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Reglage de la verticalité d'un mât


chris38
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Bénéficiant d'un site de mesure parfaitement dégagé à 360° (photos de mon installation), je tenais à vous faire part de mon expérience sur les effets d'une mauvaise mise à niveau vertical d'un mât sur les mesures du vent avec un anémo à coupelles (VP2).

J'ai modifié mon installation début septembre (05/09 exactement) avec la mise à niveau vertical de mon mât : celui-ci n'était pas de niveau depuis sa mise en service début mars 2010 default_thumbdown.gif.

Depuis, je me suis rendu compte que mes relevés de vent (déjà pas mauvais) collaient davantage à ceux de la station MF de Saint-Exupery (même régime de vent, Grenoble Saint Geoirs qui est plus proche bénéficie d'un régime de vent différent, ce qui explique pourquoi je n'ai pas retenu cette station). Rien de mieux que les chiffres pour confirmer une impression, j'ai fait un graphe sur la période du 1/07 à ce jour et clairement les écarts entre les 2 courbes sont nettement moindre et bien plus stable depuis la modification de mon installation. Les valeurs de Saint-Ex viennent des tableaux horaires de Météociel.

comp_wind_sag_stex.gif

L'écart moyen entre le 01/07 et le 04/09 qui est de -5,7 passe à -1,4 à partir du 05/09. Je vais pousser cette étude sur plusieurs mois, 6 mois avant et 6 mois après la modification pour confirmer.

Il semble déjà évident qu'un mauvais réglage du niveau d'un mât pour la mesure du vent avec un anémo à coupelles affecte les valeurs.

Le problème pour beaucoup d'entre nous, c'est que sans nacelle la mise à niveau est compliquée sur un mât de 8 m50 fixée par des haubans : je suis d'ailleurs sûr que mon installation n'est pas encore optimale.

Pour la mise à niveau, j'ai utilisé une drisse que j'avais attaché en haut du mat sur laquelle j'ai mis un poids par vent nul (conditions très rare sur mon site). Si vous avez d'autres solutions pour régler le niveau d'un mât, je suis preneur de vos expériences. default_flowers.gif

Je tiens à préciser que je ne cherche pas avec cette étude à disposer de valeurs identiques à une station MF situé à plus de 40 km/h sur un site complètement différent et avec du matériel tout aussi différent mais simplement à mettre en avant les effets d'un mauvais réglage.

LMK à toi de jouer si tu passes par là (un sujet sur la mesure du vent, difficile de résister) default_thumbup1.gif

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st yrieix le déjalat (19) 750 m / 1700 mm annuel

Salut ,cela est tout à fait logique , il me semble que christian en avait parlé il y a quelques années de la difference de mesure sur la non horizontalité des coupelles . Perso le fait de relever mon anémo de 8m à 11,50 m j'ai des valeurs comparables aux anémos mf du coin , biensur les anémos mf sont plus performants ou surestime un peu.

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Salut ,cela est tout à fait logique , il me semble que christian en avait parlé il y a quelques années de la difference de mesure sur la non horizontalité des coupelles . Perso le fait de relever mon anémo de 8m à 11,50 m j'ai des valeurs comparables aux anémos mf du coin , biensur les anémos mf sont plus performants ou surestime un peu.

C'est surtout le pas d'enregistrement qui fait la différence, 0,5 sec pour MF, 2,5 sec pour les VP2 : soit 4 relevés de plus dans le même intervalle et donc 4 valeurs potentiellement supérieures à la maxi d'une VP2.

Après, il y a la hauteur du mat (10m pour MF, norme OMM) et le dégagement du site ainsi que son exposition au vent. C'est pourquoi dans mon cas la comparaison avec une station MF n'a que pour objectif de mettre en avant les effets d'un mauvais réglage de niveau sur les relevés et pas pour objectif d'atteindre les mêmes valeurs que les station MF du coin surtout avec une situation bien différente, étant plus en altitude et en situation de plateau exposés aux 4 vents.

J'ai en projet l'année prochaine de relever de 2m la hauteur de mon mat pour atteindre les 10m, histoire d'être à la norme OMM. Pourquoi pas aussi un anénomètre à ultra-son si une solution sans fil est possible : ma station est installée à 150m de la maison.

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Gif sur Yvette (plateau, alt. 163 m). NO Essonne. 30 Km SO de Paris.

bonjour chriss38,

La manip est sérieuse et très intéressante.

Je suis tout de même étonné d’une telle influence de la verticalité.

