Pourquoi l’émissivité est-elle importante lors de l’utilisation de l’inspection IR

Les organisations possédant des actifs électriques coûteux doivent accorder l’importance voulue à la maintenance conditionnelle. L’une des technologies intégrales utilisées pour la maintenance basée sur le contrôle est l’imagerie thermique qui implique l’utilisation de caméras IR et de fenêtres infrarouges. Cela permet l’exécution en toute sécurité d’inspections de maintenance électriquesous tension. Cependant, il est essentiel de connaître l’émissivité et son importance dans l’inspection thermique pour mieux comprendre l’ensemble de la procédure et en tirer le meilleur parti. Cet article parle de tout ce qui est impliqué. Continuez à lire!

L’émissivité – le concept

Tout objet qui touche des températures supérieures au « zéro absolu » rayonne de l’énergie thermique. Néanmoins, lorsqu’il s’agit de considérer une longueur d’onde, une température et de déterminer la quantité de rayonnement thermique, cela dépend de la capacité de rayonnement de la surface d’un objet.

Alors, à quoi le terme «émissivité» se réfère-t-il? Vous pouvez définir l’émissivité comme le rapport de l’énergie rayonnée par un émetteur vierge à la même longueur d’onde et aux mêmes températures et dans les mêmes conditions de visualisation. En termes plus simples, vous pouvez dire comment la surface d’un objet révèle la réalité de sa température est techniquement appelée émissivité.

L’émissivité est un nombre sans dimension compris entre 0 et 1. Pour les réflecteurs parfaits, sa valeur est nulle et pour les excellents émetteurs, sa valeur est de 1.

Vous devez garder à l’esprit que l’émissivité d’une surface dépend à la fois de la nature et du matériau de la surface. Comprenons cela à l’aide d’un exemple connexe. Une surface en cuivre nettoyée et bien entretenue est plus susceptible de présenter une faible émissivité, qui est généralement inférieure à 0,10.

D’autre part, une surface métallique rugueuse et oxydée conservera une émissivité plus élevée de 0,6 ou plus en fonction des quantités d’oxydation et des conditions de surface. De plus, la longueur d’onde, l’angle et la température de surface régulent également la quantité d’émissivité.

Dans cette image, la température de chaque bloc est la même, mais vous pouvez voir à quel point ils sont différents. C’est le jeu de l’émissivité ! Lorsque vous voyez un objet métallique parfaitement poli qui porte une faible émissivité, la surface spécifique commence à agir comme un miroir.

Votre appareil photo capte ensuite la température réfléchie au lieu de la température d’origine de l’objet. La température réfléchie fait référence à tout rayonnement thermique provenant des autres entités qui se réfléchissent sur votre cible de mesure. L’image suivante vous aidera à développer une meilleure compréhension du concept.

Par conséquent, un objet peut sembler frais lorsque vous le touchez, mais l’image thermique peut montrer une température beaucoup plus élevée s’il y a une source de chaleur telle qu’un thermographe réfléchissant sur la surface.

Pourquoi devriez-vous acquérir une certaine connaissance de l’émissivité de surface

Une connaissance satisfaisante de l’émissivité est impérative pour comprendre les détails pratiques de la mesure précise de la température sans contact et des calculs de transfert de chaleur. Le rayonnement thermique émis par la surface d’un objet est détecté à l’aide de thermomètres à rayonnement.

L’étalonnage implique généralement des sources de référence à corps noir (les émetteurs parfaits) qui portent une émissivité d’un, ce qui minimise les risques de différence pratique. Lors de l’inspection d’un objet réel, les surfaces avec une plus grande réflectivité montrent une émissivité plus faible. D’autre part, en voyant un corps noir à la même température, il recevra un rayonnement plus important, ce qui fera paraître la surface plus froide qu’elle ne l’est.

