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1 - DÉFINITIONS

2 - TECHNOLOGIE

3 - UTILISATION DES BALANCES

4 - INFLUENCES PHYSIQUES SUR LES RÉSULTATS DE PESÉE

5 - VÉRIFICATION D’UNE BALANCE

  • 5.1 - Choix des étalons
  • 5.2 - Choix des points de contrôle pour la vérification
  • 5.3 - Conditions d’essais
  • 5.4 - Répétabilité de la balance
  • 5.5 - Justesse (erreur d’indication) de la balance
  • 5.6 - Excentration de charge
  • 5.7 - Vérification de la sensibilité de la balance
  • 5.8 - Vérification de la sensibilité selon l’USP (United States Pharmacopeia  )
  • 5.9 - Fluage ou dérive sous charge
  • 5.10 - Mobilité
  • 5.11 - Présentation des résultats

6 - TOLÉRANCE D’UNE BALANCE

7 - POIDS ÉTALONS

8 - CONCLUSION

9 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : P1380 v4

Technologie
Balances et pesées

Auteur(s) : Denis LOUVEL

Relu et validé le 02 sept. 2020

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RÉSUMÉ

La qualification et la vérification régulières d’une balance sont obligatoires, si son utilisateur veut répondre en tout point aux exigences métrologiques. Cet article lui permet, sur la base de procédures adaptées, d’être en capacité d’apporter la preuve du bon raccordement aux étalons nationaux. L’établissement des critères de fonctionnement, ainsi que la gestion de la dérive de la balance, font également partie de la démarche.

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ABSTRACT

Balances and Weighing results

Regular qualification and verification of a balance is mandatory if the user wants to meet all metrological requirements. This article allows it, on the basis of appropriate procedures, to be able to provide proof of good traceability to national standards. The establishment of operating criteria and the management of balance drift are also part of the process.

Auteur(s)

  • Denis LOUVEL : Chef de produit Métrologie Scientifique Mettler-Toledo SAS, Viroflay, France

INTRODUCTION

Il existe de nombreuses normes qui demandent de surveiller les instruments de mesure, par exemple NF EN ISO 9001, NF EN ISO/IEC 17025, la pharmacopée européenne, la pharmacopée nord-américaine USP, les réglementations sur les bonnes pratiques de fabrication et de laboratoire (BPF, BPL) ou les normes relatives à la sécurité alimentaire.

Presque toutes les personnes travaillant dans le contrôle qualité et l’assurance qualité, en laboratoire ou en production, connaissent les exigences applicables stipulées dans ces documents.

La surveillance demandée se traduit par la mise en place de modes opératoires pour la qualification, la validation, l’étalonnage, la vérification, la détermination de l’incertitude.

Cet article est une entrée en matière pour permettre :

  • de mieux comprendre le fonctionnement d’une balance, les conditions d’installation et d’utilisation, les termes techniques et métrologiques employés en pesage ;

  • de mettre en place des modes opératoires correspondants ;

  • de démontrer à tout moment la traçabilité aux étalons nationaux ;

  • de faire connaître les critères de fonctionnement retenus ;

  • de gérer le risque de dérive des balances.

En appliquant les articles complémentaires [P 1 382] [R 1 732] [R 1 734] et [R 1 735], le lecteur peut aussi maîtriser les risques de non-conformité, limiter l’incidence de l’incertitude de ses pesées sur la qualité de ses analyses ou produits et déterminer la pesée minimale applicable afin de faire face aux questions classiques liées aux balances impliquées dans ses processus d’analyse comme de fabrication :

  • valeur des poids pour le contrôle de routine ;

  • classe de précision des poids pour le contrôle de routine ;

  • tolérances applicables pour le contrôle de routine ;

  • périodicité du contrôle de routine ;

  • mode opératoire ;

  • pesée minimale et plus petit poids net applicable à la balance.

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KEYWORDS

verification   |   tolerances   |   metrological tests   |   weights

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v4-p1380


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2. Technologie

2.1 Compensation électromagnétique des forces

Le principe de fonctionnement est indiqué sur la figure 1.

La force d’une charge sur le plateau de la balance (1) est orientée par les guides (3) et agit sur les leviers suspendus (2). Les coupleurs (4) concentrent la force verticalement sur les leviers horizontaux (5). Les paliers (6) représentent les axes de rotation pour les leviers horizontaux. La force de la charge provoque la rotation des leviers (5) et le déplacement de la languette de position (7) face à la cellule opto-électronique (8). Ce déplacement provoque un changement de tension détecté par le circuit électronique qui rétablit le système dans sa position initiale à l’aide des bobines de compensation (10) placées dans le champ des aimants permanents (11).

