Dans le domaine de la métrologie, l'étalonnage est une procédure critique qui influence directement la qualité et la fiabilité de vos mesures. Elle joue un rôle essentiel dans la garantie de l’exactitude et la précision des instruments de mesure.
L'étalonnage est une "opération qui, dans des conditions spécifiées, établit en une première étape une relation entre les valeurs et les incertitudes de mesure associées qui sont fournies par des étalons et les indications correspondantes avec les incertitudes associées, puis utilise en une seconde étape cette information pour établir un résultat de mesure à partir d'une indication".
Plus simplement, l’étalonnage consiste à relever les écarts entre les valeurs affichées par l’appareil à étalonner avec les valeurs réelles données par un étalon. Il s’agit d’une comparaison documentée entre un instrument de mesure à étalonner et un instrument de référence traçable.
L'étalonnage des instruments de mesure consiste à comparer les résultats de l'instrument à mesurer avec une source de référence connue et stable. Par exemple, pour étalonner un thermomètre, on peut utiliser un thermomètre de référence dont la précision est connue (selon les normes Cofrac). On mesure ensuite la température avec le thermomètre à étalonner et on compare la valeur obtenue avec la valeur de référence connue.
L’étalonnage est le processus de vérification et d’ajustement des sorties d’un instrument de mesure par rapport à un étalon de référence. Vous utilisez l’étalonnage pour vous assurer que vos instruments produisent des résultats qui reflètent la réalité le plus fidèlement possible, améliorant ainsi l’exactitude. Ce processus implique généralement une comparaison au moyen des instruments dont la précision est connue, qui sont eux-mêmes étalonnés par rapport à des étalons internationaux.
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Selon la définition du VIM (Vocabulaire International de Métrologie), l’étalonnage d’un instrument est une opération qui, dans des conditions spécifiées, établit une relation entre les valeurs indiquées par un instrument et les valeurs connues fournies par des étalons de référence. Il s’agit d’un ensemble de procédures où les équipements de mesure sont comparés à des étalons de référence pour détecter et corriger toute déviation.
L’étalonnage permet de s’assurer de l’exactitude des appareils de mesure. Cette pratique permet de garantir que les résultats des mesures sont conformes aux normes établies et aux exigences légales, aboutissant à un contrôle de qualité optimal.
Tout d’abord, l’étalonnage des appareils de mesure répond des obligations strictes relatives au respect des systèmes Qualités type ISO 9000. Le suivi des moyens de mesure par des spécialistes permet de garantir que les appareils sont adaptés et certifier que les résultats des mesures, contrôles et essais sont fiables.
Les exigences de qualité croissantes et les réglementations strictes entraînent de plus en plus d'exigences en matière de production et de fabrication. Cela signifie que les tâches de mesure liées à la qualité doivent être surveillées, documentées et effectuées avec les équipements de test appropriés. C'est pourquoi tous les instruments de mesure utilisés pour des tâches liées à la qualité doivent être étalonnés.
L’étape d’étalonnage consiste :
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Les résultats de l'étalonnage doivent permettre soit d'attribuer aux indications les valeurs correspondantes de la grandeur mesurée, soit de déterminer les corrections à appliquer à ces indications.
L’étalonnage d’un appareil de mesure consiste en une série de procédures et tests qui permettent de vérifier et d’ajuster la précision de cet équipement. Vous devez comparer les indications de valeurs fournies d’un instrument à celles produites par un étalon de référence.
En appliquant cette modélisation, l’utilisateur peut améliorer son processus de mesure puisqu’il s’approche au mieux des valeurs de référence déterminées au cours de l’étalonnage.
Processus d’étalonnage:
Les étalons jouent un rôle clé dans l’étalonnage car ils servent de point de référence pour les appareils à calibrer. Les étalons sont au cœur de la métrologie et assurent la traçabilité des mesures en fournissant des références de valeurs incontestables.
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Étalons primaires: Ce sont les étalons de référence qui ont la plus haute qualité métrologique. Leurs caractéristiques sont déterminées par rapport à des constantes physiques fondamentales.
Étalons secondaires: Des étalons calibrés en comparaison avec un étalon primaire.
Grâce aux étalons, vous pouvez avoir confiance dans la précision et la constance des instruments de mesure.
Pour assurer la traçabilité, les étalons doivent être calibrés et vérifiés périodiquement selon les normes définies par le BIPM (Bureau international des poids et mesures) ou des organismes similaires.
Selon la grandeur mesurée (tension, courant, masse, pression, température...), l’étalon de référence n’est pas toujours un instrument. Pour la mesure du poids, cela peut être une masse de référence. Pour étalonner le capteur à base de jauge de contraintes, on utilise un jeu de masses étalons dont les valeurs et les incertitudes sont parfaitement connues.
L’étalonnage de température désigne l’étalonnage de tout appareil utilisé dans un système de mesure de la température. Plus particulièrement, le terme désigne généralement le capteur de température lui-même, qui est une sonde à résistance de platine (PRT ou PT-100), une thermistance ou un thermocouple.
