Brevet FR2293718A1 — publié le 19760702

La présente invention est due aux travaux de Messieurs Georges DONNADIEU et Serge GODARD tous deux de l'Institut et Observatoire de Physique du Globe du Puy-de-Dôme, Bexnard NUTTEN du Centre National d'études des Télécommunications et Philippe v WALDTEUFEL du Centre National de la Recherche Scientifique. L'invention est relative aux dispositifs et aux appareils de mesures et/ou de statistiques pluviométriques et concerne plus particulièrement les pluviomètres du genre dit "photo-électrique" colportant d'une part un capteur de gouttes de pluie muni d'un circuit photo-électrique délivrant un signal chaque fois qu'une goutte traverse un espace éclaire délimitant un volume déterminé d'espace pluvial et d'autre part une unité de mesure et/ou de traitement des signaux du capteur Les pluviomètres photo-électriques présentent un intérêt particulier pour l'étude et la prévision des perturbations susceptible3 d'affecter la propagation des ondes électromagnétiques en milieu pluvial.On les utilise notamment pour déterminer dans un intervalle de temps donné entr'autres grandeurs caractéristiques d'un régime pluvial a) l'intensité de la chute de pluie, définie par la relation rapportée à une surface unitaire traversée par la chute et dans laquelle Di et Vi sont respectivement le diamètre et la vitesse d'une goutte ou gouttelette quelconque à laquelle on affecte l'in dice i (&alpha; = proportionnel à b) la teneur en eau liquide dWfinie par a relation rapportée à un volume unitaire traversé par la chute. c) la réflectivité-radar Z définie par la relation L'intensité R caractérise le débit d'eau moyen pendant l'inter valle de temps de mesure et pernet la prévision des crues et des ressources en irrigation. La teneur en eau N influe sur l'atténuation des faisceaux hertziens. La réflectivité Z caractérise l'intensité de l'écho reçu par un radar météorologique dirigé sur l'espace étudié. En outre, la connaissance des relations entre Z et N et entre Z et R est, d'une façon générale, intéressante pour l'interprétation des observations obtenues à l'aide de radars météorologiques. Les pluviomètres classiques, c'est-à-dire ceux qui ne mettent pas en oeuvre un procédé de détection photo-électrique, permettent de mesurer l'intensité R qui correspond en fait à la hauteur d'eau rapportée à l'unité de temps. Les pluviomètres photo-électriques du genre connu fonctionnent comme spectromètres, c'est-8-dire qu'ils mesurent les distributions des diamètres de gouttes Di. Un pluviomètre photo-électrique récemment réalisé permet de mesurer en outre les vitesses de chute V Vi.-On On peut alors déduire de ces mesures photo-électriques les paramètres R, N et Z, mais la détermination ne peut être faite en temps réel. Le dispositif de mesures pluviométriques selon l'invention, mettant en oeuvre un et avantageusement plusieurs capteurs photoélectriques de gouttes, auxquels est associée une unité de calcul et d'exploitation des résultats, permet de réaliser ces mesures en temps réel. Les mesures sont en outre affranchies de diverses erreurs dues au passage de gouttes à la périphérie du champ de mesure, à l'éclatement de gouttes, au passage simultané de gouttes de dimensions très différentes ou encore à la dérive de circuits électroniques. Avant de décrire le dispositif de l'invention, il est opportun de rappeler, en se.référant par anticipation aux Figs. 1 et 2 annexées à la présente demande, la constitution de capteurs photoélectriques de gouttes du genre connu et d'analyser la forme des signaux électriques qu'ils délivrent. Le détecteur 10 de la Fig. 1 comporte une source lumineuse qui ponctuelle 11 une optique 12 déterminant à partir du faisceau lumineux conique issu de la source 11 un faisceau parallèle, un écran 13 dans lequel est ménagée une fendre rectangulaire 14 laissant passer une portion de faisceau en forme d'une nappe N de lumière d'épaisseur y, une deuxième optique 15 qui concentre le flux de la nappe sur un photo-détecteur 16 lequel est connecté à un amplificateur 17 délivrant le signal par la sortie 18e Ce dispositif électro-optique est surmonté d'un cache horizontal 19 dans lequel est