Thermographie Infrarouge

1. Faculté des
sciences de
Sfax
Thermographie
Réaliser par:
SUISSI Achref
2019/2020

2. Thermographie Faculté des sciences de Sfax
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Sommaire
I. Introduction ..............................................................................................................................................................3
II. Principe de fonctionnement .....................................................................................................................................3
1. La thermographie..................................................................................................................................................3
2. La thermographie infrarouge active .....................................................................................................................3
III. Domaine d’application..........................................................................................................................................4
1. Dans l’industrie .....................................................................................................................................................5
2. Bâtiments..............................................................................................................................................................5
3. Agriculture.............................................................................................................................................................5
4. CONTRÔLE NON DESTRUCTIF ...............................................................................................................................6
IV. Les normes de la thermographie ..........................................................................................................................6
1. Les normes internationales...................................................................................................................................6
2. Autres normes.......................................................................................................................................................8
V. Les avantages et les inconvénients...........................................................................................................................8

3. Thermographie Faculté des sciences de Sfax
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Thermographie
I. Introduction
La thermographie ou thermographie infrarouge est une technique permettant d’obtenir une image
thermique d’une scène par analyse des infrarouges via un équipement qui détecte l’énergie IR émis par un
objet et de la convertir en température et de la présenter sous forme d’image radiométrique de la
distribution de température. L’image obtenue est appelée thermogramme. L’association française de la
normalisation « AFNOR » définie la thermographie comme la technique permettant d’obtenir l’image d’un
objet étudié grâce à l’infrarouge. On obtient par cette analyse un thermogramme.
II. Principe de fonctionnement
1. La thermographie
Elle permet d’obtenir, au moyen d’une caméra thermique, une carte de luminance de la scène
thermique observée dans le domaine spectral de l’infrarouge. Grâce à la caméra thermique, une image
thermique est donc obtenue d’une scène thermique. La technologie interne de la caméra et les programmes
intégrés permettent de rendre ce
rayonnement visible au travers d’une image
reconstituée. L’opération de transcription
de température permettra alors d’obtenir
un thermogramme. Un tel essai est non
destructif, rapide, simple à mettre en œuvre
et sans contact avec l’objet visé (sans
perturbation). Le contrôle de pièce par
mesure de température permet une
observation des effets thermiques de
surface. Ce type de contrôle est
classiquement utilisé pour le contrôle des
installations électriques ainsi que celui de
l’isolation thermique des bâtiments.
2. La thermographie infrarouge active
La thermographie infrarouge (IT – infrared/thermal testing) est une méthode d’essai
non destructif basée sur la mesure des températures de surface qui met
essentiellement en œuvre les transferts de chaleur par conduction et rayonnement
thermiques.
Figure 1:Contrôle d’un moyeu de roue forgé avec excitation par induction

4. Thermographie Faculté des sciences de Sfax
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Toutefois, pour des applications END, où généralement le composant à contrôler ne génère pas
spontanément de la chaleur, une alternative existe qui consiste à lui apporter une stimulation thermique
extérieure bien maîtrisée afin de provoquer l’apparition d’un gradient de température. Cette technique,
appelée thermographie infrarouge active, consiste à chauffer de manière contrôlée la surface du matériau
inspecté et à mesurer l’évolution de température résultante grâce à une caméra infrarouge. Dans le cas de
pièces défectueuses, l’analyse de la séquence d’images permet de mettre en évidence des discontinuités
dans la propagation de la chaleur. Celles-ci peuvent être dues par exemple à un délaminage, une fissure ou
une infiltration d’eau. Une telle technique présente l’avantage d’être non destructive, sans contact, rapide,
modulable et facilement personnalisable en fonction des besoins.
Figure 2:Principe de la thermographie infrarouge active
Nous cherchons donc à observer une modification de la propagation du flux de chaleur dans la pièce à
contrôler, ce qui se traduit par un contraste sur les thermogrammes. En fonction du matériau à analyser, de
son épaisseur, de la nature et de la taille du défaut recherché, différentes sources d’excitation sont utilisées
afin d’échauffer la pièce à contrôler.
III. Domaine d’application
La thermographie peut apporter de nombreux services dans différents domaines, l’image thermique
faisant ressortir les différences de températures par de contrastes de couleurs.
Les caméras thermiques détectent rapidement et avec fiabilité toutes les anomalies, points faibles et
dommages lors des activités de maintenance industrielle, de contrôle de production, de recherche et de
développement. Les matériaux et composants sont parfaitement contrôlés, sans la moindre destruction,
grâce à un procédé d’imagerie. Les problèmes sont détectés sans contact avant la panne ou tout risque
d’incendie. D’autres méthodes seraient intrusives ou destructives alors qu’avec une caméra thermique,
l’analyse est visuelle et rapide.

5. Thermographie Faculté des sciences de Sfax
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Figure 3: Spectre infrarouge
1. Dans l’industrie
La thermographie a fait ses preuves en tant qu’outil de maintenance préventive, pour contrôler tant
les installations mécaniques qu’électriques ou les processus de production. En matière de recherche et
développement, les caméras thermiques sont également utilisées pour le contrôle de composants
microélectroniques. Contrôle des installations électriques, électromécaniques, hydrauliques, frigorifiques…..
Figure 4:Assistance lors des travaux préventifs de maintenance mécanique
2. Bâtiments
Dans le but de consommer moins d’énergie et donc de payer moins cher, l’analyse thermographique
et la méthode la plus simple et la plus directe pour identifier et mettre en évidence les défauts des
bâtiments… Contrôle thermique des infiltrations et de l’isolation (société de gestion immobilière,
hôpitaux,…)
3. Agriculture
La thermographie par drone permet de faciliter la recherche agronomique et le contrôle des cultures,
viticulture notamment pour la détection du stress hydrique, d’affections spécifiques de végétaux. En effet,
la captation thermographique par drone permet de faire avancer la recherche grâce aux études et analyses

