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Comment étalonner une caméra thermique

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L'étalonnage d'une caméra thermique commence par la comparaison des mesures de température de la caméra avec des températures de référence connues. Si nécessaire, la réponse de mesure de la caméra peut ensuite être ajustée afin de réduire les erreurs de mesure. L'étalonnage professionnel, quant à lui,

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L'étalonnage d'une caméra thermique commence par la comparaison des mesures de température de la caméra avec des températures de référence connues. Si nécessaire, la réponse de mesure de la caméra peut ensuite être ajustée afin de réduire les erreurs de mesure. L'étalonnage professionnel utilise généralement une source de corps noir contrôlée comme référence, car celle-ci est stable, uniforme et adaptée à la plage de mesure de la caméra.

La méthode à adopter dépend de la caméra et du résultat recherché. Un contrôle de précision contrôlé permet de vérifier dans quelle mesure les mesures de la caméra correspondent aux températures de référence connues, tandis qu’un ajustement modifie la réponse de mesure de la caméra afin de réduire les erreurs. Les travaux nécessitant un certificat officiel ou une traçabilité documentée par rapport à des normes de mesure reconnues peuvent requérir l’intervention du fabricant ou d’un laboratoire d’étalonnage agréé.

Un ouvrier industriel utilisant une caméra thermique Raythink pour inspecter une tuyauterie en extérieur
Fonctionnement de l'étalonnage d'une caméra thermique
Une caméra thermique radiométrique détecte l'énergie infrarouge et utilise des données d'étalonnage pour convertir ce signal en une température affichée. Son résultat dépend également du détecteur, de l'objectif, de la plage de mesure, de la mise au point et des corrections appliquées à la scène.

Lors de l’étalonnage, la caméra observe une source de référence à une ou plusieurs températures connues. La réponse de la caméra est mise en relation avec ces points de référence, puis ses mesures sont vérifiées à des températures prévues et, si nécessaire, à différents emplacements ou selon différentes configurations de l’image. Une seule comparaison ne permet donc pas d’établir les performances de la caméra sur l’ensemble de sa plage de mesure, avec chaque objectif ou à chaque position de l’image.

On utilise couramment un corps noir, car il fournit une cible infrarouge contrôlée dont les caractéristiques sont documentées. Le réglage du contrôleur ne constitue toutefois pas à lui seul l’intégralité de la référence. La valeur attribuée à la source, sa stabilité, son uniformité, son ouverture, son émissivité effective et son état d’étalonnage influencent tous la comparaison.

Avant d’effectuer des mesures, laissez l’équipement atteindre l’état de fonctionnement requis par sa documentation, réglez la mise au point de la caméra sur le corps noir, sélectionnez la plage de mesure souhaitée et assurez-vous que la source couvre correctement la zone de mesure. Réglez l’émissivité, la température réfléchie, la température ambiante, la transmittance atmosphérique et la distance conformément à la méthode de mesure. Ces paramètres doivent être déterminés avant la mesure plutôt que modifiés après coup pour forcer les relevés à correspondre à la référence.

Comment les caméras thermiques Raythink s’intègrent dans le processus
Le guide de Raythink sur l’émissivité en imagerie thermique explique que les caméras thermiques infrarouges sont étalonnées avant de quitter l’usine et que les données d’étalonnage peuvent varier en fonction de la bande de fréquences de réponse et de la conception de la caméra. La portée pratique dépend toujours du modèle, de l’objectif, de la portée, du micrologiciel et de la tâche de mesure prévue.

La documentation fournie avec un produit donné peut également mentionner ses justificatifs d’étalonnage. Par exemple, le manuel d’utilisation de la série EX10 indique que le certificat d’étalonnage fait partie du contenu de l’emballage des modèles EX10 et EX10 Pro. La documentation relative à l’étalonnage peut également varier selon les produits ; il convient donc de vérifier le modèle et la configuration spécifiques pour déterminer quelle documentation est fournie et ce qu’elle couvre.

Raythink fournit également le logiciel d’analyse de température TI Studio pour les caméras industrielles de mesure de température compatibles.