ménagée une fenêtre 191 livrant passage aux gouttes de pluie et qui peut être circulaire ou rectangulaire.Toute goutte de pluie traversant le volume d'espace constitué par l'intersection de la nappe de lumière N d'épaisseur y et du cylindre dont le contour est délimité par la fenêtre 191 dévie la lumière et agit, ainsi que le montre l'expérience, cosse un corps opaque, ctest-à- dire que la lumière déviée n' atteint pas le photo-détecteur 16. Le flux lumineux frappant le photo-détecteur est ainsi diminué d'une quantité proportionnelle à la surface occultée par la goutte, de mOme que ltintensité du courant délivré par le photo-détecteur si celui-ci fonctionne dans la région linéaire de sa courbe de réponse. Du fait que les mesures sont effectuées dans un laps de temps prédéterminé et durant la traversée d'un espace de captation de hauteur prédéterminée -l'épaisseur y de la nappe lumineuse N- on peut écrire, pour un détecteur déterminé La Fig. 2 montre très schématiquement en fonction du temps t la variation du flux lumineux F reçu par le photo-détecteur 16 et conséquemment la variation de l'intensité I du signal qu'il délivre, au passage de gouttes de dintensions et de vitesses différentes dans le champ du capteur. Il est connu qu'une goutte de pluie tombe d'autant plus vite qu'elle est plus grosse.Ainsi le créneau G1, donné par une petite goutte, a-t-il une amplitude t2I1 plus faible que l'awplitude hI2 du signal G donné par une grosse goutte, nais la vitesse de celle-ci est plus grande et la durée iSt2 du signal G2 est plus faible que la durée #t1 du signal G1. Il apparat donc possible, en mesurant et en mémorisant les amplitudes et les durées des signaux de passage- de gouttes pendant un temps déterminé, d'en déduire les diamètres D et les vitesses V et de déduire de ces paramètres les grandeurs R, M et Z. Malheureusement, le schéma de la Fig. 2 ntest qu'une approxi- mation grossière. La Fig. 3 montre l'allure réelle d'un signal de passage de gouttes. On l'a représenté cette fois par le signal de tension disponible à la sortie 18 du dispositif schématisé sur la Fig. 1, ctest-à-dire inversé et séparé de la composante continue correspondant à l'intensité lumineuse maximale du champ de captation On a supposé qu'une goutte de pluie de diamètre Di et de vitese Vi pénètre dans le champ lumineux de captation et que le diamètre Di est inférieur à la hauteut y du champ. Au temps t0 elle entre dans le champ, elle pénètre entièrement au temps t1 et commence à sortir du champ au temps t2; au temps t3 elle disparaît totalement. La durée totale du signal est donc t3-t0. Du fait de la forme sphérique de la goutte, le créneau du signal a des flancs arrondis dont les extrémites sont tangentes aux horizontales de la base et du sommet et qui sont symétriques par rapport à leurs points d'in flexion P1 et P2 d'abscisses i1 et i2. La tension de crête ss Ui du signal de variation de tension est proportionnelle à la section de flux occultée par la goutte et donc à D2. Quant aux segments temporels t0 t2, t1 t3 et i1 i2, ils sont égaux entre eux et proportionnels à y/Vi. On ne peut songer à faire les mesures de temps d'après les points de raccordements des flancs du fait que lesdits flancs y sont tangents aux horizontales de base et de crête.La meilleure solution serait de détecter les instants de passage aux points d'inflexion P1 et P2. Mais l'ordonnée de ceux-ci ne peut outre connue que lorsque celle du plateau du créneau a été mesurée. On se résigne donc à un compromis en détectant les instants de passage à un niveau h U défini par convention au dessous de l'ordonnée du plateau du n signal au correspondant aux plus petites gouttes que l'on désire détecter. La mesure des temps de parcours et par conséquent des vitesses est donc entachée d'une première cause d'erreur. Une autre cause d'erreur des pluviomètres photo-Qlectriques de l'art antérieur est due au passage simultané de grosses et de petites gouttes. On a représenté un tel passage sur la Fig. 2 (signal G(1+ où l'on a supposé que la goutte G2, grosse et rapide, défile devant ou derrière la goutte G1 petite et plus lente, dans la région médiane du champ de captation. Le signal