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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:
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- 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
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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 :
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- Détecter des défauts internes dans les matériaux
- Mesurer des couches et des jeux d’assemblages
- Caractériser les propriétés physiques des matériaux
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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 :
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- 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
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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
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- 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
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Santé matière
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- 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
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Mesure d’épaisseurs
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- 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
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Caractérisation des propriétés physiques
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- 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
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Inspection des structures endommagées
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- 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
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Avantages vs autres procédés de CND
Ces techniques présentent plusieurs avantages significatifs par rapport aux autres méthodes de contrôle non destructif:
Rapidité d’analyse
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- 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
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Capacité d’automatisation et de robotisation
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- 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
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Mobilité
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- Équipements mobiles pour des inspections sur site
- Flexibilité d’utilisation dans divers environnements industriels
- Possibilité d’inspection à distance pour les zones dangereuses
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Multi-matériaux
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- 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
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Multi-échelles
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- 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
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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


