Qu’est-ce que l’étalonnage ?

La définition officielle de l’étalonnage est une comparaison documentée entre un instrument de mesure à étalonner et un instrument de référence traçable.

L’étalon de référence est aussi parfois appelé « calibrateur ». Logiquement, l’instrument de référence est plus précis que l’instrument à étalonner. L’instrument de référence doit lui-même être étalonné de manière traçable.

Officiellement, l’étalonnage n’inclut pas l’ajustage qui est un procédé distinct. Dans le langage courant, le mot étalonnage englobe souvent les potentiels ajustages.

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Officiellement, la traçabilité est la propriété d’un résultat de mesure selon laquelle ce résultat peut être relié à une référence par l’intermédiaire d’une chaîne ininterrompue et documentée d’étalonnages dont chacun contribue à l’incertitude de mesure.

En pratique, cette traçabilité signifie que l’étalon de référence doit lui-même avoir été étalonné en utilisant un étalon de plus haut niveau. Ainsi la traçabilité implique une chaîne continue d’étalonnages, de telle façon que l’étalonnage de plus haut niveau ait été réalisé dans un centre national d’étalonnage ou un équivalent.

Par exemple, disons que vous étalonnez votre instrument de mesure procédé avec un calibrateur portable. Le calibrateur portable que vous avez utilisé doit avoir été étalonné en utilisant un calibrateur de référence encore plus précis. Le calibrateur de référence doit lui-même être étalonné avec un étalon d’encore plus haut niveau ou envoyé pour étalonnage à un centre national d’étalonnage accrédité.

L’incertitude liée à l’étalonnage est la propriété d’un résultat de mesure qui définit la gamme de valeurs probables.

L’incertitude représente la quantité de « doute » dans un procédé d’étalonnage, elle exprime donc à quel point l’étalonnage est « bon ». Les sources d’incertitudes sont variées et incluent l’instrument testé, l’étalon de référence, la méthode d’étalonnage ou encore les conditions environnementales.

Dans le pire des cas, si l’incertitude d’étalonnage est supérieure à la précision ou à la tolérance autorisée de l’instrument à étalonner, alors l’étalonnage n’a aucun sens.

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Dans une procédure d’étalonnage, on utilise le rapport d’exactitude de test (TAR) et le rapport d’incertitude de test (TUR) pour exprimer la différence entre l’instrument à étalonner et l’étalon de référence utilisé. Il s’agit du rapport entre l’exactitude (ou l’incertitude) entre l’instrument étalonné et l’étalon de référence.

On parle souvent d’un rapport TAR de 4 pour 1, ce qui signifie que l’étalon de référence est quatre fois plus précis que l’unité étalonnée (DUT ou Device Under Test en anglais). Les spécifications d’exactitude de l’étalon de référence doivent être quatre fois meilleures (inférieures) que celle de l’unité étalonnée.

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Dans le cadre d’un procédé industriel, les raisons d’étalonner sont nombreuses. Voici des exemples courants :

• L’exactitude de toutes les mesures diminue avec le temps.
• Les réglementations exigent des étalonnages réguliers
• Un système de qualité a besoin d’étalonnages
• L’argent : certains paiements dépendent des résultats de mesure
• La qualité des produits fabriqués
• La sécurité des clients et des employés
• Des raisons environnementales

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Cette question est commune. A quelle fréquence devez-vous étalonner ?

Il n’y a pas une seule bonne réponse à cette question, car cela dépend de plusieurs facteurs.

Voici une liste de certains points à prendre en compte afin de déterminer l’intervalle d’étalonnage :

• La mesure en question est-elle critique ?
• Quelles sont les recommandations du fabricant ?
• Les courbes de tendance de l’historique de l’instrument sont-elles stables ?
• Quelles sont les exigences des réglementations en vigueur et de votre système de qualité ?
• Quels sont les conséquences et les coûts d’un mauvais étalonnage ?
• Autres considérations

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Le terme « As Found » (avant ajustage) est utilisé pour désigner le premier étalonnage, il s’agit de l’état dans lequel vous avez trouvé l’instrument. Si des erreurs ont été répertoriées, et que vous réalisez des ajustages, vous effectuerez un nouvel étalonnage après avoir ajusté l’appareil qui sera donc l’étalonnage « As Left » (après ajustage). Il s’agit de l’état dans lequel vous avez laissé l’instrument.

En résumé, il suffit de faire l’étalonnage « As Found » – avant ajustage. Ajuster si nécessaire. Faire un étalonnage « As Left » – après ajustage.

La définition d’étalonnage inclut le mot « documenté ». Cela signifie que toute comparaison d’étalonnage doit être archivée. Ce document s’appelle « le certificat d’étalonnage ».

Le certificat d’étalonnage inclut le résultat de la comparaison ainsi que d’autre information importante relevant de l’étalonnage, comme les équipements utilisés, les conditions environnementales, les signataires, la date d’étalonnage, le numéro du certificat, les incertitudes de mesure, etc…

Le plus souvent, quand vous étalonnez un instrument, une marge de tolérance est déterminée à l’avance. Il s’agit de l’erreur maximale autorisée. Si l’erreur (la différence entre le DUT et la norme de référence) à n’importe quel point est supérieure à la limite de tolérance, l’étalonnage sera défini comme un échec.

Dans le cas d’un étalonnage raté, vous devrez prendre des mesures pour corriger l’étalonnage. En général, vous devrez ajuster le DUT jusqu’à ce qu’il soit assez précis.