édition Meda - EURAMET

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métrologie – en brefédition medaLes mesures humainesEn apparence, la métrologie présente une surface calme couvrant desprofondeurs de la connaissance qui sont familières seulement à quelquesuns, mais qui pour la plupart fond usage de – confiants qu’ils partagent uneperception commune de ce qui est signifié par des expressions comme lemètre, le kilogramme, le watt et le seconde.métrologie – en breféditi on meda

“mé t r o lo g i e – e n b ref ” édition meda2007pa rPreben HowarthDFM, Matematiktorvet 307DK-2800 Lyngby, Danemarkpho@dfm.dtu.dkco u v e rtu rePhotographie du pont Est du Grand Belt, Danemark, avecla lumière dans la passerelle. Chacune des 55 sectionspréfabriquées du pont Est, de 48 mètres et 500 tonnes,a été mesurée avec minutie pour permettre d’ajuster lesquatre pylônes qui portent la section, pour assurer unetension correcte. Les écarts entre les mesures théoriquesde celles mesurées et espérées, requièrent un ajustementdes pylônes à 30 mm. L’ajustement de chaque broche dupylône a été déterminé avec une incertitude de 1 mm. Unlarge réseau de contractants et sous- contractants, de 10pays européens, a été impliqué dans la construction du pontde 1988 à 1997. Des mesures fiables et vérifiées ont étéessentielles dans cette immense et complexe coopération.t r a d u cti o n fr a n ç a i s eMaguelonne ChambonLNE, Franceph oto g r a phSøren Madsen, copyright: Sund & Bælt.designwww.faenodesign.dk 4024-1207i mpri mé pa rBuchs Grafiske, DK-8900 RandersISBN 978-87-988154-3-3d i scla i me rCe document a été commandé par le Comité Européen deNormalisation (CEN) dans le cadre du programme EuromedQualité financé par la Commission Européenne. Lesconstats, conclusions et interprétations exprimés dansce document n’engagent que leurs auteurs exclusivementet ne doivent pas être considérés comme l’expression despolitiques ou opinions de la Commission Euro péenne nidu Comité Européen de Normalisation (CEN). 2007 CEN– Tous droits de reproduction, même partielle, sous quelqueforme que ce soit, réservés au CEN. Cette publication estgratuite et ne peut être vendue.

introductionLes mesures humainesEn apparence, la métrologie présente une surface calme couvrant des profondeursde la connaissance qui sont familières seulement à quelques uns, mais qui pour laplupart fond usage de – confiants qu’ils partagent une perception commune de cequi est signifié par des expressions comme le mètre, le kilogramme, le litre, le watt,etc. La confiance est vitale pour donner le droit à la métrologie de lier ensemble lesactivités humaines à travers les frontières géographiques et professionnelles. Cetteconfiance augmente avec l’accroissement de l’utilisation de réseaux de coopération,des unités communes de mesures et des procédures communes de mesures, comme lareconnaissance, l’accréditation et les essais communs des étalons de mesures et deslaboratoires dans différents pays. Le genre humain a des milliers d’années d’expériencequi confirme que la vie devient facile quand les hommes coopèrent en métrologie.Réflexion sur l’édition MEDALa métrologie joue un rôle important dans la surveillance du marché et pour la qualitédes produits et des services. Cependant, les pays de la zone MEDA sont très différentssi l’on regarde les infrastructures métrologiques qui supportent cette qualité.Ce livret, adaptation du livret « Métrologie en bref » pour la région MEDA, a pour butd’être un des outils de support au développement de la qualité dans la région MEDA,et de promouvoir la coopération interne dans la région.C’est un moyen de procurer aux utilisateurs de la métrologie un outil transparent etpratique, et d’obtenir des informations relatives à la métrologie.ContenuLe contenu du manuel est une description de la métrologie scientifique, industrielle,et de la métrologie légale pour la surveillance du marché. L’accréditation est aussiincluse. Les domaines d’intérêt technique en métrologie et les unités métrologiques,les unités du SI, sont décrites. L’infrastructure internationale de métrologie estdéveloppée, incluant la Convention du Mètre et l’organisation régionale de métrologie,EURAMET.Des références sont données pour les institutions, organisations et laboratoires enfaisant références à leurs sites internet.

