Mesures environnementales

Mesures environnementales – Présentation

Les mesures environnementales jouent un rôle crucial dans certaines industries. Qu'il s'agisse de surveiller l'humidité et la température dans une salle de serveurs, de vérifier que des équipements lourds ne dégagent pas trop de chaleur dans l'environnement au sein d'un espace industriel fermé, ou pour toute autre application, la mesure des variables environnementales est inséparable de diverses opérations de contrôle de la qualité, de la sécurité, de la protection des équipements et bien d'autres raisons.

Dans certains cas, les mesures environnementales couvrent les conditions extérieures aussi bien qu'intérieures. Elles s'appuient sur différents types d'équipements de mesure et les données qu'ils fournissent permettent de comprendre des conditions environnementales essentielles pour le bon déroulement de nombreux processus industriels, agricoles et autres.

Différents types d'instruments sont utilisés pour mesurer les conditions environnementales.

 

Baromètres

Les baromètres mesurent la pression atmosphérique. Selon les modèles, la mesure est basée sur un liquide, ou des ressorts ou encore de très petits composants électromécaniques.

Les baromètres servent le plus souvent à prévoir les précipitations, une pression atmosphérique basse étant généralement un signe précurseur de la pluie. Mais ces instruments peuvent être utilisés à l'intérieur et à l'extérieur pour déterminer (par exemple) si la pression atmosphérique dans un immeuble est négative ou positive et obtenir des mesures exploitables.

La pression atmosphérique joue un rôle important dans certains processus de fabrication. Les baromètres sont souvent intégrés à des stations météorologiques, puisque la pression atmosphérique est une des mesures les plus fondamentales prises par les météorologues.

 

Thermomètres

Les thermomètres servent à mesurer le degré de chaleur dans l'atmosphère. Ces dispositifs se présentent sous un grand nombre de designs, incluant des modèles numériques, qui sont très compacts et précis. Certains thermomètres sont équipés de capteurs radio distants, permettant de les placer à l'extérieur et de lire les valeurs thermiques à l'intérieur ou à un autre endroit.

Les thermomètres sont des instruments très précis et d'une grande fiabilité. Les températures maximales et minimales sont leurs premiers critères de sélection.

 

Pluviomètre

Un pluviomètre recueille un échantillon de pluie qui permettra d'évaluer le niveau des précipitations pendant une période déterminée. Dans la plupart des cas, cette mesure est exprimée en millimètres. Ces valeurs peuvent être mathématiquement extrapolées pour obtenir des mesures de précipitation par mètre carré.

Dans les stations météo très avancées, les pluviomètres prennent des relevés automatiques, qui sont communiqués au centre d'analyse.

Les pluviomètres présentent certaines limitations. Par exemple, si des vents forts soufflent en même temps que la pluie tombe, la majeure partie de la pluie peut être soufflée à l'extérieur du pluviomètre, générant une mesure imprécise des niveaux de précipitation réels. Mais dans la plupart des cas, ces instruments sont fiables et produisent des mesures précises des niveaux de précipitations.

 

Thermo-hygromètres

Les thermo-hygromètres sont des instruments à combinaison qui mesurent la température et le degré d'humidité d'un environnement. Ils sont très pratiques, puisque ces deux mesures sont indispensables dans la plupart des environnements.

Le capteur distant intègre habituellement ces deux fonctions. Le capteur distant est positionné à l'endroit où les mesures doivent être prises, et grâce à une liaison radio, la station de base peut recevoir les données des mesures.

 

Stations météorologiques

Les stations météorologiques combinent des équipements de mesure et des affichages qui permettent aux utilisateurs d'obtenir des mesures très détaillées et sophistiquées concernant l'environnement. Elles incluent aussi des informations extrêmement simples comme la date et l'heure. Bien que cette fonction puisse paraître secondaire, elle est souvent intégrée dans l'instrument pour référencer les mesures et en particulier les valeurs les plus hautes. Le dispositif peut enregistrer plusieurs températures basses et hautes, des niveaux hygrométriques bas et hauts, et d'autres valeurs.

Ces appareils sont normalement alimentés par des piles, telles que des AA ou AAA. La plupart d'entre eux offrent une gamme très étendue de valeurs thermiques. La gamme peut néanmoins varier selon que les températures sont prises à l'extérieur ou à l'intérieur. Par exemple, un modèle peut avoir une température maximale de 50 °C à l'intérieur et un maximum de 60 °C à l'extérieur.

