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16/04/2018 - EVI HUSSON

DETECTION ANTICIPEE DES PANNES GRACE AUX CAMERAS THERMIQUES

Des économies grâce a une inspection

Les caméras d'imagerie thermique permettent de détecter des problèmes sur les moteurs, les pompes ou les roulements à un stade précoce, avant même que la panne ne se déclare. Il est toutefois important d'utiliser la bonne caméra thermique, que l'utilisateur soit capable de la régler correctement, mais aussi que ce dernier puisse en interpréter les images. Le coefficient d'émissivité, ainsi que la portée et la sensibilité, sont notamment déterminants.

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TOUJOURS PLUS PRÉCIS

Le programme évolue

Les caméras thermiques se déclinent en tous types et formats, des petites caméras à utiliser avec un drone ou un GSM aux modèles les plus sophistiqués installés à un endroit fixe pour un contrôle permanent. Elles envoient des images et émettent un signal d'alarme, lorsque certaines valeurs mesurées s'écartent des températures moyennes. Quel que soit le type de caméra utilisé par une entreprise, on utilise de plus en plus un programme pour consulter, optimiser et analyser par la suite les images infrarouges. Ce programme a évolué au fil des ans pour devenir de plus en plus convivial.

Causes des écarts de valeur

L'entreprise va travailler avec un système manuel ou une solution inline en fonction de l'application voulue pour la caméra. Dans l'industrie, les applications ciblent surtout la détection anticipée des variations de valeurs. Un développement de chaleur élevé depuis une pompe ou un moteur indique souvent une usure élevée, entraînée par exemple par un frottement, par un mauvais réglage ou alignement, par des tolérances inadaptées ou par un manque de lubrifiant. Lorsqu'on effectue des inspections régulières, on peut rapidement détecter les anomalies. A condition bien sûr de procéder à une bonne analyse.

"Un développement de chaleur élevé depuis une pompe ou un moteur indique souvent une usure élevée, entraînée par exemple par un frottement, par un mauvais réglage ou alignement, par des tolérances inadaptées ou par un manque de lubrifiant."

COEFFICIENT D’ÉMISSIVITÉ

Les caméras thermiques mesurent la température en surface. Chaque matière produit sa propre émission de chaleur. Certains métaux ont la propriété de réfléchir énormément la chaleur et d'en absorber très peu. D'autres matériaux, comme la brique, absorbent au contraire très facilement la chaleur et la réfléchissent très peu. Lorsque l'on mesure la température, il faut tenir compte du matériau et de ses capacités réfléchissantes ou d'absorption.

Le coefficient d'émissivité sur les caméras thermiques détermine la propriété réfléchissante. Sur une échelle de zéro à un, zéro représente peu de réflexion et une forte absorption, tandis que 1 indique une réflexion maximale. Une caméra est réglée sur un coefficient d'émissivité de 0,95. Mais si la caméra est utilisée pour des mesures sur métaux, un autre coefficient sera nécessaire pour un rendu correct de la température.

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ANGLE

Afin d'effectuer une mesure aussi précise que possible, prenez toujours en compte la capacité de réflexion et d'absorption du matériau. Pour une utilisation industrielle, il arrive souvent que l'on se trompe. Lorsqu'une pièce d'une pompe ou d'une machine vient d'être remplacée, cette pièce sera plus réfléchissante et indiquera un écart de valeur par rapport au reste de l'installation.

Pour savoir si vous faites une erreur en mesurant la température ou la réflexion, vous pouvez simplement changer l'angle de la mesure. Orientez votre caméra sur la même image, mais en vous déplaçant de sorte que la mesure soit prise depuis un angle différent. Si l'image reste la même, alors ce n'est pas une question de réflexion. Vous pouvez également fixer un bout d'adhésif sur le matériau réfléchissant afin d'en mesurer uniquement la température.

"Afin d'effectuer une mesure aussi précise que possible, prenez toujours en compte la capacité de réflexion et d'absorption du matériau."

COMPARAISON

Une caméra comprend une répartition d'échelle automatique. L'image que l'utilisateur obtient d'une certaine machine, affiche les valeurs les plus basses et les plus élevées (bleu-rouge pour le froid, jaune et blanc pour le chaud). Si vous scannez deux moteurs ou pompes différents qui génèrent une quantité de chaleur différente (par exemple 180 puis 250 degrés), les couleurs des images générées changeront grâce à l'échelle automatique. Alors que 180 degrés seront blancs sur une image, ils s'afficheront en jaune sur la deuxième pompe. Pour pouvoir effectuer une comparaison entre deux machines semblables, il faudra utiliser un thermographe pour déterminer l'échelle, par exemple entre zéro et 200 degrés. Tout ce qui est au-delà de 200 degrés, apparaîtra donc en blanc. Il est nettement plus simple de cette manière de comparer plusieurs machines entre elles et de repérer les écarts de valeurs.

