Les thermomètres à infrarouges (IR) sont utiles pour mesurer la température dans divers environnements industriels et cliniques. Ces appareils de mesure de température sans contact fonctionnent bien dans les cas où l'objet est fragile et dangereux à approcher, ou lorsque d'autres types de thermomètres ne sont pas pratiques.
Les thermomètres à infrarouges utilisent le concept du rayonnement infrarouge pour déterminer la température de surface des objets sans aucun contact physique. Découvrons ce qu'est le rayonnement infrarouge afin de mieux comprendre le fonctionnement des thermomètres à infrarouges.
Rayonnement infrarouge
Tout objet qui n'est pas à la température du Zéro absolu contient des atomes en mouvement. La vitesse de ce mouvement est directement liée à sa température. Plus la température est élevée, plus le mouvement des molécules est rapide. Ces molécules en mouvement émettent de l'énergie sous forme de rayonnement infrarouge.
La longueur d'onde de ce rayonnement est plus longue que celle de la lumière visible. Nous ne pouvons donc pas le voir à l'œil nu. Cependant, le rayonnement peut passer dans le spectre visible si l'objet devient trop chaud. Un métal chaud rougeoyant, voire parfois blanc, en est un exemple.
Même si nous ne pouvons pas voir le rayonnement infrarouge, nous pouvons le percevoir sous forme de chaleur. La chaleur que nous ressentons provenant du soleil, d'un radiateur ou d'un feu sont tous des exemples de rayonnement infrarouge. C'est cette chaleur que les thermomètres à infrarouges détectent pour mesurer la température des objets.
Fonctionnement des thermomètres à infrarouges
Tout comme la lumière visible, il est également possible de focaliser, de réfléchir ou d'absorber la lumière infrarouge. Les thermomètres à infrarouges utilisent une lentille pour focaliser la lumière infrarouge émise par l'objet sur un détecteur appelé thermopile.
La thermopile n'est rien d'autre qu'un ensemble de thermocouples connectés en série ou en parallèle. Lorsque le rayonnement infrarouge atteint la surface de la thermopile, il est absorbé et converti en chaleur. Une tension de sortie est produite proportionnellement à l'énergie infrarouge incidente. Le détecteur utilise cette sortie pour déterminer la température, qui s'affiche à l'écran.
Bien que l'ensemble de ce processus puisse sembler compliqué, il ne faut que quelques secondes au thermomètre infrarouge pour enregistrer la température et l'afficher dans l'unité de votre choix.
Facteurs à prendre en compte lors de la sélection d'un thermomètre à infrarouges
Précision
L'aspect le plus crucial de tout thermomètre est sa précision. Pour les thermomètres à infrarouges, la précision dépend de leur rapport distance/spot (rapport D/S). Ce rapport indique la distance maximale à partir de laquelle le thermomètre peut évaluer une surface spécifique. Par exemple, si vous devez mesurer la température de surface d'une zone de 4 pouces avec un thermomètre IR ayant un rapport D/S de 8:1, la distance maximale à partir de laquelle vous pouvez réaliser un enregistrement précis de la température sera de 32 pouces (8:1 x 4). Cela signifie qu'avec des rapports plus élevés, vous pouvez mesurer la température à une plus grande distance. Cependant, la surface augmentera également avec l'augmentation de la distance.
Émissivité
L'émissivité indique la quantité d'énergie infrarouge qu'un thermomètre peut émettre à un moment donné. Les thermomètres à infrarouges dont l'émissivité est proche de 1,00 peuvent lire plus de matériaux que ceux dont la valeur d'émissivité est inférieure. Choisissez un thermomètre à infrarouges doté d'un niveau d'émissivité réglable afin d'ajuster la quantité d'énergie infrarouge émise et de compenser l'énergie réfléchie par le matériau à mesurer.
Plage de température
La plage de température d'un thermomètre à infrarouges influe sur les tâches que vous pouvez effectuer avec celui-ci. Vous pouvez opter pour un thermomètre IR avec une large plage de température afin d'enregistrer divers processus à différentes températures. À l'inverse, un thermomètre à infrarouges avec une plage de température étroite est préférable lorsqu'une résolution plus élevée est nécessaire pour assurer un contrôle adéquat de la température d'un processus spécifique.
Reading Speed or Response Time
La vitesse de lecture correspond au temps nécessaire au thermomètre pour fournir une lecture précise après avoir lancé le processus de lecture. Ce facteur est essentiel lors de la mesure de la température d'un objet en mouvement ou dans les cas où les objets chauffent rapidement.
Conception
Les thermomètres IR industriels doivent avoir une conception robuste. Les thermomètres sans lentille et à lentille de Fresnel sont durables grâce à leur structure en polymère, qui les protège. En revanche, les thermomètres à lentille en mica, plus résistants, nécessitent une coque plus durable et une mallette de transport mise en œuvre dans leur conception afin d'éviter que la lentille ne se fissure.
Écran rétroéclairé
Un écran rétroéclairé facilite la lecture du thermomètre, même dans des conditions d'éclairage défavorables.
Garantie
La garantie est une fonctionnalité indispensable des thermomètres, car ils sont fragiles et peuvent même s'avérer défectueux. Les thermomètres sans lentille et les thermomètres à lentille de Fresnel sont moins chers que les thermomètres à lentille en mica, qui peuvent représenter un investissement assez important. Si vous achetez un thermomètre coûteux, optez pour un modèle couvert par la garantie du fabricant.
Les thermomètres à infrarouges sont indispensables pour mesurer la température d'une surface trop dangereuse et presque impossible à atteindre. Grâce à leur fonctionnement interne complexe, ces thermomètres donnent des résultats rapides et sont simples à utiliser. Cependant, avant de choisir un thermomètre à infrarouges, essayez de déterminer la plage de température et votre application. Veillez également à utiliser l'appareil correctement et au bon endroit pour obtenir des résultats précis.
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