Visualisation des gaz
La visualisation des gaz ou l'imagerie optique des gaz (OGI) est la science de l'imagerie des gaz. Il existe plusieurs techniques pour visualiser un gaz, notamment l'utilisation d'une caméra thermique.
Pour visualiser un gaz avec une caméra thermique, il est important que le gaz absorbe la lumière dans la bande spectrale dans laquelle la caméra est construite. Mais la plupart des gaz ne sont pas visibles avec une caméra thermique standard. Pour cartographier les gaz, il est donc préférable d'utiliser une caméra de visualisation des gaz.
Découvrez sur cette page quels sont les gaz que vous pouvez détecter avec une caméra de détection de gaz :
Découvrez notre gamme de caméras de détection de gaz ci-dessous :
Fluorocarbures
Les hydrofluorocarbures (HFC), ou hydrofluorocarbures, sont un groupe de composés chimiques contenant du carbone, de l'hydrogène et du fluor. Ces substances sont souvent utilisées comme réfrigérants dans les systèmes de climatisation, les réfrigérateurs et d'autres applications nécessitant une technologie de réfrigération. Elles sont également utilisées dans d'autres applications industrielles telles que les solvants, les agents extincteurs et les agents propulseurs dans les aérosols.
Quels sont les hydrofluorocarbures les plus courants ?
- R-134aLe réfrigérant : un réfrigérant couramment utilisé dans les climatiseurs et les réfrigérateurs.
- R-410ALe R-32 est un mélange de HFC (R-32 et R-125) qui est largement utilisé dans les systèmes de conditionnement d'air.
- R-32Les HFC sont des fluides frigorigènes dont le potentiel de réchauffement climatique est moindre que celui de certains autres HFC, mais qui contribuent tout de même à ce réchauffement.
Comment visualiser ces gaz à l'aide d'une caméra de détection de gaz ?
- Absorption des infrarouges: Les fluorocarbures absorbent le rayonnement infrarouge à des longueurs d'onde spécifiques. La caméra de visualisation des gaz est équipée d'un détecteur infrarouge qui peut mesurer l'absorption de ces longueurs d'onde. Chaque gaz ayant un profil d'absorption unique, la caméra peut détecter le gaz et afficher sa localisation.
- Reconnaissance spectroscopiqueL'appareil photo utilise un capteur de gaz qui s'adapte spécifiquement aux longueurs d'onde des gaz que vous souhaitez détecter. Les HFC (tels que le R-134a, le R-410A, etc.) présentent des pics spécifiques dans leur spectre d'absorption qui leur permettent d'être détectés efficacement par la caméra.
- VisualisationL'appareil photo prend une image de la zone où le gaz devient visible, souvent sous la forme d'un nuage ou d'une tache colorée. Plus vous vous rapprochez de la fuite, plus la couleur est intense (généralement en bleu ou en vert, selon les réglages de la caméra), ce qui indique que le niveau de concentration du gaz est plus élevé. L'image permet de localiser la fuite, même dans les endroits difficiles d'accès.
- Mesures en temps réelLes caméras de visualisation des gaz fournissent des images en temps réel qui permettent de voir rapidement où se trouve le gaz et quelle en est la quantité. Cela est utile pour les inspections dans les systèmes de climatisation, les réfrigérateurs ou les systèmes de refroidissement, par exemple, où les hydrofluorocarbures sont souvent utilisés comme réfrigérants.
FLIR a lancé la caméra réfrigérée FLIR G304, qui permet d'imager les gaz réfrigérants dangereux et nocifs pour l'environnement à une distance sûre. Il n'est donc pas nécessaire d'interrompre ou d'arrêter les systèmes pour prendre des mesures. Les gaz que vous pouvez mesurer avec cette caméra sont les hydrofluorocarbones, les gaz réfrigérants et d'autres gaz industriels.
Hexafluorure de soufre (SF6)
L'hexafluorure de soufre (SF₆) est un gaz inodore, incolore et ininflammable utilisé comme isolant dans les équipements électriques tels que les transformateurs, les appareillages de commutation et les interrupteurs électriques. Il est également utilisé dans certaines applications scientifiques et comme agent dans la production de magnésium. Le SF₆ présente un certain nombre d'avantages, tels que d'excellentes propriétés isolantes, mais il a également un effet de serre très important et contribue au réchauffement de la planète lorsqu'il est libéré dans l'atmosphère. Il est donc important de surveiller attentivement son utilisation et les fuites potentielles.
