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La thermographie IR se démocratise

Youssef Belgnaoui

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La thermographie IR se démocratise

La recherche de surchauffe dans les tableaux électriques est une application typique de la thermographie.

© D.R.

Prix réduit, utilisation simplifiée et ergonomie soignée, les caméras infrarouge (IR) présentent tous les atouts pour s'imposer dans la boîte à outils des opérateurs de maintenance.

C'est l'effervescence sur le marché de la thermographie. Il y a moins de trois ans, impossible de trouver des caméras infrarouge à moins de 20 000 euros. Cette année, les prix ont été divisés par trois voire quatre avec le lancement de modèles commercialisés entre 5 000 et 6 000 euros ! La guerre des prix est déclarée et la conquête de nouveaux utilisateurs est donc lancée entre les principaux acteurs du domaine.

Bien sûr, à ce prix-là, il ne faut pas s'attendre à ce que ces nouvelles caméras offrent les mêmes performances que leurs aînées. « Les dimensions de la matrice de détection ont été au moins divisées par deux. Résultat, elles intègrent quatre fois moins de détecteurs et délivrent donc moins de détails sur la zone inspectée. Il n'y a plus qu'un curseur disponible à l'écran permettant de relever des valeurs de température à un endroit précis et il est impossible de définir plusieurs zones d'analyse thermique. La limitation des traitements disponibles sur l'appareil s'accompagne enfin d'une réduction des capacités de traitement du logiciel externe destiné à l'analyse et aux éditions de rapport d'inspection », observe Dominique Pajani de l'Institut de la thermographie (www.institut-thermographie.com). Mais ces caméras n'ont pas la prétention de séduire les experts en thermographie. Elles visent tout particulièrement la maintenance industrielle. « Dans ce domaine, les opérateurs cherchent avant tout à détecter des points chauds. Les caméras infrarouge leur apportent un grand confort dans cette démarche », indique Mathieu Villebrun de Fluke. Il suffit en effet de viser la pièce à contrôler pour que s'affiche à l'écran l'image thermographique sur laquelle les niveaux de température sont représentés par différentes couleurs. La valeur de température correspondant au curseur mobile ou fixe s'y inscrit également.

Pour une maintenance prédictive efficace

La thermographie est tout à fait appropriée pour surveiller les systèmes de distribution électriques, les moteurs et les pompes, les équipements de process ou encore les installations de chauffage et de climatisation, là où toute élévation importante de température peut être signe d'usure, de connexion défaillante ou desserrée, de surcharge, de déséquilibre ou de tout autre dysfonctionnement. Une telle élévation en température peut être un signe avant-coureur d'une panne. On ne traque donc pas le centième de degré mais une différence significative de température, de l'ordre de quelques degrés. Il n'est pas forcément utile d'investir dans une caméra infrarouge offrant des images de haute résolution et des fonctions de traitement évoluées.

Jean-Marc Singer, gérant de Synergys Technologies, a été l'un des premiers en 2000 à croire à un outil de diagnostic thermographique simple et bon marché. Lancée au prix de 3 700 euros, l'IRI 1011 d'Irisys ne dispose que d'une matrice de détection 16 x 16 et l'image apparaît sur un PDA qui s'y connecte. « Ce n'est évidemment pas le nec plus ultra en thermographie mais c'est déjà un progrès par rapport au pyromètre qui mesure la température en un seul point. Je suis persuadé que pour faire évoluer les gens de maintenance, il ne faut pas leur faire faire un trop grand saut technologique sinon c'est contre-productif. Les caméras haute résolution sont des merveilles technologiques mais qui restent hors de prix pour les PME », assure Jean-Marc Singer.

Lorsque des inspections thermographiques sont nécessaires sur leurs équipements, les PME font éventuellement appel à un prestataire pour une action ponctuelle. Si un défaut est constaté, on ne valide pas forcément la réparation par une nouvelle prestation extérieure pour éviter de nouvelles dépenses. Et entre deux visites du prestataire, que se passe-t-il sur l'équipement ? Ce genre de comportement ne va pas dans le sens d'une stratégie de maintenance prédictive efficace. « Avec l'IRI 1011, je ne leur promets pas la lune. Mais les opérateurs peuvent déceler 80 % des problèmes que l'on rencontre classiquement en maintenance industrielle. Les entreprises peuvent donc optimiser le passage des experts en thermographie pour les 20 % de problèmes restant », indique Jean-Marc Singer.

