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La barre de platine-iridium utilisée comme prototype du mètre de 1889 à 1960. M

La barre de platine-iridium utilisée comme prototype du mètre de 1889 à 1960. Métrologie La métrologie est la science de la mesure. Elle définit les principes et les méthodes permettant de garantir et maintenir la confiance envers les mesures résultant des processus de mesure. Il s'agit d'une science transversale qui s'applique dans tous les domaines où des mesures quantitatives sont effectuées. On peut distinguer, artificiellement, différents aspects de la métrologie pour faciliter sa compréhension : la métrologie fondamentale, ou scientifique, qui vise à créer, développer et maintenir des étalons de référence reconnus ; la métrologie industrielle, la plus fréquente, qui permet de garantir les mesures, par exemple d'un processus de fabrication, souvent dans le cadre d'un contrôle qualité lié à un système de management de la qualité ; la métrologie légale, liée aux mesures sur lesquelles s'appliquent des exigences réglementaires ; remarque : en plus d'une métrologie traditionnelle quantitative, certains parlent de « métrologie molle », concernant les mesures sans dimensions physique et qualitatives. Ceci semble 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 » [réf. nécessaire]. Définition Vocabulaire métrologique Unité de mesure Principes fondamentaux Histoire abrégée Organisation métrologique Métrologie scientifique et technique Au niveau international En France Au niveau des entreprises Métrologie légale Métrologie fondamentale et nouvelles technologies Chaîne d'étalonnage industrielle Hiérarchie de l'étalonnage Exemple simplifié Organismes liés à la métrologie Au niveau international En France Organismes de normalisation Normes Notes et références Notes Références Annexes Bibliographie Articles connexes Liens externes Devant la mondialisation et la multiplicité des échanges qu'elle engendre, des organisations internationales se sont réunies, depuis quelques décennies, pour définir des guides métrologiques. Ces derniers doivent faciliter la validation, entre partenaires, des mesures des caractéristiques des produits échangés. Un de ces guides est le Vocabulaire international de métrologie (VIM) d'où est extrait la définition suivante : 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 » . Notes : 1. 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 la masse 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 la masse de l'individu et le mesurage donne la valeur unique de 75,6 kg. Si l'opération est reprise quatre fois, on aura finalement cinq valeurs (avec la première) qui pourraient être les suivantes : 75,6 ; 75,9 ; 76 ; 75,6 ; 75,4 ; 2. L'incertitude de mesure, succinctement, est la dispersion des valeurs pouvant être 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 ; Sommaire Définition N 1 1 N 2 2 Coudée de Maya (ca. 1330 av. J.-C.) et divers poids au second plan. Détermination d'un « pied étalon » dans une ville d'Allemagne à la fin du Moyen Âge ou au début de l'Époque Moderne, d'après une xylographie parue à Francfort vers 1575 dans le livre Geometrei de Jakob Kölbel. Usage des nouvelles mesures (1800). 3. 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, etc., et bien sûr les organismes de métrologie. Le VIM, Vocabulaire international de métrologie, concepts fondamentaux et généraux et termes associés comprend cinq grandes sections (suivant BIPM) : section 1 : grandeurs et unités ; section 2 : mesurages ; section 3 : dispositifs de mesure ; section 4 : propriétés des dispositifs de mesure ; section 5 : étalons. Toute mesure implique une comparaison entre une grandeur inconnue et une grandeur de référence, l'unité de mesure. Le système d’unités principalement utilisé dans le monde est le Système international d'unités (SI) mis en place en 1960. Celui-ci définit sept unités de base considérées par convention comme indépendantes au niveau dimensionnel. À partir de ces unités de bases sont déclinées, d'une façon et d'une seule pour chacune d'elles, toutes les autres unités dites « unités dérivées ». 1. Étalonnage : les valeurs obtenues dans un mesurage sont le résultat de mesures effectuées dans un processus de mesure comportant un instrument de mesure ; cet appareil, susceptible de variabilité dans le temps doit être étalonné avec un ou plusieurs étalons. 