En effet, du point de vue strictement géométrique, si l’axe des coupelle n’est pas vertical, on ne mesurera pas exactement la composante horizontale du vent.

Mais il me semble que cela doit varier comme un cosinus :

Axe = 0° (vertical), cos 0° = 1 (= pas d'erreur)

Axe = 90° (horizontal), cos 90° = 0 (erreur infini: l'anémomètres ne tourne plus pour la direction du vent parallèle à l'axe)

Pour ton mât de 8.50 m, en supposant que le sommet soit décalé de 1 m (ce qui est déjà beaucoup !), cela fait un angle de 1/8.5 = 0.12 radians = 6.87°

Cos 6.87° = 0.993

L’erreur devrait donc être de seulement 0.7%

Or d’après tes chiffres et tes courbes :

(la rafale max moyenne est de l’ordre de 30 Km/h)

mât incliné : 5.7/30 = 19%

mât vertical : 1.4/30 = 0.5%

en relatif ton erreur était donc de 18.5%

(sauf erreur de ma part)

Y a-t-il d’autres choses qui peuvent expliquer cette erreur ?

Je pense aussi qu’il faut que tu fasse beaucoup plus de mesures comparatives pour que la statistique soit valable, surtout pour des rafales max journalières qui sont très aléatoires.

Pourquoi ne fais-tu pas la comparaison sur la vitesse instantanée ? tu aurai beaucoup plus de mesures.

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bonjour chriss38,

La manip est sérieuse et très intéressante.

Je suis tout de même étonné d’une telle influence de la verticalité.

En effet, du point de vue strictement géométrique, si l’axe des coupelle n’est pas vertical, on ne mesurera pas exactement la composante horizontale du vent.

Mais il me semble que cela doit varier comme un cosinus :

Axe = 0° (vertical), cos 0° = 1 (= pas d'erreur)

Axe = 90° (horizontal), cos 90° = 0 (erreur infini: l'anémomètres ne tourne plus pour la direction du vent parallèle à l'axe)

Pour ton mât de 8.50 m, en supposant que le sommet soit décalé de 1 m (ce qui est déjà beaucoup !), cela fait un angle de 1/8.5 = 0.12 radians = 6.87°

Cos 6.87° = 0.993

L’erreur devrait donc être de seulement 0.7%

Or d’après tes chiffres et tes courbes :

(la rafale max moyenne est de l’ordre de 30 Km/h)

mât incliné : 5.7/30 = 19%

mât vertical : 1.4/30 = 0.5%

en relatif ton erreur était donc de 18.5%

(sauf erreur de ma part)

Y a-t-il d’autres choses qui peuvent expliquer cette erreur ?

Je pense aussi qu’il faut que tu fasse beaucoup plus de mesures comparatives pour que la statistique soit valable, surtout pour des rafales max journalières qui sont très aléatoires.

Pourquoi ne fais-tu pas la comparaison sur la vitesse instantanée ? tu aurai beaucoup plus de mesures.

Pour la partie géométrique, ça me dépasse un peu default_nuke.gif !

Pour le reste, je n'aurais pas calculer ainsi la marge d'erreur, j'aurais pris la différence entre les 2 écarts, soit 4,3 et pris la moyenne exacte des rafales de Saint-Ex (40 km/h, moyenne dont tu ne disposais pas default_happy.png/emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20"> ), ce qui donne 10,5% d'erreur. Cela ne me semble pas si énorme en moyenne.

Après en effet, je pense aussi qu'il faut que je fasse l'étude sur une plus longue période. Pour les valeurs en instantanées, il faudrait pour cela bénéficier de 2 anémomètres identiques sur le même site, l'un sur un plan parfaitement horizontale, l'autre incliné et calculer la différence. L'étude pourrait être plus intéressante sur les vents moyens mais je n'ai pas accès à ces valeurs pour Saint-Exupery et quitte à acheter des données, autant que j'utilise la station MF de Bourgoin-Jallieu beaucoup plus proche de la mienne (altitude et situation).

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Besse sur Issole (83 - Alt 275 m à 26 km de la mer)

Oui c'est clair que le Davis est très sensible à l'inclinaison du mât ( ou du bloc moulinet même si le mât est parfaitement droit, ce qui est courant), les rafales maxi du jour changent vraiment de façon significative ici pour de petites différences d'inclinaison, c'est pour cette raison que j'avais signalé il y a des années, l'importance de la mise à niveau d'un anémo Davis et quels niveaux vérifier.

