Introduction

La maîtrise de la température est essentielle dans les entrepôts, chambres froides et opérations de chaîne du froid, notamment pour les produits alimentaires, les produits frais, les produits pharmaceutiques, les surgelés et les marchandises thermosensibles.

Un thermomètre infrarouge permet de contrôler rapidement une température de surface sans contact. Il est donc particulièrement adapté au dépistage rapide des anomalies, au contrôle des marchandises et aux inspections courantes. Cependant, les exigences en matière de plage de température, rapport D:S, précision, émissivité et conditions d’utilisation varient selon l’application.

Le choix ne doit donc pas reposer uniquement sur la plage de mesure la plus large possible. Il faut d’abord définir la cible, la distance de mesure, les dimensions de la surface visée et l’objectif du contrôle.

Points essentiels

● Un thermomètre infrarouge mesure la température de surface et non directement la température à l’intérieur d’un emballage, d’un aliment ou d’un liquide.
● Pour un entrepôt classique, la rapidité, la simplicité d’utilisation et la répétabilité sont souvent prioritaires. En chambre froide, il faut également prendre en compte les basses températures et les conditions ambiantes.
● Le rapport D:S détermine la taille de la zone mesurée à une distance donnée. Un rapport plus élevé est préférable pour les longues distances ou les petites cibles.
● Le carton, certains plastiques, le caoutchouc et d’autres surfaces à forte émissivité sont généralement plus faciles à mesurer que l’aluminium, l’acier inoxydable ou les surfaces métalliques réfléchissantes.
● Pour les contrôles répétitifs, les alarmes haute/basse température, la mesure continue et les fonctions MAX/MIN sont souvent plus utiles qu’une plage de température extrêmement large.
● Lorsqu’il est nécessaire de confirmer la température interne d’un aliment, d’un produit pharmaceutique ou d’une autre marchandise, une sonde thermocouple ou une autre sonde de contact doit être utilisée.

Que mesure-t-on dans un entrepôt ou dans la chaîne du froid ?

Dans ces applications, le thermomètre infrarouge sert principalement à contrôler rapidement des surfaces précises, plutôt qu’à mesurer directement la température de l’air ambiant.

Les cibles courantes comprennent :

● Cartons, emballages plastiques, palettes et emballages réfrigérés ;
● Surfaces d’emballages de produits réfrigérés ou surgelés ;
● Murs, sols, portes et surfaces isolantes des chambres froides ;
● Évaporateurs, condenseurs, compresseurs, tuyauteries et autres composants frigorifiques ;
● Surfaces intérieures des véhicules frigorifiques, caissons isothermes et conteneurs ;
● Surfaces de marchandises lors du chargement et du déchargement.

Lors d’un contrôle à réception, il est par exemple possible de comparer rapidement plusieurs colis appartenant au même lot. Si l’un d’eux présente une température de surface nettement supérieure aux autres, il peut être isolé pour une vérification complémentaire.

Le thermomètre infrarouge est donc particulièrement adapté comme outil de dépistage rapide.

La mesure infrarouge correspond avant tout à une température de surface

C’est un point fondamental pour le contrôle de la chaîne du froid.

Un thermomètre infrarouge détermine la température à partir du rayonnement infrarouge émis par la surface visée. La valeur affichée correspond donc à la température radiométrique de la surface présente dans le champ de mesure.

Lorsque l’on mesure un carton contenant des produits surgelés, le thermomètre indique généralement la température de la surface du carton ou de l’emballage, et non la température au cœur du produit.

La mesure infrarouge seule ne suffit pas lorsque :

● Il faut vérifier la température interne d’un produit surgelé ;
● La température à cœur d’une viande, d’un liquide ou d’un autre aliment doit être mesurée ;
● Une vérification interne est requise pour des produits pharmaceutiques ou d’autres marchandises thermosensibles ;
● Une procédure impose explicitement une mesure par contact ou par sonde.

Dans ces cas, il convient d’utiliser un thermomètre à thermocouple, une sonde de pénétration ou un autre instrument de mesure par contact approprié.

Comment choisir la plage de température ?

Les applications d’entrepôt et de chaîne du froid concernent principalement les basses et moyennes températures. Une limite supérieure extrêmement élevée est donc rarement nécessaire.

