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3rd International Conference on Business & Management in Marrakech 1 MÉTROLOGIE

3rd International Conference on Business & Management in Marrakech 1 MÉTROLOGIE ET APPAREILS DE MESURE 1ère année génie civil Mme ZERGOUT Imane Zergout.imane@gmail.comAnnée Annéeuniversitaire universitaire: 2017/2018 : 2017/2018 2 GÉNÉRALITÉS: objectifs pédagogiques 1- Comprendre et identifier les sources d'erreurs et d’incertitude dans le phénomène du mesurage 2- Nous allons nous intéresser spécifiquement à la métrologie dimensionnelle et géométrique 3- Apprendre à sélectionner, utiliser et gérer les appareils de mesure propres à une vérification donnée. 4- Connaître les techniques existantes permettant d'effectuer une étude statistique de reproductibilité et de répétabilité pour un processus de mesure donné. 5- Comprendre les principes fondamentaux en étalonnage des instruments de mesure. 6- Comprendre et interpréter les tolérances dimensionnelles et géométriques d'une composante mécanique afin de planifier son inspection de manière appropriée. 7- Rédaction d’un rapport de mesure. 8- Des applications tirées d’études de cas industriels 9- La résolution d'exercices et des problèmes. 3rd International Conference on Business & Management in Marrakech PLAN 2 4 CHAPITRE II : Instruments de Contrôles dimensionnels CHAPITRE III : Contrôle des défauts géométriques 1 GÉNÉRALITÉS 3 CHAPITRE I : Terminologie et définitions 3 CHAPITRE IV : Instruments de contrôle utiles en génie civil 5 4 GÉNÉRALITÉS: intérêt de la métrologieCours de métrologie Cours de métrologie La mesure accroît la connaissance Dans la recherche fondamentale, la métrologie est présente à chaque étape, elle permet de concevoir les conditions d'observation d'un phénomène, de construire et qualifier les instruments de son observation, et d'établir si les résultats obtenus sont significatifs. Ainsi, la datation des roches, la caractérisation des champs gravitationnels, la détermination de certaines constantes en chimie ou en physique relèvent d'activités de mesure. 5Cours de métrologie Cours de métrologie La mesure protège les personnes •dosage des médicaments, les rayonnements en radiothérapie, la sécurité alimentaire, et bien d’autres, nécessitent des opérations de mesure essentielles pour la santé publique. La fiabilité des appareils de mesure des salles d'opération ou de soins intensifs est cruciale. •Le respect du droit du travail nécessite un système de suivi des heures travaillées, des niveaux de bruit et d'éclairage des locaux professionnels, des mesures d'atmosphères ambiantes (vapeurs de mercure, fibres et particules),etc. •La sécurité routière impose des contraintes de vitesse, de taux d'alcoolémie, d'efficacité du freinage des véhicules, et des mesures pour constater leur respect. •La protection de l'environnement suppose des exigences réglementaires sur les nuisances et la qualité de l'air et de l'eau, et appelle des mesures. GÉNÉRALITÉS: intérêt de la métrologie 6Cours de métrologie Cours de métrologie La mesure régit les transactions •Les transactions opérées par des individus et des entreprises font l'objet de mesures : dosage en alimentation, comptage de gaz d'abonné ou comptage transfrontalier, essence à la pompe, pesage... •La mesure est indispensable dans les relations entre donneurs d'ordres et sous-traitants, sans mesure fiables, on ne peut garantir que les pièces sous-traitées seront compatibles avec les exigences du donneur d'ordre. GÉNÉRALITÉS: intérêt de la métrologie 7Cours de métrologie Cours de métrologie La mesure permet l'innovation et la compétitivité de nos industries •La compétitivité passe par la qualité d'un produit, qui est son aptitude à satisfaire les besoins des consommateurs et utilisateurs, et qui requiert des mesures de tous types afin d'étudier les attentes des clients et d'y répondre (mesures de performances des produits industriels, etc.). Cette qualité peut être démontrée aux clients au moyen de la certification, elle aussi, fondée sur des mesures. •La compétitivité suppose que l'industrie mesure et maîtrise finement les volumes de production et les performances de l'appareil de production, et minimise les coûts des rebuts et retouches. GÉNÉRALITÉS: intérêt de la métrologie 8Cours de métrologie Cours de métrologie • se préoccupe d’effectuer des recherches amont pour de nouvelles références, de la réalisation, la conservation, l'amélioration et le transfert des références métrologiques. Elle implique donc de se tenir à l'écoute des évolutions incessantes dans le domaine des processus industriels ou dans celui des applications . La métrologie scientifique •une des missions de l'Etat qui consiste à assurer la fiabilité et la stabilité des mesures à usage commercial ou réglementaire, et de prévenir les fraudes. La métrologie est alors un outil de régulation économique. La métrologie légale GÉNÉRALITÉS: intérêt de la métrologie 9Cours de métrologie Cours de métrologie GÉNÉRALITÉS: intérêt de la métrologie Pourquoi mesurer ? C’est par la mesure que l’on peut, à un instant donné, valider ou refuser un produit en comparant les résultats obtenus à un ensemble de spécifications. Depuis plus de 10 ans, la mise en place des ISO9000 a renforcé l’obligation pour les entreprises de disposer de personnels compétents et de moyens modernes de mesures permettant de certifier la validité des produits. C'est le rôle d'arbitre que doivent assumer les métrologues lors de discussions voire même de conflits entre les différentes composantes (production, bureau d'études et de méthodes, clients, fournisseurs) Un service Qualité ne peut à lui seul assumer ce rôle s’il n’a pas un "Monsieur Métrologie" véritable juge de paix capable de trancher sur la validité ou non de l'objet fabriqué. 