PESAGE

Le pesage est la détermination de la masse d'un corps.

Cette grandeur n'est pas accessible ou mesurable directement. Pour la déterminer, on réalise l'équilibre d'une force inconnue par une force connue, ce procédé est utilisé depuis l'antiquité.

PESAGEPESAGE

LE POIDSLE POIDS

L'effet de la pesanteur sur un corps détermine le poids de ce corps.

LA DENSITÉLA DENSITÉ

I1 ne faut pas confondre le poids d'un corps avec sa densité. On appelle densité le rapport entre le poids d'un corps et le poids du même volume d'un autre corps pris pour unité. Pour les liquides et les solides, le corps choisi comme unité est l'eau dont un litre pèse un Kilogramme ; on dit donc que la densité de l'eau est 1.

Quand on dit que la densité de l'acier est 8, on entend par là, qu'à volume égal, l'acier pèse huit fois plus que l'eau.

- 800 Av. J.C. : Un bas relief représente un percepteur avec une balance

- 600 Av. J.C. : décoration sur une amphore grecque

- 500 Av. J.C. : décorations égyptiennes

1200 : Relief sur l'Eglise St.Pietro, Spoleto(Italie)

1670 : Balance Roberval

1700 : Balance de pharmacien

1780 : Balance pèse or chinoise

Balance à angle d'inclinaison

Balance de Phillips Mathaüs Hahn

Balance à ressort

1844 : Balance Béranger (Joseph 1802-1870)

HISTORIQUEHISTORIQUE

CARACTERISTIQUES d’une BALANCECARACTERISTIQUES d’une BALANCE

PRÉCISION : lPRÉCISION : les instruments de pesage sont répartis en 4 classes de précision

Classe I, la précision spéciale

Classe II, la précision fine

Classe III, la précision moyenne

Classe IIII, la précision ordinaire.

Les classes de précision spéciale et fine sont réservées plus particulièrement à des mesures en laboratoire et souvent de faible portée.

Les instruments de pesage destinés à des transactions commerciales, doivent obligatoirement être de la classe de précision moyenne.

La répartition des instruments de pesage, en classe de précision, est basé sur la valeur de l'échelon et sur le nombre d'échelons de l'instrument.

Classe de précision I II III IIIINombre d’échelon de vérification

n > 50000 5000 < n 50000 500 < n 5000 N 500


Les instruments de pesage gradués peuvent être à indication continue (analogique) ou à indication discontinue (numérique). I1 existe deux notions d'échelons :

ECHELON REEL :ECHELON REEL :

La valeur de l'échelon réel "d" d'un instrument gradué est la valeur exprimée en unité de masse, soit de

la plus faible division de l'échelle lorsque l'indication est continue, soit de la différence de deux

indications de valeur consécutives d'une échelle discontinue

ECHELON de VERIFICATION :ECHELON de VERIFICATION :

La valeur de l'échelon de vérification "e" utilisé pour la détermination des erreurs maximales tolérées

sur les instrument de pesage, est égale, à la valeur de l'échelon réel, multiplié par un coefficient donné

par le constructeur.


C’est la limite inférieure de l'échelle de mesure

PORTEE MINIMALE :PORTEE MINIMALE :

PORTEE MAXIMALE :PORTEE MAXIMALE :

C’est la limite supérieure de l'échelle de mesure

L’ETENDUE de MESURE :L’ETENDUE de MESURE :

C’est la zone comprise entre la portée minimale et la portée maximale.

NOMBRE d’ECHELONS de VERIFICATION :NOMBRE d’ECHELONS de VERIFICATION :

C’est le quotient de la portée maximum par l’échelon de vérification.

