Comment Choisir Une Caméra Thermique

Qu’est qu’une Caméra thermique

Une caméra thermique est un instrument fiable travaillant sans contact, capable d’examiner et de visualiser la répartition des températures sur toute la surface des machines et du matériel électrique avec rapidité et exactitude.

L’imagerie thermique est devenue l’un des outils de diagnostic les plus précieux pour les applications industrielles. En détectant des anomalies habituellement invisibles à l’œil nu, elle permet d’entreprendre une action corrective avant que des défaillances coûteuses se produisent.

Les caméras thermiques sont un outil unique pour déterminer où et quand une intervention de maintenance est nécessaire, car les installations électriques et mécaniques chauffent avant de tomber en panne.. Néanmoins,la découverte de ces points chauds avec une telle caméra permet de mener des actions préventives, ce qui épargne les arrêts de productions chers et pire encore des incendies.

Principe de fonctionnement d’une Caméra thermique

L’énergie infrarouge (A) provenant d’un objet se focalise sur un détecteur infrarouge (C) par l’optique (B). Ce détecteur envoie les informations à la partie électronique du capteur (D) chargée du traitement d’image. En plus du traitement d’imagerie, la partie électronique convertit les données du détecteur en une image (E) qui peut être observée dans le viseur, ou sur un écran vidéo ou LCD.

L’imagerie thermique consiste à transformer les mesures du rayonnement infrarouge en une image radiométrique qui permet la lecture des valeurs de température.Ainsi, chaque pixel de l’image radiométrique est une mesure de température. Cela se traduit par le faite que la caméra infrarouge comporte des algorithmes complexes.Il s’ensuit donc que la caméra thermique est un outil idéal pour les applications industrielles.

DOMAINES D’APPLICATIONS

Les 3 domaines principales d’utilisation de la caméra thermique sont;

  • la surveillance et la maintenance préventive en industrie (moteurs, fours, réfractaires etc.).
  • le contrôle des installations électriques (surchauffe des conducteurs).
  • l’inspection des bâtiments (contrôle de leur performance énergétique,bon fonctionnement des systèmes de chauffage).

Depuis quelques années, les applications des caméra thermiques se sont diversifiées et touchent à présent de nombreux autres domaines.

Ces nouveaux domaines d’applications des caméra thermiques sont ; la médecine, l’alimentation, la production d’énergie, le contrôle de cartes électroniques et les inspections par drones .

Critère de choix d’une caméra thermique

Les  paramètres suivants sont importants dans la recherche d’une caméra thermique ;

Résolution de la caméra / qualité d’image

La résolution de la caméra est un facteur important. Les modèles les plus économiques possèdent une résolution de 60 × 60 pixels.Par ailleurs, les plus perfectionnés sont de 640 × 480 pixels.

Les caméras thermiques de 320 × 240 ou 640 × 480 pixels produisent une image d’excellente qualité, mais pour les inspections avancées des thermographes professionnels, la résolution de 640 × 480 pixels devient un standard.

Une caméra de 640 × 480 pixels fournit 307.200 points de mesure par image, soit quatre fois plus qu’une caméra de 320 × 240 pixels (76.800 points de mesure). Non seulement la mesure est plus précise, mais cela fait une énorme différence sur la qualité d’image.

Une résolution élevée permet donc de voir, mesurer et comprendre plus précisément.

Une meilleure résolution signifie aussi une plus grande exactitude de la mesure. L’image thermique de 640 × 480 pixels, à gauche, montre une température de 63,9 °C ; celle de 320 × 240 pixels, à droite, indique 42,7 °C.

Sensibilité thermique

La sensibilité thermique est la plus petite différence de température détectée et visualisée par la caméra. Il s’ensuit donc qu’elle est  meilleure lors qu’elle est représentée par une valeur négligeable.

La sensibilité thermique s’exprime en °C ou en mK.Les caméras thermiques pour les applications industrielles les plus perfectionnées présentent une sensibilité thermique de 0,03 °C (30 mK).

La capacité à détecter ces infimes différences de température est importante dans la plupart des applications d’imagerie thermique. Dans celles pour les applications industrielles, la sensibilité de la caméra est particulièrement importante lorsque les différences de température sont faibles. D’autre part,les petites différences de température peuvent avoir une importance cruciale pour diagnostiquer le problème et pour planifier les actions à entreprendre.

Exactitude

Toutes les mesures comportent une incertitude, et les mesures de température par imagerie thermique ne font malheureusement pas exception. Mais l’exactitude est quantifiable. Elle s’exprime dans les fiches techniques à la fois en pourcentage et en degrés Celsius, et est la marge d’erreur de la caméra.

L’écart entre la mesure et la température réelle reste inférieur soit à ce pourcentage, soit à la valeur mentionnée. Néanmoins,les valeurs ayant cours actuellement dans le secteur sont ±2 % / ±2 °C. Les caméras thermiques les plus perfectionnées  font encore mieux, avec ±1 % / ±1 °C.

Fonctionnalités des caméras

Émissivité et réflexion

l’émissivité de l’objet est un paramètre très important qui doit être pris en compte. Cependant,pour toutes caméras thermiques a usage industrielles,  l’opérateur doit être capable de régler l’émissivité et la réflexion.

Ce réglage fait une différence considérable. Lorsque vous achetez une caméra thermique, assurez-vous qu’elle possède cette fonction.

Correction manuelle de la plage et du niveau

 La correction manuelle de la plage et du niveau des images thermiques est une autre fonction importante de la caméra. Sans elle, la caméra utilise une échelle de température allant du minimum au maximum détectés sur toute la scène observée pourtant l’opérateur s’intéresse parfois uniquement à une petite partie de cette échelle de température.

Deux versions de la même image : réglage automatique (à gauche) et manuel (à droite) de la plage. L’image de droite donne plus d’informations sur les températures du composant.

Éclairage par LED

Bien qu’une caméra thermique ne nécessite aucune sorte de lumière pour produire de belles images thermiques, il est préférable de choisir un modèle doté d’un éclairage.Cela permettra à l’appareil photo numérique intégré de prendre des images claires quel que soit l’éclairage ambiant.

Ces deux images ont été prises avec l’appareil photo numérique d’une caméra thermique FLIR. La photo de droite bénéficie de l’éclairage de la caméra.

Ergonomie et facilité d’emploi

Tous les outils d’usage fréquent doivent être légers, compacts et faciles d’emploi.

Comme la plupart des opérateurs de maintenance préventive utilisent leur caméra thermique souvent et de manière prolongée, leur ergonomie est très importante.

Pour une utilisation efficace, la structure des menus et les boutons doivent être très intuitifs et faciles d’utilisation.

Logiciels

Après l’inspection, vous devez probablement présenter les résultats à votre hiérarchie ou à vos clients. L’analyse des images thermiques et la création d’un rapport d’inspection complet sont des tâches importantes. Il est nécessaire de s’assurer que la caméra thermique est livrée avec un logiciel permettant de faire cela.

 La plupart des caméras thermiques comportent un logiciel avec des fonctions de base d’analyse et de création de rapport. Elles possèdent des outils de mesure élémentaires comme la mesure en un point.

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