délivré par le capteur correspond alors à une goutte défilant dans le temps ss t1 et t de section correspondant au niveau électrique a I2. L'ap- pareil a pris en compte la grosse goutte avec la vitesse de la plus petite goutte et le signal est anormal et contribue i-fausser les mesures statistiques.Or, le calcul de la réflectivité Z, proportionnelle à la sixième puissance du diamètre, est très influencé par la taille des gouttes. Le dispositif de l'invention, outre qu'il met en oeuvre au moins un capteur de gouttes plus précis, plus robuste et plus fidèle que ceux de l'art antérieur, permet d'éliminer en grande partie l'influence de ces différentes causes d'erreurs de telle sorte qu'elles sont pratiquement sans effet sur les résultats des mesures statistiques. Il peut d'autre part être utilisé par la simple manoeuvre d'un commutateur, soit en spectromètre, soit en "zédomètre" (mesure directe du coefficient Z et des autres coefficients).Enfin il peut mettre en oeuvre simultanément plusieurs capteurs dont les signaux sont traitds en temps réel par une mye unité de traitement et que l'on peut placer dans des régions dif férentes de l'espace pluvial, par exemple à des altitudes différen- tes pour mettre en évidence les phénomènes de propagation des rideaux ou vagues de pluie. Le capteur de gouttes de pluie de l'invention, dans lequel la source de lumière est avantageusement une diode électro-lumines- cente et le photo-détecteur avantageusement un photo-transistor, et colporte un étage de filtrage/d'amplification différentielle dont une entré. reçoit le courant de base du capteur et l'autre entrée le courant de base d'un photo-transistor identique au capteur mais mis à l'abri du faisceau délivré par la source de lumière; ce phototransistor wpasslr" est inclus dans une boucle de réaction négative dudit étage et joue le rôle de filtre passe-bas de telle sorte que 1 'étage se comporte en filtre passe-haut éliminant les dérives. Le pluviomètre de l'invention, utilisant au moins un capteur de l'invention, comporte d'une part des moyens pour délivrer à partir de chaque signal de 1'étage de filtrage et d'amplification un signal dtintégration dont on verra qu'il est proportionnel au quotient de la section de goutte par la vitesse de chute et d'autre part un voltmètre de crdte mesurant la valeur de crdte de la raoine carrée du signal de 1' étage, valeur de crête dont on sait qu'elle est substantiellement proportionnelle au diamètre de la goutte. Le pluviomètre de l'invention comprend en outre une unité de traitement de données comportant des moyens de codage en signaux numériques des signaux analogiques dtintégration et de ciste délivrai par chaque étage de détection au rythme aléatoire des passages des gouttes de pluie, une mémoire-tampon dans laquelle transitent les signaux codés pour Entre délivrés à une cadence régulière prédéter minée et des moyens à circuits numériques de traitement de données pour élaborer des grandeurs statistiques caractérisant la chute de pluie.Dans ladite unité de traitement, des circuits de calcul numérique d'une part déterminent les diamètres et les vitesses des gouttes et les répartissent en classes de couples de valeurs à limites prédéterminées, d'autre part élaborent les données statistiques R, M et Z. Les circuits de calculs de diamètre et de vitesse de gouttes comportent avantageusement un clrcuit-test pour éliminer les valeurs anormales dues aux effets de bords du capteur et éven tuellement une mémoire remplaçant les couples de valeurs anormales par des couples choisis d'après des statistiques pré-établies. L'invention sera mieux comprise et d'autres dispositions et avantages apparattront au ceurs de la description ci-après d'exemples de réalisation, en relatioa avec les figures annexées dans lesquelles - la Fig. 1, déJà considérée, est un schéma d'un capteur du pluviomètre photo-électrique du genre connu - la Fig. 2, déjà considérée, est un diagramme montrant, d'une façon très simplifiée, les signaux significatifs de passage de gouttes donnés par ledit capteur - la Fig. 3, déjà considérée, est un diagramme représentant d'une façon plus détaillée, un signal de passage de gouttes - la Fig. 4 est une coupe schématique d'un capteur de gouttes selon l'invention -. la Fig. 5 est un schéma de l'étage électronique analogique de sortie associé au photo-détecteur du capteur de l'invention - la Fig. 6 est un diagramme de blocs simplifié de l'unité de traitement pouvant entre associée à plusieurs capteurs selon l'invention; - la Fig. 7 est un diagramme de blocs simplifié du circuit d'acquisition de données affecté, dans l'unité de traitement de signaux, à chaque capteur - la Fig. 8 est un exemple de schéma de réalisation dudit circuit;et - la Fig. 9 est un schéma-bloc de l'ensemble de l'unité d1acquisi- tion qui est un élément de l'unité de traitement. Tous les éléments optiques et électroniques du capteur 20 de la Fig. 4 sont enclos dans un carter cylindrique 29 et maintenus par des bagues 293. Des fenOtres 291 et 292 ménagées dans les zones supérieure et inférieure du carter 29 laissent passage aux gouttes de pluie. Pour faciliter l'examen de la figure, on n'a représenté ni les connexions électriques ni les entretoises maintenant les divers éléments à distance convenable les uns des autres. La source lumineuse quasi-ponctuelle 21 comprend, dans un tube porteur 210, une diode photo-luminescente 211, un condensenr 212 2 et un diaphragme 213 dans lequel est ménagée une petite ouverture livrant passage à la fraction utile du flux lumineux conique concentré par le condenseur. La partie centrale du flux est reprise par le doublet achromatique 22 qui la transforme en faisceau de lumière parallèle. Un écran 23 dans lequel est ménagée une ouverture 24 rectangulaire dont la hauteur y est supérieure au diamètre des plus grosses gouttes que l'on désire détecter, et dont la largeur est inférieure à celle de l'ouverture 291 transmet la nappe N de lumière, laquelle est reprise et concentrée par le doublet achromatique 25 sur le photo-transistor 26.Celui-ci est supporté par l'amplificateur 27, cablé en circuits imprimés et dont les fils d'alimentation et de sortie sont réunis dans le cible 28. Le fonctionnement de la partie optique du capteur est analogue à celui du capteur de la Fig. 1. Sa structure lui confère à la fois robustesse st légèreté. Le choix d'une diode électro-luminescente comme source de lumière et d'un photo-transistor comme photorécepteur diminue la consonnation de courant et procure une sensibilité élevée. Ces deux éléments sont choisis pour une réponse maximale dans le proche infra-rouge. D'après la Fig. 5, on voit que les éléments essentiels de l'amplificateur de sortie de la Fig. 4 sont d'une part un phototransistor NPN 31, identique au photo-transistor 26 lui aussi du type NPN, et situé à proximité, mais abrité de la lumière, et d'autre part un amplificateur opérationnel 32. Ces composants sont polarisés par des résistances 331 à 334. Les capacité et résistance 335 et 336 sont des éléments de filtrage ou de découplage.Le collecteur du photo-transistor 'actif" 26 attaque l'entrée (-) de l'amplificateur 32 tandis que celui du photo-transistor wpassiffl 31 est relié à l'entrée (+). Les dérives de caractéristiques d'origine thermique sont donc ainsi compensées0 D'autre part, la base du transistor passif 31 est connectée à la sortie de l'amplificateur 32 par l'intermédiaire d'une résistance réglable 37, constituait ainsi une boucle réglable de réaction négative agissant en filtre actif passe-bas.L'amplificateur 32 se comporte donc en filtre passe-haut réglable ne transmettant à la borne de sortie 38 que des signaux positifs à variation suffisa"-gNent rapide pour correspondre au passage des gouttes de pluie, le niveau zéro correspondant au fond continu lumineux en l'absence de gouttes du capteur de 1'in- ventien0 Le circuit amplificateur est ainsi particulièrement stable. On va maintenant décrire le système électronique d'acquisition et de traitement de données. La Fig. 6 en donne un schéma général succinct. Le système comprend a) une unité analogique-mirnérique d'acquisition de données qui comporte - autant de modules analogiques 40 d'acquisition que de capteurs 20 connectés au système, chaque module 40 élaborant à partir de chaque signal de créneau de détection de goutte (Fig. 