CARACTERISTIQUES des BALANCES BALEACARACTERISTIQUES des BALANCES BALEA

PRÉCISION = Classe IIIPRÉCISION = Classe III

ECHELON REEL =ECHELON REEL = ECHELON de VERIFICATION ECHELON de VERIFICATION

NOMBRE d’ECHELONS de VERIFICATION = 3000NOMBRE d’ECHELONS de VERIFICATION = 3000

SIMPLESIMPLEPESAGEPESAGE

AGPAAGPA

MESURE

CHAINE d’ACQUISITIONCHAINE d’ACQUISITION

MESURANDE CAPTEUR CONDITIONNEMENT

PLATEAU

MESURAGE

La CHAINE D'ACQUISITION d'une INFORMATION est l'ensemble des structures qui permettent de donner d'une grandeur physique une image exploitable par un traitement

MESURANDE:MESURANDE: la grandeur objet de la « mesure ». Elle est caractérisée par sa valeur « instantanée » qu'on appelle parfois INTENSITE et son évolution dans le temps (= succession de valeurs instantanées).

MESURAGE: MESURAGE: action d'évaluer une grandeur après son rapport avec une grandeur de même espèce prise comme unité et comme référence

MESURE:MESURE: valeur numérique représentant au mieux la mesurande

LE CAPTEURLE CAPTEUR

CAPTEUR: c’est un organe de prélèvement de l'information qui élabore à partir d'une grandeur physique (le mesurande), une autre grandeur physique de nature différente

JAUGE de CONTRAINTEJAUGE de CONTRAINTE

LES ERREURS de MESURELES ERREURS de MESURE

Dans la pratique un système de pesées va toujours être utilisé dans un environnement évolutif dans lequel certains paramètres plus ou moins maîtrisés vont jouer le rôle de grandeurs d'influence et perturber la mesure.

La valeur exacte des mesurandes n'est connue que dans le cas des grandeurs étalons : leur valeur est fixée par convention. Dans tous les autres cas, l'expérimentateur dispose d'un résultat (la mesure) exprimé en unité de mesurande fourni par la chaîne complète qui est censé représenter la valeur du mesurande. La différence entre la valeur réelle et la mesure est appelée erreur de mesure. L'erreur de mesure n'est jamais connue exactement sinon on pourrait corriger la mesure de son erreur pour retrouver la valeur réelle. En revanche, on peut dans la plupart des cas évaluer l'ordre de grandeur de l'erreur.

Le but est bien entendu de les réduire au minimum.


Erreurs systématiquesErreurs systématiques

Ce sont des erreurs constantes (ou à variations lentes). Pour un mesurande donné, elles introduisent systématiquement le même décalage. Leur origine provient généralement d'un dispositif inadapté ou mal réglé ou mal utilisé. Le plus souvent, un examen attentif de la chaîne de mesure permet de les réduire. On les met en évidence en effectuant deux séries de mesurages du même mesurande avec deux dispositifs différents faisant si possible appel à des méthodes différentes.

Les principales origines de ces erreurs sont :

- Mauvaise référence

- Erreurs sur les caractéristiques

- Mauvaises conditions d'emploi

- Exploitation incorrecte des données

La réduction des erreurs systématiques passe souvent par la vérification et l’étalonnage du système de pesées. La connaissance d'une erreur systématique permet de la réduire immédiatement en post-traitement.


Erreurs accidentelles ou aléatoires ou fortuitesErreurs accidentelles ou aléatoires ou fortuites

Contrairement aux erreurs systématiques, on ne peut pas connaître leur valeur ni même leur signe même si leur origine est connue.

- Dues aux caractéristiques intrinsèques (mobilité, erreur de lecture, hystérésis…)

- Utilisateur

- Conditions d’environnement : vent, température…

Il est souvent assez difficile d'évaluer les valeurs des erreurs aléatoires ou même leur ordre de grandeur. Souvent on fait appel à une approche statistique.

LES ERREURSLES ERREURS

ERREUR ABSOLUE : ERREUR ABSOLUE : c’est l'écart entre la valeur vraie du mesurande et la valeur donnée par la chaîne de mesure.