Vous pouvez utiliser une caméra de détection de gaz pour détecter le SF₆ et d'autres gaz. Ce type de caméra fonctionne en mesurant le rayonnement infrarouge absorbé par des molécules spécifiques. Le SF₆ présente une absorption caractéristique dans la gamme des longueurs d'onde infrarouges, ce qui permet de détecter le gaz. La détection de l'hexafluorure de soufre à l'aide d'une caméra présente de nombreux avantages, tels que le suivi en temps réel, une méthode d'inspection non invasive et la localisation rapide des fuites.
Comment détecter l'hexafluorure de soufre avec une caméra de détection de gaz ?
- Détection infrarougeLes caméras de détection de gaz utilisant la spectroscopie infrarouge (IR) peuvent détecter les longueurs d'onde spécifiques du rayonnement infrarouge absorbé par l'hexafluorure de soufre. Chaque gaz possède son propre spectre d'absorption, et le SF₆ absorbe fortement dans certaines parties du spectre infrarouge.
- Mesures de la température et de la concentrationLes caméras peuvent mesurer la variation de la température et la quantité de gaz (c'est-à-dire la concentration) en fonction du rayonnement absorbé. Le résultat est souvent affiché sous la forme d'une image visuelle où le gaz est visible à travers différents niveaux de couleur indiquant la concentration du gaz.
- Détection des fuitesLes caméras de détection de gaz permettent d'identifier visuellement les fuites de SF₆ dans l'air en montrant les différences de température créées par les fuites de gaz. Le gaz est souvent visible sous la forme d'une "tache" ou d'un "nuage" sur l'écran de la caméra, l'intensité de la couleur indiquant la quantité de gaz présente.
La caméra de détection de gaz refroidie FLIR G306 est spécialement conçue pour détecter l'hexafluorure de soufre (SF6), l'ammoniac (NH3), l'éthylène (C2H4) et d'autres gaz industriels cartographiés à une distance sûre.
Dioxyde de carbone (CO2)
Le dioxyde de carbone (CO₂) est un gaz incolore et inodore naturellement présent dans l'atmosphère et qui joue un rôle important dans l'effet de serre. Il est produit par divers processus tels que la respiration des organismes vivants, la combustion de combustibles fossiles (tels que le gaz naturel, le pétrole et le charbon) et la décomposition des matières organiques. Le dioxyde de carbone est également un produit de nombreux processus industriels, tels que la production de ciment, et est souvent utilisé dans l'industrie alimentaire pour l'emballage et comme réfrigérant (CO₂ liquide).
Comment la caméra de détection de gaz détecte-t-elle le gaz CO2?
- Absorption des infrarougesLe dioxyde de carbone absorbe le rayonnement infrarouge à une longueur d'onde spécifique. La caméra de détection de gaz utilise un capteur infrarouge pour détecter cette absorption. Cela signifie qu'en présence de CO₂, la lumière infrarouge est absorbée. La caméra peut détecter ce changement et le convertir en une image visuelle.
- Principes de détectionLa plupart des caméras de détection de gaz qui détectent le CO₂ utilisent la spectrométrie infrarouge non dispersive (NDIR). Il s'agit d'une technologie qui fait passer un rayonnement infrarouge à travers un échantillon d'air et détecte la quantité de rayonnement absorbée par les molécules du gaz (comme le CO₂). Plus le rayonnement est absorbé, plus il y a de CO₂ dans l'air.
- VisualisationLa caméra crée une image visuelle de l'environnement montrant la concentration de gaz. Cette image est généralement représentée par un code couleur. Par exemple, les zones présentant des concentrations élevées de CO₂ peuvent être marquées en bleu ou en vert, selon les réglages de la caméra. Cela permet d'identifier rapidement les fuites ou les zones présentant des concentrations élevées.
- Détection des fuitesLes caméras de détection de gaz peuvent aider à détecter les fuites de gaz dans des applications telles que les processus industriels, les zones de stockage de CO₂ (comme dans l'industrie alimentaire) et les systèmes qui utilisent du CO₂ dans l'environnement. Si le CO₂ fuit d'un système, la caméra visualise l'augmentation de la concentration.
- Contrôle en temps réelLes caméras de détection de gaz offrent une surveillance en temps réel qui vous permet de voir immédiatement où la concentration de CO₂ dans l'air est trop élevée. Ceci est particulièrement important dans les espaces confinés tels que les sous-sols, les laboratoires ou les installations industrielles où des concentrations élevées de CO₂ peuvent être dangereuses pour la santé.
La caméra innovante FLIR G343 est une caméra de visualisation des gaz refroidis qui vous permet de capturer les émissions de CO2 peut visualiser les fuites à une distance sûre.
