InstrumExpert Communauté des Instrumentistes Forum d'entraide pour les ingénieurs instrumentistes

Bonjour Récemment "promue" à la fonction métrologie d'un laboratoire d'essais, je suis en train de reprendre notre protocole de contrôle de nos balances. Et me pose beaucoup de questions... J'ai repris la norme 45501, la FD07-017 partie 1 et 2 et bien sur le LAB GTA 95 (Cofrac). Ce dernier indique notamment les 2 phases de l'étalonnage avec d'abord la détermination de l'erreur d'indication et incertitude associé (opération obligatoire de l'étalonnage) puis la détermination de l'incertitude de l'instrument de pesage (opération facultative de l'étalonnage). Mes réflexions et l'étude de ces différents documents m'ont mené à définir le contrôle de la façon suivante : -contrôle de la justesse (erreur d'indication) en 5 charges (pesée croissante et décroissante) calcul de l'incertitude liée à l'erreur d'indication / calcul de l'incertitude de pesage -contrôle de la fidélité -contrôle de l'excentration de charge Mes critères de conformité sont : *erreur indication (Ei) + incertitude Ei < EMT *erreur fidélité (écart max entre 5 résultats) < EMT *erreur d'excentration (écart max entre valeur zone-valeur centre) < EMT Je m'interroge sur plusieurs choses : - ai-je un intérêt à calculer l'incertitude de l'instrument de pesage (puisque cette opération est a priori facultative!) ? - si c'est le cas, dois-je le calculer à chaque vérification métrologique de mon instrument ? - quel est le critère de conformité : U(IP) < EMT ou erreur indication + U(IP)

Le guide LAB GTA du COFRAC mentionne non pas 2 phases, mais 3 phases avec : 1/ la détermination de l'erreur d'indication et incertitude associé U(EI) (opération obligatoire de l'étalonnage) 2/ la détermination de l'incertitude de l'instrument de pesage U(IP) (opération facultative de l'étalonnage). 3/ la détermination du résultat de la pesée d'un corps, de sa masse (ou de sa masse conventionnelle) et de l’incertitude associée U(M). Quand le COFRAC indique que la phase 2 est facultative, cette information est destinée uniquement à l'organisme cherchant à obtenir l'accréditation pour l'étalonnage de balances. Cette phase 2 peut donc ne pas être développée dans le certificat d'étalonnage d'une balance délivré par un organisme accrédité. Si vous êtes détenteur d'une balance et travaillez selon la norme ISO17025, vous devez suivre les 3 phases. Si vous travaillez selon un autre référentiel, vous ne pouvez pas faire l'impasse sur l'incertitude. La balance est un instrumet de mesure comme les autres et suit les mêmes règles qu'un thermomètre par exemple. En l'absence d'informations sur ces 3 incertitudes pour une balance, il est préférable de faire l'impasse sur les EMT. Je vous recommande dans un premier temps de les déterminer et au final d'établir si U(M) est compatible avec votre besoin. Ensuite, vous pourrez mettre en place des EMT qui encadreront les performances de la balance et assureront son suivi dans le temps.

Bonjour Et merci de votre réponse. Je souhaitais préciser que nous ne sommes pas un laboratoire d'étalonnage mais un laboratoire d'essais accrédité. Dans le cadre de nos essais, nous procèdons en effet au contrôle de nos instruments de mesure et notamment à l'étalonnage de nos balances. Je pense que, dans ce contexte, réaliser les 2 phases de l'étalonnage comme indiqué dans le LAB GTA 95 me semble être assez représentatif de l'incertitude de la balance (ces phases étant également reprises dans le FD X 07-017-2). D'autant que le laboratoire ne rend aucun résultat de pesée. Je suis donc en train d'établir les incertitudes associées à nos balances et la réflexion de l'EMT est revenue plusieurs fois (nos balances conformes hier sans estimation de l'incertitude peuvent se retrouver aujourd'hui non conformes...) Pourriez vous m'indiquer d'où sort la règle de détermination du k utilisé pour établir l'échelon de vérification en fonction de l'historique des résultats de surveillance de l'instrument ?

