Qu'est-ce que l'émissivité en imagerie thermique ?

Qu'est-ce que l'"émissivité" ?Définition

L'émissivité est le rapport entre l'énergie rayonnée par un objet à une température donnée et l'énergie rayonnée par un corps noir à la même température. Elle est utilisée pour mesurer la capacité d'un objet à émettre de l'énergie infrarouge et est un paramètre crucial en thermographie infrarouge (imagerie thermique).

L'émissivité varie entre 0 et 1. Une valeur plus élevée indique une plus forte capacité de l'objet à rayonner de l'énergie infrarouge. Dans un scénario idéal, un corps noir a une émissivité de 1, ce qui signifie qu'il rayonne toute l'énergie possible. En réalité, l'émissivité des autres objets est généralement inférieure à 1.

Pour utiliser plus efficacement les caméras thermiques pour des mesures précises, en plus de comprendre le concept de base de l'émissivité des matériaux, nous devons également savoir ce qui détermine l'émissivité d'un objet. Ensuite, nous explorerons les facteurs qui affectent l'émissivité des matériaux.

Dans de nombreuses formules, l'émissivité est considérée comme une variable dépendante de la température, mais la manière spécifique dont l'émissivité change en fonction de la température n'est souvent pas explicitement mentionnée. Cela s'explique par le fait que la relation varie pour différents matériaux dans différentes plages de longueurs d'onde et de températures, ce qui rend difficile de la résumer quantitativement avec une expression analytique unique. Des expériences générales montrent que l'émissivité de la plupart des matériaux non métalliques diminue lorsque la température augmente. Inversement, l'émissivité de la plupart des métaux purs augmente approximativement proportionnellement à la température en Kelvin, et la constante de proportionnalité est liée à la résistivité du métal.

L'émissivité spectrale de la surface d'un objet change en fonction de la longueur d'onde. Dans la région infrarouge, l'émissivité spectrale de la plupart des objets diminue lorsque la longueur d'onde augmente. L'émissivité utilisée lors de la mesure de la température est la émissivité moyenne sur la bande de réponse du détecteur, et sa valeur dépend de cette bande.

Différents imageries thermiques infrarouges ont des bandes de réponse du détecteur différentes. Par conséquent, lors de la mesure de l'émissivité d'un même objet avec différents imageries thermiques, les résultats obtenus peuvent varier. Cependant, si leurs émissivités mesurées respectives sont utilisées pour corriger la température réelle de l'objet, les résultats devraient être les mêmes. C'est pourquoi chaque imagerie thermique infrarouge subit une calibration précise avant de sortir de l'usine ; bien que les constantes de calibration puissent différer, elles atteignent toutes des résultats de mesure précis.

De plus, l'émissivité d'un objet mesurée avec un type d'imagerie thermique ne devrait pas être utilisée sur d'autres imageries thermiques sans une réflexion approfondie, car cela peut entraîner des erreurs importantes de mesure de température ou même des résultats incorrects.

Fixez un morceau de ruban isolant (dont l'émissivité est connue) sur la surface de l'objet à mesurer. Ensuite, en maintenant constante la distance et l'angle de l'imager thermique, ajustez le réglage de l'émissivité de l'imager thermique infrarouge jusqu'à ce que la température lue sur la surface du matériau nu corresponde ou soit proche de la température lue sur la surface du ruban. La valeur d'émissivité à ce moment est l'émissivité correcte du matériau à mesurer.

Remarque : Assurez-vous que le ruban est en bon contact avec la surface cible, sans bulles d'air ni rides.

Scénario d'application : Adapté aux cibles à faible émissivité et à haute température, ou lorsque vous traitez des petits objets, tels que des tuyaux et des dissipateurs de chaleur irréguliers.

Vaporisez uniformément un revêtement de peinture (dont l'émissivité est connue) sur la surface de l'objet à mesurer. Ensuite, en maintenant constante la distance et l'angle de l'imager thermique, ajustez le réglage de l'émissivité de l'imager thermique jusqu'à ce que la température lue sur la surface non peinte corresponde ou soit proche de la température lue sur la surface peinte. La valeur d'émissivité à ce moment est l'émissivité correcte de l'objet cible.

Scénario d'application : Adapté aux situations où la surface de l'objet mesuré est accessible au contact.

Utilisez un thermomètre de contact, tel qu'un thermocouple ou un détecteur de température à résistance (RTD), pour mesurer la température de surface de l'objet. Ensuite, ajustez le réglage de l'émissivité de l'imager thermique infrarouge jusqu'à ce que la température de surface mesurée par l'imager thermique corresponde ou soit proche de la température de surface mesurée par le thermomètre de contact. La valeur d'émissivité à ce moment est l'émissivité correcte de l'objet cible.

 Comment régler l'émissivité dans un imager thermique ?

La plupart des imageries thermiques modernes permettent aux utilisateurs de régler manuellement le paramètre d'émissivité. L'opération spécifique peut varier en fonction de la marque et du modèle, mais elle comprend généralement les méthodes suivantes :

Mots-clés: Imagerie thermique, Imager thermique infrarouge, Caméra de surveillance thermique