Les exceptions ne seront que lorsque la lecture du thermomètre est ajustée pour tenir compte de l’émissivité de la surface du matériau. Cependant, il y a aussi un défi à relever. L’émissivité de toute surface de matériau dépend en grande partie de différentes propriétés chimiques et physiques. Par conséquent, la mesure nécessite des modifications telles que le revêtement de la surface avec de la peinture noire, qui a une émissivité plus élevée.

Inspections d’émissivité et de RI – Comprendre la relativité et l’importance

Une partie considérable du spectre électromagnétique qui varie entre 0,75 et 1000 microns en termes de longueur d’onde est le rayonnement infrarouge. Par conséquent, lorsqu’il s’agit d’effectuer des inspections infrarougesparfaites et axées sur les résultats, l’acquisition d’une connaissance de qualité de l’émissivité semble primordiale.

Comme indiqué précédemment, vous pouvez mieux décrire l’émissivité comme la capacité relative d’une surface à émettre de la chaleur de rayonnement. Lorsqu’un objet se réchauffe, il subit une augmentation exponentielle de l’intensité de l’émission de rations. Oui, vous avez bien compris – cela fonctionne selon la loi de Stefan-Boltzmann à feuilles persistantes.

Les caméras infrarouges ont la capacité de capturer et de calculer l’émission de rayonnement de n’importe quel objet ciblé. Il y a généralement trois sources dudit rayonnement émis. Ils comprennent-

  • Transmission à partir de l’objet qui agit comme source
  • Reflet d’autres sources
  • Émission dérivée de l’objet lui-même

Comme discuté précédemment, l’émissivité de tout matériau varie de 0 à 1, et le corps noir, considéré comme un émetteur parfait, émane 100% de l’énergie absorbée et porte une valeur d’émissivité de 1,0.

Lorsqu’il s’agit d’envisager un environnement de travail, l’émissivité d’une surface ressemble à –

Le rapport entre l’énergie rayonnante qu’un objet émet/ l’énergie qu’un corps noir émet

Ici, les conditions de visualisation, la longueur d’onde et la température restent les mêmes.

Percevez votre émissivité

Lorsqu’il s’agit d’effectuer une thermographie sur n’importe quel objet, l’inspecteur est tenu d’ajuster la valeur de l’émissivité sur la caméra IR. Il permet de récompenser les différentes valeurs d’émissivité de divers objets cibles avec précision lors de l’inspection.

Même une erreur mineure peut s’avérer drastique et peut entraîner des erreurs massives de température de lecture. Cela peut éventuellement conduire à une inspection erronée, générant des données inexactes. Pour cette raison, il est toujours judicieux de se faire une idée des valeurs d’émissivité des matériaux courants. Le tableau suivant peut vous y aider.

Matériel Emissivité
Eau 0.98
Verre 0.92
Verre poli 0.02
Cuivre oxydé 0.65
Cuivre poli 0.01
Ruban électrique noir 0.95
Acier galvanisé 0.28
Acier oxydé 0.88
Aluminium brut 0.07
Aluminium oxydé 0.25

Avec l’augmentation de la température, l’énergie rayonnante a augmenté proportionnellement. Ainsi, il est crucial de régler la caméra dans la bonne position, car ne pas le faire peut entraîner des lectures de température inappropriées.

En dehors de cela, l’utilisation d’une valeur d’émissivité, qui est supérieure à l’émissivité de l’objet ciblé, peut entraîner des défauts électriques, car ils apparaîtront plus froids qu’ils ne le sont. De la même manière, en raison de la relativité exponentielle, les chances d’aggraver les héros seront plus élevées en raison de l’augmentation des composants de la température. Cela peut considérablement sous-estimer les calculs de température, conduisant à une gravité mal diagnostiquée des défauts d’un actif.

Par conséquent, brièvement, on peut dire que les thermographes devraient, nécessairement, avoir une compréhension adéquate de la surface de la cible clé, qu’ils vont inspecter à l’aide d’une caméra IR. De plus, une solide compréhension de l’émissivité les aidera à terminer le travail avec précision.

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