Un pèse-vent

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Bien sûr, tout le monde connait le pèse-vent à colonne d'eau. Facile à construire, d'un coût quasi-insignifiant et ne nécessitant aucun étalonnage. Irremplacable.

Mais qui un jour n'a pas pesté contre ce machin ? 
Il faut l'installer bien verticalement sinon la mesure ne veut absolument rien dire, y remettre de l'eau parce qu'elle s'est évaporée depuis la dernière fois ou qu'elle vient de foutre le camp à cause d'une surpression, rallonger le tube qui n'est plus assez long parce qu'on en a pris un bout pour faire autre chose, etc...

Alors, le but n'est pas de se passer du pèse-vent à eau, mais plutôt de construire un petit appareil complémentaire qui soit facile à mettre en oeuvre en le posant comme on veut et où on veut, et convivial à utiliser.

L'appareil terminé

Construction

Il serait sans doute assez simple de remplacer le tube d'un manomètre de Bourdon pour le rendre apte à mesurer des pressions de quelques mbar (1,36 cm CE = 1,33 mbar). On pourrait aussi se la jouer électronique car ce ne sont pas les capteurs de pression silicium qui manquent (Motorola en fait des très bien). 

Et ben non. Il va être construit "façon orgue de barbarie".

On ne peut guère faire plus simple

Les images sont assez explicites. Quelques précisions :

Détails de l'articulation et du mini-soufflet

Etalonnage

Facile, se dit-on : Une source d'air à pression réglable, un mano à eau en parallèle, et hop, on trace le cadran. Effectivement, in fine c'est aussi simple que ça. Mais ça ne s'est pas du tout déroulé comme prévu. Du tout du tout !

Le "banc" d'étalonnage

Deux gros pbs

1. Des indications de pression qui ne sont pas les mêmes en montant qu' en descendant. Par exemple, on augmente progressivement la pression et on fait des repères à 10, 12, et 14 cm CE. Ensuite on redescend à 10 sur le mano à eau, et l'aiguille s'arrête aux alentours du repère 12 !
Et c'est reproductible : les indications montantes sont différentes des indications descendantes. Bigre !

2. Pire encore : On stabilise la pression, à 12 cm par exemple. On fait un repère et on attend un peu. Au bout de quelques dizaines de secondes, l'aiguille se met à monter tout doucement, et s'arrête aux environs du repère 15 cm ! Si on débranche le tube et qu'on le rebranche tout de suite, on va directement à 15. Mais si on attend un dizaine de minutes, on va à 12.
Et ça aussi c'est reproductible : il y a des indications instantanées, et des indications "au bout d'un certain temps", qui sont différentes. Waouw !

Là, on se dit que ça va être joyeux de faire un semblant d'appareil de mesure sur la base de ce truc, et ça  a faillit partir très rapidement au cimetière des mauvaises idées (vous j'sais pas, mais moi j'ai l'impression d'en avoir assez souvent ;o))

Et puis je me suis piqué au jeu...
Ici, l'aiguille montre précisément quelque chose qu'on ne regarde jamais d'aussi près : la force d'ouverture (ou de fermeture) d'un mini-soufflet semblerait soumise à certains aléas. Et je me suis dit que ce serait intéressant de les connaître, parce qu'il se passe sans doute excatement la même chose quand ces soufflets sont dans des instrument en fonctionnement.

La bonne nouvelle, c'est qu'aujourd'hui tout marche très bien. Alors, c'était quoi ? 

1. Les indications qui sont différentes selon le sens de déplacement, semblent tenir à l'élasticité du matériau utilisé pour garnir le soufflet et à une sorte d'hystérésis de cette élasticité au niveau des plis. 
Facile de s'en convaincre en faisant un pli à 90° sur un morceau de papier (voir ci-dessous). Quand on pousse l'un des volets dans un sens ou dans l'autre, on rencontre une certaine élasticité qui tend à le ramener. Mais pour qu'il revienne dans sa position initiale, il faut appliquer une force dans l'autre sens afin de vaincre cette résistance créée par le pliage.
Dans notre soufflet, le ressort n'emmagasine que la force correspondant au premier mouvement, et ne peut générer de force supplémentaire. La conséquence est donc une position de retour différente de la position aller. CQFD.

Ces forces sont négligeables direz-vous ? Eh bien, pas tant que ça si on additionne toutes les longueurs de pli (plus de 50 cm ici). Le seul effet ressort tolérable et prévisible, est celui qui est apporté par le ressort lui-même, et rien d'autre. Et donc moins un matériau présente d'élasticité propre, mieux c'est.

2. L'indication qui change en fonction de la durée de mise sous pression est vraisemblablement due à la porosité de ce même matériau. Un peu comme si l'air qui passe au travers de ses minuscules perforations en changeait petit à petit le diamètre. Cet effet, qui a sans doute également un lien avec l'hygrométrie, est très difficile à quantifier, et à démontrer autrement que par le constat qu'avec un matériau non-poreux, tout va mieux. ;o)

J'ai essayé successivement :
- Du Tyvek. C'est poreux et très élastique du fait de la structure fibreuse : Tout faux.
- Papier d'imprimante (80g). Moins élastique et tout autant poreux : Pas bon non plus.
- Deux types de peau à boursettes. Elasticité presque bien, mais trop grande porosité : Cata ! 
- Peau d'agneau à soufflets : Idem.
- Et puis j'ai essayé la baudruche, avec des mini éclisses pour que ça se tienne. Et là ça a été tout de suite mieux. Quasiment parfait même. Sauf qu'à la première surpression, tout s'est retourné, c'est pas bien revenu, des éclisses se sont décollées : Re-re-re-re poubelle !
- Finalement j'ai mis du papier thermique de fax, le même qui me sert à faire mes rouleaux d'orgue à anches. C'est très fin, quasiment pas d'élasticité, et complètement étanche du fait du traitement thermique. 

Et - ça - marche.
Le top, ce serait sans doute ce tissus caoutchouté utilisé dans les pianos mécaniques. Mais ce sera pour une autre fois. J'ai passé suffisamment de temps comme ça sur ce truc et j'ai envie de faire autre chose... :o)

Utilisation

Encore plus facile qu'un pèse-vent à eau.
Intéressant : La très faible inertie du système de mesure permet de voir des choses qui échappent complètement à une colonne d'eau, qui du fait de son inertie, ne bouge absolument pas sur ce coup là. Et d'en conclure que finalement, la régulation n'est peut-être pas aussi efficace que l'immobilité de la colonne d'eau tendrait à le montrer.

Oui ça couine un peu, mais c'est pas le pèse-vent !

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