3) qui lui est adressé par le capteur correspondant un signal de présence de goutte, un signal de diamètre de goutte et un signal d'intégration en fonction du temps du créneau de détection de goutte, tous ces signaux étant analogiques - un convertisseur analogique-numérique traitant les signaux analogiques délivrés au rythme aléatoire de passage des gouttes par les modules 40 - une mémoire-tampon 60 enregistrant les signaux numériques du convertisseur et les restituant à une cadence prédéterminée à l'unité suivante b) une unité numérique 70 de traitement de signaux numériques interrogeant la mémoire-tampon 60 par des signaux d' adressage de cadence prédéterminée, effectuant à partir des signaux de sortie de la mémoire-tampon les calculs d'élaboration des données statistiques et commandant certains organes périphériques selon un programme prédéterminé. c) une unité 90 d'affichage de données comportant un codeur pour la commande d'organes de lecture et/ou une imprimante de données et reliée à l'unité de traitement 70 par des organes d'interface 80. On décrit maintenant de façon plus précise la constitution et le rôle de certaines de ces unités en se reportant tout d'abord aux Figs. 7 et 8 relatives au schéma de l'un des modules d'acquisition 40 de l'unité d'acquisition de données de la Fig. 6. Le signal adressé par le capteur 20 chaque fois qu'une goutte de pluie traverse le champ utile est tout d'abord amplifié par un étage 41 non inverseur. Un amplificateur opérationnel 411 reçoit le signal par son entrée (+) tandis que ltentrée (-) est reliée à la sortie par une résistance 412 de réglage de gain. L'étage 41 permet de régler la dynamique du signal et de compenser d'éventuelles pertes en ligne entre le capteur et le module d'acquisition. La sortie de l'étage 41 attaque en parallèle trois circuits. Le premier estnn détecteur de seuil 42 délivrant un signal T de niveau logique 1 tant que le niveau du signal de l'étage 41 dépasse un seuil de valeur prédéterminée correspondant au passage d'une goutte. Le deuxième est constitué par un circuit analogique 43 délivrant un signal proportionnel à la racine carrée du signal d'entrée et suivi d'un circuit détecteur de chute 44. Celui-ci comporte deux amplificateurs opérationnels 441 et 442 connectés en bascule et délivrant par la sortie 443, tant qu'un signal de ré-initialisation n'a pas été adressé par la borne 444 dont le potentiel est fixé par une diode 445 et un condensateur de stockage 446, un signal U de tension de crête-mesurant le niveau maximal du signal de l'ex- tracteur de racine carrée 43. On remarque que l'amplitude du signal U mesure le diamètre de la goutte dont le passage l'a déclenché. Le troisième des circuits reliés à la sortie de l'étage 41 est un intégrateur 45 à deux étages à amplificateurs opérationnels 451 et 454. L'intégration est réalisée par le premier étage dont la constante de temps est déterminée par le condensateur 452, bouclant la sortie de l'amplificateur 451 sur son entrée, et par la résistanoe 453 insérée entre la mEme entrée et la sortie de'l'étage 41. L'intégrateur délivre par sa sortie 455, tant que sa ré-initialisation n' a pas été commandée, un signal de tension S intégrant le signal d'entrée en fonction du temps.Le signal à la sortie 455 est donc de la ferme S X AUdt (7) et il est proportionnel à l'aire du créneau de la Fig. 3 représentant la variation du signal de sortie de capteur de gouttes. Il est facile de montrer que, en raison des propriétés de symétrie déjà évoquées, l'aire dudit créneau est telle que Le signal S exprime donc le rapport du carré du diamètre de la goutte à sa vitesse de passage. La valeur de Di étant connue par le niveau du signal U présent à la sortie 443 du détecteur de seuil, on voit que le quotient U/S &alpha; Vi (10) qu'il est facile de calculer, par exemple au moyen de l'unité de traitement qui sera décrite plus loin, donne une mesure de vitesse de goutte totalement affranchie des erreurs dues à l'impossibilité de déterminer avec précision les instants de passage du signal du capteur aux points de raccordement on d' inflexion du diagramme de la Fig. 3. Lersque la mémoire-tampon 60 (Fig. 6) a enregistré