1 Estimation et maîtrise des incertitudes de mesure 2 Calculs d’incertitudes, c

1 Estimation et maîtrise des incertitudes de mesure 2 Calculs d’incertitudes, complément GUM INTRODUCTION, PRESENTATION DU CONCEPT D’INCERTITUDE 1ére Etape: LE CALCUL DU RESULTAT DE MESURE 2ème Etape: LE CALCUL DE L’INCERTITUDE – TYPES 3ème Etape: DETERMINATION DE L’INCERTITUDE COMPOSEE 4ème Etape: EXPRIMER LE RESULTAT ET SON INCERTITUDE FORMULAIRE PRATIQUE, DOCUMENTS TRAVAUX DIRIGES 3 Calculs d’incertitudes, complément GUM Objectifs de la formation Etre capable d’une manière autonome, d’estimer l’incertitude d’un résultat de mesure ou d’essai dans son contexte professionnel. En mettant en œuvre le GUM. ou en utilisant le norme ISO 5725 « Exactitude des résultats et méthodes de mesure » CONNAÎTRE ET SAVOIR APPLIQUER UNE METHODE 4 Textes de référence (les documents normatifs) Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM), NF X ENV 13005 Aide à la démarche pour l’estimation et l’utilisation des résultats de mesure et d'essai, FD X 07- 021 Lignes directrices relatives à l’utilisation d’estimations de la répétabilité, de la reproductibilité et de la justesse dans l’évaluation de l’incertitude de mesure ISO/TS 21748 Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie NF X 07- 001 Calculs d’incertitudes, complément GUM 5 Textes de référence (les recommandations) EA-4/02 Expression of uncertainty of measurement in calibration EA-4/16 Guideline on the expression of uncertainty in quantitative testing (version en français disponible sur le site www.lne.fr services en ligne/documents téléchargeables Eurolab report "Measurement uncertainty revisited : Alternative approaches to uncertainty evaluation" Le Technical Report No. 1/2007 peut être téléchargé sur le site www.eurolab.org Calculs d’incertitudes, complément GUM 6 Calculs d’incertitudes, complément GUM Pourquoi faut-il estimer l’incertitude d’un résultat de mesure ou d’essai? 7 Calculs d’incertitudes, complément GUM Pourquoi est-il nécessaire d’indiquer une incertitude avec un résultat de mesure ou d’essai? (1) De nombreuses décisions sont prises en se fondant sur des résultats de mesure Il faut obligatoirement donner une indication quantitative sur la qualité du résultat pour que ceux qui utiliseront puisse estimer sa fiabilité. 8 Calculs d’incertitudes, complément GUM Pourquoi est-il nécessaire d’indiquer une incertitude avec un résultat de mesure ou d’essai? (2) • Sans incertitude, les résultats de mesure ne peuvent plus êtres comparés : Sois entre eux. Soit par rapport à une valeur indiqués dans une spécification ou une norme. 9 Comparaison de deux résultats de mesure Résultats Laboratoire A Laboratoire B Calculs d’incertitudes, complément GUM 10 Résultats Laboratoire A Laboratoire B Estimation du mesurande incertitudes élargies Comparaison de deux résultats de mesure Calculs d’incertitudes, complément GUM 11 Des décisions se fondent sur des résultats La réalité est malheureusement plus complexe ! Seuil de décision Paramètre OK NonOK On souhaiterait une situation de ce type Seuil de décision Paramètre Paramètre Calculs d’incertitudes, complément GUM 12 Comparaison d'un résultat de mesure avec une spécification Zone de spécification Limite de spécification supérieure (USL) Limite de spécification inférieure (LSL) Résultats de mesure Calculs d’incertitudes, complément GUM 13 La conformité peut être déclarée Zone de spécification Limite de spécification supérieure (USL) Limite de spécification inférieure (LSL) résultat de mesure incertitude-type (1 ) Calculs d’incertitudes, complément GUM 14 La conformité ou la non-conformité ne peuvent pas être déclarées Zone de spécification Limite de spécification supérieure (USL) Limite de spécification inférieure (LSL) résultat de mesure incertitude-type (1 ) Calculs d’incertitudes, complément GUM 15 Règles COFRAC LAB REF 02 Exigences du client Exigences du référentiel Le client demande de prendre en compte l’incertitude Le client demande de ne pas prendre en compte l’incertitude ou ne précise rien Les limites de spécification ont été fixées sans tenir compte de l’incertitude Cas 1 Décision = f(résultat, incertitude, limites) Les limites de spécification ont été fixées en tenant compte de l’incertitude Cas 2 Décision = comparaison du résultat aux limites Le référentiel ne mentionne rien quant à la prise en compte de l’incertitude Cas 1 Cas 2 Calculs d’incertitudes, complément GUM 16 Décision Etendue d’erreur tolérée Acceptation Refus X X X X X X X X X X Critères d’acceptation Acceptation ou refus avec risques partagés Refus avec risques de refuser un appareil bon Décision Etendue d’erreur tolérée Acceptation Refus X X X X X X X X X X Critères d’acceptation Calculs d’incertitudes, complément GUM 17 Le concept d’incertitude : ses évolutions • Avant 1984 : "erreur probable" • VIM 1984 : "intervalle qui contient la valeur vraie" • VIM 1993 : "Paramètre associé au résultat d’un mesurage qui caractérise la dispersion des valeurs qui pourraient raisonnablement être attribuées au mesurande" Calculs d’incertitudes, complément GUM 18 Pourquoi une nouvelle définition On s’intéresse à des informations observables : les résultats de mesure. Et non a des quantités inconnues : erreur, valeur vraie. Calculs d’incertitudes, complément GUM 19 Le concept