La force de réaction nécessaire pour compenser le déplacement est générée par les bobines de compensation. Cette force permet de mesurer la charge déposée sur le plateau ; elle est proportionnelle à l’intensité du courant circulant.

La charge morte de ce système a été conçue de sorte que la position zéro mécanique se trouve au milieu de la plage de mesure. Les leviers se trouvant en position d’équilibre, les forces dans les bobines de compensation se neutralisent.

Le capteur de température (13) permet de compenser l’effet des variations de température sur l’aimant permanent.

Les leviers suspendus, les paliers, les coupleurs et un levier horizontal ont été créés par électroérosion d’un bloc d’aluminium massif. Un des côtés du bloc est fixé au coffret de la balance (12). L’emplacement (14) sert à la fixation du circuit électromagnétique sur le bloc.

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2.2 Technologie des jauges de contrainte

  • Principe de fonctionnement

    Ce principe est exposé dans les articles Extensométrie [R 1 850]...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - METTLER (A.T.) -   La nouvelle balance d’analyse.  -  Mettler-Toledo AG (1988).

  • (2) -   La maîtrise du pesage : Bonnes pratiques de pesage avec les balances de laboratoire.  -  Mettler-Toledo GmbH (2015).

  • (3) -   Manipulation correcte des poids : 12 conseils pratiques.  -  Mettler-Toledo GmbH (2015).

  • (4) -   Hautes performances de pesage dans des conditions difficiles.  -  Mettler-Toledo GmbH (2014).

  • (5) -   Site Mettler Toledo  -  www.mt.com.

NORMES

  • Systèmes de management de la qualité – Principes essentiels et vocabulaire - NF EN ISO 9000 - 2015

  • Systèmes de management de la qualité – Exigences - NF EN ISO 9001 - 2015

  • Aspects métrologiques des instruments de pesage à fonctionnement non automatique - NF EN 45501 - 2015

  • Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie (VIM) - NF X07-001 (annulée) - 1994

  • Vocabulaire international de métrologie – Concepts fondamentaux et généraux et termes associés (VIM) - JCGM 200 - 2012

  • Métrologie – Essais – Métrologie dans l’entreprise – Constat de vérification des moyens de mesure - NF X07-011 (annulée) - 1994

  • Métrologie – Essais – Métrologie dans l’entreprise – Modalités pour l’établissement des procédures d’étalonnage et de vérification...

1 Réglementation

Recommandation Internationale OIML R76-1, « Instruments de pesage à fonctionnement non automatique – Partie 1 : Exigences métrologiques et techniques – Essais » disponible au Bureau International de Métrologie Légale (Paris).

Recommandation Internationale OIML R33, « Valeur conventionnelle du résultat des pesées dans l’air » disponible au Bureau International de Métrologie Légale (Paris).

Recommandations internationale OIML R 111-1 2004, « Poids des classes E1 , E2 , F1 , F2 , M1 , M1-2 , M2, M2-3 et M3  . Partie 1: Exigences métrologiques et techniques » disponible au Bureau International de Métrologie Légale (Paris).

Décret n° 91-330 modifié du 27 mars 1991 modifié relatif aux instruments de pesage à fonctionnement non automatique.

Décret n° 75-312 du 9 avril 1975 réglementant la catégorie d’instruments de mesurage : mesures de masse.

Arrêté du 22 mars 1993 modifié relatif au contrôle des instruments de pesage à fonctionnement non automatique, en service.

Arrêtés du 31 décembre 2001 et du 26 mai 2004 relatif aux instruments de pesage à fonctionnement non automatique, en service.

Circulaire n° 92.00.600.001.1 du 15/10/92 relative aux « masses étalons et poids étalons ».

Arrêté du 11 juin 1975 définissant les modalités d’application de certaines dispositions du décret réglementant la catégorie d’instruments de mesurage : mesures de masse.

Décret n° 96-442 du 22 mai 1996 relatif aux instruments de pesage à fonctionnement non automatique.

Décret n° 2001-387 du 3 mai 2001 modifié relatif au contrôle des instruments de mesure.

Décret n° 2016-769 du 9 juin 2016...

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