Avantages et difficultés de la technologie thermique radiométrique

La mesure de la température, ou radiométrie, désigne une technologie pouvant être précieuse dans un large éventail d’applications. Les caméras thermiques dotées de fonctions de mesure de température ont permis aux entreprises de déployer des solutions de sécurité et de protection, ainsi que de maintenance prédictive, de réduction des coûts, d’aide à la lutte contre les incendies, de gestion du gibier ainsi que de recherche et sauvetage.

Les caméras thermiques de sécurité permettent une détection des intrusions et une évaluation des menaces fiables, même en l’absence d’éclairage.

Définition de la mesure de température

La mesure de température peut être définie comme un ensemble de techniques visant à mesurer le rayonnement électromagnétique incluant le spectre de la lumière visible. Les termes de « thermographie » et de « mesure de température » sont parfois interchangeables, les mesures radiométriques consistant pour l’essentiel à mesurer l’intensité du rayonnement thermique.

Avantages et difficultés des mesures de température radiométriques

Une caméra thermique radiométrique mesure la température d’une surface en interprétant l’intensité d’un signal infrarouge parvenant à la caméra.

L’ajout de la radiométrie à une caméra permet aux pilotes de drones d’enregistrer les images afin de pouvoir les analyser au terme du vol, et de mesurer avec précision la température de chaque pixel de l’image. L’ajout de l’imagerie radiométrique permet aux drones d’acquérir des données thermiques pour chaque pixel d’une image. Les pilotes de drone peuvent ainsi analyser et transmettre des rapports et des images détaillés sur les données thermiques de toute l’image pour des résultats quantifiables.

La technologie thermique radiométrique joue également un rôle décisif dans le domaine de la sécurité et de la protection, car elle permet la détection d’objets ou de personnes là où les autres systèmes ne peuvent tout simplement pas fournir d’images (suffisamment) explicites. Plus précisément, les caméras radiométriques se sont révélées précieuses pour la surveillance des périmètres matériel et virtuel des centrales électriques, des installations pétrochimiques ou des postes électriques.

Les caméras thermiques d’inspection industrielle assurent une mesure de température sûre, exacte et sans contact pour la surveillance de l’état des équipements et la maintenance prédictive.

Fonctions avancées des caméras thermiques radiométriques

Voici quelques-uns des avantages des caméras radiométriques avancées :

  • Précision supérieure (habituellement de l’ordre de +5 Co ou 5 % en mode gain élevé, pouvant varier légèrement sur l’ensemble de la plage de température de fonctionnement)
  • Collimateur mobile et de taille réglable (les coordonnées peuvent être sélectionnées par l’utilisateur à n’importe quel emplacement de la matrice)
  • Données de collimateur supplémentaires (moyenne, déviation standard, valeur minimum et maximum)
  • Données numériques linéaires dans la température d’une scène (en mode temps réel, les valeurs en pixels des données numériques correspondent à la température de la scène)
  • Informations thermiques détaillées (les utilisateurs dérivent les informations thermiques par pixel des objets de la scène)
  • Précision de la température (permet de compenser l’émissivité - mesure de la capacité d’une surface à émettre de l’énergie thermique par rapport à un corps noir de référence parfait - des paramètres d’une scène extérieure et la transmission de la fenêtre, afin de déterminer la température plus précisément)
  • Données de mesure d’image (permet aux utilisateurs de consulter les données thermiques d’une scène, telles que l’écart maximum, minimum et standard, renvoyées par la caméra au moyen d’une commande série pour les zones qu’ils ont définies)

Certaines caméras équipées d’une technologie de radiométrie avancée peuvent même compenser leurs variations de température. Cela permet aux utilisateurs de recevoir des images stabilisées et normalisées, d’où une « vidéo à température stable » : une scène ayant une température donnée correspondra ainsi toujours à une valeur numérique donnée dans la vidéo, indépendamment de la température de la caméra.

Il est important de distinguer les mesures de température comme étant des mesures infrarouges de surface, car il convient de réserver les mesures radiométriques à des matériaux opaques. Les métaux et les matières organiques (telles que les humains) sont habituellement complètement opaques, et les mesures radiométriques doivent en principe être en mesure de déterminer leur température de surface.

La télédétection de la température d’une surface dépend de la capacité à compenser avec précision les caractéristiques de cette surface, des interférences atmosphériques et du système d’imagerie proprement dit. Les caractéristiques de surface qui influent sur la mesure de température sont l’émissivité et la réflectivité sur les longueurs d’onde du spectre infrarouge.

Technologie employée

Dans un poste électrique, la sécurité est primordiale. Depuis peu, les installations de ce type sont confrontées au problème du vol de cuivre. Le prix de ce métal ayant atteint des sommets historiques, les postes électriques sont devenus une cible de choix pour l’intrusion, le vandalisme et le vol.

Lorsque le cuivre est arraché et volé dans les postes électriques, le coût de remplacement n’est pas la seule conséquence. Les criminels n’ont pas la réputation de prendre des précautions en entrant et en sortant, et ils causent souvent beaucoup de dommages aux clôtures, aux barrières et aux machines lorsqu’ils volent du fil ou des tuyaux. Les dommages subis par le site après une intrusion peuvent largement dépasser le coût des matériaux volés. Ils peuvent même être suffisamment graves pour rendre le poste électrique inexploitable, ce qui coûte à l’exploitant des milliers de dollars.

En réponse à ces risques, de nombreux services publics locaux sont parvenus à la conclusion que des caméras thermiques de sécurité dotées d’une fonction de mesure de température sont une bonne solution pour protéger ces installations vitales, de jour comme de nuit.

Les alarmes des postes électriques peuvent être déclenchées par des hausses de température au niveau d’un branchement électrique, d’un isolateur, d’un régulateur de climatisation, d’un interrupteur, etc. Les dommages mécaniques et la corrosion ne sont pas les seules causes d’augmentation de la température. Pour cette raison, de nombreux services publics ont mis en place des programmes de maintenance prédictive stricts, leur personnel utilisant des caméras thermiques portables pour inspecter méthodiquement le moindre composant afin de déceler d’éventuels problèmes de température.

En déployant des caméras thermiques radiométriques, les services publics ont également la possibilité d’effectuer ces inspections à distance, depuis un poste de commande central. À partir des données renvoyées par ces caméras, le personnel peut identifier plus rapidement les problèmes pour le personnel en charge de la maintenance, ce qui rend les inspections moins coûteuses et plus rapides. À cela s’ajoute le fait que la panne inopinée de l’un des milliers de composants d’un poste électrique ordinaire peut coûter des millions de dollars de manque à gagner. Cependant, y remédier proactivement permet des réductions de coût notables chaque année.

De nombreuses applications bénéficient de la technologie thermique radiométrique

Le coût modique (et la portabilité) des caméras thermiques radiométriques d’aujourd’hui fait que presque n’importe quelle entreprise peut bénéficier des avantages de cette technologie extrêmement utile. De nombreuses applications importantes ont déjà bénéficié du déploiement de caméras thermiques radiométriques, telles que la lutte contre l’incendie, la gestion du gibier, les opérations de recherche et sauvetage et la surveillance d’antennes. À mesure qu’elle devient plus abordable et que sa richesse fonctionnelle grandit, la technologie thermique radiométrique devrait se frayer un chemin dans des applications encore plus nombreuses au cours des années à venir.

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