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Introduction aux imageurs thermiques


Pourquoi choisir l’imagerie thermique?
Alors que les thermomètres à infrarouge par point présentent uniquement une seule mesure de température à un seul point, ces caméras thermiques offrent une image complète, pouvant correspondre à 19 600 points! L’imagerie thermique est la méthode la plus efficace pour détecter des problèmes ou des problèmes potentiels dans une variété d’applications dans des domaines très variés.


Vue par l’œil humain


Vue avec un thermomètre à infrarouge


Vue avec une caméra thermique


Capture d’écran du logiciel.
En quoi consistent les imageurs thermiques?
Un imageur thermique est un dispositif de mesure de température sans contact. Les imageurs thermiques détectent l’énergie infrarouge émise, transmise ou réfléchie par tous les matériaux -- à des températures au-dessus du zéro absolu, (0°Kelvin) -- et convertissent le facteur énergétique en une lecture de température ou un thermogramme. Un thermogramme est l’image thermique affichée par la caméra, de l’objet qui émet, transmet ou reflète l’énergie infrarouge.

Questions fréquentes lors de l’utilisation d’un imageur thermique
Pourquoi utiliser une caméra thermique pour mesurer la température pour mon application?
Les imageurs thermiques permettent aux utilisateurs de mesurer la température dans les applications où les capteurs traditionnels ne peuvent être employés. Spécifiquement pour les cas d’objets en mouvement (ex : laminoirs, machines en mouvement, transporteurs à courroie), ou lorsque des mesures sans contact sont nécessaires en prévention de contaminations ou de risques (notamment d’électrocution), lorsque les distances sont trop importantes ou lorsque les températures à mesurer sont trop élevées pour des thermocouples ou autres capteurs de contact. Les imageurs thermiques offrent une image qui montre les différences de température de l’objet mesuré. Les points chauds sont visibles immédiatement contrairement aux pistolets infrarouges traditionnels qui donnent la moyenne de la zone mesurée.

Pourquoi la résolution est-elle importante?
Une caméra de résolution plus élevée signifie que vous détecterez des problèmes plus petits à des distances plus grandes. Vous pouvez détecter des problèmes importants que vous pourriez manquer avec une caméra de résolution inférieure. Par exemple, une carte de circuit imprimé d’un PC peut avoir une composante qui est en surchauffe. Un imageur thermique détectera instantanément la zone réactive.

Lors du choix d’un imageur thermique, que dois-je prendre en compte concernant mon application?
Les paramètres les plus importants à prendre en compte pour tout imageur thermique sont le champ de vision (taille et distance de la cible), le type de surface à mesurer (paramètres d’émissivité), la réponse spectrale (facteurs atmosphériques ou transmission à travers des surfaces), la gamme de température et le montage (portatif ou fixe). D’autres paramètres incluent le temps de réponse, l’environnement, les limitations de montage, les applications en poste ou hublot d’inspection ou encore le type de traitement du signal souhaité.

Qu’entend-on par champ de vision, et pourquoi est-ce important?
Le champ de vision est l’angle de vision avec lequel l’instrument fonctionne et est déterminé par les optiques de l’appareil. Pour obtenir une lecture précise de la température, la cible mesurée doit entièrement remplir le champ de vision de l’instrument.

Qu’est-ce que l’émissivité et comment est-elle liée à la mesure de température par infrarouge?
L’émissivité est définie comme la proportion d’énergie émise par un objet à une température donnée par rapport à l’énergie émise par un radiateur intégral, ou corps noir, à température égale. L’émissivité d’un corps noir est de 1,0. Toutes les valeurs d’émissivité sont comprises entre 0,0 et 1,0. La majorité des thermomètres infrarouges sont capables de contrebalancer diverses valeurs d’émissivité, pour divers matériaux. Généralement, plus l’émissivité d’un objet est élevée, plus il est facile d’obtenir une mesure de température précise par infrarouge. Les objets d’une valeur d’émissivité très faible (inférieure à 0,2) peuvent s’avérer être des applications difficiles. Certaines surfaces polies ou métalliques, telles que l’aluminium, sont si réfléchissantes qu’il n’est pas toujours possible d’obtenir des mesures de température infrarouges précises.

Cinq façons de déterminer l’émissivité

Il existe cinq façons de déterminer l’émissivité d’un matériau, afin de garantir des mesures de température exactes :
  1. Chauffer un échantillon du matériau à une température connue, en utilisant un capteur précis, et mesurer la température par le biais de l’instrument infrarouge. Ajuster ensuite la valeur d’émissivité afin de forcer l’indicateur à afficher la température correcte.

  2. Pour les températures relativement basses (jusqu’à 500 °F), un bout de ruban de masquage, d’une émissivité de 0,95, peut être mesuré. Ajuster ensuite la valeur d’émissivité afin de forcer l’indicateur à afficher la température correcte du matériau.

  3. Pour la mesure de températures élevées, il est possible de forer un trou (d’une profondeur d’au moins 6 fois son diamètre) dans l’objet. Ce trou fait office de corps noir d’une émissivité de 1,0. Mesurer la température dans le trou, puis ajuster l’émissivité afin de forcer l’indicateur à afficher la température correcte du matériau.

  4. Si le matériau entier, ou une partie, peuvent être recouverts, une couche de peinture noire mate aurait une valeur d’émissivité d’environ 1,0. Mesurer la température de la peinture, puis ajuster l’émissivité afin de forcer l’indicateur à afficher la température correcte.

  5. Les valeurs d’émissivité normalisées pour la plupart des matériaux sont disponibles. Elles peuvent être entrées dans l’appareil afin d’estimer la valeur d’émissivité du matériau.


