Thermographie

L'AFNOR définit la thermographie comme la «technique permettant d'obtenir, au moyen d'un appareillage approprié, l'image thermique d'une scène observée dans un domaine spectral de l'infrarouge».



Catégories :

Thermométrie - Mesure physique - Métrologie

Définitions :

  • La thermographie infrarouge est une technique de mesure de température (de surface) sans contact au moyen d'une caméra thermique. La température est calculée à partir de la quantité de rayonnement de l'objet visé et d'un ensemble d'autres facteurs. Source DPE-c (source : dpe-c)


L'AFNOR définit la thermographie comme la «technique permettant d'obtenir, au moyen d'un appareillage approprié, l'image thermique d'une scène observée dans un domaine spectral de l'infrarouge».

Thermogramme d'une "maison passive" au 1er plan, comparée à une construction respectant les traditions (au fond)
hermogramme d'autruches, montrant la déperdition de calories au niveau du cou et des cuisses
Serpent (animal à sang froid) autour d'un bras
Thermographie mettant en évidence le caractère particulièrement isolant de la fourrure du lion mâle
Thermogramme d'un chat
Thermogramme d'un chien (imagerie medium-infrarouge (La truffe humide et ventilée est plus fraiche que le museau)

On parlera d'une façon plus générale de thermographie infrarouge. L'image obtenue est un thermogramme.

Thermographie infrarouge

Elle est essentiellement appliquée sous forme de thermographie aérienne aux déperditions thermiques des bâtiments et pour l'analyse de fuites de calories à l'échelle d'une pièce ou d'un logement, ou de locaux techniques.

Principes : Des images aériennes faites dans l'infrarouge et en hiver, mettent en évidence les défauts d'isolation thermique des toitures. Elles aident les propriétaires, locataires, bailleurs sociaux ou collectivités à prioriser les investissements en économies d'énergie (par isolation des combles ou de terrasses en premier lieu, car c'est l'investissement fréquemment le plus rentable en termes d'économie d'énergie et pour atteindre les objectifs du Protocole de Kyoto).
La thermographie aérienne infrarouge sert à rendre visible les déperditions de chaque bâtiment grâce à un thermogramme ainsi qu'à une échelle de couleurs, qui peuvent servir à produire des cartes. En moyenne, 30 % des déperditions thermiques d'un bâtiment s'effectuent par la toiture, 25 % par les murs et 13 % par les vitres. [1]
La thermographie peut aussi mettre en évidence des défauts d'isolation de réseaux de chaleurs ou de certains dispositifs industriels.

Méthode : Un hélicoptère ou un avion équipé d'un capteur infrarouge thermique survole la ville à une même altitude usuelle (500 à 1000 mètres selon les cas et la précision recherchée.

Rendu : La carte thermique finale est une représentation, dans l'emprise cadastrale des bâtiments, des luminances enregistrées en thermographie infrarouge. Elle permet de :

Limites de la thermographie aérienne infrarouge appliquée au bâtiment

La thermographie aérienne infrarouge est une mesure de luminance d'une surface, dans le spectre de sensibilité de la caméra.

L'image thermographique met par conséquent en évidence un symptôme qui devra être interprété par un thermicien pour être traduit en une estimation du niveau de déperdition d'un bâtiment et en éventuelles actions correctrices.

La thermographie infrarouge est un outil de diagnostic, servant à déceler des désordres invisibles à l'œil nu. Elle permet, avec une image prise au plus près, de détecter des variations thermiques locales, et par conséquent de visualiser des défauts d'isolation qui peuvent être ignorés, ou permettre de démontrer des défauts qui sont soupçonnés. Dans l'existant, elle sert à mettre en évidence les défauts majeurs à traiter en priorité. Dans le neuf, elle peut être un puissant outil de mesure de la qualité d'une réalisation.

En France

Après une expérience ancienne dans le bassin minier du nord de la France (soutenue par l'AFME), des villes comme Pau, Pontarlier, Reims, Gap, Nice, Annecy ou Grenoble, Paris, une agglomération comme la Communauté urbaine d'Arras, ont utilisé récemment cet outil, de plus en plus fréquemment en lien avec un Plan climat territorial.
Grenoble envisageait d'isoler les bâtiments les plus «déperditifs» dès mi 2008, en visant un rythme de 1.000 logements à isoler de 2008 à 2012-2013 (budget d'un million d'€/an, plus subventions…), pour un parc total de 80.000 logements[2]. La Région Île-de-France a adopté, en mai 2006, un "plan énergie" qui apporte 40 % du financement aux établissements publics de coopération intercommunale désirant entreprendre une thermographie aérienne sur leur territoire.

