Sonde à ultrason (HU)

Traduction anglaise : ultrasound probe

Dernière mise à jour : 23/1/2020

Appareil permettant la mesure d'une distance dans l'eau. Les sondes à ultrason sont en particulier utilisées en hydrologie pour mesurer la hauteur d'eau dans une conduite ou dans une rivière.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement est fondé sur la mesure du temps mis par un faisceau d’ultrasons pour parcourir la distance entre la source et un interface (dans le cas de la mesure d'une hauteur : la limite eau/air). Le faisceau d’ultrasons est émis par la source intégrée à l’écho-sondeur. Cette source peut être aérienne (mesure du haut vers le bas) ou immergée (mesure du bas vers le haut).

Il est également possible d'utiliser des sondes à ultrason pour mesurer la vitesse de l'écoulement. Deux possibilités existent : la méthode des temps de transit et l'utilisation de l'effet doppler.

• Méthode des temps de transit : On place deux sondes face à face, alignées suivant une droite parallèle à la pente du fond et biaise par rapport à l’axe principal (voir figure 1) et on compare le temps mis par l'onde dans le sens amont-aval (la vitesse de l'eau s'ajoute à la vitesse de l'onde) avec le temps mis par l'onde pour aller dans le sens aval-amont (la vitesse de l'eau se retranche à la vitesse de l'onde).
• Utilisation de l'effet Doppler : On envoie une onde ultrasonore dans le sens de l'écoulement, cette onde se réfléchit sur les particules présentes dans l'eau et on meure le changement de longueur d'onde entre l'onde émise et l'onde réfléchie.

Figure 1 : Schéma de principe d'une corde de mesure de la vitesse ; Source : Article Wikipedia.

Autres utilisations possibles

Ce type d'appareil peut également être utilisé en hydrologie pour mesurer des hauteurs d’envasement, soit à poste fixe, soit à partir d'un bateau (relevé hydrographique). Il peut également permettre d'établir des profils bathymétriques (voir Echo-sondeur (HU).

Figure 2 : Exemple de débitmètre transportable dans lequel les sondes de mesures de vitesse et de hauteur à ultrason sont intégrées ; crédit photo Bernard Chocat.

Voir aussi : Débitmétrie (HU).