Le Pistolet Thermomètre Laser : Fonctionnement, Avantages et Applications

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Le pistolet thermomètre laser, également appelé thermomètre infrarouge ou pyromètre, est un instrument de mesure de température sans contact, devenu un outil incontournable dans de nombreux secteurs industriels. Il permet de déterminer la température d'un objet ou d'une surface à distance, en toute sécurité et avec une grande rapidité.

Principe de fonctionnement du thermomètre laser

Le thermomètre laser fonctionne sur le principe de la pyrométrie infrarouge. Il est constitué d'une sonde capable de capter le rayonnement infrarouge, aussi appelé rayonnement thermique, émis par une surface. Chaque objet émet de l'énergie infrarouge, et la quantité de cette énergie est directement liée à sa température. L'appareil effectue plusieurs mesures en quelques secondes et affiche ensuite une moyenne sur l'écran. Les multiples mesures sont un gage de fiabilité, pour être sûr de se rapprocher le plus possible de la température corporelle réelle.

Cette configuration facilite la mesure de température à distance sans contact avec l'objet à mesurer, là où les thermocouples ou d'autres capteurs de contact ne peuvent pas être employés, ou ne produisent pas de données précises. Le pyromètre permet aux utilisateurs de mesurer la température dans les appareils avec lesquels les capteurs traditionnels ne peuvent pas être employés.

Avantages du thermomètre laser

Le thermomètre laser offre de nombreux avantages par rapport aux méthodes de mesure de température traditionnelles :

  • Sécurité: Il permet de mesurer la température d'objets chauds, en mouvement ou difficilement accessibles sans risquer de se blesser. Cette fonctionnalité aide l’utilisateur à garder une distance sécurisée du matériau testé, améliorant ainsi la sécurité sur le chantier et respectant les normes de santé et sécurité.
  • Rapidité: La mesure est effectuée en quelques secondes, ce qui représente un gain de temps considérable. La mesure est effectuée en quelques secondes.
  • Polyvalence: Peut être utilisé pour mesurer la température de surfaces variées (solides, liquides, etc.).
  • Précision: Ce thermomètre offre une grande précision dans les mesures, ce qui est essentiel dans les procédures industrielles. Il est adapté à la mesure des températures chaudes et froides, avec une plage de fonctionnement de -30°C à 400°C. Il détecte le froid et la chaleur dans la zone cible, même à une distance d'un mètre, avec une précision d'environ 1,5 degrés.

Facteurs à considérer lors de l'utilisation d'un thermomètre laser

Plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour obtenir une mesure de température précise avec un thermomètre laser :

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  • Champ de vision: Le champ de vision est l'angle de vision au cours duquel l'appareil fonctionne, et il est déterminé par l'optique du pyromètre. Pour obtenir une lecture précise de la température, la cible étant mesurée doit remplir complètement le champ de vision de l'instrument. Puisque le dispositif à infrarouge détermine la température moyenne de toutes les surfaces dans le champ de vision, si la température de fond est différente de la température de l'objet, une erreur de mesure peut se produire. La plupart des thermomètres laser OMEGA disposent d'un laser breveté qui est commutable de cercle en point. Dans le mode de cercle, un viseur laser intégré crée un cercle de 12 points qui indique clairement la zone cible étant mesurée. Ce testeur de température portable offre un ratio distance/spot de 10:1, permettant de mesurer la chaleur émise par une zone d’1 mètre à une distance allant jusqu’à 10 mètres.
  • Émissivité: L’émissivité est définie comme le rapport de l’énergie rayonnée par un objet à une température donnée, à l’énergie émise par un radiateur parfait, ou un corps noir, à la même température. L’émissivité d’un corps noir est de 1,0. Toutes les valeurs d’émissivité tombent entre 0,0 et 1,0. La plupart des thermomètres infrarouges ont la capacité de compenser les différentes valeurs d’émissivité, et les différents matériaux. En général, plus l’émissivité d’un objet est élevé, plus il est facile d’obtenir une mesure précise de la température par infrarouge. Les objets avec des émissivités très faibles (inférieur à 0,2) peuvent être des appareils difficiles.
  • Type de surface: Le type de surface à mesurer influence l'émissivité.
  • Réponse spectrale: La réponse spectrale des capteurs infrarouges doit être prise en compte pour les effets atmosphériques ou les transmissions à travers les surfaces.
  • Plage de température: Il est important de choisir un thermomètre laser avec une plage de température adaptée à l'application.
  • Type de montage: Le thermomètre infrarouge peut comporter un des deux types de montage, soit fixe ou portable.