TI Studio PC Client
Étalonnage secondaire en option dans TI Studio
Le manuel d’utilisation de TI Studio décrit l’étalonnage secondaire comme un moyen de réétalonner la précision de mesure de la température d’un appareil. Il mentionne deux options : l’étalonnage à cible unique et l’étalonnage à double cible.

Les étapes de base dans TI Studio sont les suivantes :

Connectez l’appareil et ouvrez sa configuration dans TI Studio.
Accédez à Paramètres avancés → Étalonnage secondaire.
Utilisez l’étalonnage à cible unique ou l’étalonnage à double cible spécifié pour l’appareil dans sa procédure ou par le support technique de Raythink.
Saisissez la température du corps noir.
Sélectionnez « Étalonner », puis « Appliquer ».
Vérifiez le résultat aux points de contrôle prévus et enregistrez les mesures avant et après.
Le manuel ne fournit pas de méthode universelle ni d’ensemble de températures cibles. Avant d’appliquer une modification — ou de sélectionner « Effacer », qui supprime le réglage actuel —, vérifiez avec soin la méthode, les points de corps noir, la plage de mesure et la procédure de récupération pour le modèle de caméra, et contactez le support technique de Raythink pour obtenir de l’aide

Contrôles de précision, NUC et étalonnage professionnel
Plusieurs opérations de la caméra peuvent être décrites de manière informelle comme des « étalonnages », mais elles remplissent des fonctions différentes.

Opération Objectif pratique Utilisation appropriée
Étalonnage de l’obturateur ou NUC Compense la réponse non uniforme du détecteur et assure la cohérence de l’image. Exécutez-le conformément aux instructions de la documentation de l’appareil ; il ne s’agit pas d’un étalonnage par référence de température
Étalonnage secondaire Réajuste la précision de la mesure de température via TI Studio à l’aide d’une entrée de corps noir. À n’utiliser qu’après avoir vérifié que cette fonction est disponible pour le modèle de caméra, ainsi que la méthode requise et les températures de référence
Vérification contrôlée : compare les mesures de la caméra à des valeurs de référence appropriées à des points et dans des conditions sélectionnés. À utiliser pour vérifier les performances et consigner si une exigence définie est respectée
Étalonnage d’usine ou professionnel : établit et documente les résultats d’étalonnage à l’aide de l’équipement, de la procédure et de la chaîne de référence appropriés À utiliser lorsqu’une preuve formelle, un certificat, une réparation ou un réglage plus approfondi est requis
L’étalonnage de l’obturateur ou le NUC peuvent améliorer l’uniformité de l’image, mais ils ne permettent pas de déterminer si la température indiquée correspond à une référence connue. Le guide de Raythink sur les facteurs affectant la précision de l’imagerie thermique fournit davantage d’informations sur la mise au point, les paramètres de mesure et le NUC.

Quelle est la précision de l’imagerie thermique ?
Peut-on étalonner soi-même une caméra thermique ?
Un utilisateur industriel peut effectuer un contrôle contrôlé du corps noir lorsque l’équipe dispose d’une source de référence appropriée, d’une méthode définie et d’un personnel formé capable d’évaluer le résultat par rapport à une limite d’acceptation définie. Le réglage des données d’étalonnage doit toutefois suivre la procédure documentée pour le modèle exact de caméra ou les consignes du fabricant.

Faites appel au fabricant ou à un professionnel lorsque la méthode de réglage correcte n’est pas claire, que l’état actuel de l’étalonnage est inconnu, que les relevés restent en dehors des critères d’acceptation, ou que le travail nécessite un certificat officiel ou une traçabilité.

Veillez également à séparer l’étalonnage de la configuration de mesure. L’émissivité, la température réfléchie, la distance et les paramètres atmosphériques décrivent les conditions de mesure et peuvent modifier la température affichée. Définissez-les conformément à la méthode documentée avant de comparer la caméra au corps noir.