2. Incertitude : la variabilité des valeurs obtenues dans un mesurage traduit ce qu'on appelle l'« incertitude de mesure » (voir § précédent, note 2). Cette incertitude doit être exprimée comme une dispersion, avec des règles complémentaires appliquées aux incertitudes. Les méthodes d'évaluation de l'incertitude de mesure font l'objet d'un fascicule métrologique international consensuel appelé Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure ou GUM . Dès les premières civilisations, il a été nécessaire d'effectuer des mesures (poids, longueurs), pour les échanges entre tiers ou par exemple les impôts. Pour éviter les contestations entre parties prenantes, sont très rapidement apparues des « mesures de référence » appelées aujourd'hui « étalons ». Tel est le cas des poids mésopotamiens et égyptiens et de la coudée royale dite de « Maya » de l'Égypte ancienne . Jusqu'au XVIIIe siècle, les grandeurs sont souvent évaluées en comparaison avec des références humaines, comme le « pied » ou le « pouce » pour les longueurs (souvent les organes des rois et empereurs), ou encore le « journal » pour la surface (grandeur d'un champ correspondant à la quantité de travail — moissonnage par exemple — que peut fournir une personne en une journée) . Chaque pays, chaque province même, dispose de ses propres unités de mesure ; ainsi, le dictionnaire de Godefroy cite plus de quatre-vingts mesures agraires employées au Moyen Âge . Le poids change même suivant la matière pesée : or et argent, soie ou autre marchandise… Ceci complique les échanges commerciaux et gêne la diffusion des connaissances. Les scientifiques français, inspirés par l'esprit des Lumières et la Révolution française, conçoivent un système de référence basé sur des références naturelles ayant la même valeur pour tous, sans rapport à une personne particulière, bref universel — « universel » dans le sens « invariable, accessible à tous et reconnu par tous ». C'est ainsi que l'on prend la longueur du méridien terrestre comme référence de longueur pour bâtir le mètre. De multiples textes de lois vont poser les assises de la métrologie. Ce sont, pour les deux textes les plus importants : la loi du 18 germinal ans III (7 avril 1795) qui met en place les unités du système métrique ; le 20 mai 1875, dix-sept États signent à Paris la Convention du mètre qui crée le Bureau international des poids et mesures (BIPM). La convention, modifiée en 1921, régit toujours aujourd'hui l'organisation fonctionnelle des institutions internationales de métrologie : BIPM, CGPM, CIPM. Au XXe siècle, la métrologie a su évoluer dans tous les domaines la concernant, notamment dans le changement de certaines définitions d'unités de base (longueur, temps…) ; elle a aussi favorisé les démarches normalisées pour étalonner les instruments de mesure… Dans ces dernières décennies, elle a enfin proposé que la variabilité des valeurs mesurées soit considérée comme une dispersion et que cette incertitude métrologique soit traitée par des méthodes statistiques reconnues. Pour ce faire elle a favorisé la diffusion des guides VIM et GUM déjà cités dans les sections précédentes. C'est maintenant à tous les acteurs concernés de mettre en application ces recommandations. Anecdote : la sonde spatiale martienne Mars Climate Orbiter s'est écrasée sur la planète Rouge car une équipe exprimait les longueurs en mètres alors que l'autre les exprimait en pieds (voir Perte de la sonde). Vocabulaire métrologique Unité de mesure Principes fondamentaux 3 Histoire abrégée 4 5 6 7 Organisation métrologique Sceau original du BIPM. « Pour que la mesure ait un sens et que les résultats soient incontestables et puissent être comparés à ceux obtenus en d'autres temps et en d'autres lieux, chaque mesure doit être raccordée à un étalon de référence par une chaîne ininterrompue » ; c'est ce qu'on appelle la « traçabilité métrologique ». C'est la fonction principale de la « métrologie scientifique et technique » que de forger les différents maillons de cette chaîne et d'en assurer le bon fonctionnement et la cohérence internationale et nationale ; en parallèle avec la métrologie scientifique, on trouve la « métrologie légale » qui s'appuie sur la métrologie scientifique pour développer sa mission spécifique dans un cadre réglementé de lois et décrets. Au niveau international, la « métrologie scientifique » est la partie de la métrologie qui est chargée de définir les unités de mesure, de les réaliser (étalons), de les comparer entre pays, de les conserver et de les uploads/Ingenierie_Lourd/ metrologie.pdf