Il est plus important de vérifier que la limite basse couvre les conditions réelles d’utilisation.

Par exemple :

● Les entrepôts classiques et la logistique ambiante fonctionnent généralement autour de la température ambiante ;
● Les espaces réfrigérés nécessitent souvent des mesures autour de 0 °C et en dessous ;
● Les installations de congélation peuvent nécessiter des mesures à −18 °C, −20 °C ou moins ;
● La maintenance frigorifique peut également inclure des compresseurs, tuyauteries ou composants plus chauds.

Si la plage du thermomètre couvre les températures de surface minimales et maximales réellement rencontrées, elle est généralement suffisante. Pour la chaîne du froid, les performances aux basses températures et la précision dans la plage utile sont souvent plus importantes qu’une limite supérieure très élevée.

Pourquoi le rapport D:S est-il important dans un entrepôt ?

Le rapport D:S, ou rapport distance/diamètre du spot, détermine la taille approximative de la zone mesurée pour une distance donnée.

Avec un rapport D:S de 12:1, par exemple, une distance d’environ 120 cm correspond à un diamètre de spot proche de 10 cm.

Dans un entrepôt, l’opérateur peut devoir mesurer :

● Des cartons placés sur des rayonnages élevés ;
● Des produits situés au centre d’une palette ;
● Des équipements frigorifiques éloignés ou installés en hauteur ;
● Des zones difficiles d’accès dans un véhicule réfrigéré.

Si la distance est importante et la cible petite, un rapport D:S insuffisant peut conduire le thermomètre à intégrer à la fois la cible et son environnement. La valeur affichée ne représente alors plus correctement la surface recherchée.

En pratique :

● Pour de grandes surfaces mesurées à courte distance, un D:S modéré peut suffire ;
● Pour des rayonnages élevés ou une mesure à distance, un D:S plus élevé est préférable ;
● Les petits emballages, tuyaux et composants localisés bénéficient également d’un rapport D:S plus élevé.

Dans tous les cas, la cible doit être nettement plus grande que le spot de mesure.

La précision et la répétabilité comptent davantage qu’une plage extrêmement large

Le contrôle de la chaîne du froid implique souvent de comparer différentes marchandises, zones ou lots afin d’identifier les écarts de température.

Des mesures stables et répétables sont donc essentielles.

Si les valeurs varient fortement lors de mesures répétées sur une même cible, une plage de température très étendue n’apporte que peu d’avantages.

Il convient notamment d’examiner :

● La précision annoncée ;
● L’existence d’une spécification spécifique aux basses températures ;
● La répétabilité sur une même cible ;
● Le comportement lors des variations rapides de température ;
● Les erreurs supplémentaires possibles selon la température ambiante.

Pour les contrôles comparatifs, une bonne répétabilité est particulièrement importante.

Pourquoi une émissivité réglable est-elle utile dans la chaîne du froid ?

Les matériaux n’émettent pas tous le rayonnement infrarouge de la même manière. Cette propriété est décrite par l’émissivité ε.

Le carton, le ruban adhésif, le caoutchouc, de nombreuses surfaces alimentaires et certains plastiques présentent généralement une émissivité élevée et sont relativement faciles à mesurer.

Une attention particulière est nécessaire pour :

● Les emballages en aluminium ;
● Les métaux polis ;
● Les surfaces en acier inoxydable ;
● Les éléments chromés ;
● Les récipients métalliques fortement réfléchissants.

Ces surfaces à faible émissivité peuvent réfléchir le rayonnement infrarouge provenant de leur environnement et provoquer une différence importante entre la température affichée et la température réelle de la surface.

Lorsque plusieurs types de matériaux sont contrôlés, un thermomètre avec émissivité réglable est donc préférable.

Pour les surfaces métalliques très réfléchissantes, il est également possible, lorsque l’application le permet, d’utiliser une zone de référence présentant une émissivité plus élevée.

Pourquoi le temps de réponse est-il important pour les contrôles en série ?

Les entrepôts et la chaîne du froid nécessitent souvent de contrôler un grand nombre de points en peu de temps.

Un opérateur peut devoir vérifier successivement plusieurs palettes, cartons ou conteneurs. Un appareil trop lent réduit alors l’efficacité du contrôle.