Comment déterminer l'émissivité ?

Pour déterminer l'émissivité d'un matériau, plusieurs méthodes peuvent être utilisées :

  1. Méthode comparative: Chauffer un échantillon du matériau à une température connue, en utilisant un capteur précis, et mesurer la température en utilisant l'instrument infrarouge. Puis réglez la valeur de l'émissivité pour forcer l'indicateur à afficher la température correcte.
  2. Utilisation de ruban adhésif: Pour des températures relativement basses (jusqu'à 200 °C), un morceau de ruban de masquage, avec une émissivité de 0,95, peut être mesurée.
  3. Création d'un corps noir: Pour mesurer les températures élevées, un trou (avec une profondeur d?au moins 6 fois le diamètre) peut être percé dans l'objet. Ce trou agit comme un corps noir avec une émissivité de 1,0. Mesurez la température dans le trou, puis ajustez l'émissivité pour forcer l'indicateur à afficher la température correcte de la matière. Si le matériau, ou une partie de celui-ci, peut être revêtu, une peinture noire mate aura une émissivité d'environ 1,0.
  4. Consultation des tables d'émissivité: Des valeurs d'émissivité normalisées pour la plupart des matériaux sont disponibles. Celles-ci peuvent être saisies dans l'instrument pour estimer la valeur d'émissivité du matériau.

Types de thermomètres infrarouges

Il existe différents types de thermomètres infrarouges, adaptés à diverses applications :

  • Thermomètres fixes: Les unités de montage fixes sont généralement installées dans un seul endroit, afin de surveiller en permanence un procédé donné. Ils fonctionnent généralement avec une puissance en ligne, et sont visés à un seul point. La sortie de ce type d'instrument peut être un affichage local ou distant, ainsi qu'une sortie analogique qui peut être utilisée pour un autre affichage ou boucle de commande.
  • Thermomètres portables: Des « pistolets » infrarouges portables à piles sont également disponibles. Ces unités possèdent toutes les caractéristiques des dispositifs à montage fixes, tandis que normalement ils n'ont pas de sorties analogiques à des fins de régulation. Le thermomètre infrarouge portable est l'un des types de pyromètres les plus populaires. Il est couramment utilisé pour les appareils portables, bien que certains modèles disposent également d'une monture de trépied intégrée. OMEGA offre une grande variété de thermomètres à infrarouge avec différents styles et plages de mesure. Le thermomètre infrarouge de type poche ou de type tige est extrêmement compacts.
  • Thermomètres frontaux sans contact: Le thermomètre frontal est à technologie infrarouge, permettant la mesure de la température corporelle ou d'un objet à distance. Sachez qu’il est préférable d’effectuer la mesure sur la tempe de la personne et pas sur le front. Au niveau des tempes se trouvent des petits vaisseaux (où l’on ressent bien la circulation sanguine pulsé quand on a une migraine). Des rayons thermiques émanent du sang lui-même, qui est un très bon indicateur de la température interne du corps.

Applications du thermomètre laser

Le thermomètre laser est un outil précieux dans de nombreux secteurs, notamment :

  • Industrie agroalimentaire: Contrôle de la température des aliments lors de la production, du stockage et du transport.
  • Maintenance industrielle: Détection de surchauffe dans les équipements électriques et mécaniques. Détectez les radiateurs défectueux ou les pertes de chaleur dans votre isolation.
  • Chauffage, ventilation et climatisation (CVC): Vérification de l'efficacité des systèmes de chauffage et de climatisation.
  • Automobile: Diagnostic des problèmes de moteur et de système de refroidissement.
  • Bâtiment: Inspection de l'isolation thermique des bâtiments.
  • Médecine: Mesure de la température corporelle sans contact.

