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Le métrologue s’intéresse à la qualité des mesures et en particulier à deux facteurs. Le premier de ces facteurs est de s’assurer du raccordement de la mesure à des étalons de référence. Le deuxième facteur de la qualité de la mesure est celui du calcul de l’incertitude.
Pour évaluer les sources d’incertitude de mesure on utilise communément les 5M. Un résultat de mesure peut être altéré par le Moyen, instrument de mesure, le Milieu, l’environnement dans lequel la mesure est faite, la Méthode utilisée, la Matière ou ses propriétés mécaniques et la Main d’oeuvre, c’est-à-dire la personne qui mesure.
Qu’est-ce que mesurer ?
Mesurer, c’est compter; c’est exprimer, sous forme d’une valeur numérique, la grandeur physique caractérisant l’état d’un système.
Plus précisément mesurer, c’est comparer; c’est comparer une grandeur physique inconnue avec une grandeur de même nature prise comme référence, à l’aide d’un instrument. C’est exprimer le résultat de cette comparaison à l’aide d’une valeur numérique, associée à une unité qui rappelle la nature de la référence, et assortie d’une incertitude qui dépend à la fois des qualités de l’expérience effectuée et de la connaissance que l’on a de la référence et de ses conditions d’utilisation.
Comparer, c’est mettre en oeuvre un principe de mesure physique, développer les capteurs adaptés à la grandeur concernée, concevoir, construire, caractériser l’instrument optimal, traiter enfin le signal délivré par la chaîne de mesure pour en extraire toute l’information disponible, en s’affranchissant autant que faire se peut des fluctuations indésirables, qui généralement constituent ce qu’on appelle le bruit. Les unités Tout sur les unités de mesure
Qu’est-ce que la traçabilité ?
Mesurer a aussi pour finalité d’asseoir les résultats de mesure sur des bases reconnues sans équivoque par plusieurs partenaires, que ce soit à des fins scientifiques, commerciales, ou d’expertise légale. Cela nécessite l’existence de références dont les caractéristiques sont clairement établies. Ce peut être la référence de travail d’un établissement ou d’un laboratoire, périodiquement étalonnée, par comparaison (à nouveau !) à une référence d’incertitude plus faible, c’est-à-dire située à un niveau plus élevé dans ce qu’on appelle la hiérarchie d’une chaîne d’étalonnage.
Au sein de cette hiérarchie, les comparaisons sont entreprises selon des méthodes et des procédures de plus en plus élaborées et contraignantes. Le stade ultime de la hiérarchie nationale est la matérialisation dite primaire des unités les plus fondamentales permettant d’accéder à la grandeur. Il n’est plus question alors d’étalonnage, mais de mise en pratique de la définition de l’unité. Seules des intercomparaisons effectuées entre des montages indépendants permettent de préciser l’incertitude, on dit l’exactitude de réalisation.
Le Laboratoire National de métrologie et d’Essais (LNE) en France garantit la traçabilité des mesures.
Les « fournisseurs » de résultats de mesure et leurs clients ont besoin d’exprimer ces résultats en utilisant des références reconnues sans équivoque par chacun des acteurs et en exprimant de façon scientifiquement convenue l’incertitude associée.
Cet ensemble constitue, pour toutes les grandeurs physiques, le langage universel de la métrologie .
Qu’est-ce qu’une incertitude de mesure ?
Une valeur mesurée n’est pas une valeur certaine: elle est issue de résultats présentant une certaine dispersion, et de plus il existe une certaine méconnaissance de la valeur de chaque correction individuelle, donc de la correction totale.
Une fois prises en compte toutes ces causes d’erreur, on appelle incertitude de mesure le paramètre associé au résultat qui caractérise la dispersion des valeurs numériques et qui ne peut être, raisonnablement, attribuée au mesurande.
En l’absence d’incertitude, il n’est plus possible, ni pertinent, de comparer entre eux des résultats.
Comment savoir, sans connaître l’incertitude, si une grandeur a évolué, si tel procédé de mesure conduit au même résultat, ou si la différence éventuellement observée ne tient qu’à des phénomènes aléatoires mal maîtrisés dont l’origine peut être intrinsèquement liée à la grandeur elle-même ?
Comment, dans des conditions analogues, comparer un résultat à des valeurs de référence spécifiées par exemple dans une norme, un autre texte réglementaire, un contrat, et donc garantir la conformité du produit ou du système ainsi caractérisé ?
Quelle est la mission du Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) ?
La mission initiale du BIPM était d assurer l’établissement du Système métrique dans le monde entier par la construction et la conservation des nouveaux prototypes du mètre et du kilogramme, de leur comparer les étalons nationaux qui seraient fournis aux différents Etats et de perfectionner les procédés de mesure pour favoriser le progrès dans tous les domaines de la métrologie. Une Convention du Mètre fut signée à partir du 20 mai 1875. Les premières ratifications eurent lieu au Château de Versailles.
Aujourd hui le travail scientifique courant du BIPM se répartit entre sept sujets principaux :
Masses
Echelle de temps
Etalons de longueur d onde et de fréquence de lasers
Electricité
Radiométrie et photométrie
Rayonnements ionisants
Chimie.
Une activité relative aux étalons de mesure de température, de pression et d’humidité répond aux besoins propres des laboratoires.
Dans chacun des secteurs il y a généralement trois types principaux d activité :
Etablissement et conservation d’étalons de référence possédant la meilleure stabilité à long terme
Organisation des comparaisons internationales, participation à ces comparaisons et vérifications d’étalonnages
Travaux de recherche visant à améliorer les étalons de référence, les techniques de comparaison et les méthodes de mesure
Un Comité “Science et métrologie” a été créé en 2007, au sein de l’Académie des Sciences. Ce comité “Science et métrologie” a pour objectif de:
compléter le rôle actuel de l’Académie auprès de la Conférence internationale des poids et mesures (CGPM)
devenir un interlocuteur scientifique de la CGPM et du Comité international des poids et mesures (CIPM) qui en est l’émanation.
Il s’agit de donner un point de vue indépendant, à spectre de compétences large, sur la métrologie fondamentale et le Système international d’unités (SI). En plus d’une participation active aux discussions qui précéderont l’adoption de nouvelles définitions des unités, le Comité explorera quelques points théoriques, comme : la métrologie électrique quantique, les limites quantiques des mesures, de la mesure de masse en particulier, la redéfinition de l’unité de temps, la validité de la mécanique quantique au niveau macroscopique compte tenu des phénomènes de décohérence, les problèmes d’invariance de jauge, …
Avec l’aimable autorisation de l’Académie des Sciences et de Jean Kovalevsky, Président du Comité “Science et métrologie”.
Qu’est-ce que l’accréditation ?
Aujourd’hui, de produits sont lancés sur le marché doivent répondre au besoin de protection des consommateur. La certification, l’inspection et les tests réalisés sur les produits et leur mise en oeuvre sous assurance qualité y répondent en partie. Les consommateurs ne pouvant pas tester eux-mêmes la qualité, ni la mise en oeuvre des produits qu’ils consomment, ce sont des organismes agrées qui s’en chargent à leur place.
Pour qu’un organisme puisse certifier un produit et sa mise en oeuvre,il doit au préalable être accrédité. Les organismes certificateurs de produits sont en général différents de ceux des systèmes d’assurance de la qualité.
En France, l’organisme d’accréditation est le Comité français d’accréditation. Le COFRAC accrédite des laboratoires et des organismes.
L’accréditation en Europe est l’European Co-operation for AccreditationEA
L’accréditation dans le monde est l’ILAC et IAF