Un temps de réponse court est particulièrement utile pour :

● Le contrôle rapide à réception ;
● L’inspection de grandes quantités d’emballages ;
● Les inspections courantes des chambres froides ;
● Les opérations de chargement et de déchargement de véhicules frigorifiques ;
● La localisation de zones thermiquement anormales sur les équipements frigorifiques.

Une réponse rapide ne signifie toutefois pas que l’appareil doit être déplacé de manière incontrôlée. Le spot de mesure doit rester correctement positionné sur la cible.

Les alarmes haute et basse température sont-elles utiles ?

Pour les contrôles fréquents, les alarmes haute et basse température peuvent améliorer considérablement l’efficacité.

Les seuils HI et LO peuvent être réglés en fonction des exigences internes. Lorsque la température mesurée sort de la plage définie, l’appareil peut déclencher une indication visuelle, sonore ou autre.

Cette fonction est particulièrement utile pour :

● La réception de produits réfrigérés et surgelés ;
● Le chargement et le déchargement dans la chaîne du froid ;
● Les contrôles de lots en chambre froide ;
● Les zones de stockage ou de vente réfrigérées ;
● Les entrepôts comportant plusieurs zones de température.

Les seuils doivent être définis selon les exigences réelles du produit, les procédures qualité internes et les critères de contrôle applicables.

En chambre froide, les changements de température ambiante sont également importants

Les chambres froides représentent un environnement exigeant pour les thermomètres infrarouges portatifs.

Lorsqu’un appareil conservé dans un bureau à température ambiante est introduit directement dans une chambre froide, ses composants internes et son système optique subissent une variation rapide de température.

À l’inverse, lorsqu’un instrument froid est ramené dans un environnement chaud et humide, de la condensation peut apparaître sur l’optique ou le boîtier.

Cela peut provoquer :

● Une instabilité temporaire des mesures ;
● De la buée ou de la condensation sur la fenêtre infrarouge ;
● Une perturbation du trajet optique ;
● Une dérive temporaire liée à la température ;
● Une sollicitation supplémentaire due aux cycles thermiques répétés.

Pour un usage fréquent en chambre froide, il convient de vérifier la plage de température de fonctionnement spécifiée par le fabricant et, pour les mesures importantes, de laisser l’instrument s’acclimater suffisamment.

En présence de condensation visible sur la fenêtre optique, il est préférable d’attendre sa disparition avant de reprendre la mesure.

Le nombre de lasers n’est pas le critère de sélection principal

De nombreux thermomètres infrarouges utilisent un laser simple ou double pour faciliter la visée.

Le laser sert uniquement de repère de positionnement. Il ne participe pas à la mesure de température.

Dans un entrepôt, le laser peut faciliter l’identification de la cible, mais le choix de l’appareil ne doit pas dépendre uniquement du nombre de faisceaux laser.

Les caractéristiques les plus importantes sont :

● Le rapport D:S ;
● La plage de température ;
● La précision ;
● L’émissivité ;
● Le temps de réponse ;
● La plage de température de fonctionnement.

Il faut également garder à l’esprit que le point laser ne correspond pas nécessairement à la totalité de la zone infrarouge mesurée. Si la cible est plus petite que le spot réel, l’environnement peut influencer la valeur affichée.

Quelles fonctions sont les plus utiles pour les entrepôts et la chaîne du froid ?

Les fonctions suivantes sont particulièrement intéressantes :

● Mesure continue : facilite le balayage rapide de plusieurs produits et la recherche de zones anormales ;
● MAX/MIN : permet d’identifier la température de surface la plus élevée et la plus basse pendant un contrôle ;
● Alarmes haute/basse : facilitent le dépistage par rapport à des seuils prédéfinis ;
● Émissivité réglable : améliore la flexibilité pour différents matériaux ;
● Écran rétroéclairé : pratique dans les chambres froides, rayonnages ou zones peu éclairées ;
● Maintien de la valeur : permet de consulter la mesure après avoir quitté la cible ;
● Enregistrement ou export USB : utile lorsque les résultats doivent être conservés pour un lot, un équipement ou un historique de contrôle.

