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1 - ENVIRONNEMENT DE L’ÉTALONNAGE

  • 1.1 - Domaine de pression
  • 1.2 - Définitions

2 - ÉTALONNAGE EN PRESSION

  • 2.1 - Objet
  • 2.2 - Besoins
  • 2.3 - Fonction des différents types d’étalons
  • 2.4 - Constitution de la chaîne d’étalonnage de l’entreprise

3 - INSTRUMENTS FONDAMENTAUX

4 - INSTRUMENTS DÉRIVÉS

5 - MÉTHODES D’ÉTALONNAGE ET DE VÉRIFICATION

6 - ESTIMATION DES INCERTITUDES

  • 6.1 - Propagation de l’incertitude
  • 6.2 - Composantes en métrologie des pressions
  • 6.3 - Exemples

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE

9 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : R2030 v2

Glossaire
Étalons de pression

Auteur(s) : Pierre OTAL

Date de publication : 10 juin 2022

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NOTE DE L'ÉDITEUR

Cet article est la réédition actualisée de l’article [R2030] intitulé « Étalons de pression » rédigé par Jean-Claude LEGRAS et paru en 2003.

16/06/2022

RÉSUMÉ

La pression est une unité dérivée du système SI. Un pascal (Pa) est la pression engendrée par une force de 1 newton uniformément répartie sur une surface de 1 mètre carré. Cet article explique comment mesurer la pression, d'abord en créant un étalon de pression statique, puis les méthodes utilisables en fonction des niveaux de pression. Toute la chaîne d'étalonnage est présentée, avec une mention spéciale pour les incertitudes créées tout au long de la chaîne. 

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Auteur(s)

  • Pierre OTAL : DESS physique des capteurs et systèmes de mesure - Responsable du département Masse et grandeur dérivées au Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE)

INTRODUCTION

La grandeur pression est, en termes de métrologie, une unité dérivée du Système international, à partir de la masse, de la longueur et du temps. L’unité SI de pression est le pascal (Pa) qui est la pression engendrée par une force de un newton uniformément répartie sur une surface de un mètre carré. On conçoit d’après cette définition que le pascal est une unité très petite : la pression atmosphérique, qui nous est très familière, en compte environ 100 000 au niveau de la mer. Aussi les unités plus usuelles, qui tendent à devenir le kilopascal (kPa) et le mégapascal (MPa), sont le millibar (mbar, 1 mbar = 0,1 kPa) et le bar (bar, 1 bar = 0,1 MPa).

Après un rappel des différentes techniques utilisées pour créer un étalon de pression statique, les méthodes utilisées pour disséminer l’unité de pression sur tout le domaine industriel d’une pression de quelques pascals à 1 GPa (ou 10 000 bar) sont décrites.

Cette dissémination se décline en termes de moyens et de méthodes d’étalonnage. Elle est abordée sous l’angle de la chaîne d’étalonnage dont le but est de démontrer un rattachement ininterrompu aux étalons nationaux et internationaux. Dans les méthodes décrites, une bonne part est faite aux différentes composantes qui permettent la propagation de l’incertitude d’étalonnage vers l’incertitude d’utilisation.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-r2030


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8. Glossaire

Balance de pression ou balance manométrique ; Pressure balance or piston gauge

Étalon permettant de matérialiser la pression à partir des grandeurs de base du système SI. Le principe consiste à équilibrer la force engendrée par la pression appliquée sur la section d’un ensemble piston-cylindre par la force due au champ local de la pesanteur agissant sur les masses posées sur la tête du piston.

Coefficient de déformation ; Pressure distortion coefficient

Coefficient associé à un ensemble piston-cylindre qui représente la variation de section due à la pression, exprimé en Pa–1.

Ensemble piston-cylindre ; Piston-cylinder unit

Principal élément métrologique de la balance manométrique, la pression délivrée par l’étalon est inversement proportionnelle à la section de l’ensemble piston-cylindre.

Loi de propagation des incertitudes de mesure ; Law of propagation of uncertainty

Modèle mathématique permettant de calculer l’incertitude de mesure d’une grandeur à partir des incertitudes sur un certain nombre d’autres grandeurs.

Manomètre à colonne de liquide ; Liquid column manometer

Étalon basé sur un principe primaire qui consiste à équilibrer la pression à mesurer par une colonne de liquide.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LEGRAS (J.C.) -   La mesure des pressions statiques.  -  Monographie BNM, n° 12, Bureau National de Métrologie.

  • (2) - DIXON (W.J.), MASSEY (F.J), Jr -   Introduction to Statistical Analysis.  -  Ed. McGraw Hill – Applied.

  • (3) - DRAPER (N.R.), SMITH (H.) -   Regression Analysis.  -  2d edition, Ed Wiley.

  • (4) - LEGRAS (J.C.), DELAJOUD (P.), HUOT (A.) -   La référence nationale de pression du BNM dans le domaine de 5 à 200 MPa.  -  Bulletin d’Information du BNM, n° 48, avr. 1982.

  • (5) - LEGRAS (J.C.), SCHATZ (B.), DELAJOUD (P.) -   La référence nationale de pression du BNM dans le domaine de 10 à 400 kPa.  -  Bulletin d’Information du BNM, n° 65, juil. 1982.

  • (6) - LE GUINIO (J.), LEGRAS (J.C.), EL-TAWIL (A.) -   New...

NORMES

  • Incertitude de mesure. Partie 3 : guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM : 1995). - NF ISO/IEC GUIDE 98-3 - 2014

  • Prescriptions générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais. Indice de classement : X50-61. - NF EN ISO/CEI 17025 - 2017

  • Systèmes de management de la mesure – Exigences pour les processus et les équipements de mesure. - NF EN ISO 10012 - 2003

  • Valeur de la pesanteur terrestre. - NF X02-011 - 1974

  • Métrologie – Essais – Métrologie dans l’entreprise – Constat de vérification des moyens de mesure. - X07-011 - 1994

  • Métrologie – Métrologie dans l’entreprise – Certificat d’étalonnage des moyens de mesure. - FD X07-012 - 1995

  • Métrologie – Métrologie dans l’entreprise – Critères de choix entre vérification et étalonnage, utilisation et conservation...

ANNEXES

  1. 1 Annuaire

    1 Annuaire

    Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

    Bureau de normalisation de l’aéronautique et de l’espace, BNAE :

    http://www.bnae.fr

    Bureau de recherches géologiques et minières, BRGM :

    http://www.brgm.fr

    Bureau international des poids et mesures, BIPM (pour en savoir plus sur l’activité internationale en métrologie, l’accord de reconnaissance multilatéral et les comparaisons) :

    http://www.bipm.fr

    Réseau national de la métrologie française (pour en savoir plus sur l’organisation de la métrologie en France) :

    http://www.metrologie-francaise.lne.fr

    Comité français d’accréditation, COFRAC (pour en savoir plus sur le système d’accréditation français) :

    http://www.cofrac.fr

    EURAMET :

    http://www.euramet.org

    European Cooperation for accreditation, EA (pour en savoir plus sur les systèmes d’accréditation européens) :

    http://www.european-accreditation.org

    Institut national de l'information géographique et forestière, IGN :

    http://www.ign.fr

    Organisation internationale de métrologie légale, OIML :

    https://www.oiml.org/fr

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    1/ Quiz d'entraînement

    Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

    2/ Test de validation

    Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

    Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


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