Détection d’humidité dans l’infrarouge à ondes courtes

L’infrarouge proche (NIR) et l’infrarouge à ondes courtes (SWIR) sont très utiles pour surveiller les niveaux d’humidité et l’uniformité pour les processus alimentaires et industriels. La molécule d’eau a des motifs de vibrations qui absorbent l’énergie dans de nombreuses bandes de longueurs d’onde du NIR et du SWIR. Lors de la prise d’images via des filtres passe-bandes qui sont sélectifs pour ces longueurs d’onde (par ex. la bande 1 380 à 1 480 nm), voire le simple éclairage avec des LED dans ces bandes, les variations d’humidité seront notées. Les caméras SWIR « voient » ainsi une humidité uniforme dans le tissu dans un processus de teinture de textiles, ou à travers un rouleau de papier dans une usine de papier, ou même les cookies ou chips provenant d’un four sur un tapis roulant. La surveillance du niveau d’humidité relative est relativement facile à implémenter avec juste les caméras et un filtre ou des LED sélectives. Il est plus difficile de quantifier le niveau d’humidité, nécessitant le calibrage des cibles et des procédures rigoureuses pour des résultats fiables.
On peut même « voir » la différence entre l’huile et l’eau tandis que les deux sont sur un fond en acier gris, comme illustré par les images sur cette page. Avec l’imagerie à la lumière visible, l’huile et l’eau reflètent le fond gris, tandis que l’image SWIR affiche un fort contraste comme l’eau est noire pour la caméra SWIR. De manière similaire, le niveau de remplissage du savon dans la bouteille de détergent est clairement apparent dans le SWIR. Ici, la lumière pénètre le plastique de la bouteille et touche soit le savon, où elle absorbe les longueurs d’onde de la bande d’eau, soit l’air au-dessus du savon, puis est réfléchie sur la caméra, ce qui la fait ainsi apparaître plus claire dans l’image SWIR.
Pour la surveillance des niveaux d’humidité en vision industrielle, tournez-vous vers le modèle MVCam de Princeton Infrared Technologies (PIRT). Il offre une largeur d’image HD, une résolution de pixel de 12 m et des images de 1,3 mégapixels, avec 100 images par secondes en pleine résolution. La sensibilité de la réponse en longueur d’onde Vis-SWIR est uniforme dans la plage de 400 à 1 700 nm (0,4 à 1,7 microns) sans grandes variations comme la technologie à boîte quantique colloïdale (CQD). Ces variations touchent la plage dynamique de détection, écrasant la plage des niveaux d’humidité qui peuvent être résolus. Les détecteurs InGaAs fournissent également une efficacité quantité (QE) plus élevée, réduisant les niveaux d’éclairage requis, diminuant le coût des sources de lumière ou la possibilité d’endommager le produit inspecté.

Pour les lignes de production en continu, considérez la LineCam12. Une caméra linéaire peut simplifier la géométrie d’éclairage. Si l'on utilise deux caméras linéaires pour prendre des images du même point sur la ligne de production, une avec un filtre à eau et l’autre filtrée pour une bande sans eau, on peut mettre en œuvre une solution robuste pour les variations de produits, comme un pli dans le papier projetant une ombre qui pourrait être interprétée à tort comme un niveau d'eau élevé. Contactez le laboratoire d’échantillonnage PIRT pour aborder ces considérations et explorer les meilleurs produits pour l’application.