Introduction

Lors du choix d’un thermomètre infrarouge, la plage de mesure, le rapport D:S, l’émissivité et le temps de réponse sont des paramètres importants. Pour le diagnostic thermique, la comparaison de différentes zones ou le contrôle d’un procédé, la précision de mesure devient toutefois un critère essentiel.

Les thermomètres infrarouges portables ne sont généralement pas répartis selon une classification universelle de précision. Les fabricants indiquent plutôt une tolérance en ±X °C, en ±X % de la valeur mesurée, ou sous forme d’une combinaison des deux.

De plus, la précision peut varier selon la plage de température.

Il convient donc d’évaluer la précision dans la plage réellement utilisée plutôt que de comparer uniquement la meilleure valeur indiquée dans la fiche technique.

Points essentiels

● Il n’existe généralement pas de classe universelle de précision pour les thermomètres infrarouges portables.
● La précision peut être exprimée en °C, en pourcentage de la mesure ou selon une combinaison des deux.
● Les besoins diffèrent entre inspection courante, dépannage et contrôle de procédé.
● L’émissivité, la distance, la taille de la cible, la température ambiante et les réflexions influencent le résultat réel.
● Une précision nominale élevée ne garantit pas automatiquement une mesure précise dans toutes les conditions.
● La précision doit être évaluée avec la répétabilité, le rapport D:S, l’émissivité et la plage de température.

Que signifie la précision d’un thermomètre infrarouge ?

La précision indique l’écart admissible entre la valeur affichée et la température réelle de surface de la cible dans des conditions spécifiées.

Une spécification peut par exemple être :

±1,5 °C

Une autre formulation courante est :

±1,5 % de la valeur mesurée

À 500 °C, une erreur de 1,5 % représente environ 7,5 °C.

De nombreux appareils indiquent ainsi :

±1,5 °C ou ±1,5 % de la mesure, selon la valeur la plus élevée

Il n’est donc pas possible de comparer directement une tolérance exprimée en degrés Celsius avec une tolérance exprimée en pourcentage sans tenir compte de la température mesurée.

Existe-t-il une classe de précision normalisée pour les thermomètres infrarouges ?

Pour les thermomètres infrarouges industriels portables, il n’existe généralement pas de classement universel comparable à une classification simple en classes 1, 2 ou 3.

Lors de la comparaison des produits, il convient d’examiner :

● la précision de base ;
● la précision dans les différentes plages de température ;
● la répétabilité ;
● la résolution d’affichage ;
● la plage de mesure ;
● la plage de réglage de l’émissivité ;
● les conditions de fonctionnement spécifiées.

Un appareil peut présenter sa meilleure précision près de la température ambiante tout en appliquant des tolérances différentes aux températures très basses ou très élevées.

Quelle précision choisir pour les inspections courantes ?

La maintenance d’équipements, les interventions CVC et le dépannage courant visent souvent à détecter une température anormale ou une différence significative entre plusieurs points.

Exemples :

● contrôle d’une surchauffe du carter d’un moteur ;
● surveillance de la température d’un roulement ;
● contrôle des températures de soufflage d’un système CVC ;
● comparaison de connexions électriques ;
● contrôle de tuyauteries, radiateurs et surfaces de machines.

Pour ces applications, la stabilité et la répétabilité sont souvent aussi importantes que la précision absolue.

Si l’objectif principal consiste à déterminer qu’un composant est nettement plus chaud qu’un autre, un thermomètre infrarouge industriel stable et correctement dimensionné optiquement peut être suffisant.

Quelle précision choisir pour le contrôle qualité ?

Dans la fabrication et le contrôle de procédé, une faible erreur de température peut avoir une incidence directe sur la qualité du produit.

Si un procédé doit par exemple rester entre 150 °C et 160 °C, quelques degrés d’écart peuvent être significatifs.

Il faut alors vérifier :

● la précision dans la plage réelle du procédé ;
● l’erreur maximale admissible ;
● l’émissivité du matériau ;
● la possibilité de régler l’émissivité ;
● la distance de mesure et la taille de la cible ;
● la répétabilité.

Si la tolérance totale du procédé n’est que de ±2 °C, un appareil dont l’erreur propre approche déjà ±2 °C laisse trop peu de marge pour les autres sources d’incertitude.

Comment choisir la précision pour les hautes températures ?