Le guide FDX07-017-2 est un "vieux" guide rédigé en 1995. Depuis cette date, beaucoup de progrès ont été réalisés, nous permettant de mieux cerner l'incertitude d'une pesée. Le dernier chapitre du guide oriente bien le lecteur vers les différentes phases de l'étalonnage : Une première étape consiste à étalonner la balance dans des conditions de référence définies (approche identique à celle de lapahse 1 du LAB GTA 95). La seconde étape qui consiste à évaluer les causes d'erreur et les composantes de l'incertitude liée à la mesure et aux conditions habituelles d'utilisation (approche identique à celle de la phase 2 du LAB GTA 95). Ceci permet de calculer l'incertitude d'utilisation et d'effectuer les corrections jugées nécessaires. Les conditions d'utilisation peuvent différer des conditions d'étalonnage en particulier, pour les paramètres suivants (approche identique à celle de la phase 3 du LAB GTA 95) : - température, hygrométrie, pression atmosphérique, - charge appliquée, gravité, - vibrations, courants d'air, flux d'air, - champs électriques, champs magnétiques, - hystérésis, excentration, fluage, pérennité - caractéristique du matériau pesé (masse volumique, stabilité, magnétisme rémanent, ...) - ... Il faut vraiement suivre le contenu du LAB GTA 95 et ses 3 phases. Prendre en compte les phases 1 et 2, c'est un début indispensable. Seule la phase 3 permet de démontrer que votre instrument est en adéquation avec vos besoins et cela pour les différents produits que vous pesez. N'oubliez pas M. Archimède et son principe qui peuvent remettre en cause bien des pesées. Le guide EURAMET cg18 sur l'étalonnage des balances a une approche identique à celle du LAB GTA 95. La détermination de l'échelon de vérification e = k x d a été reprise dans le guide AFNOR FDX07-017-1 sur proposition d'un expert en métrologie légale de la S/direction de la métrologie au ministère de l'industrie. Cette méthode est une alternative à la norme EN45501 et permet de ne pas dégrader les performances de vos balances d'analyse et de précision (les balances les plus sensibles). La détermination du k sur la base de l'historique de contrôle d'une balance est appliquée dans mon entreprise depuis plus de 6 ans sans problème particulier.

Bonjour M. Louvel Je vous remercie de vos réponses qui sont toujours claires tout en étant précises. Je comprends votre point de vue. Toutefois, appliquer le LAB GTA 95 dans son entier est une vraie révolution pour les laboratoires d'essais. Je ne mettrai pas ma main à couper mais je ne suis pas sure qu'il y en ait bcp qui l'applique... Je comprends tout l'intérêt de ce qui y est développé toutefois l'objet du guide précise bien qu'il s'adresse d'abord aux laboratoires d'étalonnage et que les laboratoires d'essais peuvent se référer à ses recommandations ! Je reviens sur la détermination des EMT en fonction de l'historique des contrôles. Cette méthode me semble en effet pertinente car représentative de l'instrument de pesage. Une fois k déterminé et e calculé, dois-je alors reprendre le tableau de détermination des EMT en fonction des classes d'instrument qui est mentionné dans la 45501 ? exple : Balance portée 6100g - d=0.1g - e=1g tunnel : 0-500 +-1g / 500-2000 +-2g / >2000 +-3g historique : k=1 => e=0.1g tunnel : 0-500 +-0.1g / 500-2000 +-0.2g / >2000 +-0.3g Balance portée 240g - d=0.1mg - e=1mg tunnel : 0-50 +-1mg / 50-200 +- 2mg / >200 +-3mg historique : k=3 => e=0.3mg tunnel : 0-150 +-0.3mg / 150-240 +-0.6mg Autres interrogations sur des points un peu divergents entre 45501, guide et LAB GTA : * répétabilité : la 45501 et le guide indiquent de faire le contrôle à 50% de l'étendue et proche du 100% (le guide indique même au min) le LAB GTA indique : en au moins un point significatif nous avons choisi de le faire à 50% et proche du 100% que fait-on avec le calcul du u(s) ? on prend u max, on linéarise selon la charge ? de même le guide précise de prendre racine(d²/12) si la résolution est insuffisante pour détecter les écarts ! appliquez vous cette consigne ? * pérennité erreur indication : il n'est pas indiqué comment calculer l'incertitude associée en fonction de l'historique. J'avoue ne pas bien comprendre comment faire. * erreur indication : j'ai du mal à savoir quoi prendre comme valeur de référence de mon étalon pour calculer l'erreur d'indication : valeur nominale ou valeur conventionnelle ? (nos étalons sont classés avec certificat d'étalonnage et leur EMT < EMT balance/3) *c onformité : pourriez vous m'indiquer si mes critères de conformité sont corrects ? erreur indication (Ei) + incertitude U(Ei) < EMT erreur fidélité (écart max entre 5 résultats) < EMT erreur d'excentration (écart max entre valeur zone-valeur centre) < EMT U(IP) < EMT Je vous remercie à nouveau pour votre aide.