Vérification du résultat après l’étalonnage
Le fait d’avoir effectué un réglage d’étalonnage ne prouve pas en soi que la caméra répond à la précision requise. Vérifiez le résultat séparément dans des conditions contrôlées.

À chaque température de vérification prévue, enregistrez la valeur de référence du corps noir, l’indication de la caméra, la zone de mesure, la portée, l’objectif, les réglages, la distance, les conditions environnementales et l’heure. Conservez les relevés d’origine ainsi que le résultat obtenu après l’étalonnage. Une simple différence d’indication peut être consignée de manière systématique comme suit :

Différence observée = indication de la caméra − valeur de référence

Comparez ce résultat aux critères d’acceptation définis avant l’essai. Un résultat satisfaisant à un point de vérification ne garantit pas les performances à d’autres températures ou dans d’autres configurations. Si les relevés restent instables, vérifiez la stabilité du corps noir, la mise au point, la couverture de la source, la sélection de la plage et les paramètres de correction. Si un écart récurrent persiste, conservez les preuves et demandez une révision spécifique au modèle plutôt que de modifier à plusieurs reprises les valeurs d’étalonnage.

Ce que peut vous révéler un certificat d’étalonnage
Un certificat d’étalonnage relie les résultats communiqués à un appareil spécifique, à une date d’étalonnage, à une méthode, à un système de référence et à un champ d’application de l’étalonnage. En fonction du service et du certificat, il peut identifier l’objectif ou la configuration, les points de température testés, l’équipement de référence, les résultats de mesure, les corrections, les conditions et l’incertitude.

Cela diffère d’une spécification de précision du produit. Une spécification décrit les performances attendues dans des conditions données ; un certificat consigne les résultats pour un appareil individuel et un champ d’application de l’étalonnage défini. Si des mesures traçables sont requises, vérifiez la chaîne de traçabilité, l’incertitude, les configurations couvertes et le champ d’application du certificat avant de choisir un service d’étalonnage.

À quelle fréquence une caméra thermique doit-elle être étalonnée ?
Il n’existe pas d’intervalle unique valable pour toutes les caméras thermiques et toutes les applications industrielles. Commencez par consulter la documentation du modèle actuel et toute exigence contractuelle, réglementaire ou relative au système qualité. Ensuite, tenez compte des éléments suivants :

la fréquence et l’intensité d’utilisation de la caméra ;
le transport, les chocs, le stockage et l’exposition aux conditions environnementales ;
les réparations ou les modifications importantes apportées à l’objectif, à la portée, au micrologiciel ou à la configuration ;
les résultats des étalonnages précédents et la dérive observée ; et
les résultats des contrôles de précision intermédiaires.
Une caméra utilisée pour une décision d’acceptation critique peut nécessiter un contrôle plus strict qu’une caméra servant uniquement à localiser des points chauds relatifs. Un choc, une réparation, une lecture anormale ou un écart persistant par rapport à une référence appropriée peuvent également déclencher un contrôle anticipé. Les recommandations de l’ILAC concernant les intervalles de réétalonnage considèrent également ces intervalles comme une décision fondée sur le risque, l’historique, l’utilisation et les contrôles intermédiaires, plutôt que comme une règle calendaire universelle.

Quand contacter Raythink
Contactez Raythink lorsque la procédure d’étalonnage ou de vérification appropriée pour le modèle de caméra n’est pas claire, lorsque la caméra présente toujours un écart par rapport à une référence appropriée, lorsque son état d’étalonnage est incertain ou lorsqu’une preuve formelle d’étalonnage est requise.

Pour un examen pertinent, veuillez fournir le modèle et le numéro de série de la caméra, l’objectif, le micrologiciel, la plage de mesure, les informations sur la source de référence, les conditions d’essai, les mesures avant et après, ainsi que les exigences en matière de certificat. Raythink pourra alors vous aider à déterminer la procédure appropriée de vérification, de réglage, de réparation ou d’étalonnage professionnel pour l’appareil et l’application concernés.

Contactez Raythink pour discuter des exigences d’étalonnage de votre caméra thermique.