Article de référence | Réf : IN4 v1

Principe de mesure
Détection de gaz par imagerie infrarouge

Auteur(s) : Philippe BERNASCOLLE

Date de publication : 10 août 2002

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  • Philippe BERNASCOLLE

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INTRODUCTION

La détection précoce des fuites de gaz inflammables, explosifs ou toxiques est une priorité pour la sécurité dans nombre de domaines industriels. Après les détecteurs de gaz ponctuels et linéaires, ce procédé de détection donne enfin une image du nuage.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-in4


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5. Principe de mesure

Ce système de détection de gaz utilise le fond de scène comme source infrarouge, un algorithme de traitement d’image met en évidence l’éventuelle présence d’un nuage de gaz sur la ligne de visée. L’évaluation de la quantité de gaz présent est réalisée par un traitement « doublement différentiel » des images infrarouges, différentiel dans le domaine spatial et dans le domaine spectral.

  • Différentiation spatiale

    Une simple mesure radiométrique ne permet pas directement de « voir » un nuage superposé à une scène si les deux sont à la même température. En effet, posons l’équation simplifiée de la luminance observée en regardant le fond de scène à travers le nuage :

    avec :

    TN
     : 
    la température du nuage
    TF
     : 
    la température du fond (supposé être un corps noir)
    τN
     : 
    la transmission spectrale du nuage
    εN
     : 
    l’émissivité spectrale du nuage (εN = 1 − τN)
    LCN(T)
     : 
    la luminance spectrale du corps noir à la température T (W · m−2 · sr−1 · µm−1).

    Si la température du nuage est la même que celle du fond, alors la luminance observée L (W · m−2 · sr−1) se réécrit :

    c’est-à-dire ce que l’on obtiendrait sans nuage.

    Ce résultat est conforme à l’expérience : les nuages ne sont pas directement décelables sur les images de flux. Par contre, si l’on...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GAUSSORGUES (G.) -   La thermographie infrarouge  -  . 1999 Tec & Doc Lavoisier.

  • (2) - RAYER (G.) -   Combustion catalytique, IR ponctuel ou en barrière ?  -  Informations Chimie, no 348, mai 1993.

  • (3) -   Monitoring of gaseous pollutants by tunable diode lasers  -  . Proceedings of the International Symposium, Fribourg. 1988, Kluwer Academic Publishers.

  • (4) - WORMHOUDT (J.) -   Infrared methods for gaseous measurements  -  . 1985 Marcel Dekker Inc.

  • (5) - PAJANI (D.), AUDAIRE (L.) -   Thermographie. Principes et mesures  -  [R 2 740], traité Mesures et Contrôle, 2001.

  • (6) - PAJANI (D.), AUDAIRE (L.) -   Thermographie. Technologies et applications  -  [R 2 741], traité Mesures et Contrôle, 2001.

  • ...

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