Si on incline les coupelles du Davis vers le ciel (même assez légèrement de moins de 5°) dans la direction d'où vient le vent, il surestime les rafales max du jour, mais il le sous-estime quand le vent vient de la direction opposée (Essais avec 2 anémo Davis, un penché volontairement de 5° vers le ciel dans la direction du Mistral et un autre penché dans le sens opposé de 5°, soit 10° d'écart entre les deux (mesure digitale du niveau), puis inversement pour vérifier que le changement de sens des valeurs, n'était pas dû à un biais de position des 2 anémo. Je suis persuadé qu'on pourra trouver d'autres écarts avec des Davis, du fait que mon site est turbulent et que le vent n'est vraiment pas horizontal avec les changements de terrain et d'obstacles. En regardant les exemples suivants vous allez voir le problème.

J'ai lu quelques études à ce sujet. C'est très complexe, car contrairement à ce que je pensais en ayant le les résultats d'une comparaison MF (variation assez limpide selon le cosinus de l'angle), tous les anémo ne réagissent pas de la même façon à une inclinaison, de plus un même anémo ne réagit pas souvent de la même façon en soufflerie et sur le terrain, vu que le vent n'est pas aussi horizontal (surtout sur nos terrains en général pas très dégagés et/ou pas assez plat) on a aussi ce genre de truc de fou (le plus impressionnant ce sont les différences de courbes sur le terrain et en soufflerie pour un même anémo):

anglean%E9mo.png

Il faut aussi faire la distinction entre les anémo avec un moulinet suspendu (comme le Davis) avec ceux posés comme le MF ou le Maximum inc par exemple.

Le Davis est très sensible à un mauvais niveau non seulement du mât, mais aussi du moulinet qui n'est pas souvent livré bien de niveau par rapport à la tige, elle-même pas toujours bien droite par rapport à la fixation qui va sur le mât (le bloc anémo/girou autour de la tige n'est pas toujours bien serré, il a souvent un petit jeu entre 2 points durs autour de la tige, qui fait qu'il peut basculer de quelques degrés pendant les manipulations, sans qu'on s'en aperçoive)

En plus du mât, une fois fixé, je vérifie en haut le niveau du bloc moulinet, avec le mât bien droit (vérifié sur la flèche avec un fil à plomb). Selon l'exemplaire je suis parfois obligé de poser une cale en caoutchouc (quelques mm vers le haut de la fixation) et/ de modifier l'inclinaison du bloc en haut pour qu'il soit bien de niveau pour les vents de travers.

Info : Dans la dernière mise à jour (fin 2009) de la classification de Michel Leroy proposée à l'OMM, les critères pour savoir si on peut corriger le vent moyen avec les obstacles, montrent bien que le critère de 10 fois la hauteur des obstacles, c'est le minimum syndical, ce n'est vraiment pas assez dégagé :

The criteria used in the proposed classification are more stringent than those presently provided in the CIMO Guide, because they also provide some :

· Obstacles distant by more than 30 times their heights: no correction need to be applied to the wind data

· Obstacles distant by more than 20 times their heights: correction can be applied.

· Obstacles distant by more than 10 times their heights: correction may be applied taking special care, in some situations.

It should be noted that by distances below 20 times the height of the obstacle, the measured

value before correction can be erroneous by up to 25%; by distance around 10 times the

height of obstacles, the measured value can in some cases even be of opposite direction.

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LMK à toi de jouer si tu passes par là (un sujet sur la mesure du vent, difficile de résister) default_thumbup1.gif

Je suis passé hier en coup de vent (default_biggrin.png/emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">) mais pas eu le temps de répondre, de toute façon j'aurais pas fait mieux que Christian!Je rajouterai simplement qu'en effet les essais sur une longue période sont importants et qu'il faut aussi vérifier d'ou vient le vent car comme Christian l'a indiqué, la réaction peut etre différente.

Je l'ai constaté ici également, l'anémo est bien droit mais les turbulences sur le toit de l'immeuble peuvent légèrement dévier le vent de l'axe horizontal même à 5 mètres au dessus du toit (et même bien plus haut, en fait le vent n'est jamais parfaitement horizontal sauf peut-etre au milieu d'un champs plat de x hectares lol). Avec le Davis j'obtiens donc le résultat suivant (comme chez Christian j'imagine): vent soufflant légèrement de haut en bas = légère surestimation, de bas en haut = légère sousestimation. Je n'ai pas vérifié pour toutes les directions cela dit, seulement les plus fréquentes.