Une fois k déterminé et e calculé, oui, il faut reprendre le tableau de détermination des EMT en fonction de la classe de l'instrument de la EN45501. Correction pour les EMT de vos balances. La première balance est de classe II et non de classe III, car en classe III, le 'e' ne peut être différent du 'd' (e = d). EMT ML (métrologie légale) de la balance 1 : Max = 6100 g, d = 0.1 g, e = 1 g, Classe II : 0-5000 ± 1 g / 5000-6100 ± 2 g EMT (FDX 07-017-1) de la balance 1 : Max = 6100 g, d = 0.1 g, k = 1, e = 0.1 g, Classe II : 0-500 ± 0.1 g / 500-2000 ± 0.2 g / 2000-6100 ± 0.3 g Dans les 2 cas : 0 - 5 000e ± 1e / 5 000e - 20 000e ± 2e / 5 000e - 100 000e ± 3e La seconde balance est de classe I. EMT ML (métrologie légale) de la balance 2 : Max = 240 g, d = 0.1 mg, e = 1 mg, Classe I : 0-50 ± 1 mg / 50-200 ± 2 mg / 200-240 ± 3 mg EMT (FDX 07-017-1) de la balance 2 : Max = 240 g, d = 0.1 mg, k = 3, e = 0.3 mg, Classe I : 0-15 ± 0.3 mg / 15-60 ± 0.6 mg / 60-240 ± 0.9 mg Dans les 2 cas : 0 - 50 000e ± 1e / 50 000e - 200 000e ± 2e / 50 000e - Max ± 3e Répétabilité La EN45501 est la référence pour la métrologie légale, suivez-la uniquement si vous êtes concernée, si non suivez le LAB GTA 95. Donc, un seul essai de répétabilité proche de 50% de la portée Max. L'écart-type obtenu (même s'il est inférieur à la résolution de la balance) sera appliqué pour les points de mesure (voir exemple dans l'annexe B). Donc, pas de linéarisation et de de valeur maxi. Attention pour les balances à échelons multiples (DeltaRange, DualRange, MultiRange, PolyRange), vous effectuerez un essai de répétabilité dans chaque étendue de mesure. Pérennité de l'erreur indication Explications du LAB GTA95 : L'incertitude-type de pérennité, up(EI), prend en compte la variation éventuelle de la valeur des erreurs d'indication EI entre deux étalonnages de l'instrument de pesage. Cette incertitude-type est évaluée à partir de l'enregistrement des valeurs d'étalonnage obtenues sur une longue période. En l'absence de telles informations, cette composante est considérée au moins égale à l'incertitude-type d'étalonnage. Dans tous les cas, l'incertitude-type de pérennité ne peut pas être inférieure à l'incertitude-type de détermination des erreurs d'indication. Application du LAB GTA95 : Si vous possédez l'historique de la variation dans le temps des erreurs d'indication pour chaque point de mesure, c'est elle qui sera utilisée. L'incertitude type de chaque point sera alors égale à la variation maximale divisée par racine de 3 (distribution rectangulaire). Si vous ne possédez pas l'historique de la variation dans le temps des erreurs d'indication pour chaque point de mesure, l'incertitude type sera alors égale à U(EI) de chaque point. Dans les 2 cas, l'incertitude-type de pérennité ne peut pas être inférieure à U(EI). * Erreur indication Exemple balance 1 : Quand votre balance n'est pas capable de détecter l'erreur de votre poids, prenez sa valeur nominale. Exemple balance 2 : Quand votre balance est capable de détecter l'erreur de votre poids, prenez sa masse conventionnelle indiquée dans le certificat d'étalonnage * Conformité Critères de conformité à appliquer : OUI pour EI + U(EI) < EMT OUI pour l'Erreur fidélité (écart max entre 5 résultats) < EMT OUI pour l'Erreur d'excentration (écart max entre valeur zone-valeur centre) < EMT NON pour U(IP) < EMT, car la conformité de la balance ne doit dépendre que de ses performances intrinsèques. La conformité de la balance ne peut pas dépendre de son mode d'utilisation, de son environnement et de son paramétrage de fonctionnement. Au final : U(M) < besoin.

