter aux thermomètres acquis.

 

                                                                                            2  thermomètres dits "de laboratoire" gradués de  -10  à 50°C

                                                                                                On  les  trouve dans les magasins de fournitures pour labos

                                                                                                aux alentours de 8 à 10 euros pièce.

 

                                                                                                Contrairement à ce que l'on pourrait penser, une très grande

                                                                                                précision importe peu dans l'opération.  En effet, on va me-

                                                                                                surer l'écart entre les deux, et non pas des valeurs absolues

                                                                                                sauf si le thermomètre  "sec" est également pris en compte

                                                                                                pour relever les données quotidiennes. Le principal est qu'ils

                                                                                                soient  absolument  identiques  et de la même série chez le

                                                                                                fabricant.

 

                                                                                            1  petit flacon en matière plastique, une mèche de même type

                                                                                                que  celles  utilisées  pour fabriquer des bougies, et un petit

                                                                                                morceau de gaze hydrophile médicale.

 

                                                                                               Comme  on  peut  le  voir  ici,  les  deux thermomètres  sont

                                                                                               fixés sur le support de Circuit Imprimés, légèrement décalés

                                                                                               du support, afin de ne pas être influencés par la température

                                                                                               du matériau,  à l'aide  de  petits  clips du genre  "supports de

                                fusibles. Tout autre type d'entretoise peut convenir, à condition d'avoir une grande inertie thermique.

                                On remarquera les deux "fenêtres" découpées dans la plaque, en face des bulbes des thermomètres

                                mètres, de façon à laisser l'air circuler librement.  Dans  ce  but  également,  il  ne faudra pas plaquer

                                                                                                                    l'appareil  contre  un  mur,  mais  l'équiper d'une

                                                                                                                    jambe arrière articulée, afin de pouvoir le poser

                                                                                                                    sur  un  objet  bien  dégagé,  dans  un lieu  bien

                                                                                                                    ventilé.

 

                                                                                                                    La  mèche  (doublée  ou  triplée  si nécessaire)

                                                                                                                    sera  évasée  et  introduite  à une de ses extré-

                                                                                                                    mités  autour  du  bulbe  d'un des deux thermo-

                                                                                                                    mètres,  entourée  d'un  petit morceau de gaze

                                                                                                                    afin d'homogénéiser la répartition de l'eau.

 

                                                                                                                    Attention  toutefois  à  ne  pas  créer  une  trop

                                                                                                                    grande  épaisseur  qui  nuirait  à  l'évaporation.

                                                                                                                    Cette mèche sera introduite, à l'autre extrémité

                                                                                                                    dans  le  flacon contenant  l'eau  distillée (ou de

                                                                                                                    pluie), positionné verticalement à hauteur, pour

                                                                                                                    qu'elle puisse descendre naturellement par effet

                                                                                                                    de gravité.

 

 

                                                                                                 

 


                                                                                            

 

 

 

 

                            MESURE et DÉTERMINATION de L'HUMIDITÉ RELATIVE

 

 

                                 Sans entrer dans des détails mathématiques superflus, voici l'équation élémentaire de base :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                      Si on ne veut pas utiliser cette formule, on peut se référer à une TABLE PSYCHROMÉTRIQUE

                                      telle que celle publiée ci-dessous :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                     On relève, en premier, la température "sèche", c'est-à-dire celle du thermomètre nu, ensuite, en second

                                     celle du thermomètre "mouillé".

 

                                     On soustrait la seconde (toujours inférieure – ou égale) de la première.