les données d'un capteur 20 correspondant au passage d'une goutte, il importe que les circuits 44 et 45 reviennent à leur état initial avant le passage de la goutte suivante. Le signal nécessaire adressé à l'entrée de remise à zéro 46 par un scrutateur associé à la mémoiretampon et dont le raie sera défini plus loin est appliqué par l'intermédiaire de portes inverseuses 471 à 475 à des portes analogiques PA1 à Pb4. La porte PA1 isole alors les entrées des deux circuits 43 et 45 de la sortie de l'étage 41 et donc de la sortie du capteur de gouttes tandis que la porte PA2 assure leur mise à la masse et les portes PA3 et PA4 la décharge des capacités de stockage 445 et 452. En résumé, le module d'acquisition 40 associé à chaque capteur de gouttes emmagasine momentanément les signaux U (mesure du diamètre de goutte Di) et S (mesure du quotient D2i/Vi) jusqu'à ce que ces signaux soient pris en charge par la mémoire-tampon 60 (Fig. 6) après numérisation par le convertisseur analogique-numérique 50. La solution la plus évidente serait en fait d'associer à chaque module deux convertisseurs analogiques-numériques, utilisés respectivement pour la transmission des signaux U et S et à leur associer une mémoire digitale. L'invention offre une solution moins onéreuse mettant en oeuvre un seul convertisseur analogique-numérique fonctionnant en multiplex. La Fig. 9 montre le dispositif 50 convertissant et transférant les données analogiques U et S présentes aux sorties d'un groupe de huit modules d'acquisition 400 à 40 aux mémoires-tampons 600 à O 7 607. L'entrée du convertisseur A/N ou codeur 52 est connectée par le sélecteur ou démultiplexeur 51 à la sortie U puis à la sortie S du module 400, puis aux sorties U et S du module 40 , et ainsi de 1 suite Jusqu'à ce que le cycle recommence. Cette exploration est réalisée au rythme imposé par une horloge rapide (fréquence de quelques Mégahertz), contenue dans le circuit logique de commande de conversion analogique-numdrique 54 et que l'on nta pas repré senti La reconnaissance des données est réalisée par un circuit logique de scrutation 49 connecté au même rythme aux sorties T des modules.Lorsqu'il reconnatt, à l'apparition du flanc décroissant d'un créneau de signal T, que l'un des modules, par exemple le module 4 1 est en mesure de délivrer les données relatives à une goutte ayant traversé le capteur correspondant, il fournit au circuit de commande de conversion 54 les bits dtadresse du module 401 -soit trois bits puisque l'installation comporte huit modulesainsi qu'un signal d'interruption de scrutation. Le circuit de commande de conversion stoppe alors la progression du sélecteur sur les sorties du module 401 et celle du multiplexeur sur les entrées de la mémoire 601.Le convertisseur A/N 52 convertit successivement les données analogiques U et S du module 401 en signaux numériques qui sont enregistrds successivement dans les mots U et S de la mémoire 601. Après emmagasinage de ces données numériques, le convertisseur A/N 52 adresse au circuit logique 54 un signal de fin de conversion qui est retransmis au circuit de scrutation 49. Celuici adresse un signal de ré-initialisation à l'entrée E du module 401 et la scrutation séquentielle reprend. Les mémoires-tampons 60 utilisent des circuits intégrés du commerce qui présentent la caractéristique de pouvoir dtre commandés en écriture et en lecture par deux horloges indépendantes. Le rythme de lecture desdites mémoires peut Outre ainsi commandé à cadence réguliers bien que les données numériques leur parviennent au rythme aléatoire du passage des gouttes de pluie dans le capteur. Les données contenues dans les mémoires 60 sont délivrées à l'unité de traitement de données 70 (Fig. 6) à un rythme commandé par un circuit de commande de lecture 61 actionné par des signaux d'adresse de mémoire provenant de la mime unité. L'unité de traitement de données 70 comporte, comme élément essentiel, un micro-processeur du genre connu qui ne sera pas décrit ici. On mentionnera, par contre,un circuit adjoint à ce processeur chargé d'accroftre sa capacité de calcul. Ce circuit, constitué comme un organe périphérique du micro-processeur, permet