كـلــيــة الـتــكـنـــولـوجــــيـا Faculté de Technologie قسم العلوم التقنية Dé

كـلــيــة الـتــكـنـــولـوجــــيـا Faculté de Technologie قسم العلوم التقنية Département Sciences Techniques مس توى: الس نة الثانية : K Section S.T eme : 2 Niveau مقياس MODULE: Métrologie ا عداد: د. عالء ادلّين قوقة Réaliser par: Dr. ALAEddine KAOUKA 2010/2011 Dernière mise à jour : Septembre 2015. امجلهورية اجلزائرية ادلميقراطية الشعبية République Algérienne Démocratique et Populaire وزارة التــعليـــم العــالـي والبـحــث العلمــي Ministre de l’Enseignement Supérieur et de La Recherche Scientifique جامعة عامر ثليجي-الأغواط Université Amar Telidji-Laghouat Département : Sciences et Techniques Niveau : 2eme LMD S.T Module : Métrologie Enseignant : Dr. A. KAOUKA 1 PROGRAMME Chapitre I : GENERALITES SUR LA METROLOGIE 1.1 Définition des différents types de métrologie (Scientifique dite de laboratoire, légale, industrielle) ; 1.2 Vocabulaire métrologique, définition ; 1.3 Les institutions nationale et internationale de métrologie. Chapitre 2 : LE SYSTEME INTERNATIONAL DE MESURE SI 2.1 Les grandeurs de base et leurs unités de mesure ; 2.2 Les grandeurs supplémentaires ; 2.3 Les grandeurs dérivées. Chapitre 3 : CARACTERISTIQUES METROLOGIQUES DES APPAREILS DE MESURE 3.1 Erreur et incertitude (Justesse, précision, fidélité, répétitivité, reproductibilité d’un appareil de mesure ; 3.2 Classification des erreurs de mesure 3.2.1 Valeur brute ; 3.2.2 Erreur systématique ; 3.2.3 Valeur brute corrigée. 3.3 Erreurs fortuites ; 3.3.1 Erreurs aléatoires ; 3.3.2 erreurs parasites ; 3.3.3 Erreurs systématique estimées. 3.4 Intervalle de confiance ; 3.5 Incertitude technique ; 3.6 Incertitude de mesure totale ; 3.7 Résultat de mesurage complet ; 3.8 Identification et interprétation des spécifications d’un dessin de définition en vue du contrôle ; 3.9 Notions de base sur les calibres les jauges et les instruments de mesure simples. Chapitre 4 : MESURE ET CONTROLE 4.1 Mesure directe des longueurs et des angles (utilisation de la règle, du pied a coulisse, du micromètre et du rapporteur d’angle); 4.2 Mesure indirecte (utilisation du comparateur, des cales étalons); 4.3 Contrôle des dimensions (utilisation des tampons, des mâchoires,..); 4.4 Machines de mesure et de contrôle utilisées en atelier mécanique (utilisation du comparateur pneumatique, projecteur de profils et rugosimètre. Département : Sciences et Techniques Niveau : 2eme LMD S.T Module : Métrologie Enseignant : Dr. A. KAOUKA 2 Chapitre I : GENERALITES SUR LA METROLOGIE 1.1 Définition des différents types de métrologie Métro La métrologie est la science de la mesure. C’est l’ensemble des moyens techniques utilisés pour le contrôle dimensionnel des pièces, elle est associée à l’évaluation de son incertitude. Elle définit les principes et les méthodes permettant de garantir et maintenir la confiance envers les processus de mesure. Elle s'agit d'une science transversale qui s'applique dans tous les domaines où des mesures quantitatives sont effectuées. Donc la métrologie est la science des mesurages et ses applications ; elle comprend tous les aspects théoriques et pratiques des mesurages, quels que soient l'incertitude de mesure et le domaine d'application ». Logie ??!!!! 1.2 Vocabulaire métrologique, définition On peut distinguer, artificiellement, différents aspects de la métrologie pour faciliter sa compréhension :  la métrologie fondamentale, ou scientifique, qui garantit tous les aspects généraux théoriques et pratiques relatifs aux unités de mesure, aux étalons de mesure, aux méthodes et résultats de mesure (calculs d’erreurs et incertitude);  la métrologie industrielle, la plus fréquente, qui permet de garantir les mesures, par exemple d'un processus de fabrication dans une entreprise, souvent dans le cadre d'un contrôle qualité lié à un système de management de la qualité , gestion des instruments de mesure, procédures de vérification /étalonnage (traçabilité des mesures) ;  la métrologie légale, ensemble des règles et exigences légales et réglementaire imposées par l’Etat concernant le système national d’unités : unités légales, la fabrication et l’utilisation des instruments de mesure utilisés dans le domaine du commerce, de la santé, de la sécurité et la protection de l’environnement ;  En plus, une métrologie traditionnelle quantitative, certains parlent de « métrologie molle », concernant les mesures sans dimensions physique et qualitatives. Ceci semble Département : Sciences et Techniques Niveau : 2eme LMD S.T Module : Métrologie Enseignant : Dr. A. KAOUKA 3 être un abus de langage ; il s'agirait plutôt de contrôles qualité spécifiques. Pour l'instant aucune référence d'autorité ne parle de « métrologie molle »  Un mesurage est un processus qui permet d'obtenir une ou plusieurs valeurs que l'on peut raisonnablement attribuer à une grandeur ou mesurande. Exemple grand-public : soit à mesurer le poids d'une personne avec un pèse-personne du commerce, une seule montée sur la balance