Caméra IR série Mikron mcl640

Le choix dépend avant tout des températures de process minimales et maximales attendues. Le MCL640L est spécifié pour des plages de -40 à 120°C et de 0 à 500°C, ce qui le rend adapté aux équipements à plus basse température, à la surveillance électrique et à de nombreux process industriels généraux. Le MCL640HT couvre une plage de 200 à 1600°C pour des cibles plus chaudes, comme les surfaces réfractaires et les équipements de process haute température. Les deux variantes fonctionnent dans la bande infrarouge à ondes longues de 8 à 14 µm et utilisent le même format de détecteur 640 × 480. Le choix doit prévoir une marge suffisante autour des conditions de process normales et anormales, plutôt que de miser sur un fonctionnement à la limite exacte d’une plage.

Le choix de l’objectif dépend de la taille de la cible, de la distance de travail et du niveau de détail spatial requis. À 10 m, l’objectif de 75 mm couvre environ 1,4 × 1,1 m, tandis que l’objectif de 8,2 mm couvre environ 13,6 × 10,2 m. À 50 m, ces champs passent respectivement à 7,2 × 5,4 m et 68 × 51 m : un objectif grand angle permet donc d’observer une plus grande partie du process, mais attribue moins de pixels à une petite cible. L’objectif de 75 mm dispose de l’autofocus, alors que les autres objectifs standard se règlent manuellement. Si l’enceinte VC en option est requise, sa liste de compatibilité couvre les objectifs MCL640 de 14°, 26°, 57° et 77° ; l’option 8° nécessite donc une confirmation d’installation distincte.

L’option 50 Hz convient lorsque la scène thermique évolue rapidement ou que les produits traversent le champ de vision à grande vitesse. Le contrôle des préformes PET en est un bon exemple, car la caméra peut acquérir des données de température à 50 images par seconde pendant le passage des pièces dans le processus de production. Une version 9 Hz peut suffire pour des procédés plus lents, comme la surveillance d’équipements fixes, le chauffage progressif de réfractaires ou la surveillance générale de l’état des installations. La fréquence d’images doit être évaluée en tenant compte également du trafic réseau, des performances informatiques, des besoins d’archivage et du nombre de caméras connectées. Elle ne doit pas être considérée comme un substitut à la validation du temps de réponse global du système exigé par l’application de contrôle.

La précision de mesure est spécifiée à ±2 °C ou 2 % de la valeur mesurée. À 500 °C, un terme de 2 % correspond à 10 °C, tandis qu’à 1600 °C il correspond à 32 °C ; il convient donc de confirmer la convention applicable lors de la définition des limites d’acceptation contractuelles. L’incertitude de l’application peut également être influencée par l’émissivité, l’énergie de fond réfléchie, la transmission atmosphérique, les fenêtres d’observation, la mise au point et le nombre de pixels couverts par la cible. Les réglages disponibles d’émissivité et de transmittance permettent de compenser des conditions connues, mais ne dispensent pas d’une configuration de mesure maîtrisée. Lorsque les tolérances du procédé sont serrées, le budget d’incertitude complet doit être évalué à la température réelle de la cible et selon la géométrie d’installation.

La caméra transmet les images thermiques et les données de mesure via une connexion Gigabit Ethernet utilisant une interface RJ45. LumaSpec RT peut traiter les données et transmettre des alarmes ou des valeurs calculées aux systèmes de l’installation via OPC, Modbus série ou Ethernet, des relais et des sorties analogiques, selon le logiciel et la configuration d’E/S sélectionnés. Cette architecture permet à la caméra thermique de fonctionner comme un capteur de zone, tandis que le logiciel convertit les régions d’intérêt en valeurs exploitables par le système de contrôle. Les logiciels multi-caméras prennent en charge jusqu’à 24 caméras simultanément, sous réserve du pack choisi et de la capacité de l’ordinateur. Avant la mise en service de la liaison de contrôle, les ingénieurs doivent définir la segmentation du réseau, les débits de données, la logique d’alarme, le comportement en mode dégradé et la synchronisation temporelle.

Le boîtier de la caméra lui-même est spécifié pour fonctionner de 0 à 50 °C dans des conditions sans condensation ; une protection supplémentaire est donc nécessaire lorsque l’environnement ambiant dépasse ces limites. Le boîtier VC en option est classé IP66 et NEMA 4X, utilise un refroidissement par air intégré et comprend un raccord de purge de la fenêtre afin de limiter la contamination. Sa plage de fonctionnement va de 0 à 65 °C et s’étend de -40 à 65 °C lorsque l’ensemble chauffant est installé. Le refroidissement nécessite environ 15 cfm d’air à 90 à 100 psi, et le boîtier pèse environ 11 kg hors prise en compte du matériel de montage. Des dispositifs de purge optionnels de type X et de type Z sont disponibles pour les projets en zones dangereuses, mais l’installation complète et la base de certification doivent être vérifiées pour le site concerné.

La caméra mesure le rayonnement infrarouge plutôt que la température de surface directement ; l’émissivité configurée doit donc représenter fidèlement l’efficacité avec laquelle la cible émet de l’énergie dans la bande 8 à 14 µm. L’émissivité comme la transmittance peuvent être réglées de 0,1 à 1,0, ce qui permet de compenser les caractéristiques de la cible ainsi que les pertes liées à un trajet optique ou à une fenêtre. Des réglages incorrects peuvent générer des erreurs systématiques même lorsque la caméra fonctionne dans la plage et avec la précision annoncées. Les métaux réfléchissants, les variations d’état de surface et les fenêtres d’observation contaminées exigent une attention particulière, car leur rayonnement apparent peut varier en cours de production. La mise en service pratique doit donc inclure des conditions de cible représentatives, une géométrie d’observation stable et, lorsque c’est possible, une comparaison avec une référence de température reconnue.

LumaSpec RT offre la visualisation en direct des images, la capture d’images et de vidéos, les profils de température, les histogrammes, les isothermes, la détection des points chauds et froids, les affichages de tendances et l’analyse des régions d’intérêt. Selon le pack logiciel, une région peut fournir les températures minimale, maximale, moyenne et l’écart type, et être associée à des alarmes ou à des sorties vers les systèmes de l’installation. Le logiciel prend également en charge un zoom numérique jusqu’à 8×, l’exportation des données et la consultation d’images et de séquences enregistrées. LumaSpec RT Viewer est fourni avec la caméra, tandis que les fonctions supplémentaires d’analyse, de contrôle et de gestion multi-caméras dépendent de l’édition logicielle choisie. L’édition requise doit être sélectionnée en fonction du nombre de caméras prévu, de la logique d’alarme, des besoins d’archivage et des exigences d’intégration à un PLC ou à un DCS.