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expérimentales réalisée par les ingénieurs agronomes des instituts et laboratoires de recherche
agronomique.
4. CONTRÔLE NON DESTRUCTIF
La thermographie est utilisée en contrôle non destructif depuis une quinzaine d’années, en effet, elle
permet de détecter les défauts de types résistifs dans un matériau plan et d’estimer quantitativement ses
caractéristiques.
IV. Les normes de la thermographie
1. Les normes internationales
ISO/AWI 18251-2 Essais non destructifs –
Thermographie infrarouge –
Partie 2 : Méthode d’essai des
performances intégrées
ISO / TC 135/ SC 8 Essai thermographiques
ISO 10878 :2013 Essai non destructif –
Thermographie infrarouge –
Vocabulaire
L’ISO 10878 :2013 définit les termes utilisés en
thermographie infrarouge pour les essais non
destructifs et constitue une base commune
pour une utilisation générale standard.
ISO 18251-1 : 2017 Essai non destructifs –
Thermographie infrarouge –
Partie 1 Caractéristiques de
système et des équipements
L’ISO 18251-1 : 2017 décrit les composants
principaux et leurs caractéristiques,
constituant un système d’imagerie infrarouge
(IR) et les équipements associés utilisés dans
les essais non destructifs. Il vise également à
aider l’utilisateur à choisir un système
approprie pour une tache de mesure
particulière.
Objectif, détecteur, processeur d’image,
afficher, source de stimulation thermique,
accessoire
ISO 18434-1 : 2008 Surveillance et diagnostic de
l’état des machines –
Thermographie – Partie 1 :
Procédures générales
ISO 18434-1 : 2008 fournit une introduction à
l’application de la thermographie infrarouge
(IR) à la surveillance et au diagnostic de l’état
des machines, les machines englobent les
auxiliaires des machines tels que les vannes, les
machines fluide et à l’électricité, ainsi que les
échangeurs de chaleurs associés à la machine.
De plus les applications IR relatives à
l’évaluation de la performance des machines
sont abordées.

7. Thermographie Faculté des sciences de Sfax
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ISO 18434-2 : 2019 Surveillance et diagnostic d’état
des systèmes de machines –
Thermographie –Partie 2 :
Interprétation de l’image et
diagnostic
Ce document est destiné à :
- Fournir des conseils sur l’établissement
de critères d’évaluation de la gravité
des anomalies identifiées par l’IRT ;
- Décrit les méthodes et les exigences
relatives à la thermographie des
systèmes de la machine, y compris les
recommandations de sécurité ;
ISO 18436-7 :2014 Surveillance et diagnostic des
machines – Exigences relatives à
la qualification et à l’évaluation
du personnel – partie 7 :
thermographie
Cette norme spécifie les exigences de
qualification et d’évaluation de personnel
effectuant la surveillance et le diagnostic de
l’état des machines par thermographie
infrarouge.
ISO 9712 : 2012 Essai non destructifs et
certification du personnel END
La présente norme internationale spécifie les
exigences relatives aux principes de
qualification et de certification du personnel
effectuant des essais non destructifs
industriels.
Le système spécifie dans la présente Norme
internationales peut également s’appliqué à
d’autres méthodes de CND ou à De nouvelles
techniques faisant parties d’une méthode de
CND établie …
La certification couvre la maitrise d’une ou
plusieurs des méthodes suivantes : essai
d’émission acoustique, essais par courant de
Foucault, test thermographique infrarouge,
essais d’étanchéité,….
ISO/TS 25107 : 2019 Essai non destructifs –
Programmes de formation en
END
Ce document annonce les exigences et les
recommandations relatives aux programmes
de formation en essai non destructifs (END)
ISO/CD 22290 Test non destructif – Test
thermographie infrarouge –
Principes générales
ISO 10880 : 2017 Essais non destructifs – Essais
thermographiques infrarouge
ISO 6781-3 :2015 Performances des bâtiments –
détection d’irrégularités de
chaleur, air et humidité dans les
bâtiments par des méthodes
Cette norme spécifie les qualifications et
compétences requises pour le personnel qui
réalise des études thermographiques de
bâtiments, interpréter les données issues des

8. Thermographie Faculté des sciences de Sfax
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infrarouges – Partie 3 :
Qualification des opérateurs de
l’équipement, des analystes de
données et des rédacteurs de
rapports
études thermographiques et établit des
rapports sur la base de résultats des études.
2. Autres normes
NF A 09-420 Essais non destructifs – Thermographie infrarouge –
Caractérisation de l’appareillage
NF A 09-421 Essais non destructifs – Thermographie infrarouge – Méthodes de
caractérisation de l’appareillage
NF A 09-400 Essais non destructifs – Thermographie infrarouge – Vocabulaire
relatif à la caractérisation de l’appareillage
V. Les avantages et les inconvénients
Avantages Inconvénients
 Mesure sans contact / à distance – l’opérateur n’est pas
exposé au danger
 Gain de temps- ne nécessite pas d’arrêt de production,
n’affecte pas l’activité de l’objet contrôlé
 Multidimensionnel : comparaison possible entre 2 ou
plusieurs milliers de points sur la même image
 Aide de compréhension : grâce à l’image vous savez à quel
endroit porter votre attention
 Mesurer en temps réel : thermogramme générer à la
vitesse de la lumière
 Prédiction de défauts : les échauffements signes de
défaillances annoncées sont visibles au plus tôt.
 Nécessite du matériel spécifique et
onéreux : attention à la caméra low
cost
 Risque d’erreurs : nécessite un
opérateur compétant et formé