L’infrastructure, la fonction métrologie et l’accréditation dans les pays de la zone MEDAsont données pays par pays, i.e. pour l’Algérie, Chypre, l’Egypte, la Jordanie, l’Israël, leLiban, Malte, le Maroc, l’Autorité Palestinienne, la Syrie, la Tunisie et la Turquie.RemerciementsNous voudrions remercier la participation des points de contacts nationaux dans lespays de la zone MEDA, qui ont soutenu ce travail en procurant les contacts et lesinformations de leurs pays respectifs.Nous voudrions aussi remercier les directions, les experts et professionnels pour leursparticipations et leurs contributions aux informations plus techniques et plus détaillées.Ce livret a été commandé par le Comité Européen de Normalisation (CEN), dans lecadre du programme qualité Euromed, financé par la Communauté européenne. ta b l e d e s m at i è r e s1. métrologi e71.1les catég ori es de métrologi e71.2métrologi e sci enti fi q ue et ind ustri elle81.2.1 Domaines d’activité81.2.2 Etalons de mesure111.2.3 Matériaux de référence certifiés111.2.4 Traçabilité et étalonnage121.2.5 Procédures de référence131.2.6 L’incertitude141.2.7 Les essais151.3métrologi e lég ale161.3.1 Législation des appareils de mesure161.3.2 UE – Directive des appareils de mesures (MID)161.3.3 UE – Application de la législation sur les instruments de mesures171.3.4 Application sur les responsabilités171.3.5 Législation pour les mesures et les essais182. l’infrastructure métrologi q ue internationale192.1.1 La convention du mètre192.1.2 Arrangement de reconnaissance mutuelle du CIPM192.1.3 Les Instituts Nationaux de Métrologie212.1.4 Laboratoire Primaire212.1.5 Laboratoire de Référence212.1.6 Laboratoire accrédité222.1.7 ILAC222.1.8 OIML233. infrastructure métrologi q ue européenne243.1.1 Métrologie – EURAMET243.1.2 Accréditation – EA243.1.3 Métrologie légale – WELMEC253.1.4 EUROLAB253.1.5 EURACHEM253.1.6 COOMET254. infrastructure métrologi q ue de meda284.1infrastructure alg éri enne284.1.1 Métrologie284.1.2 Accréditation284.1.3 Métrologie légale284.2infrastructure chypriote294.2.1 Métrologie 304.2.2 Accréditation 314.2.3 Métrologie Légale 31

5.6.7.8. 4. 3i n fr a st ru ctu re é gypti e n n e314.3.1 Métrologie 314.3.2 Accréditation 324.3.3 Métrologie légale 324. 4i n fr a st ru ctu re i s r a é li e n n e334.4.1 Métrologie 334.4.2 Accréditation 344.4.3 Métrologie légale 344. 5i n fr a st ru ctu re j o rda n i e n n e344.5.1 Métrologie 344.5.2 Accréditation 354.5.3 Métrologie légale 364. 6i n fr a st ru ctu re li b a n a i s e374.6.1 Métrologie 374.6.2 Accréditation 394.6.3 Métrologie légale 404. 7i n fr a st ru ctu re m a lta i s e404.7.1 Métrologie 404.7.2 Accréditation 414.7.3 Métrologie légale 424. 8i n fr a st ru ctu re m a r o c a i n e424.8.1 Métrologie 424.8.2 Accréditation 434.8.3 Métrologie légale 434. 9i n fr a st ru ctu re syri e n n e444.9.1 Métrologie 444.9.2 Accréditation 454.9.3 Métrologie légale 454. 1 0 i n fr a st ru ctu re tu n i s i e n n e454.10.1 Métrologie 454.10.2 Accréditation 474.10.3 Métrologie légale 474. 1 1 i n fr a st ru ctu re tu r q u e484.11.1 Métrologie 484.11.2 Accréditation 494.11.3 Métrologie légale 49un it é s mé t r o lo g i q u e s505. 1u n it é s d e b a s e d u s i515. 2u n it é s d é ri v é e s d u s i545. 3u n it é s h o rs d u s i565. 4pré fi x e s d u s i575. 5e critu re d e s n o ms d e s u n it é s d u s i et des symboles59acr o nyme s61in fo rm ati o n e n mé t r o lo g i e – li e n s63ré fé re n ce s641. métrologieLa métrologie est la science de la mesure.Du mot grecque « metron » mesure.La métrologie recouvre trois principales activités :1. La définition des unités de mesure, acceptées internationalement, par exemple lemètre.2. La réalisation des unités de mesures au moyen d’expériences scientifiques, parexemple la réalisation du mètre au moyen de sources lasers.3. L’établissement d’une chaîne de traçabilité en déterminant et en documentant lavaleur et l’exactitude d’une mesure ainsi que la dissémination de sa connaissance,par exemple, la relation documentée entre la vis micrométrique, d’une précisiond’un niveau de travail d’ingénierie, et un laboratoire primaire pour la métrologiedes longueurs optiques.1 . 1 l e s c at é g o r i e s d e m é t r o l o g i eLa métrologie est divisée en trois catégories comprenant différents niveaux decomplexité et d’exactitude.1. La métrologie scientifique, qui traite de l’organisation et du développement desétalons de mesures et de leur maintien à niveau (au plus haut niveau).2. La métrologie industrielle, qui doit assurer le fonctionnement adéquat desinstruments de mesure utilisés dans l’industrie, comme dans la production et lesprocessus d’essais.3. La métrologie légale, concernée par les mesures qui ont une influence sur latransparence des transactions économiques, sur la santé et la sécurité.La métrologie fondamentale n’a pas de définition internationale, mais elle indique leplus haut niveau d’exactitude pour un domaine donné. La métrologie fondamentale,par conséquent, doit être considérée comme la branche la plus haute de la métrologiescientifique.

