La thermographie permet
la détection préventive des échauffements anormaux. Utilisée
initialement dans l'industrie de pointe, cette technique fait
son apparition dans les ASA en électricité et peut-être en
mécanique.
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__________La
thermographie _____
Transportons-nous dans la région
himalayenne à six mille kilomètres de la France... à une latitude
identique à celle du sud marocain. Il faut imaginer une région de
hautes montagnes où dans certaines vallées à plus de 4000 mètres
d'altitude les hommes arrivent à cultiver une unique céréale l'orge
!
La thermographie InfraRouge ?
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La thermographie infrarouge permet d'observer la chaleur
d'un objet : Tout objet chaud échange de la chaleur avec son
environnement plus froid :
- par contact, c'est la conduction,
- par circulation du fluide qui l'entoure et se met en
mouvement en étant réchauffé par l'objet, c'est la convection,
- par émission de rayons (ondes électromagnétiques) visibles
ou invisibles à l'œil nu : c'est la radiation.
C'est cette dernière que l'on observe en thermographie en
utilisant des outils qui permettent de visualiser le rayonnement
infrarouge à la surface d'un objet de façon instantanée et
sans le toucher. Cependant, le rayonnement est un phénomène
fortement influencé par la surface qui l'émet : un transformateur
peint en vert, un autre en blanc et une porte d'armoire en
plastique tous trois à la même température n'émettront pas
le même rayonnement.
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Réalisation d'une observation par Thermographie
IR ?
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Les bases
Aujourd'hui, des caméras spéciales permettent de mesurer
la température en plusieurs points d'une surface (un point
tous les 2.5mm environ). A chaque température ainsi mesurée
est attribuée une "fausse couleur" On visualise alors sur
un écran des points de couleur formant une image de l'objet
observé : les plages d'une même couleur sont à la même température.
On détecte ainsi des zones de surchauffe.
Les clefs de la qualité des observations
- Pour pouvoir déterminer précisément une température il
faut avant tout étalonner la caméra, ce que l'on fait à
l'aide d'un corps noir, outil qui n'émet aucun rayonnement
et dont on connaît la température.
- Les radiations émises dépendent de la surface observée
(matériaux, état…), il faut connaître ses caractéristiques
: son émissivité.
- L'opérateur doit veiller à éviter tous les parasites
(réflexion de rayons venant d'une autre source, fumée ou
particules volantes, et analyser des objets suffisamment
grands pour que plusieurs points de mesures soient réalisés
à leur surface (>2.5mm si on est à 2 m de distance).
- Il faut savoir détecter les variations de température
normales et celles signifiant une anomalie pour un fonctionnement
normal de l'objet observé : en effet, à 30 degrés de température
ambiante, la caméra permet de visualiser des variations
de température de surface de 0.1 °C ! La règle qui transforme
les températures en couleurs est fixée par l'opérateur qui
doit donc être un expert compétent sachant distinguer le
normal de l'anormal.
Exemple : Bornier ayant une connexion
déficiente
Photo R. Gouttebessis
 
Photo rayonnement InfraRouge
visualisé en noir (froid) et blanc (chaud)
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Témoignage
de Pascal Dusserre Technicien à L'ASA de Ventavon
"Dans le cadre des contrôles réglementaires de sécurité de
nos installations, l'entreprise certificatrice de nos installations
nous a proposé un contrôle des transformateurs, câbles, armoires
et tableaux de distribution électriques par thermographie
IR. Un premier contrôle en 99 a permis de détecter plusieurs
points de surchauffe et leurs causes (connexions mal serrées,
câblage en mauvais état…).
Après modification, un nouveau contrôle en 2000 a permis de
vérifier que les anomalies avaient été supprimées. D'après
cette expérience, nous suggérons de tester ainsi toute nouvelle
station pour vérifier la qualité des câbles, serrages et sertissages…Pour
les stations plus anciennes, nous envisageons de renouveler
un tel contrôle tous les 3-4 ans".
Quelques chiffres (à titre indicatif)
Un contrôle pour 7 stations de pompage (8 transformateurs
- 29 pompes) par un intervenant local les connaissant déjà
a nécessité 2 jours de mesures auxquels s'ajoute la réalisation
du rapport, pour un coût total de 8000 F environ.
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L'application à la maintenance
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En maintenance, la connaissance des vraies températures
n'est pas toujours nécessaire et on travaille souvent en relatif.
Deux diagnostics peuvent ainsi être faits :
- Recherche les points qui sont en surchauffe par rapport
à leur entourage.
- Réalisation d'images à pas de temps réguliers du même
objet avec les mêmes réglages de la caméra : on peut ainsi
observer des défauts en train d'apparaître en les comparant
à la situation précédente qui était correcte. Les thermogrammes
(images) associés aux conditions de prises de mesures (réglage
de la caméra et conditions de fonctionnement de l'objet
étudié) doivent donc être stockés comme références pour
les mesures suivantes.
La thermographie IR peut-être un outil d'aide à la maintenance
préventive. Elle permet de diagnostiquer certains défauts
et certaines dérives mais elle ne remplacera pas le suivi
classique des installations.
Cet article a été rédigé d'après le contenu d'une formation
organisée pour la Chambre d'Agriculture et l'Association des
ASA du Tarn en relation avec l'Ecole des Mines d'Albi.
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