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Philippe BERNASCOLLE
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La détection précoce des fuites de gaz inflammables, explosifs ou toxiques est une priorité pour la sécurité dans nombre de domaines industriels. Après les détecteurs de gaz ponctuels et linéaires, ce procédé de détection donne enfin une image du nuage.
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1. Rayonnement infrarouge
L’actualité récente (explosion d’une usine chimique à Toulouse en septembre 2001) soumet les industriels à une demande de plus en plus forte en terme de sécurité des installations à risques. La détection précoce des fuites de vapeurs et de gaz inflammables, explosifs ou toxiques est une nécessité absolue dans les usines chimiques, pétrochimiques, les stockages d’hydrocarbures, de solvants, etc. Pour cela, plusieurs méthodes sont couramment utilisées : la combustion catalytique, l’absorption infrarouge en mesure ponctuelle, la barrière infrarouge et maintenant l’imagerie infrarouge. On peut classer ces détecteurs en trois catégories : les capteurs ponctuels, les capteurs linéiques (barrière infrarouge), les capteurs imageurs.
Un dispositif de détection de gaz par imagerie infrarouge a été breveté par la société Bertin Technologies grâce à un financement partiel du ministère de la Défense. Son fonctionnement est décrit ici.
La matière émet et absorbe en permanence du rayonnement électromagnétique. Le processus d’émission est lié à l’agitation moléculaire interne de la matière, agitation qui dépend du matériau mais surtout de la température. La théorie de l’électromagnétisme classique indique que la longueur d’onde du rayonnement émis dépend de l’accélération subie par les particules. Comme toutes les valeurs d’accélération sont possibles, chaque molécule fournit une certaine énergie radiative dont les niveaux d’énergie statistiques prennent toutes les valeurs ; la distribution en longueur d’onde est donc uniforme, le rayonnement est dit à spectre continu.
L’émission thermique des solides est référencée à la notion théorique de corps noir, défini comme un objet capable d’absorber totalement tout rayonnement incident, quelle que soit sa longueur d’onde. L’émission spectrale du corps noir est décrite par la loi de Planck (figure 1) bâtie sur des considérations thermodynamiques statistiques.
Bertin Technologies
La loi de Wien, qui est obtenue par dérivation de la loi de Planck, décrit le déplacement du maximum de l’émission spectrale du corps noir en...
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