C'est un phénomène récurrent : durant les semaines les plus chaudes de l'année, le nombre de cas limites lors des contrôles dimensionnels augmente. Des pièces parfaitement conformes au printemps se retrouvent soudainement non conformes. Le processus et le matériau restent pourtant inchangés. Bien souvent, l'explication réside dans l' influence de la température sur la technologie de mesure , et ce, simultanément à plusieurs niveaux.

L'influence de la température sur les technologies de mesure commence dès le composant

Chaque matériau possède un coefficient de dilatation thermique. Pour l'aluminium, il est d'environ 23 micromètres par mètre et par kelvin, et pour l'acier, d'environ 12. Pour une pièce en aluminium de 200 millimètres de long, une augmentation de température de 10 kelvins entraîne une variation de longueur d'environ 46 micromètres.

Avec des tolérances de l'ordre du dixième de millimètre, cela est négligeable. Avec des tolérances de quelques micromètres, cela devient la tolérance elle-même. C'est précisément pourquoi la température de référence en métrologie est fixée à 20 degrés Celsius – et précisément pourquoi une mesure effectuée dans une salle chauffée à 32 degrés Celsius n'est pas comparable sans correction.

Le dispositif de mesure s'étend également

Moins évident, mais tout aussi efficace : le dispositif de test lui-même est également constitué de matériaux. Le châssis, le support du capteur, la distance entre l’optique et le composant – tout varie avec la température. L’échelle de l’image dépendant de la distance de travail, la conversion des pixels en millimètres est décalée.

De plus, les composants eux-mêmes génèrent de la chaleur. Les capteurs de la caméra, l'éclairage et les ordinateurs émettent tous de la chaleur. Dans une cellule fermée, cela crée un profil de température unique qui se stabilise en quelques minutes à plusieurs heures après la mise sous tension. Les mesures effectuées immédiatement après le démarrage diffèrent donc systématiquement de celles effectuées une fois le système rodé.

Et le capteur lui-même

Les capteurs d'image présentent davantage de bruit à haute température. Cela n'a aucune incidence sur la détection de présence. Cependant, lors de la détermination des contours au niveau du sous-pixel ou de la détection d'anomalies reposant sur de faibles différences de contraste, la reproductibilité se dégrade sensiblement. Le flux lumineux des LED diminue également avec l'augmentation de la température, réduisant encore le contraste.

Ce qu'une plante peut faire à ce sujet

Mesurez la température – au niveau du composant et de l'assemblage – et corrigez les valeurs mesurées par rapport à la température de référence à l'aide de calculs. C'est l'approche la plus rentable et la plus efficace.
Emportez des étalons de référencepositionnés dans votre champ de vision et mesurés régulièrement. Si l'étalon se déplace, le réglage se décale et la correction résulte directement de la mesure.
des matériaux à faible dilatation pour les composants porteurs du dispositif de mesure.
Prévoyez une phase de préchauffage et définissez l'état stable au lieu de laisser faire le hasard.
Découplage des sources de chaleur – retrait des ordinateurs et des alimentations électriques de la cellule, connexion thermique de l'éclairage.

Aucune de ces mesures n'est complexe si elle est prise en compte dès la phase de conception. Leur adaptation à un système existant s'avère nettement plus problématique. C'est pourquoi la question de la plage de températures à l'intérieur du bâtiment fait partie intégrante de notre analyse des besoins, au même titre que les spécifications et les tolérances des composants.

Pourquoi la dérive n'est souvent remarquée que tardivement

Ce qui est remarquable dans cet effet, c'est moins son ampleur que sa progression. La température monte lentement tout au long de la matinée et redescend le soir. La variation de la valeur mesurée qui en résulte n'est donc pas brutale, mais progressive sur plusieurs heures – et c'est précisément ce qui la rend difficile à détecter.

L'analyse des valeurs individuelles ne révèle rien d'anormal : chacune se situe dans la plage de tolérance. Ce n'est que lorsque les valeurs sont représentées sur l'ensemble du poste que la courbe devient visible. Lorsque la tolérance est faible, la distribution se décale vers une extrémité de la journée et le taux de rebut augmente pendant les heures les plus chaudes, sans aucune modification du processus.

Par conséquent, un test simple s'avère utile avant d'entamer le dépannage : enregistrer simultanément les valeurs mesurées et la température du hall pendant plusieurs jours. Si les deux courbes évoluent parallèlement, la cause est identifiée et peut généralement être corrigée sans intervention majeure. L'influence de la température est ainsi l'une des rares perturbations pouvant être entièrement compensées mathématiquement.

Si vous constatez des écarts durant l'été sans cause apparente liée au processus, il est conseillé d'examiner de plus près cet indicateur. N'hésitez pas à nous contacter.

Sources complémentaires : La température de référence de 20 °C pour les mesures de longueur est spécifiée dans la norme ISO 1:2022 (température de référence : 20 °C) . Pour plus d’informations sur le comportement thermique des capteurs d’image, les valeurs caractéristiques définies par la norme EMVA 1288, publiée par l’ Association européenne de vision industrielle , sont disponibles .