Applications mécaniques des caméras thermiques
Les caméras thermiques deviennent de plus en plus courantes en tant qu’outils de maintenance fixes ou portables utilisés dans les applications mécaniques. Le fonctionnement interne des machines est souvent vital pour la continuité et l’efficacité de leur fonctionnement. La caméra thermique est un excellent outil pour évaluer l’efficacité globale des composants mécaniques et s’assurer qu’aucun problème ne survient, ce qui pourrait s’avérer extrêmement complexe pour une entreprise qui dépend d’un fonctionnement mécanique.

Comment les caméras thermiques sont-elles utilisées dans l’évaluation mécanique ?
Lorsqu’une machine fonctionne, elle utilise et génère des formes d’énergie. Le plus souvent, le facteur énergétique qui alimente la machine est l’électricité (bien que d’autres sources d’énergie telles que l’énergie hydraulique ou l’énergie solaire puissent également être utilisées) et c’est cet apport qui permet à la machine de fonctionner et de se déplacer. Lorsqu’une machine se déplace, elle produit à son tour une autre forme d’énergie sous forme de chaleur, qui peut être soit extrêmement chaude, soit presque négligeable, en fonction de l’application en question.

Ce dégagement de chaleur est connu sous le nom d’émissivité et constitue une forme de rayonnement infrarouge. Une caméra thermique est capable de capter cette émissivité et utilise des algorithmes complexes pour détecter la chaleur et la convertir en une image visible qui montre comment la chaleur est distribuée.

Mais quel est l’intérêt d’une telle démarche ? Tout d’abord, nos yeux sont totalement incapables de détecter les rayonnements infrarouges. Il est présent tout autour de nous au quotidien, mais il ne fait pas partie du spectre lumineux que nous pouvons voir. En termes d’utilisation dans les opérations mécaniques, la détection de la chaleur dégagée par les machines permet à un géomètre de vérifier en un coup d’œil que les machines dégagent la bonne quantité de chaleur. Si des températures extrêmes apparaissent sur une image thermique, cela signifie généralement que quelque chose ne va pas et que des quantités excessives d’énergie sont gaspillées sous forme de chaleur. Les caméras thermiques permettent à l’utilisateur de détecter facilement les problèmes avant qu’ils ne deviennent problématiques et des mesures peuvent être prises pour réparer les composants endommagés bien avant qu’ils n’aient une chance de tomber en panne.

Améliorer votre programme de maintenance
La caméra thermique est un outil absolument essentiel pour les programmes de maintenance.

La maintenance peut être un processus long, ardu et extrêmement complexe. Si vous travaillez dans des environnements plus vastes où une maintenance régulière est essentielle, il se peut même que les machines évaluées doivent être mises hors tension pendant la maintenance, ce qui entraîne une baisse de la rentabilité en raison de l’impossibilité d’utiliser la machine.

Une caméra thermique est capable de résoudre ce problème en permettant de tester les machines sans avoir à les mettre hors tension. La prise d’images thermiques ne nécessite absolument aucun contact avec la zone testée. Il est donc possible de prendre rapidement une photo thermique d’une machine en fonctionnement et d’évaluer si l’un de ses composants dégage des niveaux de chaleur excessifs (ce qui signifie généralement qu’il y a un problème au niveau du composant). D’innombrables entreprises dans le monde adoptent désormais cette approche dans le cadre de leurs procédures de maintenance et en récoltent les fruits.

Fenêtres IR
Les fenêtres infrarouges (IR) sont un outil utile pour tester des applications à l’intérieur desquelles il n’est pas facile d’effectuer des tests en toute sécurité. La fenêtre est installée à l’avant d’une application – par exemple un panneau électrique – et est conçue pour être utilisée avec une caméra thermique afin de permettre des mesures des composants internes à l’intérieur du panneau pendant que le système est encore opérationnel.

Si vous pointez une caméra thermique sur une vitre classique, vous ne pourrez rien voir à l’extérieur. Vous pourrez peut-être voir votre propre reflet sous forme d’image thermique (en raison de la lumière infrarouge qui rebondit sur la vitre), mais il est généralement impossible de voir à travers le verre à l’aide d’une caméra thermique. Les fenêtres IR sont conçues pour contrecarrer cet effet et permettre à l’utilisateur de voir facilement à travers la vitre pour tester en toute sécurité l’intérieur de l’application, ce qui n’aurait pas été le cas autrement.

Il est ainsi facile d’examiner le fonctionnement interne du système et de repérer la chaleur excessive dégagée par les composants à l’intérieur de l’unité. Si l’unité était mise hors tension et ouverte, il serait beaucoup plus difficile de savoir si un composant surchauffe ; il est beaucoup plus facile de tester le système lorsqu’il est sous tension.

Le JNARDDC aide l’industrie indienne de l’aluminium à économiser de l’énergie et à optimiser le processus de production grâce aux caméras thermiques.
Les caméras thermiques sont une technologie très appréciée dans l’industrie de l’aluminium. En Inde, l’institut JNARDDC utilise des caméras thermiques pour aider les entreprises de production d’aluminium du pays à économiser de l’énergie et à détecter les défauts à un stade très précoce.