IDENTIFIER LES AFFICHAGES RÉCURRENTS

Plusieurs caméras thermiques permettent d'identifier les affichages récurrents sur une longue durée, lorsque vous faites plusieurs fois la même inspection. Cela permet de constater que certains moteurs ou pompes s'usent plus vite. Les informations collectées permettant de prévoir les délais d'entretien de certaines machines, vous pouvez ainsi calculer la durée optimale entre chaque inspection. La fréquence doit, si possible, être adaptée en fonction des performances des machines ou appareils.


COMPOSANTS ESSENTIELS

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Détecteur

N'importe quelle caméra ne convient pas à n'importe quelle application. En fonction de l'application, on choisira une caméra plus sensible, d'une autre portée. Le détecteur, le nombre de pixels rendus, joue un rôle plus important à mesure que les éléments à mesurer sont petits. Si une caméra thermique à moins de pixels est utilisée sur une plus grande machine, l'image ne sera pas belle, mais la différence de température sera bien visible. Si la caméra est orientée sur de plus petits objets comme des roulements, la netteté de l'image est beaucoup plus importante. Plus l'élément à mesurer est petit, plus l'image devra être nette et précise. A partir de 320x240 pixels, les éléments les plus fins seront plus clairement visibles.

Sensibilité thermique

La sensibilité thermique est également un élément important. Pour une utilisation industrielle, il est rarement important de connaître la température de surface avec précision, mais il faut pouvoir déceler les différences et les écarts de valeurs. Si quelque chose chauffe anormalement, vous devez pouvoir le repérer aussi rapidement que possible afin de pouvoir régler le problème préventivement. Si la caméra a par exemple une sensibilité thermique de 0,1 degré, la caméra affichera une couleur différente à chaque différence d'1/10 de degré. Cette variation de couleur est en effet minime, mais remarquable.

"La caméra idéale sera différente en fonction de chaque application."

PORTÉE

Lors de l'achat d'une caméra, la portée est également une caractéristique à prendre en compte. Certaines caméras ont une portée jusqu'à 300 degrés Celsius, d'autres jusqu'à 600 degrés, et il existe même des modèles capables de monter jusqu'à 900 degrés, qui doivent être équipés d'une protection devant la lentille. La caméra idéale sera différente en fonction de chaque application. A l'achat d'une caméra thermique, le fournisseur propose souvent une formation en thermographie, pour apprendre à interpréter les images et aussi à distinguer les écarts de valeur par rapport aux valeurs moyennes.

 

UTILISER LES CAMÉRAS POUR GÉRER LA LUBRIFICATION DES ROULEMENTS

Les caméras d'imagerie thermique sont utilisées pour toutes sortes d'inspection. Elles peuvent également servir d'accessoire pour l'inspection des roulements et des lubrifiants. Il suffit de d'abord mesurer la température du lubrifiant. Si elle est trop élevée, il va se détériorer plus rapidement que ce qu'a annoncé le fournisseur. Il est particulièrement difficile d'estimer à quelle vitesse il va se détériorer.

Warmtebeeldcamera thermografieToutefois, la lubrification va être moins efficace et la structure risque de surchauffer plus souvent et de s'user plus rapidement. Souvent, les machines sont équipées d'un système d'amortissement des vibrations afin de déterminer le niveau et le spectre de vibrations pour pouvoir estimer la progression du processus d'usure. Si l'on mesure le niveau de vibrations, on repère un risque de panne à un stade très tardif. La caméra thermique offre une alternative pratique qui permet de détecter plus tôt un problème. Si l'appareil est utilisé toujours dans les mêmes conditions, la température ne doit pas changer. Si un utilisateur travaille sur plusieurs machines, cela vaut la peine de les scanner et de déterminer une température moyenne et une échelle de température pour toutes les machines. En cas de répartition normale, les températures resteront autour de la moyenne et en trois fois, elles resteront dans la variation standard pour différentes machines comparables dans des conditions comparables. Si une valeur de température s'en écarte, c'est qu'il y a un problème. La plupart du temps, les machines sont protégées derrière un écran et il n'est pas possible de mesurer la bonne température. Dans ce cas spécifique, il faudra utiliser d'autres outils d'analyse comme un analyseur ou un mesureur de vibrations, et prévoir une inspection plus régulière.