Quel imageur thermique est adapté à mon application?
Achetez une caméra infrarouge avec la plus haute qualité d’image et de résolution pour la détection en fonction de votre budget.
La plupart des caméras infrarouges ont moins de pixels que les caméras à lumière visible, soyez donc très attentifs à la résolution du détecteur. Les caméras infrarouges de résolution supérieure peuvent mesurer des petites cibles de plus loin et créer des images thermiques plus nettes. Ces deux qualités combinées permettent d’obtenir des mesures plus précises et fiables.
Il convient d’être conscient de la différence entre la résolution de détection et la résolution d’affichage. Certains fabricants mettront en avant un écran ACL à haute résolution sans mentionner la basse résolution du détecteur, alors que c’est cette dernière qui compte le plus.

Vous devrez présenter les résultats à d’autres personnes? Trouvez un système qui intègre une caméra à lumière visible équipée d’une lampe de projecteur et d’un pointeur laser.
Les photos numériques qui correspondent à vos images infrarouges vous aideront à documenter un problème davantage et à communiquer la localisation précise aux décideurs. Les marqueurs laser apparaissent clairement sur les images de lumière visible.

Sélectionnez une caméra qui donne des résultats exacts et reproductibles.
Les caméras infrarouges ne vous permettent pas seulement de voir les différences de chaleur, elles vous permettent de les mesurer. Pour de meilleurs résultats, choisissez un imageur thermique avec une précision égale ou supérieure à ±2 % (ou -15,8 °C [3,6 °F]). Votre imageur thermique doit inclure des outils intégrés pour pouvoir y entrer à la fois les valeurs d’« émissivité » et de « température reflétée ». Une caméra infrarouge qui vous donne un moyen facile d’entrer et d’ajuster ces deux paramètres fournira les mesures de température précises dont vous avez besoin sur le terrain pour mener vos missions.

Choisissez une caméra infrarouge qui stocke et affiche les formats de fichiers standard.
Beaucoup de caméras infrarouges stockent les images dans un format propriétaire qui ne peut être lu et analysé qu’avec des logiciels spécialisés. Le format courant JPEG avec analyse de température complète intégrée permet d’envoyer des images infrarouges par courriel à vos collègues ou clients sans perdre cette information vitale. Choisissez également des caméras infrarouges qui vous permettent de diffuser en continu des vidéos au format MPEG 4 via un port USB pour les ordinateurs et moniteurs.

Les technologies Bluetooth et WiFi peuvent être intéressantes
De nouveaux outils de test et de mesure sans fil transmettent des données de diagnostic vitales comme l’humidité, l’ampérage, la tension et la résistance directement à la caméra. Les données sont annotées automatiquement à l’image thermique et incorporées dans le JPEG radiométrique pour appuyer les résultats de l’IR. En utilisant le WiFi et des applications pour appareils mobiles, la possibilité d’envoyer des images thermiques et des rapports d’inspection IR d’une partie d’un établissement à l’autre ou par courriel lorsqu’on est sur le terrain est appréciable, surtout quand chaque seconde compte.

Caractéristiques ergonomiques
Une caméra thermique plus légère diminuera la pression sur votre épaule et votre dos au cours des inspections longues. Certains modèles possèdent un système de lentilles qui basculent suivant un axe de 120 degrés, permettant aux utilisateurs de garder l’écran de visualisation confortablement en face d’eux. La présence d’un ou deux boutons supplémentaire peut réellement rendre l’appareil plus facile à utiliser au lieu d’utiliser un seul bouton pour parcourir un labyrinthe d’options de menu. Les boutons doivent être intuitivement positionnés et pratiques à utiliser. Certaines caméras offrent des écrans tactiles intégrés.

Image sure image (P-i-P) et/ou fusion d’image
Vous permet de combiner des images thermiques et de lumière visible pour générer des rapports qui sont plus faciles à comprendre.

Logiciel de diagnostic
Pouvez vous créer des diagnostics instantanés directement depuis la caméra, ou sur votre appareil mobile avec les caméras compatibles WiFi? Peut-elle effectuer un large éventail de tâches allant des mesures simples de points à des étalonnages radiométriques personnalisés, ou créer une analyse de données spécialisée à l’aide d’autres logiciels comme MatLab MC ou Excel?

Plage de température
La plage de température et la sensibilité de la caméra sont également à prendre en considération. La plage vous indique quelles températures minimales et maximales la caméra peut mesurer (-20 °C à 1200 °C [-4 °F à 2 192 °F] est un exemple typique).

Protégez votre investissement
Choisissez des caméras avec un programme de garantie complet et de longue durée pour protéger votre investissement sur le long terme.

Soutien technique et formation
La qualité du service à la clientèle et la richesse du soutien technique disponible doivent faire partie intégrante de vos critères d’achat d’une caméra infrarouge.

Voir « 12 choses à considérer avant d’acheter une caméra infrarouge, un guide pour investir dans l’infrarouge » produit par FLIR pour approfondir ce sujet.
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  Types de caméras thermiques
Séries OSXL160 et OSXL-I Imageurs thermiques portables
Les imageurs thermiques de main ou portables sont l’un des types les plus populaires de pyromètres infrarouges. Ils sont très populaires dans de nombreuses industries et applications dont les applications CVC, l’automobile, l’inspection de bâtiment, les audits énergétiques, la maintenance industrielle, les entrepreneurs électriciens, les spécialistes de l’isolation et beaucoup d’autres.
OSXL-100, OSXL-101 Imageurs thermiques fixes
Les thermomètres infrarouges fixes sont généralement utilisés dans les procédés industriels où le thermomètre peut être installé à un poste fixe.

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