Qu'est-ce que l'étalonnage ?
L'étalonnage de force compare l'indication d'un instrument de mesure de force à une force de référence à traçabilité documentée. Pour les machines d'essai de matériaux, cela est effectué selon l'ISO 7500-1, et la machine se voit attribuer une classe d'exactitude.
Pourquoi la réaliser ?
L'objectif est que les valeurs de résistance obtenues à partir des essais de matériaux soient fiables. Une erreur dans le résultat d'un essai de traction affecte directement la décision d'acceptation du matériau.
Quels instruments ?
- Machines d'essai traction-compression (universelles)
- Capteurs de charge (load cell)
- Dynamomètres et jauges de force
- Duromètres (système d'application de force)
- Presses et testeurs de compression
- Anneaux dynamométriques et transducteurs de référence
Grandeurs mesurées
- Erreur d'indication : en force croissante et décroissante
- Répétabilité et reproductibilité
- Erreur de retour au zéro
- Hystérésis (erreur de retour)
- Résolution
- Attribution de la classe d'exactitude (ISO 7500-1 : classe 0,5 / 1 / 2, etc.)
Périodicité d'étalonnage
L'intervalle d'étalonnage n'est fixé par aucune norme et il n'existe pas de règle générale du type « une fois par an ». Il résulte de l'examen conjoint de la recommandation du fabricant, de la fréquence et des conditions d'utilisation, de la criticité de la mesure, de la dérive constatée lors des étalonnages précédents et, le cas échéant, d'une exigence réglementaire. L'ILAC-G24 / OIML D10 en décrivent les méthodes. La bonne approche consiste à partir d'un intervalle raisonnable puis à l'allonger ou le raccourcir au vu des résultats suivants : allonger pour un instrument stable, raccourcir pour un instrument qui dérive.
Méthode et traçabilité
- ISO/IEC 17025
- ISO 7500-1 (machines d'essai de matériaux)
- ISO 376 (transducteurs de mesure de force)
- EN 12390-4 (machines d'essai de compression du béton)
- JCGM 100 (GUM — incertitude)
Méthode et traçabilité
- ISO/IEC 17025
- ISO 7500-1 (machines d'essai de matériaux)
- ISO 376 (transducteurs de mesure de force)
- EN 12390-4 (machines d'essai de compression du béton)
- JCGM 100 (GUM — incertitude)
Déroulement de l'étalonnage
- 1Réception de l'instrument et examen préalableL'état physique de l'instrument est examiné quant à l'usure et aux dommages. Sur les instruments dimensionnels, la propreté des faces de mesure est également contrôlée.
- 2Stabilisation aux conditions ambiantesL'instrument est mis en équilibre à la température du laboratoire. En mesure dimensionnelle, un écart de température se traduit directement en erreur par dilatation thermique du matériau.
- 3Préparation des étalons de référenceDes masses, cales étalons, balances manométriques ou capteurs de référence à traçabilité documentée sont préparés.
- 4Préchargement et contrôle du zéroPour les étalonnages de force, de couple et de pesage, l'instrument est chargé et déchargé plusieurs fois jusqu'à pleine charge ; le zéro est ensuite contrôlé.
- 5Lectures aux points de mesureDes lectures sont prises en montée et en descente aux points représentatifs de l'étendue de mesure ; l'hystérésis est ainsi déterminée.
- 6Mesures de répétabilitéLe même point est mesuré de façon répétée ; en étalonnage de pesage, un contrôle d'excentration (charge décentrée) est également effectué.
- 7Application des correctionsLes corrections d'accélération de la pesanteur, de poussée de l'air et de température sont prises en compte ; les négliger provoque des écarts importants en mesure de précision.
- 8Incertitude et certificatLe bilan d'incertitude est établi et les résultats portés sur le certificat ; à la demande, une déclaration de conformité assortie d'une règle de décision est ajoutée.
Incertitude de mesure
Tout résultat d'étalonnage est accompagné d'une incertitude de mesure ; un résultat sans incertitude est incomplet. L'incertitude est établie selon l'approche GUM (JCGM 100) : incertitude de l'étalon, répétabilité, résolution, effets d'ambiance et stabilité de l'instrument sont combinés. Le certificat indique l'incertitude élargie avec le facteur d'élargissement (généralement k = 2) et le niveau de confiance approximatif. La plus faible incertitude déclarable est limitée par l'aptitude en matière d'étalonnage et de mesure (CMC) du périmètre accrédité ; aucune incertitude meilleure ne peut être annoncée.