Thermographie et maintenance électrique

Une autre application de cette technologie est la mise en évidence de défaillances des appareils électriques.
Cette maintenance préventive a pour but de contrôler les équipements électriques tels que; disjoncteur, contacteur, relais, sectionneur; pour détecter d'éventuels problèmes d'usure, surcharge, déséquilibre de phase, mauvais serrage, mauvais sertissage, oxydation. L'intérêt essentiel est de prévenir des incendies d'origine électrique. Des cosses mal serrées, des organes surchargés, se visualisent immédiatement avec la thermographie. On peut aussi mettre en évidence des circuits dans lesquels l'absence de courant révèle un défaut.
Le contrôle devant avoir lieu sur une installation en état normal de fonctionnement, cela ne cause aucun arrêt de production. En outre, comme mesure à distance, la thermographie s'affranchit des contraintes liées au respect des distances de sécurité.

Thermographie dans l'industrie

Les utilisations de la thermographie pour le diagnostic industriel sont nombreuses, avec par exemple le contrôle qualité en continu sur des soudures ou la détection de fuites. Elle est surtout utilisée par les industries de pointe (ex : contrôle des fours en pétrochimie, ou dans l'aéronautique. Mais également comme méthode de maintenance conditionnelle[3].

Une caméra thermique sert à aisément détecter des problèmes de surchauffe et les point sensible d'une installation mécanique ou électrique. La détection automatique du point froid/chaud accentue immédiatement les zones à risques directement sur l'écran de la caméra thermique. Un coup d'œil suffit à détecter le point le plus froid/chaud d'une scène thermique.

Une caméra thermique est parfois utilisée pour :

Il est important de détecter de manière anticipée et sûre les dommages en préparation dans les éléments importants d'une installation de production pour garantir la production, la fiabilité et un niveau de sécurité élevé des machines. Un échauffement peut être synonyme d'une surcharge surtout dans le cas d'éléments mécaniques tels que des roulements. Ce dernier survient par exemple par frottement, du fait d'un défaut d'ajustage, de tolérances des pièces ou de graissage.

La détection automatique du point chaud permet une localisation simple et rapide des défauts. Des anomalies de répartition thermique des composants dans des procédés de production doivent être détectées rapidement et sans risque, par conséquent sans contact. En vérifiant les composants électriques, par exemple sur des cartes, sert à détecter exactement les composants en surchauffe.

Thermographie et sécurité

Caméra infrarouge sur hélicoptère de police

Les caméras infrarouges, peut-être accompagnées de torches infrarouges, permettent de voir dans le noir.

Thermographie dans le domaine médical

Caméra thermique donnant la possibilité de dans un aéroport de détecter des personnes grippées ou fiévreuses, pour limiter le risque épidémiologique. Un pointeur sert à mesurer à distance la température d'une zone de la peau. La température s'inscrit sur l'écran

La thermographie permet dans les applications médicales de repérer des anomalies de températures locales (tendinite ou inflammations superficielles ou sous-jacentes par exemple) ou globales (fièvre).
Elle peut être employée tout autant pour la détection de traumatismes que pour le suivi en hyperthermie. L'étude par thermographie infrarouge de la température de la peau est un moyen d'apprécier l'état physiologique de la peau et son métabolisme, mais également d'une certaine façon celle des tissus sous-jacents.
Elle présente un intérêt dans le diagnostic des pathologies ou dans le suivi des actes thérapeutiques où il y a atteinte de la vascularisation : brûlures, greffe, ischémie, angiogenèse, angioplastie.

Thermographie dans le domaine de l'examen des œuvres d'art

La thermographie est parfois utilisée comme technique non destructive d'analyse des œuvres d'art, surtout pour l'identification des défauts sous la surface dans les matériaux.

Sources

Voir aussi

Bibliographie


Liens externes

Bibliographie

Notes et références

  1. ADEME, Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie
  2. Journal de l'environnement, Fev 2008
  3. Best Of Maintenance, BestOfMaintenance. com


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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 11/11/2010.
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