Elle ne suffit pas pour caractériser la qualité d'une mesure. Il est en effet plus difficile de mesurer une distance d'un kilomètre que d'un mètre en commettant la même erreur de un centimètre.

ERREUR RELATIVE : ERREUR RELATIVE : elle traduit la qualité d'une mesure. C'est le rapport de l'erreur absolue à la valeur vraie exprimé en %

Exemple :

Valeur vraie d'une masse : 100 g. Valeur mesurée : 99 g

Erreur absolue 1 g. Erreur relative :

Valeur vraie d'une masse : 1 kg. Valeur mesurée : 999 g

Erreur absolue 1 g. Erreur relative :

100 99

100100 1

%

1000 999

1000100 0 1

, %

Seuls l’établissement non ambigu de la traçabilité du résultat et l’évaluation convenable de son

incertitude peuvent inspirer une confiance suffisante pour utiliser effectivement la donnée.

Une DONNEE DIGNE de CONFIANCEUne DONNEE DIGNE de CONFIANCE

La fonction métrologique est l’un des instruments centraux de la démarche qualité des entreprises et prend

toute son importance aussi bien en tant que démarche volontaire interne à l’entreprise qu’en tant que

démarche contractuelle pouvant aboutir à la certification. C’est un point de passage obligé pour l’obtention

de la qualité des mesures.

La métrologie peut se définir comme étant la science de la mesure associée à l’évaluation de son

incertitude

Les instruments de mesure n’ont de signification que si les valeurs qu’ils indiquent sont exactes. La fonction métrologique doit permettre de s’assurer que les instruments sont encore en état de bon fonctionnement et que toute éventuelle dérive reste maîtrisée et connue et ce à travers les opérations de vérification et de raccordement aux étalons nationaux ou internationaux.

Toutes les opérations de réduction des erreurs de mesure ont un coût (matériel, temps passé, monétaire...). Il faut adapter l'effort aux buts fixés préalablement.

REGLEMENTATIONREGLEMENTATION

L'utilisation des instruments de pesage en France est réglementé. Le Service des Instruments de Mesure (S.I.M.) anciennement "Service des poids et mesure" dont la fondation remonte à 1837, est chargé de l'application des différentes lois.

De nombreux décrets, maintenant européens, fixent les conditions d'application de cette réglementation. Tous les constructeurs de matériels de pesage se doivent de les respecter, sous peine de sanctions prévues par la loi (amende, saisie chez l'utilisateur, etc...).

VERIFICATIONVERIFICATION

La vérification primitive : c'est l'examen obligatoire d'un instrument de pesage neuf. Le poinçonnage, après essais satisfaisants, est effectué par un représentant assermenté du S.I.M ou par le constructeur.

Une vérification périodique est également obligatoire mais uniquement pour les instruments de précision moyenne : elle est effectuée annuellement sur le lieu de l'installation par le S.I.M.ou un organisme agréé et le poinçon de vérification est représenté par une lettre de l'alphabet changeant chaque année. Les détenteurs d'instruments de pesage doivent fournir les moyens matériels et le personnel nécessaires pour la réalisation pratique de la vérification.

REGLEMENTATIONREGLEMENTATION

A.F.A.Q.A.F.A.Q. : Association Française pour l'Assurance de la QualitéA.F.N.O.R.A.F.N.O.R. : Association Française de NormalisationI.S.O.I.S.O. : Organisation Internationale de NormalisationB.I.P.M.B.I.P.M. : Bureau International des Poids et MesuresB.N.M.B.N.M. : Bureau National de MétrologieD.R.I.R.E.D.R.I.R.E. : Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'EnvironnementL.N.E.L.N.E. : Laboratoire Nationale d'EssaisO.I.M.L.O.I.M.L. : Organisation Internationale de Métrologie LégaleS.I.M.S.I.M. : Service des Instruments de Mesure

C.O.F.R.A.C.C.O.F.R.A.C. : Comité Français d'Accréditation

NORME en COURS :NORME en COURS : Norme européenne EN 45501 Août 93Aspects métrologiques des instruments depesage à fonctionnement non automatique

