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Cours INSTRUMENTATION ET MESURE M1 ENERGETIQUE CHEBEL.A 1 CHAPITRE I : GENERALI

Cours INSTRUMENTATION ET MESURE M1 ENERGETIQUE CHEBEL.A 1 CHAPITRE I : GENERALITE SUR LA METROLOGIE. I.1. Introduction: Faire une mesure, c’est comparer une grandeur physique ou chimique inconnue avec une grandeur de même nature prise comme référence à l’aide d’un instrument. Le résultat d’une mesure s’écrit à l’aide d’un nombre et d’une unité. Si l’un de ces deux éléments est faux, le résultat est faux. En physique et en métrologie, souvent mesurer c’est comparer. I.2. La métrologie : La Métrologie au sens étymologique du terme se traduit par « science de la mesure ». La métrologie s’intéresse traditionnellement à la détermination de caractéristiques (appelées grandeurs) qui peuvent être fondamentales comme par exemple une longueur, une masse, un temps, ou dérivées des grandeurs fondamentales comme par exemple une surface, une vitesse. Cependant, dans les domaines courants des essais, il existe de nombreuses caractéristiques n’ayant qu’une relation indirecte avec ces grandeurs. C’est le cas, par exemple, de la dureté, de la viscosité, qui peuvent poser des problèmes dans l’interprétation. Mesurer une grandeur physique consiste à lui attribuer une valeur quantitative en prenant pour référence une grandeur de même nature appelée unité. Dans le langage courant des « métrologues », on entend souvent dire mesurer c’est comparer. Les résultats des mesures servent à prendre des décisions dans de nombreux domaines, tels que:  Acceptation d’un produit (mesure de caractéristiques, de performances, conformité à une exigence);  Réglage d’un instrument de mesure ;  Validation d’un procédé;  Réglage d’un paramètre dans le cadre d’un contrôle d’un procédé de fabrication;  Validation d’une hypothèse scientifique ;  Protection de l’environnement;  Définition des conditions de sécurité d’un produit ou d’un système. L’ensemble de ces décisions concourt à la qualité des produits ou des services: on peut qualifier quantitativement la qualité d’un résultat de mesure grâce à son incertitude. En effet sans incertitude les résultats de mesure ne peuvent plus être comparés:  Soit entre eux (essais croisés);  Soit par rapport à des valeurs de référence spécifiés dans une norme ou une spécification (conformité d’un produit). La mesure joue un rôle très important dans le domaine électrique et électronique. Elle a pour but :  La vérification expérimentale d’un circuit ;  La certification d’un produit dans le domaine industriel ;  La maintenance ou la réparation d’un dispositif électrique ou électronique. I.3. Le vocabulaire métrologique : Si la gestion de la fonction métrologique dans les entreprises reste accessible, elle demande un minimum de connaissance relative à son vocabulaire, sa terminologie ou encore aux mathématiques. Il ne s’agit pas ici de revenir sur les concepts mathématiques, mais de définir les principales notions employées lorsque l’on évoque la fonction métrologique. Dans ce qui suit sont définies les principales notions métrologiques tirées du VIM (Vocabulaire International de Métrologie). Cours INSTRUMENTATION ET MESURE M1 ENERGETIQUE CHEBEL.A 2 I.3.1. Grandeur : Caractéristique d’un phénomène, d’un corps ou d’une substance, qui est susceptible d’être distingué qualitativement et déterminé quantitativement. I.3.2. Valeur d’une grandeur : C’est expression quantitative d’une grandeur particulière, généralement sous la forme d’une unité × un nombre. Exp : longueur d’une tige = 5.12m. I.2.3. Valeur vraie : C’est la valeur que l’on obtiendrait par un mesurage parfait (sans incertitude). I.2.4. Le mesurage : C’est l’ensemble des opérations expérimentales dont le but est de déterminer la valeur numérique d’une grandeur. I.2.5. Le mesurande : C’est la grandeur physique particulière qui fait l’objet du mesurage. I.2.6. Grandeur d’influence : Grandeur qui n’est pas le mesurande mais qui a un effet sur le résultat du mesurage exp : la température, humidité…… I.2.7. L’incertitude : Le résultat de la mesure x d’une grandeur X ne peut pas être entièrement défini par un seul nombre. Il faut le caractériser par un couple (x, dx) où dx représente l’incertitude sur x due aux différentes erreurs liées au mesurage. I.2.8. L’erreur absolue : C’est la différence entre la vraie valeur du mesurande et sa valeur mesurée. Elle s’exprime en unité de la mesure. I.2.9. L’erreur relative : C’est le rapport de l’erreur absolue au résultat du mesurage. Elle s’exprime en pourcentage de la grandeur mesurée. I.2.10. Résultat brut : Résultat d’un mesurage avant correction de l’erreur systématique. I.2.11. Justesse d’un instrument de mesure : C’est l’aptitude d’un appareil de mesure à délivrer une réponse proche de la valeur vraie I.2.12. Fidélité : Elle définit la qualité d’un appareil à délivrer une mesure répétitive sans erreurs. I.2.11. Résultat corrigé : Résultat d’un mesurage après correction de l’erreur systématique. I.3. Place de la métrologie par rapport à l’entreprise : La fonction métrologie dans l’entreprise est l’investissement important qui concourt à la qualité des différents produits, de façon simple, efficace, économique et sure. Le service métrologie est une partie intégrante au service qualité. Le rôle de la fonction métrologie dans l’entreprise est :  Assurer la gestion de tous les moyens de contrôle de mesure et d’essai en service.  La métrologie assure la surveillance qualitative à l’aide des étalons de référence.  Son rôle consiste à informer et sensibiliser les utilisateurs, d’assurer la mise à jour des documents. I.4. Normalisation : Cours INSTRUMENTATION ET MESURE M1 ENERGETIQUE CHEBEL.A 3 Les produits manufacturés sont conçus sur les plans. Ces plans comportent une représentation graphique de chaque pièce à réaliser ainsi que des annotations complémentaires dont fait partie la cotation. La métrologie n’a de sens que si le concepteur et le métrologue interprètent cette cotation de la même manière. Les normes servent à fixer les définitions et les méthodes de travail. Dans le domaine de la métrologie, les normes sont regroupées sous l’appellation GPS (Spécification Géométriques des Produits) et sont disponibles à l’AFNOR (Association Française de Normalisation).  Instituts de métrologie : LNE : Laboratoire National d’Essais et de Métrologie. NPL : National Physical Laboratory. OIML : Organisation Internationale de Métrologie Légale. BIPM : Bureau International des Poids et Mesure.  Instituts de normalisation : INAPI : Institut National de la Propriété Industrielle (qui gère les normes en Algérie). OANM : Organisation Arabe des Normes et Mesure. CEN : Comité Européenne de Normalisation. ISO : International System Organisation. I.5. Le système d’unités internationales (SI) et ses symboles Le système d’unités internationales comporte 7 unités de base indépendantes du point de vue dimensionnel, des unités dérivées et des unités complémentaires. Les grandeurs les plus fréquemment utilisées, ainsi que leurs unités sont présentées dans le tableau suivant. Cours INSTRUMENTATION ET MESURE M1 ENERGETIQUE CHEBEL.A 4 Cours INSTRUMENTATION ET MESURE M1 ENERGETIQUE CHEBEL.A 5  Les multiples et les sous-multiples des unités uploads/Ingenierie_Lourd/ introduction-sur-mesur.pdf