Coût attractif et simplicité d'utilisation

Le lancement de l'IRI 1011 a, à l'époque, fait sourire plus d'un spécialiste en thermographie. Mais, preuve qu'un outil de diagnostic rudimentaire avait de l'avenir pour la maintenance, Flir et Fluke se sont lancés sur cette voie avec des produits simples d'utilisation et de faible coût visant clairement les opérateurs de maintenance.

Flir, le spécialiste reconnu en caméra thermographique, a tout d'abord cassé les prix et l'image de ses caméras en lançant, en 2002, la Thermacam série E. Cette caméra, de la forme d'une lampe torche, était lancée autour de 12 000 euros (aujourd'hui autour de 9 000). Cette année, Flir a franchi un nouveau pas avec l'Infracam à 6 000 euros, dotée d'un écran plus large, d'une ergonomie plus soignée, mais d'une matrice de moindre résolution (120 x 120).

Fluke, lui, est déjà reconnu dans le secteur de la maintenance grâce à sa large gamme d'outils compacts de test et de mesure électronique. Il s'est invité dans le monde de l'inspection thermographique en rachetant les spécialistes Raytek et Infrared Solutions. Il a d'abord lancé fin 2003, autour de 10 000 euros (aujourd'hui 8 500), le modèle Ti30 de la forme d'un pistolet, doté comme la Thermacam E45 d'une matrice de détecteur de 160 x 120. Cette caméra a vu naître, cette année, sa petite soeur, la Ti20, de même look mais disposant de moindre performance et d'une matrice de seulement 128 x 96. Son prix de vente est l'un de ses principaux atouts : 5 500 euros !

Irisys réagit à l'arrivée de ces caméras qui viennent marcher sur les plates-bandes du modèle IRI 1011. Il lance à son tour l'IRI 4010 (doté d'un écran contrairement à l'IR 1010) au prix de 5 300 euros. L'IRI 4010 se démarque par sa matrice de détection de 160 x 120 et d'une capacité d'enregistrement de 1 000 images sur carte mémoire amovible au format SD Card alors que l'Infracam et la Ti20 ne parviennent à mémoriser que 50 images seulement sur une mémoire interne.

Pratiques pour les inspections de routine

Cette tendance vers le low cost s'accompagne d'une mise en garde de Loïc Prémartin, directeur commercial de Flir : « Il faut bien être conscient que l'on ne peut pas tout faire avec ce type d'outils. Dans cette gamme de prix, celui qui prend la décision d'achat est rarement l'utilisateur. Il n'a pas forcément conscience des limites d'une caméra à 6 000 euros. D'autres clients sont avant tout attirés vers la thermographie par les prix bas de l'Infracam mais lorsqu'ils se rendent compte qu'ils n'ont pas forcément les fonctions et la précision recherchées pour leur application, ils se tournent vers des modèles plus performants. »

Reste que le prix attractif de ces caméras infrarouge a de quoi séduire de nombreux utilisateurs. Les prestataires de service par exemple. Chez eux, les modèles haut de gamme resteraient réservés aux applications pointues, tandis que l'entrée de gamme se contenterait des inspections de routine. Elles peuvent également trouver leur place aux côtés du multimètre dans la caisse à outils d'un opérateur de maintenance. Car, outre le contrôle d'équipements électriques, elles se révèlent tout à fait pratiques pour déceler des échauffements excessifs d'un roulement à billes ou d'un palier de moteur, par exemple. Certains leur prédisent même un avenir dans le bâtiment pour la recherche de pont thermique, le contrôle d'isolation ou encore la recherche de zones humides. « Attention toutefois, prévient Dominique Pajani de l'Institut de la thermographie, les caractéristiques de ces caméras d'entrée de gamme seront certainement limites pour les applications du bâtiment où l'on s'intéressera à de faibles écarts de température et à des surfaces importantes. Elles permettront seulement de repérer de gros défauts. »