Une DONNEE DIGNE de CONFIANCEUne DONNEE DIGNE de CONFIANCE

CE QUI EST DEJA FAITCE QUI EST DEJA FAIT

Minimiser les erreurs :

Automatiser la saisie

Amplitude pour les mouvements

Le système de pesée

Identification fiable de l’animal

CE QU’IL RESTE A FAIRECE QU’IL RESTE A FAIRE

Vérification du matériel : test, raccordement …

Traçabilité : utilisateur, matériel …

La VERIFICATIONLa VERIFICATION

La vérification périodique :La vérification périodique :C'est l'ensemble des opérations qui ont pour but de vérifier, suivant une périodicité définie, que les caractéristiques métrologiques d'un moyen de contrôle de mesure en service satisfont aux spécifications qui définissent son aptitude à l'emploi.

- Dans des conditions d’étalonnage requises,

- Avec une incertitude de mesurage estimée,

-De consigner la nature et les résultats de chaque intervention sur les fiches de vie ou procès verbal de vérification.

La périodicité de vérification :La périodicité de vérification :Les périodicités d’étalonnage applicables pour un moyen de contrôle de mesure sont données pour prévenir toute dégradation et d'assurer sa crédibilité dans le temps.

Les périodicités sont déterminées en fonction de la stabilité du matériel, des conditions d'utilisation et de la fréquence d'utilisation.

La VERIFICATIONLa VERIFICATION

SYNOPTIQUE de DECISIONSYNOPTIQUE de DECISION

Les CARACTERISTIQUES à VERIFIERLes CARACTERISTIQUES à VERIFIER

JUSTESSE :JUSTESSE : C’est l’aptitude d’une balance à fournir des résultats concordants entre les valeurs lues sur la balance et les valeurs vraies des poids étalons.

FIDELITE :FIDELITE : C’est l’aptitude d’une balance à fournir des résultats concordants entre eux, pour une même masse étalon déposée plusieurs fois sur le plateau.

EXCENTRATION : EXCENTRATION : C’est l’aptitude d’une balance à fournir des résultats concordants, entre la valeur lue et la valeur vraie du poids étalon, en modifiant sa position sur le plateau.

FLUAGE : FLUAGE : C’est l’aptitude d’une balance à fournir des résultats concordants entre eux dans le temps, pour une même masse étalon posée sur le plateau.

MOBILITE :MOBILITE : C’est l’aptitude d'une balance à répondre à une petite charge. Le seuil (de mobilité) est la plus petite variation de charge qui provoque un changement d’affichage d'une balance.

La TRACABILITELa TRACABILITE

MATERIEL CONCERNEMATERIEL CONCERNE

Micro utilisateur, Automate BALEA AGPA, plateaux de pesées BALEA

LOGICIELS CONCERNESLOGICIELS CONCERNES

Micro : gestion technique (GEEDOC, SIDeX, ou GEEL), Saisie2000, TraceAppli.Automate AGPA : Version 6.4 du 06/11/03Plateaux de pesées BALEA : TPN v3.11

MASSES de TRAVAILMASSES de TRAVAIL

permettant de relier les appareils de mesure aux étalons primaires

La TRACABILITELa TRACABILITE

Les DOCUMENTSLes DOCUMENTS

Mode opératoire

Fiches de vie

Procès verbal de la vérification

Attestation de raccordement des masses de travail

Inventaire des balances

Fiche d’anomalies

PROCES VERBAL de VERIFICATIONPROCES VERBAL de VERIFICATION

FICHE de VIE d’une BALANCEFICHE de VIE d’une BALANCE

MESURE

NOUVELLE CHAINE d’ACQUISITIONNOUVELLE CHAINE d’ACQUISITION

MESURANDE CAPTEUR CONDITIONNEMENT

PLATEAU

MESURAGE

VERIFICATION

ETALON deREFERENCE

L’automate pilotera les opérations de vérification, enregistrera les tests et les résultats.TraceAppli permet de récupérer la vérification, d’imprimer le compte rendu et d’archiverles différentes vérifications.

