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1 Métrologie Chimiométrie ERREUR INCERTITUDE M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiomé

1 Métrologie Chimiométrie ERREUR INCERTITUDE M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 2 I) Quelques définitions BIPM Bureau international des poids et mesures / International Bureau of Weights and Measures CEI Commission électrotechnique internationale / IEC International Electrotechnical Commission FICC Fédération internationale de chimie clinique et de biologie médicale / IFCC International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine ISO Organisation internationale de Normalisation / International Organization for Standardization UICPA Union internationale de chimie pure et appliquée / IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry UIPPA Union internationale de physique pure et appliquée / IUPAP International Union of Pure and Applied Physics OIML Organisation internationale de métrologie légale / International Organization of Legal Metrology ILAC Coopération internationale sur l'agrément des laboratoires d'essais / International Laboratory Accreditation Cooperation M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 3 I) Quelques définitions Comité Commun pour les guides en métrologie Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM ) BIPM ISO IUPAC CEI/IEC IFCC IUPAP OIML ILAC JCGM/WG1 JCGM/WG2 GUM VIM M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 4 I) Quelques définitions "Métrologie : Science des mesurages et ses applications. NOTE La métrologie comprend tous les aspects théoriques et pratiques des mesurages, quels que soient l'incertitude de mesure et le domaine d'application." "Mesurage, Mesure : Processus consistant à obtenir expérimentalement une ou plusieurs valeurs que l'on peut raisonnablement attribuer à une grandeur. NOTE 1 Les mesurages ne s'appliquent pas aux propriétés qualitatives. NOTE 2 Un mesurage implique la comparaison de grandeurs et comprend le comptage d'entités." M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 5 I) Quelques définitions "Mesurande : grandeur que l'on veut mesurer. NOTE 1 La spécification d'un mesurande nécessite la connaissance de la nature de grandeur et la description de l'état du phénomène, du corps ou de la substance dont la grandeur est une propriété, incluant tout constituant pertinent, et les entités chimiques en jeu. NOTE 4 En chimie, l'expression « substance à analyser », ou le nom d'une substance ou d'un composé, sont quelquefois utilisés à la place de « mesurande ». Cet usage est erroné puisque ces termes ne désignent pas des grandeurs." "Grandeur : propriété d'un phénomène, d'un corps ou d'une substance, que l'on peut exprimer quantitativement sous forme d'un nombre et d'une référence. NOTE 2 La référence peut être une unité de mesure, une procédure de mesure, un matériau de référence, ou une de leurs combinaisons. NOTE 4 Le format préféré par l'UICPA-IFCC pour la désignation des grandeurs dans les laboratoires de biologie médicale est « Système—Constituant ; nature-degrandeur EXEMPLE « Plasma (Sang)-Ion sodium ; concentration en quantité de matière égale à 143 mmol/l chez une personne donnée à un instant donné ». " M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 6 I) Quelques définitions "Valeur d'une grandeur, valeur : ensemble d'un nombre et d'une référence constituant l'expression quantitative d'une grandeur. EXEMPLE 1 Longueur d'une tige donnée : 5,34 m ou 534 cm EXEMPLE 2 Masse d'un corps donné : 0,152 kg ou 152 g EXEMPLE 3 Courbure d'un arc donné : 112 m−1 EXEMPLE 4 Température Celsius d'un spécimen donné : -5 °C EXEMPLE 5 Impédance électrique d'un élément de circuit donné à une fréquence donnée, où j est l'unité imaginaire : (7 + 3j) ΩEXEMPLE 6 Indice de réfraction d'un spécimen donné de verre : 1,32 EXEMPLE 7 Dureté C de Rockwell d'un spécimen donné (charge de 150 kg) : 43,5HRC (150 kg) EXEMPLE 8 Fraction massique de cadmium dans un spécimen donné de cuivre : 3 µg/kg ou 3 × 10−9 EXEMPLE 9 Molalité de Pb2+ dans un spécimen donné d'eau : 1,76 µmol/kg EXEMPLE 10 Concentration arbitraire en quantité de matière de lutropine dans un spécimen donné de plasma (étalon international 80/552 de l'OMS) : 5,0 UI/l NOTE 1 Selon le type de référence, la valeur d'une grandeur est — soit le produit d'un nombre et d'une unité de mesure (voir les Exemples 1, 2, 3, 4, 5, 8 et 9) ; l'unité un est généralement omise pour les grandeurs sans dimension (voir Exemples 6 et 8) ; — soit un nombre et la référence à une procédure de mesure (voir Exemple 7) ; — soit un nombre et un matériau de référence (voir Exemple 10). NOTE 2 Le nombre peut être complexe (voir Exemple 5). NOTE 3 La valeur d'une grandeur peut être représentée de plus d'une façon (voir Exemples 1, 2 et 8). NOTE 4 Dans le cas de grandeurs vectorielles