Monoxyde de carbone (CO)
Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz inodore, incolore et hautement toxique produit par la combustion incomplète de combustibles à base de carbone tels que le bois, le gaz naturel, le pétrole, le charbon et l'essence. Il est souvent produit par des appareils défectueux tels que les poêles, les geysers, les systèmes de chauffage et les moteurs. Le CO étant inodore et incolore, il peut être difficile à détecter sans un équipement approprié, ce qui le rend dangereux pour les personnes exposées à des concentrations élevées.
Bien que le monoxyde de carbone soit inodore et incolore, certaines caméras de détection de gaz dotées de la technologie infrarouge peuvent être utilisées pour visualiser la présence de CO dans l'air. Les caméras de visualisation des gaz utilisent les propriétés d'absorption infrarouge des gaz pour les détecter.
Comment détecter le CO avec une caméra de détection de gaz ?
- Absorption des infrarougesLe monoxyde de carbone a un profil d'absorption spécifique dans le spectre infrarouge. Lorsqu'un gaz tel que le CO est présent, il absorbe la lumière infrarouge à une longueur d'onde spécifique. La caméra de visualisation des gaz est équipée de capteurs infrarouges qui peuvent détecter ces longueurs d'onde spécifiques et les traduire en un affichage visuel.
- Détection spectroscopiqueLa plupart des caméras de visualisation des gaz utilisent la spectroscopie infrarouge non dispersive (NDIR) pour détecter les gaz. Dans la NDIR, la lumière passe à travers un échantillon de gaz et la caméra mesure la quantité de lumière absorbée par le gaz. Le monoxyde de carbone absorbe la lumière à des longueurs d'onde spécifiques, ce qui signifie que la caméra peut détecter la présence et la concentration de CO.
- Visualisation des fuites de COLa caméra montre la présence de monoxyde de carbone sous la forme d'une image visuelle, souvent codée par couleur pour indiquer la concentration. Les fuites de CO peuvent apparaître sous la forme d'une tache ou d'un nuage coloré sur l'écran de la caméra, en fonction de la concentration du gaz. Plus la couleur est forte, plus la concentration du gaz est élevée dans cette zone. Cela permet de localiser les fuites et d'identifier les zones à risque, comme les appareils utilisant des combustibles (par exemple, les fours ou les appareils de chauffage).
- Contrôle en temps réelLes caméras de visualisation des gaz offrent une visualisation en temps réel, ce qui signifie que vous pouvez immédiatement voir où se trouve le CO et quelle est sa concentration. Il est ainsi plus facile de prendre des mesures rapides et d'éviter les situations dangereuses, en particulier dans les espaces clos où le monoxyde de carbone peut s'accumuler rapidement.
FLIR a conçu la caméra de détection de gaz refroidie G346 pour imager les gaz suivants : monoxyde de carbone (CO), oxyde nitreux (N2O) et d'autres gaz dangereux.
Hydrocarbures
Les hydrocarbures (KW) sont des composés organiques constitués exclusivement d'atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H). Ils forment un vaste groupe de substances que l'on trouve à la fois dans la nature et dans les produits fabriqués industriellement. Les hydrocarbures sont souvent divisés en hydrocarbures aliphatiques (chaînes linéaires ou ramifiées) et en hydrocarbures aromatiques (molécules à structure cyclique).
Les KW sont largement utilisés dans l'industrie, par exemple comme carburants (essence, diesel, gaz naturel), comme matières premières pour l'industrie chimique (par exemple dans la production de plastiques, de matières synthétiques et de solvants) et comme matières premières pour des produits tels que les cosmétiques, les peintures et les détergents.
Quels sont les types d'hydrocarbures ?
- AlcanesIl s'agit d'hydrocarbures saturés tels que le méthane (CH₄), l'éthane (C₂H₆) et le propane (C₃H₈).
- AlkenIl s'agit d'hydrocarbures insaturés tels que l'éthylène (C₂H₄) et le propylène (C₃H₆).
- AlcynesIl s'agit d'hydrocarbures insaturés tels que l'éthyne (C₂H₂) et le propane (C₃H₄).
- Hydrocarbures aromatiquesIl s'agit de KW ayant une structure en anneau d'atomes de carbone, tels que le benzène (C₆H₆) et le toluène (C₇H₈).
Comment ces gaz sont-ils visualisés à l'aide d'une caméra de détection de gaz ?