Pour des contrôles occasionnels en entrepôt, toutes ces fonctions ne sont pas indispensables. Le choix doit correspondre à la fréquence d’utilisation et aux besoins de traçabilité.

Quel appareil choisir selon l’application ?

Pour un entrepôt classique, un thermomètre infrarouge simple, stable, rapide et facile à utiliser est généralement suffisant. Si les principales cibles sont des cartons ou des emballages plastiques, une émissivité réglable n’est pas toujours indispensable, mais elle améliore la polyvalence.

Pour des contrôles réguliers en chambre froide, il faut accorder davantage d’importance à la plage basse de température, à la température de fonctionnement, au temps de réponse et au comportement de l’appareil lors de changements thermiques rapides.

Pour le transport frigorifique et le contrôle à réception, les alarmes haute/basse, la mesure continue et une réponse rapide sont particulièrement utiles.

Pour les rayonnages élevés, les équipements éloignés ou les cibles difficiles d’accès, un rapport D:S plus élevé est recommandé.

Lorsque la température interne d’aliments, de produits pharmaceutiques ou d’autres marchandises doit être confirmée, un thermomètre infrarouge avec entrée thermocouple type K peut être utilisé. Une autre solution consiste à associer un thermomètre thermocouple séparé afin de combiner dépistage infrarouge rapide et confirmation par contact.

FAQ

Un thermomètre infrarouge peut-il mesurer directement la température de l’air dans une chambre froide ?

Il n’est généralement pas adapté à cet usage. Il mesure principalement le rayonnement émis par les surfaces telles que les murs, les produits ou les équipements. Pour la température de l’air, il convient d’utiliser un capteur adapté ou un thermo-hygromètre.

Peut-on mesurer la température interne d’un produit surgelé avec un thermomètre infrarouge ?

Non. La mesure concerne uniquement la surface. Pour vérifier la température à cœur, une sonde de pénétration ou une autre sonde de contact adaptée est nécessaire.

Un rapport D:S plus élevé est-il toujours préférable ?

Non. Il est principalement utile pour les grandes distances ou les petites cibles. Pour de grands cartons mesurés à courte distance, un rapport très élevé n’est pas toujours nécessaire.

Faut-il régler l’émissivité pour un emballage plastique ?

De nombreux plastiques opaques présentent une émissivité relativement élevée. Toutefois, le matériau, la couleur, l’épaisseur et l’état de surface peuvent modifier le comportement radiatif. Pour des mesures plus précises, il convient de vérifier l’émissivité du matériau réel.

Pourquoi les mesures sont-elles instables sur un emballage en aluminium ?

L’aluminium possède une faible émissivité et une forte réflectivité. Il peut donc réfléchir le rayonnement infrarouge de l’environnement. Lorsque cela est possible, il est préférable de mesurer une étiquette papier, un ruban adhésif ou une autre zone présentant une émissivité plus élevée.

Peut-on utiliser immédiatement l’appareil après son passage d’un bureau à une chambre froide ?

Pour un dépistage indicatif, on peut d’abord vérifier la stabilité de l’affichage. Pour des mesures plus fiables, il est préférable de laisser l’appareil s’acclimater et de respecter les conditions de fonctionnement indiquées par le fabricant.

Conclusion

Pour choisir un thermomètre infrarouge destiné aux entrepôts et à la chaîne du froid, il faut d’abord déterminer si l’on souhaite contrôler des emballages, des marchandises, des structures de chambre froide ou des équipements frigorifiques. Le choix doit ensuite être adapté à la plage de température réelle, à la distance de mesure et à la taille de la cible.

Dans la plupart des applications, une bonne capacité de mesure aux basses températures, une précision et une répétabilité stables, un rapport D:S adapté, un temps de réponse court et des alarmes haute/basse sont plus utiles qu’une plage de mesure extrêmement large.

Pour l’aluminium, l’acier inoxydable et les autres surfaces réfléchissantes, l’émissivité réglable et une méthode de mesure adaptée deviennent particulièrement importantes.

Enfin, la mesure infrarouge doit surtout être considérée comme une méthode rapide de contrôle des températures de surface et de détection des anomalies. Lorsque la température interne doit être confirmée, il faut compléter la mesure par un thermocouple ou une autre sonde de contact appropriée.