donne 75,6 kg, ici la grandeur à mesurer ou le mesurande est le poids de l'individu et le mesurage donne la valeur unique de 75,6 kg. Si l'opération est reprise quatre fois, on aura au final cinq valeurs (avec la première) qui pourraient être les suivantes : 75,6 ; 75,9 ; 76 ; 75,6 ; 75,4 ;  l'incertitude de mesure, succinctement, est la dispersion des valeurs attribuées à une grandeur mesurée ou mesurande. Dans l'exemple précédent, on peut dire en première approche que l'étendue de la dispersion est de 76 - 75,4 (différence entre la valeur maximum et la valeur minimum de l'expérience), soit 0,6 kg ;  le domaine d'application concerne toute entité susceptible d'effectuer des mesures quantitatives. On peut y trouver la biologie médicale, la chimie pure et appliquée, l'électronique, la physique pure et appliquée… et bien sûr les organismes de métrologie. 1.3 Les institutions nationale et internationale de métrologie Les institutions de la qualité couvrent plusieurs fonctions : la normalisation, la certification, l’accréditation et la métrologie. Ci‐après, une brève présentation des institutions de la qualité en Algérie. Les institutions de la qualité qui couvrent plusieurs fonctions : la normalisation, la certification, l’accréditation et la métrologie, concourent à l’établissement des entreprises compétitives. Département : Sciences et Techniques Niveau : 2eme LMD S.T Module : Métrologie Enseignant : Dr. A. KAOUKA 4 Chapitre 2 : LE SYSTEME INTERNATIONAL DE MESURE SI 2.1 Les grandeurs de base et leurs unités de mesure Une grandeur est une caractéristique d’un phénomène, d’un corps ou d’une substance, qui est susceptible d’être distingué qualitativement par un nom (distance, angle...) et déterminé qualitativement par une valeur. Le Système International d’unités, le SI, est constitué de sept unités de base (voir le tableau) : le mètre (m), le kilogramme (kg), la seconde (s) l'ampère (A), le kelvin (K), la candela (cd), la mole (mol). 2.2 Les grandeurs supplémentaires Pour pouvoir exprimer toutes les unités SI, il est nécessaire d'ajouter 2 unités supplémentaires, qui sont purement géométriques : le radian (angle plan) et le stéradian (angle solide). 2.3 Les grandeurs dérivées Les unités dérivées sont nombreuses et viennent compléter les unités de base. Elles peuvent avoir des noms spéciaux (hertz, pascal, becquerel, ...) mais peuvent toujours être exprimées à partir des unités de base. Il existe aussi des unités dérivées sans dimension. Il est aussi à noter que ces unités sont reliées entre elles pour former un système cohérent. Enfin, chaque grandeur peut avoir à couvrir une vaste étendue de valeurs. Pour éviter d'avoir à utiliser des facteurs multiplicatifs ou des valeurs avec un grand nombre de zéros, on a recourt à des préfixes. Ces derniers vont permettre de couvrir une gamme allant de 1024 à 10-24 fois l'unité. Remarque : Il convient de distinguer grandeur et unité. Une grandeur représente quelque chose qui peut être mesuré ou estimé ; une unité est un étalon de cette grandeur. Par exemple : une longueur est une grandeur, le mètre peut-être une unité choisie pour sa mesure. Exemple : pouce (inch): 1 in = 2,54 cm ; pied (foot): 1 ft = 12 in= 30,48 cm ; mile (miles) = 5280 ft = 1,609 km. livre (pound) : 1 lb = 0,454 kg ; cheval vapeur (horsepower) : 1 hp = 0,736 kW = 1 CV . Département : Sciences et Techniques Niveau : 2eme LMD S.T Module : Métrologie Enseignant : Dr. A. KAOUKA 5 Chapitre 3 : CARACTERISTIQUES METROLOGIQUES DES APPAREILS DE MESURE 3.1 Erreur et incertitude (Justesse, fidélité, répétitivité, reproductibilité d’un appareil de mesure L'incertitude est un indicateur de la qualité d'un résultat de mesure, l'objectif de toute mesure est d'essayer d'obtenir des résultats "justes". L'incertitude doit donc inclure une composante liée à la justesse. Justesse (ex : tarage d’une balance). En toute rigueur, le métrologue doit corriger tous les effets systématiques en appliquant des corrections, il reste alors à prendre en compte dans l'évaluation de l'incertitude du résultat l'incertitude sur les corrections. Quand le métrologue décide de ne pas appliquer de correction, l'incertitude sur le résultat est bien plus grande. Fidélité : Une méthode est fidèle lorsqu’elle donne toujours le même résultat ou des résultats voisins si on la répète sur le même échantillon... Répétabilité : On l’obtient par étalonnage ou vérification sur une référence (détermination du facteur de correction). Fidélité sous des conditions de répétabilité Reproductibilité : Fidélité sous des conditions de reproductibilité (même méthode dans différents laboratoires, avec différents opérateurs et utilisant des équipements différents. L’étalonnage : est l'opération qui permet d’effectuer des mesures de grandeurs connues avec l'instrument de mesure donnant les valeurs. On établit alors une courbe donnant les écarts uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-metrologie.pdf

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