Les fours industriels, systèmes de chauffage, moules, procédés métallurgiques et équipements mécaniques peuvent atteindre plusieurs centaines de degrés Celsius.

La température maximale mesurable ne suffit pas à elle seule pour choisir l’appareil.

Deux thermomètres peuvent mesurer jusqu’à 800 °C tout en présentant des précisions différentes entre 500 et 800 °C.

Il convient de considérer :

● la précision dans la plage haute température ;
● la température maximale mesurable ;
● le rapport D:S ;
● la taille de la cible ;
● la distance de sécurité requise ;
● le réglage de l’émissivité ;
● les réflexions provenant de surfaces chaudes environnantes.

Pour une petite cible chaude mesurée à distance, un rapport D:S plus élevé peut être aussi important qu’une meilleure précision nominale.

Pourquoi l’erreur absolue est-elle importante à basse température ?

À proximité de la température ambiante et dans les plages basses, les fabricants utilisent souvent une tolérance fixe exprimée en degrés Celsius.

Autour de 20 °C :

● ±1 °C peut déjà représenter un écart notable ;
● ±2 °C peut suffire pour une inspection générale ;
● une application recherchant des variations de quelques degrés peut nécessiter une meilleure précision.

Pour les installations frigorifiques, les systèmes CVC, les circuits de refroidissement et les procédés à basse température, il faut vérifier la précision dans la plage réellement utilisée.

Comment déterminer l’erreur admissible ?

Avant de choisir l’appareil, il est utile de déterminer :

Quelle erreur maximale l’application peut-elle accepter ?

● La détection d’une forte surchauffe peut tolérer une erreur relativement importante.
● La comparaison de faibles écarts de température nécessite une meilleure précision.
● Un procédé à fenêtre thermique étroite exige une mesure plus rigoureuse.
● Les travaux d’étalonnage ou d’analyse précise peuvent nécessiter un système de mesure plus spécialisé.

En pratique, l’erreur propre de l’instrument devrait rester nettement inférieure à l’erreur totale admissible de l’application.

Pourquoi une précision nominale élevée ne garantit-elle pas une mesure exacte sur le terrain ?

La mesure infrarouge dépend du rayonnement émis par la surface de la cible.

Le résultat est donc influencé par plusieurs facteurs externes.

● Émissivité incorrecte : un mauvais réglage peut entraîner une erreur importante.
● Cible trop petite : le champ de mesure inclut également l’environnement.
● Distance excessive : le diamètre de la zone mesurée augmente avec la distance.
● Surface réfléchissante : les métaux brillants peuvent réfléchir le rayonnement thermique environnant.
● Variation rapide de température ambiante : l’appareil peut nécessiter un temps de stabilisation.
● Optique contaminée : poussière, huile ou condensation peuvent affecter le signal infrarouge.
● Mesure à travers un matériau transparent : un thermomètre infrarouge standard ne mesure généralement pas correctement une cible située derrière une vitre ordinaire.

La précision indiquée correspond donc à des conditions spécifiées et non à toutes les situations possibles sur le terrain.

Pourquoi l’émissivité est-elle importante ?

L’émissivité est un paramètre fondamental de la thermométrie infrarouge.

Les surfaces peintes, les plastiques, le caoutchouc, le bois et de nombreux matériaux non métalliques présentent généralement une émissivité relativement élevée.

Les métaux polis tels que l’aluminium, l’acier inoxydable ou le cuivre présentent souvent une faible émissivité et une forte réflectivité.

Lorsque différents matériaux doivent être mesurés, un thermomètre à émissivité réglable est généralement préférable.

Une précision nominale très élevée associée à une émissivité fixe n’est pas nécessairement plus adaptée qu’une précision appropriée avec réglage correct de l’émissivité.

Quel est le lien entre le rapport D:S et la précision ?

Le rapport D:S correspond au rapport entre la distance de mesure et le diamètre de la zone mesurée.

Il ne s’agit pas d’une spécification de précision au sens strict, mais il influence fortement la fiabilité du résultat.

Si la cible est plus petite que la zone de mesure, le thermomètre mesure à la fois :

la cible + son environnement.

Le rapport D:S est particulièrement important pour :

● les mesures à grande distance ;
● les petites cibles ;
● les connexions électriques ;
● les composants à haute température ;
● les points difficiles d’accès.