La mesure d'humidité peut aussi avoir une valeur maximale, qui doit être prise en compte selon l'environnement dans lequel l'instrument est installé.

Les stations météorologiques sont normalement équipées d'une station de base et d'un capteur distant. Le ou les capteurs distants (selon les besoins) sont positionnés aux différents endroits où les mesures extérieures doivent être effectuées. Si l'instrument est uniquement utilisé à l'intérieur, les capteurs distants sont placés dans les pièces dont la température et autres conditions doivent être mesurées.

La station de base affiche les données émises par les capteurs distants et les relevés de la station elle-même. Dans les applications les plus simples, ces relevés incluent les mesures des températures extérieures et intérieures. Outre les températures, les modèles plus sophistiqués peuvent aussi mesurer l'humidité, indiquer s'il pleut ou non, les phases de la lune, la présence de nuages d'après les mesures barométriques et d'autres informations.

Nombre de ces appareils sont conçus pour utiliser plus d'un capteur. Certains permettent à des capteurs d'utiliser une source d'alimentation autre que des batteries, évitant ainsi la nécessité de les remplacer. Par exemple, certains capteurs sont alimentés par un panneau solaire, autorisant donc une utilisation à long terme sans aucun changement de batteries.

Les stations météorologiques peuvent aussi inclure d'autres améliorations. Par exemple, pour obtenir des données précises, certains modèles sont synchronisés avec un signal d'horloge atomique, garantissant que l'heure et la date sont toujours exactes pour renseigner avec précision les enregistrements de données pendant une période prédéterminée.

 

Quelles sont les applications ?

Actuellement, les stations météorologiques sont très économiques en particulier à cause de la technologie numérique qu'elles intègrent. Des capteurs sophistiqués sont même disponibles à bas prix et sont très demandés aussi bien pour des applications industrielles que par des amateurs.

Dans des applications industrielles, les stations météo servent à mesurer des conditions environnementales intérieures et extérieures, qui peuvent jouer un rôle clé dans des processus de fabrication, de transport ou autres conditions opérationnelles.

Par exemple, lorsqu'un matériau doit être séché, comme dans l'industrie du bois, un hygromètre peut servir à mesurer les niveaux d'humidité dans un espace pour vérifier si les matériaux sont stockés dans des conditions appropriées ou non. Les températures et d'autres variables peuvent être mesurées pour les mêmes raisons.

Dans des applications industrielles, ces instruments peuvent aussi servir à vérifier le niveau de confort dans un atelier. Plus les machines sont puissantes plus elles génèrent de grandes quantités de chaleur. Si les températures dans l'espace occupé par une machine atteignent des niveaux excessifs, elles peuvent présenter des risques pour les travailleurs et autres personnes. Grâce à des mesures précises, les responsables peuvent s'assurer que l'environnement de travail n'expose jamais les gens et/ou les équipements à des conditions trop chaudes ou trop froides pour travailler.

Dans certaines applications, les informations vitales peuvent concerner des conditions extérieures. C'est particulièrement le cas dans les opérations agricoles à grande échelle, où les mesures des températures, des niveaux d'humidité, les prévisions météo, etc. jouent un rôle essentiel pour programmer les travaux. De même, ces informations peuvent être cruciales dans l'industrie, permettant de décider si des matériaux doivent être stockées à l'extérieur, doivent être déplacées, bâchés, etc.

Ces instruments ont aussi des applications évidentes dans le secteur maritime et d'autres secteurs d'activité, où la connaissance des courants et des conditions météo prévisibles peut déterminer le confort, mais aussi permettre d'identifier des risques d'accident mortel dans certains scénarios.

 

Applications de haute technologie

Une connaissance précise des conditions environnementales est essentielle pour les applications de haute technologie. Très nombreux sont les appareils de haute technologie qui tolèrent mal les variations thermiques, hygrométriques, et autres conditions environnementales.