1 . 2 m é t r o l o g i e s c i e nt i f i q u e et i n d u s t r i e l l ee le ct ri cite etm ag n eti smeElectricité – CourantcontinuComparateurs cryogéniques de courantcontinu, effet Josephson et effet Hallquantique, référence à diode Zener,méthodes potentionmétriques, pont decomparaison.Electricité – CourantalternatifConvertisseurs continu/alternatif, étalonsde capacités, capacités à air, étalonsd’inductance, compensateurs, wattmètres.Electricité – HautefréquenceConvertisseurs thermiques, calorimètres,bolomètres.Fort courant et hautetensionTransformateurs de courants et de tensions,sources de référence en haute tension.Longueur d’onde etinterférométrieLasers stabilisés, interférométrie, systèmesde mesures interférométriques, comparaisonsinterférométriques, générateur de fréquenceoptique.MétrologiedimensionnelleCales étalons, règles à traits, cales àgradin, bagues, anneaux, comparateur àaiguilles, tampons, calibres, comparateurs,microscopes, plan étalon optique,machine tridimensionnelle, scanner lasermicrométrique, jauges de profondeur.Au sein d’EURAMET, il y a un domaine technique d’activité additionnel : la débitmétrie.Il n’y a pas de définition officielle au niveau international pour les sous- domainesd’activité.Mesures d’anglesAuto- collimateurs, plateaux angulaires,cales d’angle, polygones, niveaux.FormeRectitude, planéité, parallélisme, équerre,circularité, cylindres étalons.Tableau 2.1: Domaines, sous- domaines et étalons de mesures principaux. Seulsles domaines techniques sont inclusQualité de surfaceétalons de hauteur de marche et de rainures,étalon de circularité, équipement de mesurede circularité.Mesure du tempsHorloge à atomes de césium, équipementd’intervalle de temps.FréquenceHorloge et fontaine atomiques, oscillateursà quartz, lasers, compteurs électroniqueset synthétiseurs, (outils de mesures delongueurs géodésiques).Mesure de températurepar contactThermomètres à gaz, points fixes de l’EIT-90,thermomètres à résistance, thermocouples.Mesure de températuresans contactCorps noirs haute température, radiomètrescryogéniques, pyromètres, photodiodessilicium.HygrométrieMiroir à point de rosée ou hygromètresélectroniques, double générateur d’humiditépression/température.La métrologie scientifique et la métrologie industrielle sont deux des trois catégoriesde métrologie décrites au chapitre 1.1.Les activités de métrologie, de mesures et d’essais sont des ensembles de valeursqui assurent la qualité des activités industrielles. Ceci inclus les besoins en termede traçabilité, qui deviennent aussi importants que la mesure elle-même. Lareconnaissance des compétences en métrologie, à chaque niveau de la chaîne detraçabilité, peut être établie par des accords ou arrangements de reconnaissancemutuelle, comme par exemple le CIPM-MRA et le ILAC-MRA, et à travers l’accréditationet la revue par pairs.lo n g u e u r1.2.1 d o m a i n e s d ’ acti v it éLa métrologie scientifique est divisée en 9 domaines techniques d’activité par leBIPM : masse, électricité, longueur, temps et fréquence, thermométrie, rayonnementsionisants et radioactivité, photométrie et radiométrie, acoustique, et quantité dematière.domainessous-domainespri n ci pa u x é ta lo n s d e me s u remasse etgrandeursapparentéesMesure de masseEtalons de masse, balances, comparateursde masses.Force et pressionCellule de pesée, machine d’essai à poidsmorts, force, convertisseurs de moment etcouple, balance de pression à piston cylindrelubrifié à l’huile/l’eau, essais de machine deforce. Volume et massevolumiqueaéromètres, laboratoire de verrerie,densimètre pour vibration, viscosimètrescapillaires, viscosimètres rotatifs,Viscositééchelle viscosimétrique.t e mp s etfre q u e n ceth e rmo metri e

