Assurer la traçabilité métrologique

De la mesure
@ la métrologie
Assurer la traçabilité
métrologique
1. Traçabilité métrologique pourquoi ?
Tout processus de mesure implique de disposer d’une référence.
1.1. Que se passerait-il si nous n’utilisions pas des références
communes ?
Imaginons que Pierre et Paul doivent mesurer la même longueur L. Pierre dispose d’une unité
de mesure de longueur Y et Paul de son côté, dispose d’une unité de mesure V. Y et V sont
différentes.
Longueur L
Pierre mesure L
Unité de longueur de Pierre Y
Paul mesure L
L = 4Y
L = 2V
Pierre et Paul ne pourront jamais se comprendre car ils n’utilisent pas la même unité. Pierre
trouve 4 et Paul 2 !
Il faut donc disposer d’une référence commune ou de références comparables, c’est-à-dire de
références reliées à une référence commune.
Pierre & Paul
référence commune
Ceci s’appelle la traçabilité métrologique. La référence commune est généralement un étalon
maintenu par le laboratoire national de métrologie d’un pays. En France, c’est le Laboratoire
national de métrologie et d’essais qui assure cette fonction.
1.2. Que se passerait-il si les références métrologiques évoluaient
dans le temps ?
Réfléchissons ensemble à la question suivante :
■■Comment être certain que la température de la terre se réchauffe si nos références de
température ne sont pas stables et constantes dans le temps ?
Sans références métrologiques stables dans le temps, impossible de comparer des résultats
de mesure obtenus à des instants différents.
Nous venons de voir que les références métrologiques et la traçabilité permettraient d’assurer
une cohérence des mesures dans "l’espace et dans le temps".
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Marc Priel
De la mesure
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2. Les caractéristiques d’une référence métrologique
En résumé, quelles sont les caractéristiques d’une référence métrologique ?
■■Être commune entre différents utilisateurs ;
■■être stable dans le temps ;
■■et nous rajouterons une troisième caractéristique que nous allons développer maintenant : être accessible facilement.
3. Comment accéder aux références
Nous avons vu que si nous voulons comparer nos résultats de mesure, si nous voulons pouvoir assembler les montages mécaniques, si nous voulons assurer l’interchangeabilité des
pièces il faut des références communes.
Mais comment y accéder ? La réponse est dans la chaîne de traçabilité qui est illustrée par
le schéma suivant :
Incertitude
Chaîne
Référence
Étalonnage 1
Étalon SI
Étalon International
Étalon 1
Étalonnage 2
Matériau de référence certifié
Étalon Primaire
Étalon 2
Étalonnage n
Instrument de mesure
Mesurage
Un enregistrement
à chaque étape
Résultat de mesure
Les métrologues définissent cette propriété de la manière suivante dans le Vocabulaire International de Métrologie – Concepts fondamentaux et généraux et termes associés (VIM) :
■■Traçabilité métrologique, f
Propriété d’un résultat de mesure selon laquelle ce résultat peut être relié à une référence par l’intermédiaire d’une chaîne ininterrompue et documentée d’étalonnages dont
chacun contribue à l’incertitude de mesure.
Comment faire pour assurer la traçabilité métrologique de ses mesures. Vous avez plusieurs
solutions :
■■envoyer votre instrument pour étalonnage dans un laboratoire. Par exemple si vous
envoyez votre instrument dans un laboratoire d’étalonnage accrédité (selon ISO/CEI
17025) par le Cofrac, alors votre traçabilité sera établie. Des informations sur les laboratoires accrédités sont disponibles sur le site du Cofrac www.cofrac.fr. Le Cofrac est
l’organisme Français d’accréditation ;
■■vous pouvez étalonner vous même votre instrument à condition que vous disposiez
d’un étalon qui lui-même devra être étalonné dans un laboratoire accrédité.
Marc Priel
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De la mesure
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4. Quelques exemples de chaine de traçabilité
4.1. Savez-vous comment étalonner votre chronomètre ?
Si avec votre chronomètre vous mesurez des temps avec une incertitude souhaitée de
quelques dixièmes de secondes alors un étalonnage par rapport à l’horloge parlante sera
parfaitement adapté.
L’horloge parlante s’obtient en composant le numéro de téléphone 3699. L’horloge parlante
est pilotée par le LNE-SYRTE, chargé par le Laboratoire National de Métrologie et d’Essais
(LNE) de la responsabilité des références nationales de temps et de fréquence. Elle vous
assure donc une traçabilité aux étalons nationaux. Il vous suffira de déclencher le chronomètre
lors du 4e top, puis de laisser s’écouler un temps comparable à ceux que vous mesurez habituellement. Une comparaison entre les temps relevés grâce à l’horloge parlante et ceux relevés par votre chronomètre vous permettra de vous assurer de l’exactitude de votre instrument.
4.2. Savez-vous comment la balance de votre commerçant est
vérifiée ?
La petite étiquette verte placée sur l’instrument atteste que la balance a été vérifiée à l’aide
de masses étalons qui sont elles-mêmes étalonnées et l’on peut décrire les différents étalonnages successifs qui relient ces étalons à l’étalon national de masse détenu par le LNE.
4.3. Savez-vous comment étalonner votre micromètre à vis ?
Très certainement, vous utiliserez un jeu de cales étalons. Ces cales auront été envoyées
dans un laboratoire qui les étalonnera par "comparaison mécanique", c’est à dire qu’avec
un comparateur elles seront étalonnées par comparaison à des cales de référence qui ellesmêmes auront été étalonnées par une méthode optique l’interférométrie. Les sources laser
utilisées dans l’interféromètre auront été comparées à l’étalon de longueur qui est lui même
matérialisé par des sources laser.
5. Ce qu’il faut retenir
La traçabilité métrologique est une exigence présente dans de nombreux référentiels, c’est la
seule façon d’assurer la cohérence des mesures réalisées à des époques différentes et par
des opérateurs et par des entreprises différentes.
La traçabilité métrologique c’est la propriété d’un résultat de mesure selon laquelle ce résultat peut être relié à une référence par l’intermédiaire d’une chaîne ininterrompue et documentée d’étalonnages dont chacun contribue à l’incertitude de mesure.
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Marc Priel
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