La métrologie est utilisée dans tous les secteurs d’activité qui effectuent des mesures quantitatives (aéronautique, automobile, pharmacie, agroalimentaires, etc.). Elle est d’une grande importance pour les entreprises, car elle permet de garantir la traçabilité de leurs processus. Pour mieux comprendre son fonctionnement, voici l’essentiel de ce qu’il y’a à savoir sur la métrologie.
En quoi consiste la métrologie ?
Par définition, la métrologie est la science de la mesure. Elle traite tous les aspects théoriques et pratiques des mesurages et des applications, quel que soit le domaine. Autrement dit, elle rassemble les techniques qui permettent de réaliser des mesures et de les interpréter.
La métrologie est utilisée dans de nombreux domaines où les mesures quantitatives tiennent une place importante. Il s’agit notamment des industries qui œuvrent dans le secteur de l’alimentation, de l’agroalimentaire, de la pétrochimie, de l’automobile, de l’aéronautique, de la sidérurgie, de la pharmacie et bien d’autres.
Que mesure-t-on en métrologie ?
Depuis la nuit des temps, la mesure est présente dans notre quotidien. L’Homme a toujours eu besoin de mesurer et de compter, que ce soit pour des raisons pratiques ou organisationnelles. Aujourd’hui, la métrologie se retrouve encore partout : en cuisine pour peser les ingrédients, dans les laboratoires de recherche pour déterminer le niveau des particules, dans les laboratoires d’analyses médicales pour diagnostiquer une maladie, etc.
Le processus de mesurage consiste alors à déterminer la valeur d’une grandeur. Pour garantir la fiabilité de la mesure, il est important de ne pas négliger l’étape de sélection et de qualification de votre moyen de mesure. Si auparavant, l’Homme utilisait son corps pour réaliser les premières mesures et comptage, de nombreux instruments de mesure sophistiqués sont désormais disponibles sur Instrumentys, Entreprise spécialisée dans les instruments de mesure et d’essai.
Importance de la métrologie pour les entreprises
Dans presque tous les secteurs d’activité, la mesure et le contrôle des processus sont essentiels pour garantir la performance des machines et la sécurité des installations. Ces opérations ne peuvent se faire qu’à partir d’un instrument ou d’un appareil de mesure de qualité. Les ingénieurs et les techniciens utilisent alors ces équipements pour mesurer, évaluer, contrôler et enregistrer les variables industrielles (masse, température, humidité, concentration, pression…). C’est grâce à l’utilisation de ces instruments et à la précision de leur mesure que les entreprises peuvent fournir des produits conformes à leurs clients.
Comme de nombreuses usines et commerces utilisent le mesurage pendant les transactions commerciales, la métrologie est aussi incontournable pour éviter les pertes d’argent. La négligence de la qualité des mesures et le manque d’étalonnage des instruments peut en effet produire des résultats de mesure erronés et faire perdre de l’argent aux entreprises. Les appareils utilisés pour effectuer les mesures sont différents, selon le domaine d’activité de l’entreprise. Cela peut aller d’un élément simple comme la règle, à des outils plus complexes, comme les microscopes, les thermomètres et les machines à mesurer tridimensionnelles.
Le Système International d’unités (SI)
Lorsque l’on parle de métrologie, il est inévitable de parler du système SI. Il s’agit du Système International qui définit les unités de base en métrologie. Il répertorie 7 unités de mesure de base, à savoir le mètre, le kilogramme, l’ampère, la seconde, le kelvin, la candela et la mole. Le SI comprend aussi 22 autres unités de mesure qui sont dérivées de ces premières. Celles-ci proviennent toutes des constantes naturelles physiques. À noter que c’est le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) qui supervise le système SI.
L’étalonnage dans la métrologie
L’étalonnage fait partie intégrante de la métrologie.
Qu’est-ce que l’étalonnage ?
Selon le BIPM, il est défini comme étant « une comparaison documentée entre un instrument de mesure à étalonner et un instrument de référence traçable ». On parle donc d’étalonnage lorsque l’on effectue une opération de comparaison entre un capteur (seul ou une chaîne de mesure) et un étalon de référence. Les valeurs relevées lors de cette comparaison métrologique vont permettre d’obtenir des informations sur la fiabilité de la mesure du capteur.
Cette opération suit une procédure bien définie et est réalisée dans des conditions spécifiées. Les relevées de cette comparaison peuvent être exprimées sous la forme d’un énoncé, d’un diagramme d’étalonnage, d’une fonction d’étalonnage, d’une table d’étalonnage ou d’une courbe d’étalonnage. Elles sont présentées dans un certificat d’étalonnage, un document qui inclut le résultat de la comparaison et les informations concernant l’étalonnage (le type d’équipement utilisé, le numéro de certificat, la date de l’étalonnage, etc.).
Dans l’étalonnage, l’étalon de référence ou calibrateur est plus précis que l’instrument à étalonner. Avant l’opération, cet instrument de référence doit lui-même être étalonné par un étalon de plus haut niveau, afin de garantir une parfaite traçabilité. L’étalonnage est à différencier de l’ajustage d’un système de mesure. Ce dernier est un procédé qui consiste à régler les différences entre les deux instruments comparés, afin que l’unité testée effectue des mesures correctes.
À quoi sert l’étalonnage et à quelle fréquence le réaliser ?
La confirmation métrologique sert avant tout à vérifier que la mesure effectuée par le capteur ou la chaîne de mesure est conforme aux attentes et digne de confiance. L’étalonnage a donc pour principal objectif d’assurer la fiabilité du système de mesure. Cette opération est réalisée au moment de la fabrication du capteur, mais aussi tout au long de sa vie. Ce système de mesure peut en effet être utilisé quotidiennement, ce qui nécessite un contrôle régulier. Afin qu’il puisse garder ses propriétés métrologiques, il est important de l’étalonner périodiquement. La fréquence de l’étalonnage va alors dépendre de plusieurs paramètres, notamment :
- Des exigences du client,
- De la recommandation de la réglementation,
- Du type d’utilisation du système de mesure,
- Du comportement métrologique après constatation des précédents étalonnages
Quels sont les différents types d’étalonnage ?
Parmi les différents types d’étalonnage, on peut citer : l’étalonnage d’usine (que l’on réalise lors de la fabrication du capteur), l’étalonnage effectué par un laboratoire non accrédité et l’étalonnage réalisé par un laboratoire accrédité. Bien entendu, cette liste n’est pas exhaustive.