MASSES de TRAVAIL

IDENTIFICATION AUTOMATE et PLATEAUIDENTIFICATION AUTOMATE et PLATEAU

Ecran principal.En bas à gauche de l’écran, affichage du numéro de la version du programme (6.0), de la date de la mise à jour du programme (15/04/03) et du numéro de série de l’automate (L88088).

AUTOMATEAUTOMATE

Numéro de série (1 lettre + 5 chiffres) électronique + en visuel sur une étiquette

PLATEAUPLATEAU

Ecran simple pesage.En haut de l’écran, à droite, affichage de la version du programme du plateau :TPN v3.11L23088 comme numéro de série.

IDENTIFICATION UTILISATEURIDENTIFICATION UTILISATEUR

Dans le cas d’utilisation de GEEDOC, la liste des utilisateurs de l’automate sera fournit à Saisie2000Dans les autres cas, la listes des utilisateurs devra être déclarée sous TraceAppli.

TraceAppli permet de gérer également une identification pour le micro et le domaine.

Si l'automate ne trouve pas les masses adaptées à la portée du plateau connecté, vous ne pourrez pas accéder aux fonctions de vérification.

Pour effectuer la vérification d'un plateau vous devez disposer de masses.

Ces masses doivent être déclarées sous le logiciel TraceAppli.

Ces masses seront chargées sur l'automate (à chaque émission de liste avec Saisie2000) et automatiquement proposées lors des opérations de vérification.Vous devez déclarer au moins 2 masses en fonction du plateau, une équivalente à un tiers de la portée max (> 1/3 portée max et < ½ portée max) et une autre supérieure à la moitié de la portée max .

Masses Masses conseilléesconseillées Plateau 6kg : 2,5kg et 5kg

Plateau 15kg : 6kg et 10kg





Poutres 600kg : 250kg et 500kg



Les MASSES de TRAVAILLes MASSES de TRAVAIL

Elles doivent être raccordées à une masse référence donnée par le Système International d’Unités (S.I) rendu international par le traité dit « convention du mètre »

Le Système International d’Unités comprend actuellement sept unités fondamentales :· Le mètre (m) pour les longueurs,· Le kilogramme (Kg) pour les masses,· La seconde (s) pour les durées (temps),· L’ampère (A) pour l’intensité électrique,· Le Kelvin (K) pour la température thermodynamique,· Le candela (cd) pour l’intensité lumineuse,· La mole (mol) pour la quantité de matière.

Les MASSES de TRAVAILLes MASSES de TRAVAIL

Elles doivent être identifiées.

Trace du dernier raccordement datant de moins de 2 ans.

Achat, fabrication, location

Usage limité

Erreur Maximale Tolérée (EMT)Erreur Maximale Tolérée (EMT)

Il va falloir déterminer l’EMT pour toutes les caractéristiques d’un plateau au cours de la vérification

E.M.T. : c’est l’écart maximum toléré entre la valeur de la masse conventionnelle appliquée sur leplateau et la valeur lue.Selon la charge appliquée sur le plateau, l’E.M.T. prend une valeur égale à un multiple de l’échelonde vérification.

La classe III impose que pour une masse comprise entre

0 et 500 points, l'EMT = +- 0.5 e 501 et 2000 points, l'EMT = +- 1 e 2001 et 3000 points, l'EMT = +- 1,5 e

Cette norme s'applique à du matériel neuf, pour une vérification sur le terrain, l'EMT sera multipliée par 2.