- L'incertitude et la dérive du transducteur de force de référence
- L'effet de température et le coefficient de température du transducteur
- L'effet du chargement hors axe (latéral)
- Répétabilité et hystérésis
- Résolution de l'instrument
- La rigidité des dispositifs de fixation
Contenu du certificat
- Identification du laboratoire et numéro de certificat
- Client et identification de l'instrument étalonné : marque, modèle, numéro de série
- Date d'étalonnage et date d'émission du certificat
- Méthode d'étalonnage appliquée ou référence de la procédure
- Étalons de référence utilisés et informations de traçabilité
- Conditions ambiantes pendant l'étalonnage (température, humidité et, si nécessaire, pression)
- Points de mesure, valeurs de référence et lectures de l'instrument
- Écarts calculés
- Incertitude de mesure élargie et facteur d'élargissement
- Personnel ayant réalisé et approuvé l'étalonnage
- La plage et la direction de force étalonnées (traction/compression)
- La classe d'exactitude attribuée (si l'ISO 7500-1 a été appliquée)
- Les dispositifs de fixation utilisés
- La position de colonne/traverse de la machine à laquelle la mesure a été effectuée
Déclaration de conformité et limites
Un certificat d'étalonnage n'est PAS un certificat de conformité. L'étalonnage mesure et consigne l'écart de l'instrument ; il ne le corrige pas et ne déclare pas l'instrument « juste ». Pour décider de l'aptitude à l'emploi, une tolérance (critère d'acceptation) doit être définie — et c'est l'utilisateur qui la fixe, non le laboratoire. Si une déclaration de conformité est demandée, l'ISO/IEC 17025 § 7.8.6 exige qu'une RÈGLE DE DÉCISION soit convenue au préalable, précisant comment l'incertitude est prise en compte ; une déclaration de conformité ignorant l'incertitude est trompeuse. Le certificat traduit en outre l'état AU MOMENT de l'étalonnage : usage, transport ou choc ultérieurs peuvent modifier cet état, ce que le certificat ne couvre pas. Si une date de prochain étalonnage y figure, elle n'est pas une décision du laboratoire mais un rappel inscrit selon l'intervalle indiqué par le client.
Accréditation
L'étalonnage est réalisé selon l'ISO/IEC 17025, qui exige la compétence technique, l'impartialité et la traçabilité métrologique du laboratoire. L'accréditation est délivrée par MÉTHODE et par ÉTENDUE DE MESURE : une grandeur ou une étendue absente de l'annexe du périmètre n'est pas accréditée et aucun certificat portant la marque d'accréditation ne peut être émis pour cette mesure. Le périmètre définit également la plus faible incertitude que le laboratoire peut offrir (CMC) ; aucune meilleure incertitude ne peut être annoncée. EUROLAB dispose d'une accréditation internationalement reconnue selon l'ISO/IEC 17025, délivrée par des organismes signataires de l'accord ILAC ; la possibilité d'étalonner votre instrument sous périmètre accrédité est confirmée par écrit au stade de l'offre.
Périmètre et habilitationsÉtalonnages associés
Questions fréquentes
Les directions de traction et de compression doivent-elles être étalonnées séparément ?
Oui, si la machine est utilisée dans les deux directions. Lorsque la direction de charge change, le comportement des dispositifs de fixation et les jeux mécaniques diffèrent ; un étalonnage effectué dans une direction n'est pas considéré valable pour l'autre.
Que signifie la classe d'exactitude ?
L'ISO 7500-1 attribue à la machine une classe en fonction de son écart mesuré, de sa répétabilité et de son erreur de zéro. La norme d'essai à appliquer exige généralement une classe minimale ; par exemple, dans les essais de traction sur métaux, un résultat obtenu avec une machine en dessous d'une certaine classe n'est pas accepté.
L'étalonnage corrige-t-il mon instrument ?
Non. L'étalonnage MESURE et rapporte l'écart ; sa correction est une opération distincte (ajustage) et doit être demandée séparément. Lorsqu'un ajustage est effectué, la bonne pratique consiste à rapporter séparément les résultats avant et après ajustage.
Puis-je savoir à partir du certificat si mon instrument dépasse la tolérance ?
Le certificat indique l'écart et l'incertitude ; c'est vous qui déterminez la tolérance. Si vous souhaitez une déclaration de conformité, vous devez indiquer au préalable votre critère d'acceptation et votre règle de décision ; une décision de conformité/non-conformité donnée sans tenir compte de l'incertitude est trompeuse.