ou tensorielles, chaque composante a une valeur. EXEMPLE Force agissant sur une particule donnée, par exemple en coordonnées cartésiennes (Fx; Fy; Fz) = (-31,5; 43,2; 17,0) N. ." M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 7 I) Quelques définitions "Unité de mesure, unité : grandeur scalaire réelle, définie et adoptée par convention, à laquelle on peut comparer toute autre grandeur de même nature pour exprimer le rapport des deux grandeurs sous la forme d'un nombre. NOTE 1 On désigne les unités de mesure par des noms et des symboles attribués par convention. " "Système international d'unités, SI : système d'unités, fondé sur le Système international de grandeurs, comportant les noms et symboles des unités, une série de préfixes avec leurs noms et symboles, ainsi que des règles pour leur emploi, adopté par la Conférence générale des poids et mesures (CGPM). NOTE 1 Le SI est fondé sur les sept grandeurs de base de l'ISQ. Les noms et les symboles des unités de base sont donnés dans le tableau suivant. " M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 8 I) Quelques définitions M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 9 I) Quelques définitions "Nature de grandeur, nature : aspect commun à des grandeurs mutuellement comparables. NOTE 1 La répartition des grandeurs selon leur nature est dans une certaine mesure arbitraire. EXEMPLE 1 Les grandeurs diamètre, circonférence et longueur d'onde sont généralement considérées comme des grandeurs de même nature, à savoir la nature de la longueur. EXEMPLE 2 Les grandeurs chaleur, énergie cinétique et énergie potentielle sont généralement considérées comme des grandeurs de même nature, à savoir la nature de l'énergie. NOTE 2 Les grandeurs de même nature dans un système de grandeurs donné ont la même dimension. Cependant des grandeurs de même dimension ne sont pas nécessairement de même nature. EXEMPLE On ne considère pas, par convention, les grandeurs moment d'une force et énergie comme étant de même nature, bien que ces grandeurs aient la même dimension. Il en est de même pour la capacité thermique et l'entropie, ainsi que pour un nombre d'entités, la perméabilité relative et la fraction massique. " M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 10 II) Processus de mesure, erreur, incertitude Mesurage = Processus de mesure ¾ peut être représenté selon le diagramme d'Ishikawa RESULTAT DE MESURE MOYENS METHODE MATIERE MAIN-D'OEUVRE MILIEU M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 11 II) Processus de mesure, erreur, incertitude Mesurage →Erreurs sur le résultat ¾ performances de l'appareil de mesure ¾ mode opératoire ¾ personnel réalisant le mesurage ¾ environnement de la mesure ¾ mesurande lui-même RESULTAT DE MESURE MOYENS METHODE MATIERE MAIN-D'OEUVRE MILIEU M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 12 II) Processus de mesure, erreur, incertitude Instruments sensibles aux grandeurs d'influence "Grandeur d'influence1 : Grandeur qui n'est pas le mesurande, mais qui a un effet sur le résultat du mesurage. EXEMPLES : a) température d'un micromètre lors de la mesure d'une longueur ; b) fréquence lors de la mesure de l'amplitude d'une tension électrique alternative; c) concentration en bilirubine lors de la mesure de la concentration en hémoglobine dans un échantillon de plasma sanguin humain." 1 GUM NF ENV 13005:1999 Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 13 II) Processus de mesure, erreur, incertitude TOUTE MESURE EST FAUSSE M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 14 II) Processus de mesure, erreur, incertitude "Valeur vraie, valeur vraie d'une grandeur : valeur d'une grandeur compatible avec la définition de la grandeur. NOTE 1 Dans l'approche « erreur » de description des mesurages, la valeur vraie est considérée comme unique et, en pratique, impossible à connaître. L'approche « incertitude » consiste à reconnaître que, par suite de la quantité intrinsèquement incomplète de détails dans la définition d'une grandeur, il n'y a pas une seule valeur vraie mais plutôt un ensemble de valeurs vraies compatibles avec la définition. Toutefois, cet ensemble de valeurs est, en principe et en pratique, impossible à connaître. D'autres approches évitent complètement le concept de valeur vraie et évaluent la validité des résultats de mesure à l'aide du concept de compatibilité de mesure. NOTE 2 Dans le cas particulier des constantes fondamentales, on considère la grandeur comme ayant une seule valeur vraie. " M1S2 SM-AMA Métrologie et chimiométrie – ERREUR INCERTITUDE 15 II) Processus de mesure, erreur, incertitude "Erreur de mesure, erreur : différence entre la valeur mesurée d'une grandeur et une valeur de référence. NOTE 1 Le concept d'erreur peut être utilisé a) lorsqu'il existe une valeur de uploads/Ingenierie_Lourd/ erreur-et-incertitude-pdf.pdf