Tunnel d’erreurTunnel d’erreur

Plateau 6kg de classe III en 3000 points, e = 6000g/3000=2g

pour une masse de 2000g,2000/2=1000 points, EMT=+-2g

EMT terrain = EMT x 2 = +- 4g pour une masse de 6000g,6000/2=3000 points, EMT=+-3g EMT terrain = EMT x 2 = +- 6g

Exemple :

Ce test permet de mesurer la dérive du plateau pendant les dix minutes après la mise sous tension. En fin de test l'automate affiche le résultat :

La variation du poids pendant les 5 premières minutes est comparée à 3 fois la valeur de 'e' (échelon de vérification).

La variation du poids pendant les 5 dernières minutes est comparée à 2 fois la valeur de 'e' (échelon de vérification).

Le TEST de DERIVELe TEST de DERIVE

La masse utilisée correspond à 1/3 portée maximum.L’automate affiche une décimale de plus par rapport au mode pesée habituel.

Le TEST de LINEARITELe TEST de LINEARITE

Ce test permet de vérifier la justesse du plateau en mesurant les écarts de poids avec le zéro et deux masses. En fin de test l'automate affiche le résultat.

En cas de problème, vous pouvez modifier l’étalonnage du plateau (calibration).

Le TEST d’EXCENTRATIONLe TEST d’EXCENTRATION

Ce test permet de mesurer les écarts de poids entre une masse posée au centre du plateau et aux quatre angles. En fin de test l'automate affiche le résultat.

La masse utilisée correspond à 1/3 portée maximum.

Le TEST de FIDELITELe TEST de FIDELITE

Ce test consiste à poser 10 fois une masse sur le plateau et mesurer l'écart du zéro et de la masse. En fin de test l'automate affiche le résultat.

La masse utilisée correspond à 1/3 portée maximum.

Le RAPPORT FINALLe RAPPORT FINAL

L’automate enregistre la vérification et vous pouvez la récupérer sous TraceAppli.

METROLOGIE : propositionsMETROLOGIE : propositions

Faire une vérification annuelle des plateaux.

Location des masses de travail.

Imprimer le résultat et créer un classeur de suivi des plateaux.

Réparer si besoin.

Réfléchir à un contrôle quotidien (avant chaque chantier).

TRACABILITE des CHANTIERS : propositionsTRACABILITE des CHANTIERS : propositions

Sauvegarder le paramétrage du chantier.

Sauvegarder le déroulement du chantier.

Sauvegarder les données brutes échangées avec l’automate.

Propositions :Propositions :

Sauvegarder les opérations effectuées sur le micro.

Identification de l’utilisateur, de l’automate, du plateau et du micro.

Outils concernés :Outils concernés :

Logiciels Saisie2000 et TraceAppli.

Micro et l’automate BALEA AGPA.

TRACABILITE des CHANTIERS : fonctionnementTRACABILITE des CHANTIERS : fonctionnement

Listes des utilisateurs vers l’automate.

Archivage du fichier envoyé sur l’automate.

Enregistrement du déroulement du chantier.

Identification utilisateur.

Archivage du fichier retour de l’automate.

Archivage du fichier compte rendu du chantier.

Impression du journal compte rendu du chantier.

EmissionEmission

ChantierChantier

RéceptionRéception

TRACABILITE des CHANTIERS : journal microTRACABILITE des CHANTIERS : journal micro

Avec TraceAppli :Avec TraceAppli :

TRACABILITE des CHANTIERS : chantiersTRACABILITE des CHANTIERS : chantiers

TRACABILITE des CHANTIERS : données brutesTRACABILITE des CHANTIERS : données brutes

TRACABILITE des CHANTIERS : données brutesTRACABILITE des CHANTIERS : données brutes

TRACABILITE des CHANTIERS : propositionsTRACABILITE des CHANTIERS : propositions

Tester le système.

Imprimer les journaux.

Est ce qu’ils sont complets ?

Est ce qu’il manque des fonctionnalités ?

Les journaux sont archivés sous forme de fichiers sur le micro.Il faudrait réfléchir à la mise en place d’une base de donnéespour sauvegarder et consulter toutes ces informations.

Documents

PESAGE