Garfa Naguib Hacherez Sofiane Kheribi Ayman L imagerie Thermique et Infrarouge (Matière et forme) Dans quels domaines l imagerie thermique a-t-elle un rôle à jouer? TPE session 2013/2014 1
Sommaire I) Introduction II) Les domaines de l imagerie thermique III) Les types de caméras thermiques: -Les caméras refroidies -Les caméras non-refroidies IV) Les objectifs 2
I) Introduction Une caméra normale a besoin de lumière pour pouvoir obtenir une image. C est alors que, en 1958, l armée de Suède pris l initiative de créer une camera qui détecte de légère différence de température pour les reconvertir en une image thermique. Elle peut également voir dans l obscurité totale et n a donc pas besoin d une source de lumière. Elle permettait alors pour l armée de voir dans les zones et champ de bataille enfumé. C est en 1973 qu on vit peu à peu les premières caméras portables avec batterie dans le commerce. En 1997, on commence a commercialisé des caméras thermiques non-refroidis. www.wikipedia.fr www.statistiquesmondiales.com 3
La caméra thermique : C est un appareil équipé d un capteur infrarouge qui permet d avoir une image qui nous montre les ondes de chaleur émient par un corps grâce à la température de celui-ci. Ces images sont représentées avec une échelle de couleur variant du noir au blanc. Cette caméra est aussi appelée infrarouge avec une différence, elle est plus précise car plus sensible aux différences de températures mais également plus chère. Elle est surtout utilisée pour la thermographie. C est une technique qui permet de d obtenir une image grâce à l infrarouge. Il existe 2 types de caméra thermique : Les caméras refroidis Les caméras non refroidis 4
II) Les domaines de l imagerie thermique La caméra thermique utilise des différences très faibles de température pour les convertir en image, tandis qu une caméra normale a besoin d une lumière pour former une image. La caméra thermique peut servir dans différents domaines : -Secours aux personnes: Les pompiers pour rechercher des victimes pendant un incendie dans de grands bâtiments ou dans la forêt. Pour aussi détecter un feu de maison qui couvrirait les flammes. 5
-Protection civile: L armée et la police pour toutes les missions qui se déroule la nuit. En effet, elle permet de détecter un individu dans la toute sorte de situation, brouillard, pluie, neige etc. ou même retrouver un corps dans un hélicoptère. Elle permet également à la police de détecter des personnes à 20km dans l obscurité. Elle est surtout utilisée par la police pour les patrouilles de terre mais aussi par la douane. 6
-Immobilier: Dans le quotidien pour permettre, à toute personne, d inspecter les déperditions de chaleur de sa maison. Permet de voir certains affaiblissements au niveau de l isolation, pour l installation d un chauffage et voir la température des canalisations. De plus, elle est aussi utilisé pour la plomberie, le chauffage, tout ce qui est toiture, dans la menuiserie et la plâtrerie. Elle permet de voir les différentes anomalies de chez soi en fonction de la température de certaines pièces. Cependant, il est facile de tomber dans des pièges à cause de la circulation de l eau qui s écoule et s accumule dans les parois du bâtis et ainsi confondre avec une fuite d eau. Il faut aussi faire attention a quelques autres anomalie telle que les effets de coin car la chaleur passe souvent par les coins des murs. Les réflexions directes qui renvois l image de la caméra comme un miroir comme par exemple les vitres. 7
-Médical: La thermographie permet d observer les différences de température en fonction du temps et ainsi voir si des anomalies sont présente ou non dans le corps. Elle permet ainsi un contact indirect avec un patient et voir certaines tumeurs. Ensuite, elle est utilisé également dans le domaine vétérinaire, elle est plus facilement maniable et plus fiable au niveau de la mise en œuvre et ainsi trouver des maladies comme par exemple le virus épidémiques ou la grippe aviaire. 8
-Automobile : Elle permet de plus loin dans la nuit que les phares et donc anticiper les virages pour ainsi éviter les accidents. Elle évite également l éblouissement des phares en sens inverse et réduit considérablement le risque d accident. 9
III) Les types de caméras thermiques 1. La caméra thermique refroidie Ces caméras ont la spécialité de posséder un système cryogénique*, qui permet de faire baisser la température de manière très basse de environ -150. Cette baisse de température permet à cette caméra de détecter de très petites différences de température. La caméra refroidie se distingue par sa grande précisons mais est plus cher qu une caméra non refroidie. Elle sera surtout utilisée pour des courtes distances de de 5 kilomètres. Sinon on pourra observer une économie sur la caméra non refroidie. *La cryogénie est un système qui permet de faire refroidir toutes sortes de choses de manière très rapide en le plongeant dans de l azote liquide 10
2. La caméra thermique non-refroidie Les caméras thermique non-refroidie, à la différence de la refroidie ne possède pas de système cryogénique. C est-àdire que cette caméra est donc moins coûteuse mais aussi moins précise. Il est conseillé d utilisé ce type de caméra dans de grands espaces allant de 5km et +. On remarquera une certaine économie pour cette utilisation de grande distance. 11
3. Les objectifs Une caméra thermique est différente des caméras ordinaires, elle possède un objectif d une autre matière. Souvent, l objectif de celles-ci est constitué de sulfure de zinc, séléniure de zinc ou encore du germanium. Ces matières permettent d augmenter la transmission des longueurs d ondes émise par les caméras entre 8 et 15µm. 12