Les sondes sont généralement étalonnés en les plaçant dans un environnement de température stable (source de chaleur : four ou bain d’étalonnage) et en comparant leur sortie à celle d’un « thermomètre de référence » ou « thermomètre standard » étalonné.
L'étalonnage des transducteurs de pression s’effectue en général à l’aide d’un générateur de pression, d'un transducteur de pression de référence et d'un logiciel d'étalonnage. Le générateur de pression fournit la pression nécessaire à l'étalonnage. Le transducteur de pression de référence, dont les caractéristiques de mesure sont connues avec précision, est utilisé comme point de comparaison pour étalonner le transducteur de pression testé. Le logiciel d'étalonnage traite les données délivrées lors du processus d'étalonnage et fournit un rapport d’étalonnage.
Un certificat d’étalonnage est un document ou rapport qui atteste de la précision et de la conformité d’un appareil de mesure à l’issue du résultat de mesure de son étalonnage. Un certificat d’étalonnage inclut le résultat de la comparaison ainsi que toute autre information pertinente à l’étalonnage comme le type d’équipement utilisé, les conditions environnementales, les signataires, la date de l’étalonnage, le numéro de certificat, les incertitudes de mesure, etc.
Lors de l’étalonnage d’un instrument avec un appareil de plus haut niveau, le procédé inclut toujours une certaine incertitude. L’incertitude représente la quantité de « doute » dans un procédé d’étalonnage, elle exprime donc à quel point l’étalonnage est « bon ».
Les sources d’incertitude sont variées et incluent l’instrument testé, l’étalon de référence, la méthode d’étalonnage ou encore les conditions environnementales.
L’étalon de référence est étalonné, il possède son propre certificat d’étalonnage. Nos étalons sont étalonnés par un organisme accrédité COFRAC se permet d’assurer la traçabilité des mesures aux étalons nationaux.
Dans le domaine de la métrologie, comprendre l’exactitude et la précision d’une mesure est primordial, car elles jouent un rôle clé dans la qualité des résultats obtenus.
Compréhension de l’exactitude: L’exactitude fait référence à la proximité des mesures par rapport à la valeur réelle ou à la valeur de référence. Vous pouvez évaluer l’exactitude en considérant votre incertitude ; un faible niveau d’incertitude indique une grande exactitude.
Importance de la précision: La précision, en revanche, indique la cohérence des résultats de mesure entre eux. Des mesures précises peuvent ne pas être exactes mais seront toujours regroupées. Dans vos mesures, visez à minimiser la variation pour obtenir une haute précision.
Bien que l’exactitude et la précision soient des termes distincts, vous devez les considérer conjointement pour garantir la fiabilité de vos mesures.
Il est important de distinguer l'étalonnage de l'ajustage. En effet, le terme approprié pour définir l’utilisation de certains produits est « ajustage » et non pas « étalonnage ».
Définition de l'ajustage: L'ajustage est un "ensemble d'opérations réalisées sur un système de mesure pour qu'il fournisse des indications prescrites correspondant à des valeurs données des grandeurs à mesurer".
L'ajustement est le réglage de la plus petite déviation possible de la valeur correcte. Lors du réglage, il est nécessaire d'intervenir sur le dispositif de mesure. En revanche, rien n'est modifié sur l'instrument de mesure lui-même pendant l'étalonnage.
La distinction entre un étalonnage et une vérification périodique est plus une distinction réglementaire et organisationnelle qu'une distinction technique. La vérification périodique est la "certification officielle ou l'essai officiel d'instruments de mesure homologués pour garantir la fiabilité des mesures, effectués par des autorités de vérification".
Dans un étalonnage traçable, l'élément d'étalonnage peut remonter à une norme nationale ou internationale sur une série ininterrompue d'étalonnages.
L'accréditation est la reconnaissance officielle de la compétence d'un laboratoire d'étalonnage à effectuer certains étalonnages conformément à des normes spécifiées (directives DKD/DAkkS/COFRAC). Cette détermination formelle est effectuée par un organisme habilité à cet effet.
Le Comité Français d’Accréditation (COFRAC) est une accréditation délivrée aux laboratoires après audit. Un étalonnage COFRAC est la garantie que l’instrument a été étalonné « dans les règles de l’art ».
Un intervalle d'étalonnage fréquemment choisi est de 12 mois. En fait, l'intervalle d'étalonnage doit être défini individuellement pour chaque dispositif de mesure en fonction des risques et de l'application.
Un étalonnage doit toujours couvrir la totalité de la plage de fonctionnement d'un capteur. Par conséquent, deux points d'étalonnage sont généralement déjà définis - le point de fonctionnement le plus bas du capteur et le plus haut. Comme on ne peut pas toujours supposer que la ligne de mesure du capteur est linéaire entre ces deux points, il faut ajouter au moins un troisième point d'étalonnage.
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