Il me semble que c'est généralement le contraire avec les anémos dont les coupelles sont vers le haut (contrairement au Davis, mais par exemple comme ceux de MF), mais les graphiques montrés par Christian prouvent que les résultats peuvent varier de manière surprenante!

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Tout ça confirme bien ce que je ressentais ! Maintenant, le soucis, c'est comment mettre parfaitement de niveau un mat de 8m50 (plutôt souple, 4 tubes emboités) sans nacelle. La pose d'une échelle sur 2 des 3 haubans situés en point haut me semble une mauvaise idée car en exerçant une pression sur les câbles, cela faussera le niveau une fois l'échelle enlevée. Le fil d'aplomb, c'est pas mal sans être parfait et en plus il ne faut pas un brin d'air. La meilleur solution reste une nacelle (en 4 roues motrices dans mon cas pour accéder au champ) mais au prix de la location autant investir dans un pylone où l'on peut grimper.

Pour les essais, effectivement, une longue période semble approprié, dans mon tableau de comparaison, j'ai une colonne pour la direction, pour le moment pas de différence, les vents dominants ici sont NW à N et SW à SE, les vents les plus forts sont ceux de sud, c'est dans cette direction que j'avais auparavant le plus d'écart (souvent entre 10 et 20 km/h sur les rafales les plus fortes). Depuis la modification apportée, un seul épisode de vent de sud et peu d'écart mais ça ne suffit pas pour tirer une conclusion surtout que la station de Saint-Exupery se situe davantage dans l'axe de la vallée du Rhône et donc des rafales les plus fortes par vent de sud. Idéalement, il faudrait que je fasse mes études avec les données de la station MF de Bourgoin-Jallieu, située à une altitude plus proche de la mienne et surtout dans le même axe Nord-Sud, mais bon faut acheter les données et c'est pas donné default_thumbup.gif .

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Tout ça confirme bien ce que je ressentais ! Maintenant, le soucis, c'est comment mettre parfaitement de niveau un mat de 8m50 (plutôt souple, 4 tubes emboités) sans nacelle. La pose d'une échelle sur 2 des 3 haubans situés en point haut me semble une mauvaise idée car en exerçant une pression sur les câbles, cela faussera le niveau une fois l'échelle enlevée. Le fil d'aplomb, c'est pas mal sans être parfait et en plus il ne faut pas un brin d'air. La meilleur solution reste une nacelle (en 4 roues motrices dans mon cas pour accéder au champ) mais au prix de la location autant investir dans un pylone où l'on peut grimper.

Pour les essais, effectivement, une longue période semble approprié, dans mon tableau de comparaison, j'ai une colonne pour la direction, pour le moment pas de différence, les vents dominants ici sont NW à N et SW à SE, les vents les plus forts sont ceux de sud, c'est dans cette direction que j'avais auparavant le plus d'écart (souvent entre 10 et 20 km/h sur les rafales les plus fortes). Depuis la modification apportée, un seul épisode de vent de sud et peu d'écart mais ça ne suffit pas pour tirer une conclusion surtout que la station de Saint-Exupery se situe davantage dans l'axe de la vallée du Rhône et donc des rafales les plus fortes par vent de sud. Idéalement, il faudrait que je fasse mes études avec les données de la station MF de Bourgoin-Jallieu, située à une altitude plus proche de la mienne et surtout dans le même axe Nord-Sud, mais bon faut acheter les données et c'est pas donné default_thumbup.gif .

Bonjour,

vous pouvez aussi fixer les haubans AVANT d'emboîter les mâts les uns dans les autres, au sol, puis une fois emboîté tendre les haubans. Un peu comme on fait avec un mât télescopique.

Ensuite, il existe des échelles transformables qui se mettent en V (à l'envers) et qui permettent de monter jusqu'à 3 ou 4 m pour faire des mesures.

default_flowers.gif

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Bonjour,

vous pouvez aussi fixer les haubans AVANT d'emboîter les mâts les uns dans les autres, au sol, puis une fois emboîté tendre les haubans. Un peu comme on fait avec un mât télescopique.

Ensuite, il existe des échelles transformables qui se mettent en V (à l'envers) et qui permettent de monter jusqu'à 3 ou 4 m pour faire des mesures.

