Fabrication additive : - Micronora

La thermographie infrarouge
pour voir et mesurer à distance
La métrologie dimensionnelle est sans
contexte l’outil privilégié du contrôle qualité
de la micromécanique et des microtechniques,
mais cet état de fait pourrait faire
oublier que la mesure des températures
est l’une des plus utilisée dans le monde
de l’industrie. Dans le champ très vaste
de ce type de métrologie, la contribution de
la thermographie infrarouge (IR) en maintenance
mécanique est de plus en plus répandue.
En effet, dès qu’un échauffement dû à
un frottement devenu anormal intervient
(usure, manque de lubrification, déformation
dynamique des pièces mécaniques...),
la caméra thermique peut dénoncer les
points défectueux. Elle fonctionne sur le
principe que des objets très chauds émettent
des rayonnements visibles, alors que
les objets plus froid n’émettent que des
infrarouges, invisibles à l’œil nu. La caméra IR
(bande de longueurs d’ondes comprises entre
2 et 15 µm) capte les rayonnements IR et les
transforme en images visibles (0,4 et 0,8 µm).
En fait la thermographie regroupe l’imagerie
thermique (maintenance et contrôle non
destructif) et les mesures thermographiques.
Contrairement aux thermocouples,
les thermomètres IR (pyromètres) mesurent
à distance le rayonnement thermique émis :
connaissant la quantité d'énergie émise par
un objet et son émissivité, sa température
peut être déterminée.
L’offre de caméra et thermomètre IR est
considérable. Aujourd’hui, délaissant les
détecteurs optoélectroniques, presque
toutes les caméras IR non-refroidies utilisent
des capteurs FPA (Focal Plane Array)
à microbolomètres. FLIR Systems propose
la gamme ThermaCAM dont le modèle
Phœnix intégre une matrice InSb 3-5µm et
possède une sensibilité thermique inférieure
à 20 mK ainsi que des capacités d'acquisition
d'images de 38000 images/seconde.
La gamme Marathon MM de Raytek
M É T R O L O G I E
Si la thermographie infrarouge est majoritairement utilisée dans le contrôle d’installations électriques
et l'audit de bâtiments, les mesures thermographiques gagnent en applications et en précision.
La Thermographie
Infrarouge Stimulée
La Thermographie Infrarouge Stimulée
(TIS) fait partie des méthodes de contrôle
non destructif utilisées pour détecter les
défauts dans les matériaux et structures
aéronautiques. Elle consiste à chauffer
rapidement la surface du matériau inspecté
au moyen de lampes flashs et
à mesurer l'élévation de température
résultante avec une caméra IR. La présence
d'un défaut se manifeste localement
sur les images de thermographie par un
retour anormalement lent à la température
ambiante.
Les cinq modèles de thermomètres infrarouges
de la gamme Marathon MM de Rayteck couvrent
une étendue de mesure de -40 à + 3 000°C.
Source : Raytek
La gamme ThermaCAM offre un choix important en termes de technologie détecteur, InGas, InSb,
Microbolomètre ou QWIP, de fréquences d'acquisition d'images… Source : Flir Systems
possède un système de visée optique au
travers de la lentille et, selon le modèle, une
visée laser ou une option vidéo. Sa résolution
optique élevée permet de viser une
zone de 0,6 mm à une distance de 150 mm
avec un temps de réponse de 2 ms. De son
côté, B+B Thermo-Technik GmbH a optimisé
sa série DM avec le nouveau model DM751
qui offre une résolution optique de 75 :1 et
peut mesurer la température d’objets avec
un diamètre allant jusqu’à 0,9 mm à une
distance de 70 mm. ■
Jean-Yves Catherin
La thermographie
pour applications de pointe
Le détecteur IR de 3 e génération de
Sofradir est réalisé par épitaxie à jets
moléculaires (MBE) sur un alliage de
tellure, mercure et cadmium (MCT).
Ce détecteur offre une résolution de
1280 x 1024 pixels au pas de 15 µm.
Il fonctionne dans la bande de longueur
d’ondes de 3 à 5 µm, et il est refroidi
à 90 K (-183°C) par un micro-refroidisseur
de 1 W. Il est destiné aux applications
spatiales, militaires et industrielles.
Le processus MBE a été mis au point en
collaboration avec le LETI (CEA Grenoble)
à travers un laboratoire commun.
MICRONORA INFORMATIONS - JANVIER 2008
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