Des capteurs distants sont fréquemment placés dans les salles de serveurs, les centres de données et d'autres espaces contenant un grand nombre d'équipements électroniques opérationnels. Ces équipements dégagent constamment de la chaleur dans l'atmosphère ambiante. L'accumulation de chaleur réduit la capacité de refroidissement de chaque unité installée dans la salle, pouvant générer des détériorations graves pour des équipements coûteux. Pour éviter ce risque, un flux de données constant décrivant les conditions environnementales est nécessaire.

Heureusement, les mêmes mesures utilisées pour des applications extérieures sont généralement utiles pour ces applications intérieures. Les niveaux d'humidité dans les salles de serveurs doivent être contrôlés pour garantir qu'il n'y a jamais trop ou pas assez d'humidité dans l'atmosphère ambiante. Comme précédemment indiqué, la température doit être mesurée pour garantir la sécurité des équipements. La surveillance des conditions environnementales est une des méthodes les plus pratiques pour assurer la sécurité des équipements électriques et la prestation des services informatiques, qui représentent des sommes très importantes.

Bien que les dispositifs de mesure soient simples et peu coûteux, ils fournissent des informations essentielles pour dépanner des équipements des plus coûteux dans de telles installations. Par exemple, un problème dans le système de ventilation/chauffage/climatisation peut rester indétecté, mais des montées ou des chutes soudaines d'humidité, ou des températures dangereusement basses ou hautes enregistrées pendant une certaine période, peuvent constituer un symptôme qui justifiera un examen du fonctionnement des équipements informatiques.

 

Utilisation d'outils de mesures environnementales

Le choix des positions joue un rôle déterminant dans l'utilisation des outils de mesures environnementales. Si des capteurs ne sont pas placés de manière appropriée, les mesures obtenues ne seront pas suffisamment précises, ou même si elles le sont, elles ne seront pas pertinentes.

Les températures en sont un exemple évident. Pour mesurer des températures extérieures, un thermomètre ne doit pas être placé à l'ombre d'une quelconque structure voisine et dans une zone où la chaleur rayonnée par ces structures influencerait les mesures. Par exemple, positionner un thermomètre immédiatement à proximité d'un mur extérieur produira des mesures imprécises, puisque la chaleur rayonnée par ce mur augmentera les mesures thermiques.

Les hygromètres et les pluviomètres doivent être placés de manière à recevoir la totalité des précipitations touchant le sol. Toute structure surplombante ou autre obstruction construite et naturelle (végétation, etc.) générera des mesures imprécises.

Dans des salles de serveurs et d'autres applications nécessitant un suivi des conditions environnementales intérieures avec des capteurs distants, leur positionnement est déterminé par un scénario précis. Par exemple, le suivi environnemental d'une salle de serveurs peut nécessiter plusieurs capteurs pour permettre à l'opérateur d'identifier les points chauds pouvant se former dans la salle. Ces problèmes peuvent être générés par des équipements mal placés, des problèmes de flux de ventilation ou autres.

Dans des applications où la température peut largement varier d'une salle à l'autre, des capteurs indépendants peuvent être nécessaires pour prendre des mesures à tous les points pertinents. Par exemple, la température dans un atelier peut être beaucoup plus élevée que dans les bureaux, simplement à cause des machines ou autres équipements utilisés. Dans de telles situations, il est essentiel que les responsables des contrôles environnementaux disposent de mesures précises.

 

Accessibilité et précision

Comme la technologie numérique a fait baisser les prix des équipements de mesures environnementales, ils figurent maintenant parmi les équipements les plus économiques de l'industrie. Des modèles très sophistiqués sont disponibles à des prix étonnamment bas, permettant de mesurer la température, l'humidité, la pression atmosphérique, et d'autres variables avec précision et facilité à tous les niveaux d'une installation industrielle.

En combinaison avec des options d'alimentation par panneau solaire, des batteries longue durée et des designs extrêmement durables, ces instruments répondent aux besoins de mesures environnementales industrielles de la manière la plus efficace et la plus économique. Des mesures exactes et précises peuvent garantir une meilleure protection d'équipements représentant des investissements importants, améliorer le confort et la sécurité du personnel, renforcer le contrôle de la qualité des produits en évitant de les exposer à des conditions environnementales susceptibles de les détériorer. De tous les composants électroniques sophistiqués utilisés dans l'industrie, les outils de mesures environnementales font partie de ceux qui offrent une valeur d'utilisation réellement impressionnante par rapport à leur prix très bas.