Imagerie thermique en infrarouge à ondes courtes

Tous les objets émettent de la lumière dans la plage infrarouge. Plus l’objet est chaud, plus la quantité de lumière émise est grande et la longueur d’onde de l’intensité maximale se déplace vers des longueurs d’ondes de plus en plus courtes. On peut l’observer en regardant les courbes d’un corps noir pour diverses températures, comme indiqué dans cet article : Rayonnement d’un corps noir (sun.org)
L’infrarouge à ondes courtes (SWIR) est utilisé dans de nombreuses applications pour prendre des images d’objets à des températures supérieures à 100 °C (> 373°K ou >212°F). Au-dessus de ces températures, les objets émettent suffisamment d’émissions thermiques pour être détectés malgré l’éclairage ambiant dans le champ de vision de la caméra. Bien qu’un imageur infrarouge à ondes longues (LWIR) ou un imageur infrarouge à ondes moyennes (MWIR) soit généralement utilisé pour l’imagerie thermique, ils ne peuvent pas voir à travers le verre, le quartz ou le plastique utilisés comme barrières de sécurité. Ils doivent également utiliser des matériaux exotiques comme le silicium ou le germanium pour les objectifs, ce qui limite leur utilisation pour la surveillance des processus industriels. Les imageurs NIR-SWIR, d’autre part, sont utilisés pour surveiller les fours de récupération chimique où les optiques à relais en quartz relaient l’image à travers des murs de 1 mètre d’épaisseur. La surveillance à distance du point final de traitement de l’acier est un moyen de détection plus économique lorsque le laitier a commencé à quitter la benne de minerais en fusion car l’émissivité du laitier est beaucoup plus lumineuse que le fer. Et l’imagerie SWIR « voit » les défauts à l’intérieur des bouteilles creuses sortant du moule, tandis que le MWIR et le LWIR voient seulement la température extérieure des bouteilles. Une caméra visible ne voit pas le défaut car les températures de verre sont trop faibles pour émettre la lumière visible du défaut.
Le SWIR « voit » également la lumière ambiante réfléchie ainsi que la lumière émise thermiquement par les objets, ce qui permet de différencier plus facilement les objets. Dans ce cas, on peut voir les cordons électriques du fer à souder et voir la lumière 1,3 µm dans la sphère intégrante à gauche de l’image.
Pour les applications de vision industrielle comme le revêtement métallique, la surveillance du four ou l‘inspection des bouteilles, utilisez la caméra 2D MVCam de Princeton Infrared Technologies (PIRT) ou, pour les processus continus, la caméra 1D LineCam12 de PIRT. Elles offrent la vitesse d’acquisition, la courbe de réponse de sensibilité régulière et la sensibilité adaptées à l’activité.
S’il faut prendre des images d’objets à des températures inférieures à 100 °C à travers des fenêtres ou des objectifs en verre, la SciCam12 réfrigérée peut être la solution. En refroidissant la matrice de détecteurs au-dessous de la température ambiante, sa sensibilité est fortement augmentée. Mais, pour améliorer la sélectivité pour les caractéristiques thermiques de l’objet inspecté, il peut être utile de prendre des images via un filtre passe-haut de 1 m de longueur d’onde, pour réduire les réflexions visibles.
Veuillez contacter le laboratoire d’essais SWIR de PIRT pour parler en détail de l’application et déterminer sa meilleure solution d’imagerie.