de réaliser l'opération arithmétique de multiplication en un temps correspondant à trois cycles de base de l'horloge. La rapidité de ce temps de calcul permet à l'unité de traitement d'effectuer les nombreuses opérations d'addition et de multiplication nécessaires à l'obtention des données R, M et Z définies au début de la précédente description. Ces calculs sont effectués successivement et en temps réel sur les données issues d'un nombre quelconque de capteurs (n'excédant pas huit). La procédure de calcul est définie dans un programme écrit en mémoire morte du micro-processeur. De la mame façon, une autre zone de mémoire est chargée d'un programme de classement des gouttes en classes de diamètre et de vitesse. Ce dernier programme définit le fonctionnement de l'appareil en spectrombtre. Il est à noter que ce type de fonctionnement, choisi selon la position d'un commutateur situé en face avant de l'appareil, n'est autorisé qu'avec un seul capteur en raison de l'importance du temps de calcul. On doit remarquer, à ce stade de la description, que la conception des modules 40 d'acquisition de données permet de beaucoup réduire une cause d'erreur importante. Il s'agit du passage simultané dans un capteur, de deux gouttes de pluie de dimensions et par conséquent de vitesses très différentes, dont la juxtaposition donne un signal optiqueanalogue au signal G(1+2) de la Fig.2. On a indique que les pluviomètres photo-électriques de l'art enté- rieur enregistrent ce passage comme étant celui d'une grosse goutte animée d'une faible vitesse de chute. Cette coincidence de passage étant un phénomène relativement fréquent, l'erreur ainsi commise risque de fausser sensiblement les analyses statistiques.Le module d'acquisition de l'invention, qui permet de déterminer la vitesse V. en effectuant le quotient du carré du signalde crête U proportionnel au diamètre de goutte, par l'intégrale S du signal propor tionnelle à 2/Vi, élimine pratiquement le signal correspondant à la petite goutte lequel est beaucoup moins significatif statistiquement que le signal correspondant à la grosse goutte, puisque comme on le sait la présence des gouttes dans une chute de pluie est en général d'autant plus fréquente que leur diamètre est plus faible. On a indiqué, lors de la description du capteur selon l'invention schématisé dans la Fig. 4, que l'ouverture 291 est plus large que la nappe lumineuse de captation. Le volume de captation est donc délimité latéralement par les bords de la nappe de lumière et longitudinalement par les bords transversaux de l'ouverture 291. Les gouttes tombant à la frontière de l'espace éclairé occultent le flux lumineux par une partie seulement de leur section et la mesure de leur diamètre est plus ou moins erronée par défaut. Les gouttes tombant sur les bords transversaux de 11 ouverture 291 sont plus ou moins pulvérisées en gouttelettes de vitesse anormalement lente. Un programme écrit en mémoire morte autorise la comparaison des mesures de vitesse déterminées par l'invention à une loi théorique connue. Si ce programme est appelé (par une commande située en face avant de l'appareil), toute goutte non conforme au gabarit théorique pourra, au choix, être éliminée ou être remplacée par une goutte fictive de meme diamètre et de vitesse correspondant à la borne dépassée du gabarit. Enfin un programme complexe de mise en forme et de cadrage des quantités calculées (R,Z , M ou classes de vitesse et de diamètre) permet la sortie sur l'imprimante 90 de la Fig. Ó de listes commentées de données écrites dans un système d'unité cohérent. L'édition des résultats propres à un sondage effectué avec 8 capteurs dure moins de 20 secondes. Les divers schémas qui ont été donnés en exemples pour la réalisation de l'invention ne sont pas limitatifs et le domaine de l'invention concerne bien entendu d'autres formes de réalisation du moment qu'elles répondent aux définitions données dans la présente description. R E Y E N D I C A T I O-N S 1 - Appareil de mesures pluviométriques comprenant, d'une part au moins un capteur de gouttes de pluie comportant des moyens pour émettre un faisceau lumineux de section déterminée, un