Comment choisir le bon thermomètre laser ?

Le choix d'un thermomètre laser doit se baser sur plusieurs critères afin de répondre à vos besoins spécifiques.

  • Plage de température: Considérez la plage de température dont vous avez besoin. Certains modèles permettent de mesurer de -50°C à +500°C, tandis que d'autres peuvent aller jusqu'à +1000°C ou plus.
  • Distance de mesure: La distance à laquelle vous devez effectuer les mesures est également un facteur important. Le rapport de distance à la taille de la cible (D:S) vous indiquera la distance à laquelle vous pouvez être de la cible tout en ayant une mesure précise. Il mesure avec un rapport entre la distance et diamètre de la zone cible de 12:1 (impliquant une mesure à une distance de 12 cm pour une zone cible de 1 cm de diamètre).
  • Précision: Prenez en compte la précision de l'appareil. Certains thermomètres lasers offrent une précision de ±1%, tandis que d'autres peuvent offrir une précision de ±0.1%.
  • Facilité d'utilisation: Recherchez un appareil facile à utiliser, avec un écran clair et des commandes intuitives.
  • Durabilité: Assurez-vous que l'appareil est robuste et capable de résister aux conditions d'utilisation.
  • Marque: Optez pour une marque réputée, gage de qualité et de fiabilité. Optez pour une marque réputée comme Braun ou Spengler. Elles proposent des thermomètres frontaux sans contact à prix abordables et de très bonne qualité. Thermomètre pistolet infrarouge avec une écran digital couleur. Il dispose de l'émissivité réglable (convient pour des matériaux à surface non-rayonnante tel que le papier, béton, bois… mais aussi surface rayonnante tel que les métaux). Le thermomètre dispose des mémoires maxi/mini avec calcul du différentiel entre ces valeurs, d'une alarme de température haute et basse en cas de dépassement de seuils ainsi que le calcul de la valeur moyenne de plusieurs mesures. Pointeur laser Classe 2 : faible puissance et dont la bande spectrale est comprise dans le spectre visible (400 nm-700 nm).

Les bons gestes pour prendre la température avec un thermomètre sans contact

  • Lisez le mode d’emploi de votre appareil avant de vous en servir, pour connaître ses spécificités.
  • Placez le thermomètre dans la pièce où va être effectuée la mesure au moins 15 minutes avant, pour qu’il s’habitue en quelque sorte à la température ambiante.
  • Allumez le thermomètre frontal sans contact. S’il faut quelques secondes pour que l’appareil soit prêt, ce sera indiqué sur l’écran.
  • Demandez à la personne de bien dégager ses tempes (soulever les cheveux par exemple) et de s’essuyer la peau si celle-ci transpire.
  • Dirigez la sonde du thermomètre vers une des tempes, à la hauteur du sourcil, à une distance de 3 à 5 cm de la peau.
  • Appuyez sur le bouton de l’appareil et restez bien immobile. Un « bip » sonore vous indique que la mesure est effectuée. Vous pouvez lire le résultat sur l’écran.

Erreurs à éviter avec un thermomètre sans contact

  • Ne le faites pas passer de mains en mains. Une seule personne effectue les mesures afin de garantir une bonne hygiène. Désinfectez le thermomètre à chaque fois que l’utilisateur qui le tient change.
  • Avant utilisation, la personne à qui on prend la température ne doit pas avoir fait d’effort ni être restée dans un environnement trop chaud ou trop froid. La mesure serait faussée.
  • Eloignez le thermomètre des champs magnétiques (téléphones, téléviseurs, etc.). Le capteur infrarouge est sensible aux ondes.
  • Ne continuez pas à vous servir d’un thermomètre infrarouge qui est tombé ou a subi un choc. Il est possible qu’il soit endommagé et n’évalue plus correctement la température.
  • Le thermomètre ne doit pas être stocké dans un environnement humide ni être immergé. N’utilisez pas ce genre d’appareil dans des conditions de températures extrêmes (comme un véhicule en plein soleil l’été). Les mesures seraient là encore faussées.

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