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Auteur(s)
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Gilbert GAUSSORGUES : Ingénieur de l’École supérieure d’optique - Président‐directeur général de HGH Ingénierie systèmes infrarouges - Ancien directeur du Laboratoire d’optronique de la Marine
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les processus industriels sont de voraces consommateurs d’énergie. La mesure des températures est aujourd’hui indispensable dans le contrôle et la régulation de ces processus conduisant à l’amélioration de la productivité et du rendement énergétique.
La thermographie infrarouge est une méthode d’appréhension globale des distributions thermiques.
La thermographie, c’est voir l’invisible, le détecter et en évaluer les dimensions, c’est aussi l’extension du pouvoir de l’œil au‐delà des frontières de sa sensibilité. L’invisible, c’est l’existence d’un rayonnement émis par les objets, non perçu directement par l’œil mais transformé en messages perceptibles par nos sens au moyen d’un système de détection infrarouge. La température des objets est l’un de ces messages directement utilisé.
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Systèmes de thermographie adaptés au contrôle des procédés1. Généralités
1.1 Rappels
L’imagerie infrarouge, ou thermographie, est une méthode qui permet l’acquisition du rayonnement infrarouge lié à la distribution spatiale de chaleur sur les objets examinés, ainsi qu’à la variation de cette distribution dans le temps.
Le système utilisé doit être capable de transformer une image infrarouge en image visible. En d’autres termes, il est nécessaire de restituer une image dont la distribution de luminance visible est proportionnelle à la répartition de luminance infrarouge sur l’objet, c’est‐à‐dire à sa distribution spatiale de température T (x, y ) ou d’émissivité ε (x, y ) (figure 1).
Cette transformation est généralement obtenue par l’analyse séquentielle des divers points de l’objet au moyen d’un champ radiométrique élémentaire de surface S.
Ce champ élémentaire, choisi petit, est déplacé rapidement sur l’objet examiné afin d’en couvrir toute la surface.
La distribution de luminance infrarouge L (x, y ) de l’objet exploré par le balayage de la surface S donne sur le détecteur un signal s (t ) dont l’amplitude varie dans le temps en fonction des variations de luminance rencontrées (signal vidéo).
Ce signal s (t ) est appliqué après amplification sur une unité de visualisation dont le balayage est synchronisé sur celui de l’analyse. L’image ainsi restituée présente une luminance visible localement, proportionnelle à la luminance infrarouge de l’objet examiné.
La méthode suppose que les variations temporelles de la distribution thermique de l’objet soient lentes par rapport au temps d’exploration total de cet objet.
En résumé, dans un système de thermographie infrarouge, un dispositif d’analyse spatiale permet, grâce à un codage approprié (loi de balayage), de fournir un signal vidéo, c’est‐à‐dire un signal dont l’amplitude évolue dans le temps en fonction des variations spatiales thermiques rencontrées. Ce signal doit être référencé par rapport à une source de température connue afin d’en assurer l’étalonnage.
Ce signal peut être enregistré, ou simultanément visualisé en utilisant un processus de décodage inverse.
L’utilisation de la thermographie...
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Généralités
1 Fournisseurs d’équipements infrarouges industriels
Agema Infrared Systems AB (caméras de thermographie, line scanners)
Amber (caméras infrarouges)
Avio‐Nippon Avionics Co Ltd (caméras de thermographie)
Flir Systems (caméras de thermographie)
HGH Systèmes infrarouges (line scanners, caméras de thermographie, Hades)
Inframetrics (caméras de thermographie)
Ircon Infrared Thermometers (line scanners)
Land Infrared (line scanners, caméras de thermographie)
Raytek (line scanners)
Thermoteknix Systems Ltd (line scanners)
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