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Découvrez les principes, applications et avantages de la thermographie infrarouge et les ondes térahertz pour le contrôle non destructif en milieu industriel.

Les principes du contrôle par thermographie et ondes térahertz

Thermographie passive

La thermographie passive consiste à observer, capturer et analyser les variations naturelles de température d’un objet ou d’une structure sans apport externe de chaleur. Cette méthode est particulièrement utile pour:

      • La détection de points chauds ou froids dans les installations ou les équipements en fonctionnement
      • L’inspection des environnements thermiques transitoires
      • La surveillance en temps réel de procédés exothermiques et endothermiques

La technique peut impliquer des caméras légères et des logiciels simples pour créer des rapports d’inspection en imagerie thermique, comme des systèmes plus avancés intégrant de nombreux paramètres à appréhender quand il s’agit de mesurer précisément des températures absolues ou analyser des phénomènes thermiques rapides et transitoires liés à des lois de comportements physiques.

 

Thermographie active

La thermographie active implique l’application d’une stimulation thermique externe à l’objet inspecté. Cette approche permet de :

      • Détecter des défauts internes dans les matériaux
      • Mesurer des couches et des jeux d’assemblages
      • Caractériser les propriétés physiques des matériaux

Les méthodes de stimulation impliquent un chauffage par tout type de production d’énergie : optique (lampes, laser), fluidique (Gaz/Liquide), mécanique (vibration), électrique, electromagnétique.

Une ou plusieurs caméras infrarouges capture(nt) les thermogrammes en surface durant les phases de chauffage et de refroidissement. Un défaut dans l’épaisseur modifie le comportement du gradient de température en surface.  

Des traitements logiciels des images et des données radiométriques permettent de révéler les hétérogénéités dans le système observé en corrélant la mesure physique spatiale et temporelle et un modèle numérique pour rendre la méthode quantitative et décisionnelle.

Ondes Térahertz

Les ondes térahertz font référence aux fréquences comprises entre les infrarouges et les micro-ondes.

Dans cette gamme la lumière peut traverser la matière donc « regarder » à l’intérieur des isolants thermiques, sans chauffe, ce qui en fait un moyen d’inspection très complémentaire aux infrarouges, et sans aucun effet ionisant. La technique est utilisée pour :

      • Mesurer des épaisseurs de couches de revêtement
      • Mesurer la teneur en eau, la densité massique des matériaux organiques et inorganiques
      • Analyser des gazs et caractériser des composites
      • Détecter des inclusions dans les isolants thermiques

La technique consiste à mesurer l’absorption du signal émis par une source d’ondes térahertz avec un capteur spécifique.

Les données collectées pendant un balayage de la zone permettent de générer l’imagerie 2D voire 3D.

Applications dans le domaine industriel

Ces techniques offrent une gamme variée d’applications industrielles :

Monitoring de procédés

      • Mesure de température sans contact et Contrôle continu en temps réel des procédés de fabrication
      • Contrôle de la qualité et détection de défauts en cours de fabrication
      • Optimisation des procédés de fabrication par l’analyse de données de production et Machine Learning

Santé matière

      • Détection de porosités et délaminages dans les épaisseurs
      • Contrôle de la qualité d’adhésion et de collage dans les multicouches
      • Localisation de fissures et manque de matière dans les soudures
      • Indication d’inclusions

Mesure d’épaisseurs

      • Contrôle non destructif de l’épaisseur des revêtements et de surmoulage
      • Mesure de l’épaisseur des parois des réservoirs polymères et métalliques
      • Mesure de profondeur de soudage ou de jeux d’assemblages

Caractérisation des propriétés physiques

      • Mesure des propriétés thermiques des matériaux
      • Évaluation des zones d’endommagement par cartographie des propriétés thermiques
      • Caractérisation des matériaux composites et des assemblages multi-matériaux

Inspection des structures endommagées

      • Détection de fissures et de délaminations dans les structures composites
      • Évaluation des dommages surfaciques causés par l’environnement d’exploitation
      • Contrôle de corrosion dans les structures et les tuyauteries métalliques

Avantages vs autres procédés de CND

Ces techniques présentent plusieurs avantages significatifs par rapport aux autres méthodes de contrôle non destructif:

Rapidité d’analyse

      • Inspection de grandes surfaces en un temps record
      • Résultats en temps réel pour une prise de décision immédiate
      • Réduction des temps d’arrêt de production pour les contrôles

Capacité d’automatisation et de robotisation

      • Intégration facile dans les lignes de production automatisées
      • Intégration possible sur machine et robot pour l’inspection de géométrie complexe
      • Analyse décisionnelle automatique des données par intelligence artificielle
      • Système d’alertes et de pilotage d’automates en aval du contrôle

Mobilité

      • Équipements mobiles pour des inspections sur site
      • Flexibilité d’utilisation dans divers environnements industriels
      • Possibilité d’inspection à distance pour les zones dangereuses

Multi-matériaux

      • Applicable à une large gamme de matériaux: métaux, composites, polymères, céramiques
      • Efficace pour l’inspection des assemblages multi-matériaux
      • Détection de défauts dans des matériaux traditionnellement difficiles à inspecter

Multi-échelles

      • Inspection de composants microscopiques en électronique
      • Analyse de grandes structures comme les éoliennes, les ailes d’avions, les coques de bateaux
      • Capacité à détecter des défauts de tailles micrométriques, millimétriques, centimétriques, métriques

9 dispositifs pour couvrir toutes les situations

01

Thermique pulsée

QNDT – FLASH

Banc Thermographie par excitation Flash

02

Thermique modulée

QNDT – LOCK-IN

Banc Thermographie par Halogène

03

Balayage laser

QNDT – FLYINGSPOT

Banc Thermographie par excitation Laser

04

Ondes Radar

QNDT – THZ

Banc Spectroscopie Térahertz

05

Scanner 3D

QNDT – MULTISPECTRAL

Banc Tomographie Multispectrale

06

Monitoring

QNDT – ABSOLUTE TEMPERATURE

Banc de mesure Température Absolue 

07

Induction

QNDT – INDUCTION

Banc Thermographie par excitation électromagnétique

08

AirFlow

QNDT – AIRFLOW

Banc Thermographie par excitation fluidique

09

Ondes acoustiques

QNDT – ULTRASONIC

Banc Thermographie par excitation vibratoire