d’incertitude Le résultat de mesure n'est pas une valeur unique, mais une distribution de valeurs résultat 1 résultat 2 résultat 3 Incertitude Probabilité Résultats attribuables au mesurande Calculs d’incertitudes, complément GUM 20 Concepts et terminologie Valeur référence Résultat brut obtenu par un ensemble de mesures Erreur composée d'une multitude d'erreurs inconnues et de quelques erreurs "présumées" par exemple erreur de justesse Correction erreur correction r.b. v.v. r.c. Résultat corrigé Incertitude l'association du résultat corrigé et de l'incertitude constitue le résultat de la mesure v.v r.b. Calculs d’incertitudes, complément GUM 21 Méthodes d’évaluation des incertitudes des résultats de mesure et d’analyse Calculs d’incertitudes, complément GUM 22 Méthodes d’évaluation Le GUM propose des concepts et les bases pour l’évaluation des incertitudes de mesure. Trop longtemps, on a réduit le GUM à la méthode analytique décrite dans son chapitre 8. L’application de cette méthode analytique requiert de l’utilisateur : La connaissance des concepts L’établissement d’un modèle mathématique décrivant le processus de mesure L’évaluation des incertitudes de différentes grandeurs d’entrée du modèle, ce qui mobilise souvent des ressources importantes …Mais dans de nombreux domaines cette pratique n’est pas mise en œuvre pour des raisons techniques (modélisation du processus impossible) culturelles ou économiques Calculs d’incertitudes, complément GUM 23 Des méthodes complémentaires au GUM ? La norme ISO/CEI 17025 Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnage et d’essais ouvre des pistes : […] Dans certains cas, la nature de la méthode d’essai exclut un calcul rigoureux, métrologiquement et statistiquement valable, de l’incertitude de mesure. Dans de tels cas, le laboratoire doit au moins tenter d’identifier toutes les composantes de l’incertitude et faire une estimation raisonnable, tout en assurant que la manière de rendre compte ne donne pas une impression erronée de l’incertitude. Une estimation raisonnable doit se baser sur une connaissance de la performance de la méthode et sur le domaine de mesure et faire appel à l’expérience acquise et aux données de validation antérieures. […] Calculs d’incertitudes, complément GUM 24 Évaluation des incertitudes-types et Covariances Propagation des incertitudes ou des distributions Modèle statistique Caractéristiques quantifiée + incertitude due à la justesse Validation de méthode Ecart-type de reproductibilité (SR) + incertitude due à la justesse ETAPE D’ANALYSE Définition du Mesurande + Liste des composantes d’incertitude Intra-laboratoire Interlaboratoire Modélisation du processus Exactitude (Justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure (NF ISO 5725 ) Essais d’aptitude par intercomparai son (Guide 43 + NF ISO 13528) Variabilité multi- méthodes + incertitude due à la justesse Méthode analytique Chap. 8 du GUM ou S1 Caractérisation de méthode Performance de méthode Essai d’aptitude Méthodes alternatives Méthode de référence Calculs d’incertitudes, complément GUM 25 Pourquoi utiliser les comparaisons interlaboratoires ? • Les comparaisons interlaboratoires (essais d’aptitude) se généralisent (Eptis, Imep…) • Dans le domaine de la biologie de nombreuses associations en organisent : CTCB, Ascosud, Asqualab, Probioqual, Biologie Prospective… • Le COFRAC accrédite les organisateurs d’essais d’aptitude (Lab CIL Ref 2) • La normalisation se développe  Transformation du guide 43 en norme internationale ISO 17043 (Casco WG 28)  Publication de NF ISO 13528 : Méthodes statistiques utilisées dans les essais d’aptitude par comparaisons interlaboratoires Calculs d’incertitudes, complément GUM 26 Calculs d’incertitudes, complément GUM 1ére Etape: LE CALCUL DU RESULTAT DE MESURE - Définition du mesurande - L’analyse du processus de mesure - Le modèle mathématique du processus de mesure 2ème Etape: LE CALCUL DE L’INCERTITUDE – TYPES - Les méthodes d’évaluation de type A et de type B 3ème Etape: DETERMINATION DE L’INCERTITUDE COMPOSEE - Loi de propagation des incertitudes 4ème Etape: EXPRIMER LE RESULTAT ET SON INCERTITUDE - Exprimer le résultat et son incertitude Une démarche structurée en 4 étapes 27 ETAPE 1 Le calcul du résultat de mesure La définition du mesurande L’analyses du processus de mesure Le modèle mathématique du processus de mesure Calculs d’incertitudes, complément GUM 28 Incertitude et mesures Notions générales Schéma de l’évaluation de l’incertitude de mesure Étape 1 29 ETAPE D’ANALYSE Définition du Mesurande + Liste des composantes d’incertitude Une définition claire, non ambiguë du mesurande Une analyse du processus de mesure pour identifier toutes (les plus importantes) composantes d’incertitudes Calculs d’incertitudes, complément GUM 30 Mesurande (1/2) • Grandeur, – Propriété d’un phénomène, d’un corps ou d’une substance, à laquelle on peut assigner un nombre par rapport à une référence • Mesurande – Grandeur que l’on veut mesurer • Note 1 La spécification d’un mesurande nécessite la description de l’état du phénomène, du corps ou de la uploads/s1/ estimation-et-maitrise-des-incertitudes-de-mesure-rev-01.pdf

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  • Publié le Oct 07, 2021
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