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J'ai l'une de ces échelles mais ça ne suffit pas pour la hauteur du mat, on peut très bien être de niveau sur les 2 premières rangées de haubans et ne pas l'être sur la 3e (la plus haute) avec un cintrage des derniers tubes. Je vais essayer la solution d'une échelle mais posée de la façon la plus verticale possible avec sanglage au fur et à mesure de la montée, comme cela peu de poussée horizontale sur le mat.
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J'ai l'une de ces échelles mais ça ne suffit pas pour la hauteur du mat, on peut très bien être de niveau sur les 2 premières rangées de haubans et ne pas l'être sur la 3e (la plus haute) avec un cintrage des derniers tubes. Je vais essayer la solution d'une échelle mais posée de la façon la plus verticale possible avec sanglage au fur et à mesure de la montée, comme cela peu de poussée horizontale sur le mat.

L'échelle n'est que pour vérifier la vertacilité du mât, pas pour l'installer. default_crying.gif

Pour l'installer lisez ma 1er phrase, ça fonctionne !

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L'échelle n'est que pour vérifier la vertacilité du mât, pas pour l'installer. default_crying.gif

Pour l'installer lisez ma 1er phrase, ça fonctionne !

Oui, j'avais bien compris, le mat est déjà installé depuis 9 mois et je vois mal comment je pourrais vérifier le niveau d'un mat de 8m50 jusqu'à 4 m sachant que les 4m restant peuvent être cintrés. Le mat qui est composé de 4 tubes est très souple sur la longueur (cf mon premier post avec photos installations).

default_flowers.gif

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Chélieu 38 (550 m ) et hauteur de Mieussy/Thyez 74 ( 970 m ) .

faut voir le prix default_biggrin.png/emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

C'est clair , le moindre km/h gagné doit coûter une véritable fortune !default_biggrin.png/emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">
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st yrieix le déjalat (19) 750 m / 1700 mm annuel

Salut, mon mat m'a couté 300 e tout compris , j'ai fait faire les soudures par un pro , le reste ma pomme.

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  • 1 month later...

Voici la suite de mon étude sur une plus longue période, période qui devrait se prolonger jusqu'en avril 2011.

Les effets du nouveau réglage de mât se confirme, à de rares exceptions, la courbe est très proche entre les 2 stations, on ne retrouve pas les écarts importants sur les vents les plus forts de la première période dite "avec l'ancien réglage". La moyenne des écarts sur la première période (du 21/02/10 au 05/09/10) est de -5,1 km/h, cette moyenne passe à -2,1 km/h pour la période dite "avec nouveau réglage de mât" (depuis le 05/09/10). Ci-dessous les nouvelles courbes :

comp_wind_sag_stex2.gif

Parallèlement, je suis entrain de faire un comparatif sur les vents moyens avec une autre station de MF, celle de Bourgoin-Jallieu, là aussi la moyenne des écarts diminue même si c'est moins flagrant qu'avec le vent maxi instantané, résultat plutôt logique puisque une moyenne donnera toujours des résultats plus lissés que des valeurs extrêmes.

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st yrieix le déjalat (19) 750 m / 1700 mm annuel

Voici la suite de mon étude sur une plus longue période, période qui devrait se prolonger jusqu'en avril 2011.

Les effets du nouveau réglage de mât se confirme, à de rares exceptions, la courbe est très proche entre les 2 stations, on ne retrouve pas les écarts importants sur les vents les plus forts de la première période dite "avec l'ancien réglage". La moyenne des écarts sur la première période (du 21/02/10 au 05/09/10) est de -5,1 km/h, cette moyenne passe à -2,1 km/h pour la période dite "avec nouveau réglage de mât" (depuis le 05/09/10). Ci-dessous les nouvelles courbes :

comp_wind_sag_stex2.gif

Parallèlement, je suis entrain de faire un comparatif sur les vents moyens avec une autre station de MF, celle de Bourgoin-Jallieu, là aussi la moyenne des écarts diminue même si c'est moins flagrant qu'avec le vent maxi instantané, résultat plutôt logique puisque une moyenne donnera toujours des résultats plus lissés que des valeurs extrêmes.

Salut, tu as bien amélioré tes valeurs ,tu as eu raison .thumbup.gif
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Salut, tu as bien amélioré tes valeurs ,tu as eu raison .thumbup.gif

Le but étant d'être au + proche de la réalité. De ce point de vue là, c'est réussit apparemment.Bon après, c'est vrai que j'apprécie particulièrement le vent comme phénomène météo alors je suis 2x plus satisfait default_thumbup1.gif !
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