ScanPyramids : la thermographie modulée

La thermographie modulée, mise en œuvre par l’Université Laval de Québec, est une extension de la thermographie infrarouge, qui utilise la modulation naturelle de la chaleur chauffant la pyramide suivant le cycle jour/nuit ou le cycle des saisons, pour mettre en valeur les discontinuités dans la structure externe de la pyramide.

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ScanPyramids : la thermographie modulée
L'utilisation de la thermographie modulée

La thermographie infrarouge est couramment utilisée en industrie aérospatiale pour le contrôle non destructif des matériaux. Le principe de la mesure est le suivant : la matière, l’objet ou la structure à l’essai est d’abord légèrement chauffée. Si un défaut interne, donc une anomalie non visible est présente, la signature thermique correspondante révélera sa présence par de légères différences de température en surface. Cette signature n’est pas instantanément mesurable, elle n’apparaît qu’après un temps donné qui est fonction de la profondeur de l’anomalie et de ses caractéristiques propres. Les mesures thermiques sont réalisées par une caméra infrarouge. Celle-ci enregistre l’évolution de la température en surface sous la forme d’images thermiques en fonction du temps.

Un certain nombre de techniques sont disponibles pour améliorer ensuite les images thermiques obtenues, détecter et caractériser les défauts. De même, différentes techniques de chauffage existent pour stimuler l’objet ou la structure à l’essai. L’une de ces techniques consiste à moduler la source de chauffage de manière répétée suivant un motif donné (par exemple un sinus) et enregistrer la réponse thermique obtenue avec la caméra infrarouge.

Les images enregistrées sont ensuite traitées et réduites à une seule image qui condense toutes les informations reliées aux anomalies internes de l’objet. Dans le cas de grands objets, tel un immeuble, le rayonnement solaire constitue une source de chauffage modulée intéressante, offrant des variations périodiques naturelles sur une grande surface (par exemple le cycle quotidien jour/nuit).

Fait intéressant, plus la variation périodique du chauffage est lente, plus l’onde thermique engendrée pourra pénétrer profondément dans le matériau. Ainsi, une onde thermique produite par un cycle jour/nuit est capable de sonder plusieurs centimètres dans un mur en béton, tandis que les variations thermiques causées par le cycle annuel des saisons (température chaude l’été et froide l’hiver) engendrent des ondes thermiques pouvant pénétrer plus profondément encore. Les variations thermiques saisonnières annuelles sont donc l’approche privilégiée pour l’étude de la pyramide en quête de possibles cavités internes proches de sa surface.

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