L’aluminium est le deuxième élément métallique le plus abondant dans la croûte terrestre après le silicium. Il est produit en quantités commerciales depuis 1886. C’est le deuxième métal le plus utilisé au monde. Les nombreuses propriétés et qualités de l’aluminium expliquent la magie qui entoure ce métal et la raison pour laquelle sa popularité ne cesse de croître parmi les nouveaux concepteurs de produits qui ne cessent d’enrichir sa gamme d’applications déjà très large.

Suivi de la production d’aluminium

La production d’aluminium est un processus qui consomme beaucoup d’énergie et l’économie d’énergie à chaque étape du processus de production est l’objectif principal des ingénieurs et des concepteurs de processus. La thermographie infrarouge a joué un rôle important dans la maintenance prédictive de ces processus en termes de temps et d’argent. La maintenance prédictive au moyen de l’imagerie thermique a également permis d’effectuer des interventions opportunes de détection des défauts et de programmer la maintenance des équipements.

La surveillance d’un processus de production est bien sûr plus efficace lorsque les processus sont en cours. C’est dans le cadre de cette « surveillance en ligne » que l’imagerie thermique peut réellement montrer sa valeur. De légères variations de température sur une surface indiquent la présence de composants défectueux, tels que des contacts électriques en cours de dégradation. Mais la thermographie peut également être utilisée avec succès pour inspecter les conduits de four, les cavaliers d’isolateur de bus, les boîtiers, les chambres de chauffe ou les réservoirs.

Détection précoce des défauts

La thermographie infrarouge s’est révélée être un outil efficace et bénéfique pour l’industrie, car elle permet aux responsables de la production de programmer leurs routines de maintenance bien avant qu’une situation critique ne se produise. Cela permet de gagner un temps précieux et de réduire considérablement les temps d’arrêt de la production. Les programmes de maintenance prédictive aident l’industrie à organiser les outils et les pièces de rechange pour les réparations à temps. Qu’il s’agisse de joints de cour de commutation, de transformateurs de courant, d’isolation de turbines, de pompes, de moteurs, de points chauds dans les fours, etc., tous ces éléments peuvent être examinés à l’aide de caméras thermiques afin de détecter rapidement les défauts.

Grâce aux caméras thermiques et à d’autres dispositifs de mesure de la chaleur tels que les fluxmètres de chaleur, il est également possible de découvrir l’entartrage, les dépôts indésirables dans les pipelines, les unités de stockage et de traitement. Les caméras thermiques permettent d’estimer l’épaisseur des dépôts et de prendre les mesures correctives qui s’imposent.

Centre d’excellence indien

Le centre indien Jawaharlal Nehru Aluminium Research Development and Design Centre (JNARDDC) utilise des caméras thermiques depuis des années. Situé à Nagpur, en Inde, l’institut a été créé en 1989 et est pleinement opérationnel depuis 1996. Le JNARDDC est un centre d’excellence reconnu dans l’industrie indienne de l’aluminium. Outre la recherche, le centre offre également une variété de services de R&D, d’essais et de formation à l’industrie de l’aluminium.

Afin de mieux soutenir ses clients producteurs d’aluminium avec des services de haute qualité, le JNARDDC a décidé d’acheter des caméras thermiques FLIR en 2002. L’institut a bénéficié du soutien du distributeur local de FLIR, PCI Limited, situé à Mumbai, qui a recommandé au JNARDDC d’utiliser la caméra thermique professionnelle FLIR P660 à des fins de maintenance prédictive.

Fréquence d’inspection

En Inde, les entreprises de production d’aluminium n’effectuent généralement des inspections thermographiques que lorsque le besoin s’en fait sentir. D’autres effectuent des inspections annuelles ou semestrielles. L’arrivée de l’imagerie thermique dans les programmes de maintenance prédictive a suscité la volonté d’effectuer ces routines de maintenance plus fréquemment, car l’inspection à l’aide de caméras thermiques ne nécessite plus l’arrêt de la production.

La caméra thermique FLIR P660 est désormais fréquemment utilisée par l’équipe de M. Anupam Agnihotri, directeur et scientifique du JNARDDC, composée de M. S K Thokal (ingénieur électricien) et de M. N Warhadpande (ingénieur électronicien). Bien que l’institut soit enthousiaste quant à l’utilisation de la technologie FLIR, les clients étaient un peu hésitants au début.

« Les responsables des opérations étaient un peu hésitants au début de l’inspection, car ils pensaient que l’infrarouge était une sorte de rayon X qui leur permettait de voir à l’intérieur de l’équipement », commente M. Agnihotri. « D’autres pensaient que l’infrarouge était émis par la caméra et qu’il pouvait endommager l’équipement.

De telles conceptions sont révélatrices et typiques de la méconnaissance de la technologie de l’imagerie thermique. Heureusement, il a été facile pour FLIR Systems et son distributeur indien PCI Limited d’expliquer les nombreux avantages et le contexte de l’imagerie thermique. Après un bref programme de formation, les clients du JNARDDC ont été convaincus et ont compris l’importance de la surveillance en ligne des conditions grâce à l’imagerie thermique.

« Aujourd’hui, les responsables des opérations exigent de couvrir la zone problématique plus fréquemment que les autres zones », commente M. Agnihotri. « JNARDDC aide maintenant à la conception de programmes prédictifs pour un environnement d’usine sans pannes, avec l’aide du personnel de l’usine et de sa direction.