Guide du service d'étalonnage des caméras thermiques
Appareils compatibles
Toutes les caméras thermiques infrarouges Guide (thermographie en ligne, outils de thermographie industrielle, etc. ).
Normes de référence
Spécification JJF1187-2008 relative à l'étalonnage des caméras thermiques, manuels techniques des produits Guide et normes métrologiques industrielles applicables aux appareils de mesure de température infrarouge .
1. Pourquoi les caméras thermiques doivent-elles être étalonnées ?
Les caméras thermiques infrarouges sont des appareils de mesure optoélectroniques de précision qui convertissent le rayonnement infrarouge émis par les objets en données de température et en images thermiques. La précision des mesures et la stabilité de l'image constituent les atouts majeurs de ces appareils. L'étalonnage est indispensable pour garantir leur précision à long terme. Les exigences spécifiques sont les suivantes :
Compensation de l'erreur de dérive naturelle dans le matériel des appareils
Les composants essentiels tels que les détecteurs infrarouges, les lentilles optiques, les puces d’imagerie et les modules de circuits peuvent subir une dérive de leurs paramètres au fil du temps en raison de la durée d’utilisation, des variations de température et du vieillissement. Un fonctionnement à long terme peut entraîner de légères écarts dans la sensibilité des détecteurs et les paramètres de tension des circuits, ce qui affecte directement la précision des mesures de température. Un étalonnage régulier corrige les erreurs du système causées par la dérive matérielle et rétablit les performances d’usine.
Élimination des interférences environnementales accumulées
Dans des environnements de travail complexes, tels que ceux caractérisés par une alternance de températures élevées et basses, l’humidité, la poussière et un rayonnement intense, la transmittance lumineuse et l’efficacité de réception infrarouge des lentilles optiques varient. Les réflexions environnementales et le rayonnement atmosphérique peuvent également entraîner une accumulation d’écarts de mesure. L’étalonnage permet de normaliser les paramètres de compensation environnementale, d’éliminer les interférences externes et de garantir la cohérence des mesures dans différents scénarios.
Respecter les exigences de conformité et de fiabilité en matière de métrologie
Dans des applications telles que l’inspection des installations électriques, le contrôle qualité industriel, la recherche scientifique et l’inspection de la sécurité incendie, les données de température doivent être précises et traçables. Les caméras thermiques non étalonnées ne peuvent pas fournir de résultats de mesure et ne sont pas valables pour le diagnostic de pannes, la validation de la qualité ou les registres officiels. Un étalonnage régulier assure la conformité aux normes métrologiques nationales et garantit des résultats de mesure fiables et légalement valables.
Prolongation de la durée de vie des appareils
Le processus d’étalonnage permet également d’évaluer l’état de l’appareil, ce qui permet d’identifier rapidement des problèmes cachés tels que le vieillissement du détecteur, la dégradation des composants électroniques et des paramètres de programme anormaux. Cela permet un dépannage précoce, empêchant ainsi les erreurs de s’aggraver et de provoquer une panne de l’appareil, réduisant les coûts de maintenance et prolongeant la durée de vie globale de l’appareil.
2. Principes d'étalonnage des caméras thermiques
Le calibrage des caméras thermiques s'appuie sur les principes de la thermométrie par rayonnement infrarouge, selon le raisonnement suivant :
Collecter des valeurs de rayonnement de référence
Comparer les valeurs mesurées par l'appareil
Corriger les écarts du système
Principe de base de la mesure de la température
Tous les objets dont la température est supérieure au zéro absolu émettent un rayonnement électromagnétique infrarouge. La caméra thermique capte ce rayonnement à l’aide de son objectif infrarouge, le convertit en signaux électriques via un détecteur de plan focal, puis le traite à l’aide d’algorithmes internes afin de générer des valeurs de température et des images thermiques. La précision de la mesure dépend des paramètres de réponse du détecteur, des coefficients de compensation de l'algorithme et des paramètres de correction environnementale.
Principe simple d’étalonnage (étalonnage de l’obturateur NUC)
Toutes les caméras thermiques Guide sont équipées d’un module intégré d’étalonnage automatique de l’obturateur (NUC) , une fonction d’auto-étalonnage fondamentale. Pendant l’étalonnage, le déflecteur intégré à l’appareil (surface de rayonnement uniforme standard) se ferme automatiquement se ferme, bloquant le rayonnement infrarouge externe et captant le signal de température uniforme standard du déflecteur. Cela corrige de manière uniforme l’erreur de biais et le bruit de courant d’obscurité de chaque pixel du détecteur, éliminant ainsi les problèmes tels que la réponse incohérente des pixels, le bruit d’image et la dérive de température. Cela garantit une référence de mesure de température unifiée pour tous les pixels, rétablissant rapidement la précision de la mesure de température en temps réel. Cette méthode corrige principalement les erreurs temporaires causées par les variations dynamiques de la température ambiante.