Dans de nombreuses situations, faire en sorte que la cible remplisse correctement le champ de mesure est plus important qu’une amélioration marginale de la précision nominale.

Une meilleure résolution d’affichage signifie-t-elle une meilleure précision ?

Non.

Un affichage de :

150,1 °C

signifie éventuellement que la résolution est de 0,1 °C.

Cela ne signifie pas que la précision est de ±0,1 °C.

Ainsi :

Résolution ≠ Précision

La résolution indique le plus petit incrément affichable, tandis que la précision représente l’écart possible par rapport à la valeur réelle.

Qu’est-ce qui est le plus important : la précision ou la répétabilité ?

Les deux paramètres sont importants.

La précision représente la proximité de la mesure par rapport à la valeur réelle.

La répétabilité indique la capacité de l’appareil à produire des résultats similaires lors de mesures répétées dans les mêmes conditions.

Par exemple :

100,1 °C, 100,2 °C, 100,1 °C

indiquent une bonne répétabilité.

Pour la maintenance conditionnelle et le suivi de tendances, la répétabilité est particulièrement importante.

Quelle précision convient aux différentes applications ?

Cette classification constitue uniquement une aide au choix et non une classification normalisée.

Quels autres paramètres faut-il considérer ?

● Plage de température : elle doit couvrir les températures minimales et maximales attendues.
● Rapport D:S : il détermine la taille de la zone mesurée selon la distance.
● Émissivité : un réglage est préférable pour différents matériaux.
● Temps de réponse : important pour les cibles évoluant rapidement et les inspections rapides.
● Répétabilité : importante pour les comparaisons et le suivi.
● Résolution : facilite l’observation de petites variations.
● Conditions environnementales : température, humidité, poussière et autres facteurs doivent être pris en compte.
● Visée laser : elle facilite le positionnement, mais ne représente pas nécessairement la taille réelle de la zone infrarouge mesurée.

Méthode pratique de sélection

● Définir les températures minimale et maximale de la cible ;
● déterminer l’erreur maximale admissible ;
● vérifier la précision dans la plage de température réellement utilisée ;
● identifier le matériau et son émissivité ;
● déterminer la distance et la taille habituelles de la cible ;
● choisir un rapport D:S approprié ;
● comparer la répétabilité, le temps de réponse et les fonctions utiles ;
● tenir compte des conditions ambiantes et des réflexions.

Cette démarche est plus pertinente que la recherche systématique du thermomètre présentant la plus faible erreur nominale.

FAQ

Un thermomètre infrarouge plus précis est-il toujours préférable ?
Non. La précision doit être adaptée à l’application et à l’erreur réellement admissible.

Que choisir entre ±1,5 °C et ±1,5 % ?
Cela dépend de la température mesurée. Une erreur en pourcentage augmente en valeur absolue avec la température.

Une résolution de 0,1 °C signifie-t-elle une précision de ±0,1 °C ?
Non. Résolution et précision sont deux paramètres différents.

Pourquoi plusieurs mesures de la même cible diffèrent-elles légèrement ?
Cela peut provenir de la position, de la distance, de l’angle, de l’état de surface, des réflexions ou de la répétabilité de l’instrument.

Un thermomètre très précis peut-il mesurer correctement un métal brillant ?
Pas nécessairement. La faible émissivité et la forte réflectivité peuvent créer des erreurs importantes.

La maintenance industrielle nécessite-t-elle toujours la précision maximale ?
Non. Dans de nombreuses inspections, les différences de température, la répétabilité, le rapport D:S et la stabilité sont tout aussi importants.

Conclusion

Le choix d’un thermomètre infrarouge ne consiste pas à rechercher une hypothétique « classe de précision » maximale. Il faut avant tout déterminer quelle erreur l’application peut accepter et vérifier si l’appareil respecte cette exigence dans la plage de température réellement utilisée.

Les opérations de maintenance et de diagnostic privilégient souvent les écarts de température, la répétabilité et la stabilité. Les procédés de fabrication et le contrôle qualité exigent une attention accrue à la précision absolue. Les petites cibles ou les mesures à distance nécessitent également un rapport D:S adapté.

Le choix doit donc prendre en compte simultanément la précision, la plage de température, la répétabilité, l’émissivité, le rapport D:S, le temps de réponse et les conditions réelles d’utilisation.