10Cours de métrologie Cours de métrologie GÉNÉRALITÉS: intérêt de la métrologie Quelques applications des pratiques métrologiques 11Cours de métrologie Cours de métrologie GÉNÉRALITÉS: intérêt de la métrologie Quelques applications des pratiques métrologiques En génie civil par exemple on a besoin de procéder à plusieurs mesures, à titre d’exemple : • Longueurs et dimensions (pièces en béton, armatures, planches en bois…) • Déplacements (ouverture de joints, entassements,…) • Défauts et Déformations (extensométrie en surface des structures et en forage, Inclinaisons…) • Contraintes (in situ, sur interface) • Efforts, • Pressions, • Vibrations (vitesses et accélérations). 12Cours de métrologie Cours de métrologie CHAPITRE I : Terminologie et définitions Introduction à la métrologie • METROLOGIE : C’est le domaine des connaissances relatives au mesurage. Il englobe tous les aspects aussi bien théoriques que pratiques quelque soit la nature de la science et de la technologie développée. • MESURAGE : C’est l’ensemble des opérations permettant d’attribuer une valeur à la grandeur mesurée. • GRANDEUR MESURABLE : C’est une caractéristique d’un phénomène, d’un corps ou d’une substance, qui est susceptible d’être distinguée qualitativement par un nom (en métrologie dimensionnelle : Distance, Angle..) et déterminé quantitativement par une valeur (nombre exprimé dans l’unité choisie). • METHODE DE MESURE : C’est une succession logique d’opérations décrites d’une manière succincte permettant la mise en œuvre de mesurage. On distingue entre deux méthodes: méthode directe et méthode indirecte 13Cours de métrologie Cours de métrologie Méthode directe • C’est le relevé d’une dimension à partir d’une référence. • La précision et la grandeur de dimension influencent le choix de la référence. CHAPITRE I : Terminologie et définitions 14Cours de métrologie Cours de métrologie Méthode indirecte • C’est le relevé à l’aide d’un capteur de l’écart entre une pièce à mesurer et un étalon (pièce de référence). • Pour ce type de mesurage on utilise le comparateur à cadran. CHAPITRE I : Terminologie et définitions 15Cours de métrologie Cours de métrologie Méthode indirecte Lpièce= Létalon + α avec (Lpièce : Longueur pièce, Létalon: Longueur étalon, α: Ecart mesuré) CHAPITRE I : Terminologie et définitions 16Cours de métrologie Cours de métrologie • MESURANDE : C’est la grandeur particulière soumise du mesurage (Exp. : Température, Pression, Dimension…) • RESULTAT DE MESURAGE : C’est la valeur attribué à la grandeur (à la mesurande) obtenue par mesurage. Une expression complète doit contenir la valeur et une information sur l’incertitude. CHAPITRE I : Terminologie et définitions 17Cours de métrologie Cours de métrologie • CONTROLE DIMENSIONNEL : C’est l’ensemble des opérations permettant de déterminer si la valeur d’une grandeur se trouve bien entre les limites de tolérance qui lui sont imposées. • DIMENSION : C’est la distance la plus courte entre deux points réelles ou fictifs Exp. : Un diamètre, un entraxe. On distingue deux méthodes de contrôle dimensionnel : CHAPITRE I : Terminologie et définitions 18Cours de métrologie Cours de métrologie Il est limité à une simple vérification de conformité (réponse par oui ou non, pas de mesurage) On utilise des vérificateurs à tolérance pour s'assurer que les cotes des pièces exécutées sont bien comprises entre les tolérances prévues sur le dessin. Applications : calibres fixes, montages de contrôle le contrôle par attribut CHAPITRE I : Terminologie et définitions 19Cours de métrologie Cours de métrologie le contrôle par mesurage • Méthode où l’on procède d’abord à un ou plusieurs mesurages pour quantifier les grandeurs et ensuite à une comparaison des valeurs mesurées avec les spécifications demandées. Pour palier à ce problème, la norme ISO 14253-1 préconise de déduire de la spécification l’incertitude de mesure • Application des cartes de contrôle et analyse statistique des données en utilisant l’approche maîtrise statistique des processus (MSP) CHAPITRE I : Terminologie et définitions 20Cours de métrologie Cours de métrologie le contrôle par mesurage CHAPITRE I : Terminologie et définitions 21Cours de métrologie Cours de métrologie UNITE DE MESURE • Mètre : L’unité de base de longueur. Mais conventionnellement on utilise le (mm). • L’angle : (rd) 1 radian : C’est l’équivalent de l’angle qui sur une circonférence ayant pour centre le sommet de l’angle interceptant entre uploads/Ingenierie_Lourd/ metrologie-cours-gc-pdf.pdf