photo-détec- teur sensible à la variation de flux lumineux provoquée par une goutte de pluie traversant le faisceau et un étage de filtrage et d'amplification du signal du capteur délivrant un signal de variation de flux, d'autre part des moyens affectés à chaque capteur pour élaborer à partir de chaque signal de 1' étage un signal analogique dont le niveau de crête est proportionnel à la section de la goutte, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent un circuit intégrateur élaborant un signal d'intégration par rapport au temps dudit signal analogique, le niveau dudit signal d'intégration étant ainsi sensiblement proportionnel au quotient de la section droite de la goutte par sa vitesse. 2 - Appareil de mesures pluviométriques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière du capteur est une diode électro-luminescente. 3 - Appareil de mesures pluviométriques selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ltélément sensible du photo-détecteur est un premier photo-transistor et en ce que l'étage de filtrage et d'amplification du signal du détecteur est un étage différentiel dont une entrée reçoit le courant de collecteur du premier photo-transistor et l'autre entrée reçoit le courant de collecteur d'un deuxième photo-transistor disposé à l'abri du faisceau lumineux et de caractéristiques sensiblement identiques à celles du premier photo-transistor. 4 - Appareil de mesures pluviométriques selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième photo-transistor est inclus dans une boucle de réaction négative de l'étage de filtrage et d'amplification et agit en filtre passe-bas, ledit étage agissant ainsi en filtre passe-haut éliminant substantiellement les variations de flux non provoquées par le passage d'une goutte. 5 - Appareil de mesures pluviométriques selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'élaboration comportent en outre un circuit à voltmètre de crête délivrant un signal de crête d'amplitude proportionnelle à la racine carrée du niveau de crête du signal de l'étage de filtrage et d'amplification du détecteur. 6 - Appareil de mesures pluviométriques selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unité de traitement de données comportant des moyens de codage en signaux numériques des signaux analogiques d'intégration et de crête délivrés par les moyens d'élaboration affectés à chaque capteur au rythme aléatoire de passage des gouttes de pluie, une mémoire-tampon emmagasinant les signaux codés et les restituant à une cadence prédéterminée et des moyens à circuits numériques de traitement de données recevant les signaux restitués par la mémoire-tampon. 7 - Appareil de mesures pluviométriques selon la revendication 6, caractérisé en ce que unité de traitement de données comporte en outre des circuits numériques élaborant à partir des signaux codés restitués par la mémoire-tampon des coefficients numériques caractérisant, pour au moins un capteur, des coefficients d'intensité, de teneur en eau liquide et de réflectivité de la chute de pluie captée par ledit capteur. 8 - Appareil de mesures pluviométriques selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité de traitement de données comporte en outre des circuits numériques élaborant à partir des signaux codés restitués par la mémoire-tampon des signaux numériques de mesure, pour un capteur, de diamètre et de vitesse des gouttes captées par ledit capteur ainsi que des moyens pour répartir lesdits signaux numériques en classes de couples de signaux à limites prédéterminées et pour compter le nombre de signaux répartis dans chaque classe. 9 - Appareil de mesures pluviométriques selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité de traitement comporte en outre un circuit de test éliminant les couples de valeurs de signaux numériques de diamètre et de vitesse dont la relation s'écarte sensiblement d'une répartition statistique prédéterminée. 10 - Appareil de mesures pluviométriques selon la revendication 9, caractérisé en ce que le circuit de test comporte des moyens pour remplacer tout couple élimine par un couple de valeurs respectant la même répartition statistique prédéterminée.