Principe de l’étalonnage métrologique professionnel
L'étalonnage professionnel utilise une source de rayonnement de corps noir standard (une source de chaleur de qualité métrologique avec un contrôle précis de la température et une émissivité proche de 1) comme référence. La caméra thermique mesure plusieurs points de température stables du corps noir, et les résultats de mesure sont comparés aux valeurs standard afin de déterminer l’erreur de température, la répétabilité et la stabilité. Un logiciel spécialisé est ensuite utilisé pour ajuster les algorithmes internes et les principaux paramètres, notamment la compensation d’émissivité, l’atténuation atmosphérique et la correction de distance. Cela permet de corriger la dérive à long terme du système et de rétablir la précision d’usine, produisant ainsi des données d’étalonnage traçables.
3. Conditions nécessitant un étalonnage
Compte tenu des caractéristiques des dispositifs de détection intelligents Guide et des normes industrielles, un étalonnage est nécessaire si l'une des conditions suivantes se présente :
Le corps noir de référence présente une dérive de température importante lors de la vérification de l'appareil.
Étalonnage périodique obligatoire (exigence officielle) : recommandé tous les 2 ans ou après 500 heures d’utilisation.
Étalonnage dans des cas particuliers, par exemple avant les essais de conformité, notamment : réparation de l’appareil, appels d’offres, réception par un tiers et audit métrologique.
4. Canaux et méthodes d'étalonnage
Veuillez contacter votre distributeur local ou le fabricant d'origine pour obtenir des informations sur le service d'étalonnage, les tarifs et les instructions d'expédition. Après avoir confirmé tous les détails, expédiez la caméra thermique à l'adresse indiquée. Dès réception, l'étalonnage sera effectué dans un délai de 3 à 5 jours ouvrés, puis l'appareil vous sera renvoyé.
5. Procédure d'étalonnage professionnelle (usine d'origine / organismes agréés)
Le processus officiel d'étalonnage normalisé respecte strictement les exigences métrologiques de la norme JJF1187-2008 et doit être réalisé par du personnel qualifié à l'aide d'un corps noir de qualité métrologique . Il s'applique à l'étalonnage annuel, à l'étalonnage de réparation et à l'étalonnage de conformité.
Préparation avant l'étalonnage
Préparation de l'environnement :
Mettez en place un laboratoire d’étalonnage à température constante, en maintenant une température ambiante de 20 ℃ ± 2 ℃ et une humidité comprise entre 40 % et 60 %, à l’abri de la lumière directe du soleil, des perturbations dues aux courants d’air et des sources de pollution par rayonnement infrarouge.Préparation de l’appareil :
Allumez la caméra thermique Guide à étalonner et laissez-la se préchauffer pendant 15 à 20 minutes afin qu’elle effectue son autotest. Nettoyez la poussière et les salissures présentes sur l’objectif afin de vous assurer que l’appareil fonctionne correctement et que l’image est normale ; préparez une source de rayonnement corps noir étalonnée métrologiquement, un thermomètre, d’un hygromètre et d’un télémètre.Enregistrement des paramètres :
Enregistrez le modèle et le numéro de série de l’appareil, puis consignez les données de température d’étalonnage actuelles.Contrôle des fonctions de base
Contrôle visuel :
S'assurer qu'il n'y a aucun dommage ni aucune contamination sur le boîtier, l'objectif ou les interfaces.Contrôle fonctionnel :
Vérifier la mise en marche, la mise au point, la mesure de la température, l’imagerie, le réglage des paramètres, et l’étalonnage de l’obturateur.Collecte initiale des données :
Enregistrer l’écart de température, le bruit d’image et l’uniformité des pixels dans des conditions standard .Étalonnage multipoint de la température à l’aide d’un corps noir
Activer la source de rayonnement du corps noir et, conformément à la plage de mesure de température de l’appareil, configurez plusieurs points standard à température constante, couvrant les niveaux de température bas, moyens et élevés (pour un appareil standard : 0 °C, 25 °C, 80 °C, etc. ; un appareil haute température doit être configuré avec les points de plage correspondants), puis attendez que la température du corps noir se soit stabilisée et ne présente plus de fluctuations.