- Absorption des infrarougesLes hydrocarbures, tels que le méthane ou le benzène, absorbent le rayonnement infrarouge à des longueurs d'onde spécifiques. Chaque type de gaz possède son propre modèle d'absorption. Les caméras de détection de gaz sont souvent équipées de la technologie de spectrométrie infrarouge non dispersive (NDIR). Cette technologie détecte les longueurs d'onde absorbées par les hydrocarbures. La lumière infrarouge absorbée par les molécules de gaz indique la quantité de gaz présente.
- SpectroscopieLes caméras de détection de gaz utilisent la spectroscopie pour déterminer la quantité de gaz dans l'air. La caméra capte la lumière infrarouge absorbée par les hydrocarbures et les données sont ensuite converties en une image visuelle. La caméra indique où les concentrations d'hydrocarbures sont les plus élevées, généralement à l'aide d'un code couleur.
- Visualisation des fuites de gazLes caméras de détection de gaz permettent de rendre les KW visibles grâce aux différences de couleur dans l'air causées par des concentrations élevées de gaz. La caméra montre la présence d'hydrocarbures sous la forme d'un nuage ou d'une tache colorée, l'intensité de la couleur indiquant la concentration du gaz. Il est ainsi possible de localiser rapidement une fuite, par exemple dans un gazoduc, une station-service ou des installations de stockage.
- Contrôle en temps réelLes caméras de visualisation des gaz fournissent un retour d'information visuel en temps réel sur les concentrations de gaz. Cela est particulièrement utile pour identifier rapidement les fuites et prendre des mesures pour prévenir les risques tels que les incendies ou les explosions.
Les caméras refroidies FLIR G620, FLIR Gx320 et FLIR Gx620 détectent les gaz dangereux tels que les hydrocarbures, le méthane et d'autres composés organiques volatils (COV). Les caméras FLIR Gx320 et FLIR Gx620 sont également certifiées ATEX.
Le méthane
Le méthane (CH₄) est un gaz incolore, inodore et inflammable qui se trouve naturellement dans l'atmosphère et qui est un composant majeur du gaz naturel. Le méthane est l'un des principaux gaz à effet de serre et contribue au changement climatique. Il est produit par la biodégradation de la matière organique, par exemple dans les marais, les décharges, les élevages et comme sous-produit des combustibles fossiles.
Le méthane n'est pas toxique, mais il est hautement inflammable. Il est utilisé comme combustible dans l'industrie, dans les ménages (par le biais du gaz naturel) et comme matière première pour l'industrie chimique. Il est important de détecter rapidement les fuites de méthane, car il peut être explosif à des concentrations élevées et a un effet significatif sur l'effet de serre.
Le méthane est également libéré lors de l'extraction des combustibles fossiles et constitue une préoccupation majeure dans l'industrie pétrolière et gazière. Il peut également s'échapper par des fuites de gaz dans les canalisations et les appareils, ce qui peut entraîner des risques pour la sécurité.
Comment détecter le méthane avec une caméra fixe de détection de gaz ?
- Absorption des infrarougesLe méthane absorbe le rayonnement infrarouge à une longueur d'onde spécifique. Les caméras de détection de gaz utilisent la spectroscopie infrarouge pour détecter cette longueur d'onde et mesurer la présence de méthane dans l'air.
- Spectroscopie infrarouge non dispersive (NDIR)La technologie NDIR : La plupart des caméras de détection de gaz capables de détecter le méthane utilisent la technologie NDIR. Le NDIR mesure l'absorption du rayonnement infrarouge par le gaz. Plus le méthane est présent, plus la lumière infrarouge est absorbée. La caméra recueille des données sur la quantité de lumière absorbée et utilise ces informations pour calculer et visualiser la concentration de méthane dans l'air.
- Visualisation du méthaneLorsque la caméra détecte une augmentation de la concentration de méthane, elle l'affiche sous la forme d'une image visuelle. Il peut s'agir d'un nuage ou d'une tache colorée, en fonction des réglages de la caméra. Plus la concentration de méthane est élevée, plus la couleur est intense.
- Détection et surveillance en temps réelLes caméras de détection de gaz offrent une surveillance en temps réel, ce qui permet de voir immédiatement où le méthane s'accumule. Cette fonction est essentielle pour identifier rapidement les fuites de méthane dans des zones telles que les gazoducs, les installations de stockage, les plates-formes de forage ou les environnements d'élevage.
FLIR a lancé une caméra de détection de fuites fixe, non refroidie et autonome, spécialement conçue pour la visibilité du méthane. Il s'agit de la caméra FLIR GF77a qui permet de détecter le méthane (CH4), l'oxyde nitreux (N2O), le propane (C3H8), le dioxyde de soufre (SO2), le R-134a et le R-152a peuvent être imagés.