Bonjour M. Louvel et à nouveau merci pour votre aide ! Quelques questions à nouveau : *Les valeurs conventionnelles de nos masses étalon sont précises jusqu'à 10-7g. A partir de quand puis je estimer que nos balances peuvent détecter l'erreur sur ces étalons : résolution à 10-5g ? 10-4g ? *erreur d'indication : quels critères de décision pour pesée croissante et/ou décroissante ? *excentration : les indications dans la 45501 et le GTA 95 diffèrent puisque la premiere indique que les indications obtenues pour les différentes positions doivent respectées les EMT (ce que j'interprète comme erreur entre valeur lue de chaque zone et valeur attendue-valeur conventionnelle ou nominale de l'étalon-

[Edit by="dlouvel"][/Edit] * Les valeurs conventionnelles de nos masses étalon sont précises jusqu'à 10-7g. Ne regardez pas le dernier chiffre à droite. Comparez l'erreur du poids (Masse conventionnelle - Valeur nominale) avec la résolution de la balance. Vous verrez ainsi si la balance est capable ou pas de détecter cette erreur. Exemples : - balance à 10-5 g : prendre la valeur nominale du poids si l'erreur est inférieure à 10-5 g - balance à 10-5 g : prendre la masse conventionnelle du poids si l'erreur est supérieure à 10-5 g - balance à 10-4 g : prendre la valeur nominale du poids si l'erreur est inférieure à 10-4 g - balance à 10-4 g : prendre la masse conventionnelle du poids si l'erreur est supérieure à 10-4 g * Erreur d'indication : Vous appliquerez les mêmes critères pour les charges croissantes et décroissantes. * Excentration : Le contenu de la EN45501 est destiné à la métrologie légale (donc non applicable au sens strict pour vos balances). Le LAB GTA 95 diffère car son but est d'évaluer l'éventuelle erreur d'excentration provoquée par la maladresse de l'opérateur ou la difficulté de placer au centre du plateau la charge à peser. Vous prendrez la méthode du COFRAC, avec le calcul de la différence d'indication entre la charge centrée et excentrée. * Pérennité erreur d'indication : Vous avez le droit d'interpréter le texte. Vous devrez justifier votre position en cas d'audit.

Encore merci ! Vos réponses sont une aide précieuse.

Bonjour, Quand je demandais les critères de décision pour charges croissantes et/ou décroissantes, c'était pour savoir comment juger du besoin de faire un contrôle en croissant et/ou décroissant !?