Compte Rendu TP 2 Sossey [PDF]

Zitiervorschau

Compte rendu TP 3 : Maintenance conditionnelle LA THERMOGRAPHIE INFRAROUGE

Encadrée par : Mr. SOSSEY

Fait par : LAMIA HAJ KHLIFA MALAK RACHAK ZAKARIAE HAFFANE

LA THERMOGRAPHIE INFRAROUGE : La thermographie infrarouge est un procédé technique innovant : particulièrement précis et sans nécessité de contact, il permet la réalisation de mesures thermiques où d'infimes variations de température sont représentées avec une précision de l'ordre du 10ème de degré. A pâtir du zéro absolu (273°C ou 0°X), tous les corps rayonnent de l’énergie. Cette énergie émise est dépendante de deux facteurs principaux qui sont :  La température du corps ;  Le type de matériau et son état de surface. En résumé, plus un corps est chaud, plus il émet de rayonnements. Le mesurage de cette énergie est possible grâce à un système de mesure appelé « Caméra infrarouge ».

 Son appareil de mesure : Une caméra infrarouge (également appelée « caméra thermique ») détecte et mesure l'énergie infrarouge des objets. La caméra convertit ces données infrarouges en une image électronique qui indique la température de surface apparente de l'objet inspecté.

La caméra infrarouge capte les rayonnements émis par la scène thermique. Le système radiométrique convertit la puissance de rayonnement en signaux numériques ou analogiques : ceux-ci sont transcrits en température par le calculateur et transformés en points lumineux sur un écran. L'image ainsi obtenue s'appelle « thermogramme »

 Sa définition : La thermographie infrarouge « TIR » est la science de l'acquisition et de l'analyse d'informations thermiques à l'aide de dispositifs d'imagerie thermique à distance. La thermographie infrarouge est utilisée dans le domaine de la surveillance conditionnelle de fonctionnement pour optimiser les tâches de maintenance sans interrompre le flux de production et réduire au maximum les coûts d'entretien.

 Son principe : Le principe de la Thermographie infrarouge repose sur le phénomène physique selon lequel chaque corps dont la température est supérieure au zéro absolu émet un rayonnement électromagnétique. Chaque corps émet donc son propre rayonnement, qui dépend directement de sa température et de sa nature (notion d'émissivité des matériaux).

La caméra infrarouge capte les rayonnements émis par la scène thermique. Le système radiométrique convertit la puissance de rayonnement en signaux numériques ou analogiques : ceux-ci sont transcrits en température par le calculateur et transformés en points lumineux sur un écran. L'image ainsi obtenue s'appelle « thermogramme »

 Le domaine infrarouge et son système de mesure : Un corps noir absorbe tout le rayonnement électromagnétique incident, indépendamment de la fréquence ou de l’angle d’incidence. Son pouvoir d’absorption est donc égal à l’unité, qui est également la valeur la plus élevée possible. C’est-à-dire qu’un corps noir est un absorbeur parfait (et un émetteur parfait). La mesure infrarouge est une mesure optique : La lentille de l'appareil doit être propre ; Le champ de mesure doit être libre de toute interférence : absence de poussière, d'humidité, de vapeur ou de gaz étranger.

La mesure infrarouge est une mesure de surface :

Si de la poussière ou de la rouille est présente sur la surface de l'objet à mesurer, la mesure se fera sur ces particules ; Si la valeur semble douteuse, il faut utiliser en parallèle un thermomètre à contact classique. Ce dernier peut être équipé d'une sonde d'immersion ou de pénétration (cas des mesures sur aliments congelés).

 Les lois définissent le rayonnement d’un corps noir : Le rayonnement de corps noir est également appelé rayonnement thermique, rayonnement de cavité, rayonnement complet ou rayonnement de température. Trois lois suivantes sont associées au rayonnement du corps noir. 

Loi de Planck. Cette loi décrit le spectre du rayonnement du corps noir, qui ne dépend que de la température de l’objet.

La loi de Planck énonce que35.

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I(ν ,T) est l'énergie par unité de temps (puissance) par unité de surface d'une surface qui émet dans une direction normale par unité d'angle solide par unité de fréquence par un corps noir à une température T, aussi connu comme la luminance énergétique. h est la constante de Planck; c’est la vitesse de la lumière dans le vide; k est la constante de Boltzmann; ν est la fréquence de la radiation électromagnétique ; et T est la température absolue du corps.

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Loi sur le déplacement de Wien. Cette loi détermine la fréquence la plus probable du rayonnement émis.

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Loi Stefan – Boltzmann . Cette loi donne l’intensité radiante.

Les avantages de la thermographie infrarouge :

De plus en plus d’entreprises sont chargées d’effectuer des inspections par thermographie infrarouge pour détecter, prévenir et contrer les problèmes de réseaux d’électricité. – Ils sont mesurés en temps réel : avec la thermographie infrarouge, il est possible de le mesurer tout en visualisant l’objet sur l’écran et si l’objet change de température, la caméra le détectera immédiatement. – Il peut être mesuré sans contact direct avec l’objet : il s’agit d’une technique non invasive (NDT), nous ne manipulons ni ne touchons l’objet et nous travaillons à distance. – Il est bidimensionnel : étant une image, chaque pixel de l’image contient des informations sur la température mesurée et nous pouvons effectuer des mesures à différents points en même temps. – Il est multidisciplinaire : les images nous donnent non seulement des informations sur la température des objets, elles montrent également des modèles et des tendances thermiques qui font même que dans de nombreux cas, la température est la moins importante.

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Interface de la camera FLIR thermaCAMTM E45 :

Bouton de réglage Sauvegarder FRZ Voyon Bouton Marche-Arret

Pavé de navigation Bouton Menu- YES

 MANIPULATION : On Placez une batterie dans le compartiment ,Puis on Appuyée sur pour mettre la caméra sous tension.et après on oriente la caméra vers l'objet cible (vous pouvez utiliser Pointeur laser). Directement on réglée la mise au point en tournant la bague de mise au point Et appuyé sur la flèche W pour sélectionner l'émissivité et insérer la valeur correspondante. Finalement ,On appuyé sur le bouton SAVE/FRZ pour sauvegarder l'image thermique.

LE SAUVEGARDAGE D’IMAGE THERMIQUE : I. Objet mécanique :

II. Objet élèctrique :

 Conclusion :

Dans l’industrie automobile, ce type d’instrument de mesure professionnel permet aussi de vérifier la température des moteurs, des sièges chauffants ou lors de procédés comme le collage de pièces mécaniques. Lors des tests, les caméras thermiques sont aussi utilisées pour observer les anomalies au niveau des pièces d’échauffement comme la climatisation ou les radiateurs.