rayonnementsionisants etradioactiviteDose absorbée –produits industriels dehaut niveauCalorimètres, cavités étalonnés à haute dose,dosimètres bichromatesDose absorbée –Produits médicauxRadio- protectionRadioactivitéphotometri e et ra- Radiométrie optiquediometri edebitmetri eaco usti q ue,ultrasons etvi brationsq ua ntit e dem ati e reChimie del’environnementChimie cliniqueMatériaux de référence certifiés,spectromètres de masse, chromatographes.Calorimètres, chambres d’ionisation.Chimie des matériauxPureté des matériaux, matériaux de référencecertifiés.Chambres d’ionisation, faisceaux/domaines/rayonnements de références, compteursproportionnels et autres compteurs,compteur proportionnel équivalent tissue,spectromètre neutron de BonnerChimie nutritionnelleBiochimieMicrobiologieMatériaux de référence certifiés.Mesure de pHMatériaux de référence certifiés, électrodesétalons.Chambre d’ionisations à puits, sourcesradioactives certifiées, spectrométrie gammaet alpha, détecteurs 4P .Radiomètre cryogénique, détecteurs, lasersstabilisés comme source de référence, fibresde référence.PhotométrieDétecteurs dans le visible, photodiodes Si,efficacité quantique des détecteurs.ColorimétrieSpectrophotomètreFibres optiquesFibres de référence.Débitmétrie gaz(volume)Bell provers, compteurs à gaz rotatif,compteur à gaz à turbine, étalons detransfert à tuyères soniques.Débitmétrie eau(volume, masse eténergie)Débitmétrie liquideautre que l’eauEtalons de volume, débitmètre à effetCoriolis, jauge de niveau, débitmètreinductif, débitmètre à ultrasons.AnémométrieAnémomètresMesures acoustiquesdans les gazMicrophones étalons, piston-phones,microphone à condensateur, calibreur de sonAccélérométrieAccéléromètres, transducteur de force,générateur de vibration, interférométrielaser.Mesures acoustiquesdans les liquidesHydrophonesUltrasonMesure de puissance à ultrason, balance deforce de rayonnement1.2.2 etalons de mesureDéfinition [4]: Un étalon de mesure, est une mesure matérialisée, un appareil demesure, un matériau de référence ou un système de mesure destiné à définir, réaliser,conserver ou reproduire une unité, ou une ou plusieurs valeurs d’une grandeur pourservir de référence.Exemple Le mètre est défini comme la longueur du trajet parcouru par lalumière dans le vide pendant un intervalle de temps de 1/299 792 458de seconde. Le mètre est réalisé au niveau primaire en terme delongueur d’onde d’un laser hélium- néon stabilisé sur l’iode. A desniveaux inférieurs, les mesures matérielles comme les cales étalonssont utilisées, et la traçabilité est assurée en utilisant l’interférométrieoptique pour déterminer la longueur des cales étalons en référence à lalongueur d’onde laser citée ci-dessus.Les différents niveaux des étalons de mesures sont montrés en figure 1.1. Lesdomaines d’activité, les sous- domaines et les étalons de mesures importants sontprésentés dans le tableau 1.1 du chapitre 1.2.1. Il n’existe pas, au niveau international,de liste de tous les étalons de mesures.1.2.3 matériaux de référence certi fi ésUn matériau de référence certifié (MRC) est un matériau de référence qui a une ouplusieurs valeurs de ses propriétés certifiées par une procédure qui établit la traçabilitéà la réalisation de l’unité, dans laquelle la valeur est exprimée. A chaque valeurcertifiée est associée une incertitude à un niveau de confiance déterminé.Les MRC sont généralement préparés en lots. Les valeurs des propriétés sontdéterminées dans des limites d’incertitudes déterminées par les mesures sur deséchantillons représentatifs de l’ensemble du lot.1011