TROIS PRODUITS À MOINS DE 6 000 EUROSLa Ti20 de Fluke

> Détecteur : matrice de 128 x 96 pixels > Gamme de températures : - 10 à + 350 °C > Enregistrement : 50 images en mémoire interne > Poids : 1 200 g > Dimensions : 254 x 102 x 178 mm > Prix : 5 500 euros

TROIS PRODUITS À MOINS DE 6 000 EUROSL'Infracam de Flir Systems

> Détecteur : matrice de 120 x 120 pixels > Gamme de températures : - 10 à + 350 °C > Enregistrement : 50 images en mémoire interne > Poids : 550 g > Dimensions : 243 x 81 x 103 mm > Prix : 5 950 euros

TROIS PRODUITS À MOINS DE 6 000 EUROSL'IRI 4010 d'Irisys

> Détecteur : matrice de 160 x 120 pixels > Gamme de températures : - 10 à + 250 °C > Enregistrement : 1 000 images sur SD Card > Poids : 750 g > Dimensions : 230 x 120 x 110 mm > Prix : 5 300 euros

DES PERFORMANCES RESTREINTES...

À moins de 6 000 euros, les caméras infrarouge présentent des performances de mesure et des fonctions d'analyse thermique moins évoluées que celles destinées aux experts en thermographie.

... POUR UN MARCHÉ ÉLARGI

Malgré leurs performances limitées, leur prix abordable les rend accessibles à une nouvelle classe d'applications comme les inspections de maintenance d'équipements électriques ou mécaniques où le principal objectif est la localisation de points chauds.

LES EXPERTS NE SONT PAS OUBLIÉS

À côté des progrès des appareils d'entrée de gamme, les machines pour spécialistes progressent également.

La résolution quadruplée !

Elle est 15 % plus légère que son aînée, dispose de 50 % d'autonomie supplémentaire et est plus compacte. Ce sont forcément des qualités intéressantes pour un outil destiné à être employé sur le terrain lors des tournées d'inspection thermographique. Pourtant, l'innovation est ailleurs. La Thermacam P640 de Flir est la première caméra portable dotée d'un capteur infrarouge non refroidi de 640 x 480 détecteurs. Ce qui offre une qualité d'image quatre fois supérieure à la Thermacam P65 dotée d'une matrice de 320 x 240 détecteurs. Cette résolution accrue permet notamment une analyse plus fine des petits objets à grandes distances.

Fusion des images visibles et infrarouges

Infrared Solutions a été achetée par Fluke. Les caméras de la gamme IR Flexcam portent désormais la couleur jaune caractéristique des instruments du spécialiste américain d'outils de test électrique portable. La particularité des caméras infrarouge (IR) est justement de jouer sur la couleur en présentant une image dont les nuances de couleur informent de la température des zones observées. L'équipement inspecté n'est pas si évident à reconnaître à partir d'une telle image. Pour éviter toute confusion, les caméras IR Flexcam proposent en option la technologie IR Fusion. Celle-ci capture simultanément des thermogrammes IR et des images en lumière visible. Cinq modes d'affichage sont proposés comme, par exemple, l'incrustation d'une fenêtre IR dans une image à lumière visible.

LES GAZ INVISIBLES NE LE SONT PLUS

Certains gaz sont invisibles à l'oeil nu. Ils sont désormais visibles à travers le viseur de la caméra infrarouge GasfindIR de Flir. Cette caméra, de moins de 2 kg, permet de localiser rapidement les fuites de méthane et de nombreux autres composés organiques volatils (COV). Ces fuites prennent à l'écran l'apparence d'une fumée noire. Elles sont clairement visibles à l'image ainsi que l'équipement qui en est la cause. GasfindIR intègre un dispositif sophistiqué de filtrage à base d'un filtre froid exploitant les caractéristiques d'absorption des COV autour de 3,3 µm. Elle est équipée d'un capteur de 320 x 240 détecteurs refroidi par compresseur Stirling.

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