Orientez la caméra thermique vers la zone centrale du corps noir, en respectant la distance d’étalonnage standard (0,5 m à 1 m), sans aucun obstacle ni reflet.
À chaque point de température, plusieurs séries de données de température sont acquises en continu ; chaque valeur mesurée est enregistrée, et l’écart par rapport à la température standard du corps noir, ainsi que l’erreur de répétabilité de la mesure, sont calculés.
Réglage des paramètres et correction des erreurs
Importez les données de mesure de température collectées à l’aide du logiciel d’étalonnage d’origine spécialisé du fabricant afin d’analyser les écarts du système de l’appareil et les écarts de linéarité de la température .
Régler avec précision les algorithmes internes de mesure de la température, la compensation d’émissivité , les paramètres de compensation atmosphérique et les paramètres de correction de distance ; étalonnez l’uniformité des pixels ; et éliminez l’aberration chromatique et le bruit dans les images.
Après correction, tester à nouveau tous les points de température pour s’assurer que l’écart de mesure de la température est conforme aux normes de précision d’usine d’origine du Guide (pour un appareil standard, prendre la valeur maximale de ±2 °C ou ±2 % de la lecture).
Vérification générale de l’appareil et tests de fonctionnalité
Vérifiez l’ensemble des fonctions de l’appareil, notamment la précision de la mesure de température sur toute la plage, la clarté de l’image, les alarmes de température et les capacités de stockage des données.
Testez la stabilité de l’appareil en réponse aux variations de la température ambiante, en vous assurant de l’absence de dérive de température ou de problèmes de fluctuation des données.
Effacez les paramètres de l’appareil, rétablissez sa configuration d’usine par défaut, et effectuez le processus de revérification post-vieillissement.
Archivage des données et délivrance du certificat
Compiler toutes les données d’étalonnage, les enregistrements d’écarts et les paramètres de correction afin de générer le rapport d’étalonnage original.
Émettre des rapports d’étalonnage officiels pour les appareils conformes, en précisant la date d’étalonnage, l’identifiant de l’appareil et les données d’étalonnage.
Archiver les registres d’étalonnage des appareils et saisir les données dans le système de données de mesure de température de Guide.
6. Méthodes simples pour vérifier la précision de la température
Nous recommandons aux utilisateurs de vérifier régulièrement le bon fonctionnement de la mesure de température et la précision de leur caméra thermique. Cette auto-vérification peut être effectuée sans qu'il soit nécessaire d'envoyer l'appareil à un laboratoire d'étalonnage professionnel. Si une source de référence de corps noir est disponible, l’utilisation de cette source constitue la méthode optimale de vérification ; si ce n’est pas le cas, les méthodes suivantes peuvent être utilisées pour vérifier les résultats de mesure de température.
Méthode de vérification à l'eau glacée
Remplissez un récipient de glaçons et d'eau propre. Mélangez soigneusement le tout, puis laissez reposer sans remuer pendant plusieurs minutes. Réglez l'émissivité de l'appareil sur 0,95 et ajustez les paramètres de distance en fonction de la distance de mesure réelle . Pointez la caméra thermique Guide vers le mélange d'eau et de glace pour effectuer une prise de température ; une valeur normale devrait être proche du point de congélation (0 °C / 32 °F).
Méthode de vérification à l’eau bouillante
Faites bouillir l’eau complètement pour éviter que de la vapeur d’eau ne se condense sur l’objectif de l’appareil ; le point d’ébullition de l’eau est de 100 °C (212 °F) au niveau de la mer. Pour les appareils dont la précision est de ±2 % ou ±2 °C, la valeur mesurée doit se situer entre 98 °C (208,4 °F) et 102 °C (215,6 °F).
Remarque :
L'altitude, la pression atmosphérique et la qualité de l'eau peuvent toutes influencer la température d'ébullition de l'eau. Cette méthode ne sert qu'à effectuer une vérification rapide et ne peut se substituer à un étalonnage professionnel et périodique réalisé à l'aide d'un corps noir. Il est strictement interdit au personnel non qualifié de démonter l'appareil ou de modifier ses paramètres d'étalonnage sous-jacents, car cela pourrait entraîner des erreurs d'étalonnage irréversibles.