1.2.4 t r aç a b i lit é et é ta lo n n ag eTraçabilitéDéfinition [4]: Une chaîne de traçabilité est “une chaîne ininterrompue decomparaisons, ayant toutes des incertitudes déterminées”, voir la figure 1.1 duchapitre 1.2.6. Ceci assure qu’un résultat de mesure, ou la valeur d’un étalon, estraccordé à une référence aux plus hauts niveaux, le plus haut niveau étant l’étalonprimaire.En chimie et en biologie, la traçabilité est souvent obtenue en utilisant des MRC et desprocédures de référence, voir chapitre 1.2.3 et 1.2.5.Un utilisateur final doit obtenir la traçabilité aux étalons internationaux de plus hautniveau soit directement via un institut national de métrologie, soit par un laboratoiresecondaire ou service d’étalonnage. La traçabilité peut être obtenue de laboratoireshors du pays des utilisateurs, résultat des nombreux arrangements de reconnaissancemutuelle.EtalonnageDéfinition [4]: un ensemble d’opérations établissant, dans des conditions spécifiées,la relation entre les valeurs de la grandeur, indiquées par un appareil de mesure ou unsystème de mesure, ou les valeurs représentées par une mesure matérialisée ou par unmatériau de référence, et les valeurs correspondantes de la grandeur réalisée par desétalons.Un outil de base, qui assure la traçabilité d’une mesure, est l’étalonnage d’un appareilde mesure ou d’un matériau de référence. L’étalonnage détermine les performancescaractéristiques d’un instrument ou d’un matériau de référence. Ceci est atteintau moyen d’une comparaison directe à un étalon de mesure ou à un matériau deréférence certifié. Un certificat d’étalonnage est édité et, dans la plupart des cas,une étiquette est apposée sur l’instrument.1.2.5 procéd ures de référenceDes procédures de référence peuvent être définies comme des procédures de essais, mesures, analyses,minutieusement caractérisées et documentées, sous contrôle, à l’intention de l’évaluation de la qualité des autres procédures pour des tâches comparables, ou pour la caractérisation de matériaux de référence incluant des objets de référence,ou la détermination de valeurs de référence.L’incertitude sur les résultats de la procédure de référence doit être estimée demanière adéquat et appropriée pour l’utilisation proposée.Figure 1.1: La chaîne de traçabilitéBIPM(Bureau international despoids et mesures)Instituts Nationaux deMétrologie et laboratoiresdésignésLaboratoires d’étalonnage,souvent accréditésDÉFINITION DES UNITÉSETALONS PRI M AIRESNATIONAUXETALONS PRI M AIRESNATIONAUX, ÉTRANG ERSETALONS DE RÉFÉRENC EEntreprisesETALONS INDUSTRIELSUtilisateursTrois raisons majeures pour avoir un appareil étalonné :1. Pour s’assurer que la lecture de l’appareil est cohérente avec les autres appareils.2. Pour déterminer l’exactitude de la lecture de l’appareil.3. Pour établir une fiabilité de l’appareil, i.e., qu’il peut être cru.M E SURE SL’INCERTITUDE EST AC C RÛE AU PIED DE LA CHAÎNE DE TRAÇ ABILIT ÉL’infrastructure métrologique nationaleLe résultat d’un étalonnage peut être enregistré dans un document appelé certificatd’étalonnage ou rapport d’étalonnage.1213

1.2.6 l ’i n ce rtitu d eL’incertitude est une mesure quantitative de la qualité du résultat de mesure,permettant aux résultats de mesures d’être comparés avec d’autres résultats,références, spécifications ou éta

et de promouvoir la coopération interne dans la région. C’est un moyen de procurer aux utilisateurs de la métrologie un outil transparent et pratique, et d’obtenir des informations relatives à la métrologie. Contenu Le contenu du manuel est une description

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and measured pile capacities. API-1993 provides potentially non-conservative results for shaft capacity in loose sands, and in loose-to-medium sands with high length (L) to diameter (D) ratios. Figures 1 and 2 illustrate these skewed trends, reproducing the database comparisons given by Jardine et al (2005) between calculated (Q c) and measured (Q m) shaft capacities. 2.2.2 Non-conservative .