                                      Prenons un exemple :

                                                                        T sèche       :    22,5 °C

                                                                        T mouillée  :    15,4 °C

 

                                                                        Delta           :      7,1

 

                                     On relève la pression barométrique du lieu.  Exemple 1029 HPa

                                     On divise cette pression par 1000. On obtient la valeur de 1,029 qui devient notre coefficient de

                                     correction :

                                                       7,1  x  1,029  =  7,3059  arrondi à 7,3 Delta corrigé

                                                       C'est cette différence corrigée qui va nous servir à déterminer notre Humidité Relative

 

                                     Dans notre table, nous allons chercher en abscisses la valeur du thermomètre sec (22,5°) et en ordonnées

                                     le Delta corrigé (7,3)

                                     Notre table étant graduée en abscisses en degrés et en ordonnées en demi-degré, on interpolera pour éva-

                                     luer la valeur la plus proche de la réalité.

 

                                    Exemple : Pour 22 et 23 avec un delta de 7,0 on obtient 47 et 48

                                                                     et avec un delta de 7,5 on obtient 44 et 45

                                    Le bon sens fera choisir 46 comme représentant le pourcentage d'humidité.

                                    Les décimales n'ont aucun intérêt dans ce type de données, au stade où nous les utilisons.

                                    D'ailleurs, dans des équations plus poussées, la température d'une colonne d'air virtuelle, située au pied

                                    de l'appareil jusqu'au niveau de la mer est également utilisée comme correctif supplémentaire.

 

                                    Á l'autre extrémité de la chaîne de précisions dans les mesures, on trouve également la formule con-

                                    seillée en 1975 par vendeurs de matériel fabriqué par les Établissements Jules RICHARD, grands four-

                                    nisseurs devant l'Éternel d'équipement de mesures météorologiques, et bien entendu fournisseurs de la

                                    Météo Nationale de cette époque.

 

                                    "Pour régler notre enregistreur Hygromètre, entourer le capteur à crin de cheval pendant une dizaine

                                    de minutes, d'un linge épais trempé dans une bassine d'eau bouillante. Surveiller la plume indicatrice,

                                    et tapoter régulièrement pour s'assurer de son positionnement, régler en conséquence la vis pointeau

                                    d'ajustement et renouveler régulièrement l'eau bouillante sur le linge afin de créer à l'intérieur une

                                    atmosphère saturée de vapeur d'eau. Procéder ainsi jusqu'à ce que la plume reste stable autour de

                                    100 %.

 

                                    Et cela nous fournissait des Humidités Relatives, pas très justes, c'est vrai, mais qui n'ont pas empêché

                                    le monde de tourner !

 

                                    Je possède également une Table Psychro beaucoup plus étendue, fournissant en plus la Température du

                                    Point-de-Rosée utilisée dans le calcul de l'Humidité.

                                    Elle mesure 3500 pixels et pèse environ 2 Mo. L'original faisait 80 cm de long, je l'ai scannée en plu-

                                    sieurs morceaux, réduite et compressée au maximum afin de rester lisible.

                                    Pour les amateurs qui seraient intéressés, je peux la mettre en Pièces Jointes dans un Mail à cette adresse.

                                    Même chemin pour ceux qui voudraient des détails complémentaires sur cette construction !

 

                                    Psychrométrez bien !

 

 

   

 

 

 

 

                                                                             Le rêve de tout amateur météo …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 -                                                                                                             (Dessin de l'auteur)

                                                                             Noaa tu verras,

                                                                             L'humidité pour demain

                                                                             Tu sauras …

 

                  Vous trouverez aussi sur notre site :

 

                                                                                                           DICTONS & CROYANCES

                                                                                                                                      Le must de l'approche scientifique en  Climatologie

 

                                   CONSTRUIRE SON ABRI MÉTÉO

                                                 Système à coupelles, facile à réaliser et efficace

 

                                                                                       LA DISPERSION PLUVIOMÉTRIQUE

                                                                                                                          Petite étude sur la pluviométrie sur 3 hectare en Languedoc

 

 

                                   PRÉVISIONS MÉTÉOROLOGIQUES

                                                 Sur la ville et la proche banlieue de MONTPELLIER (34)

 

 

                                                                                                                          LA MÉTÉO DE VOS VOYAGES

                                                                                                                      Prévisions adaptées à vos déplacements (sud-France)

 

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