La métrologie est un terme technique qui désigne toutes les activités et procédures liées aux mesures. L’objectif ultime de la métrologie, également définie comme « la science de la mesure et son application » (Vocabulaire international de la métrologie, 2010), est d’assurer des résultats de mesure corrects, comparables et fiables.
La métrologie peut être subdivisée dans les domaines suivants:
- Métrologie scientifique ou générale. Cette partie de la métrologie traite des problèmes communs à toutes les questions métrologiques quelle que soit la quantité elle-même. Par exemple, il aborde les problèmes théoriques et pratiques généraux liés aux unités de mesure, le problème des erreurs de mesure et les problèmes des propriétés métrologiques des instruments de mesure.
- Métrologie industrielle. Cette discipline se concentre sur les mesures en production et le contrôle de la qualité.
Les problèmes typiques sont les procédures d’étalonnage et les intervalles d’étalonnage, le contrôle des processus de mesure et la gestion des équipements de mesure.
- Métrologie légale. Ce terme concerne les exigences techniques obligatoires. Un service de métrologie légale vérifie ces exigences afin de garantir des mesures correctes dans des domaines d’intérêt public tels que le commerce, la santé, l’environnement et la sécurité (Vocabulaire International des termes en métrologie légale, 2000).
La mesure entre dans pratiquement toutes les opérations commerciales, du commerce de marchandises en vrac (pétrole, gaz naturel, minerais métalliques) à la vente au détail de marchandises au public sur le marché. En particulier, le commerce international de produits manufacturés et les processus de production utilisant des pièces et des composants fabriqués dans différentes régions du monde nécessitent des mesures correctes basées sur un système de métrologie international. Ceci peut être illustré par les exemples ci-dessous.
- Le commerce international et l’importance d’un système d’unités mondialement accepté
Supposons que vous souhaitiez connaître le diamètre d’un tuyau. Voulez-vous la dimension en centimètres ou en pouces? Que demande votre client ? Le centimètre et le pouce sont des unités appartenant à deux systèmes d’unités différents. Alors que le centimètre est un sous-multiple du mètre, l’unité de longueur du Système International d’Unités (SI), le pouce, appartient au Système dit de Mesure impériale
. Le SI est le système recommandé et est appliqué dans le monde entier, tandis que les unités impériales sont utilisées dans quelques pays ou pour des applications spécifiques.
- Mesures de haute précision comme base des télécommunications et des technologies de l’information
‘ Le temps’ est la quantité la plus souvent mesurée. Avec la technologie actuelle, l’heure exacte est diffusée par radio, télévision, téléphone, Internet et par satellite. Un exemple de mesures temporelles ultra-précises est le système de positionnement global, le GPS, où les signaux temporels des horloges atomiques d’au moins trois satellites sont utilisés pour calculer la position du récepteur au sol avec une précision d’une fraction du mètre. Ces résultats extraordinairement précis ne peuvent être obtenus qu’à la condition que chaque horloge produise des signaux temporels de la même précision. Cette technologie contribue à rendre l’expédition des marchandises plus rapide et plus sûre, elle facilite et accélère l’échange et la récupération d’informations et constitue la base du commerce électronique (Secrets of Electronic Commerce, 2009).
- Contributions de la métrologie à l’évaluation de la conformité et à la certification
Sur les marchés mondiaux, des certificats sont souvent requis comme preuve de la conformité des produits ou services aux normes ou réglementations spécifiées. Dans de nombreux cas, l’évaluation de la conformité et le contrôle de la conformité aux normes ou réglementations nécessitent des mesures et des tests.
Les mesures et les tests doivent donc être corrects dans des limites spécifiées, comparables et fiables pour garantir la confiance dans les certificats.
En général, la précision des instruments de mesure est obtenue grâce à des étalonnages réguliers. L’étalonnage consiste à comparer un instrument de mesure avec un étalon de mesure plus précis. Les étalons de mesure nationaux, qui fournissent généralement les mesures les plus précises dans un pays, sont comparés aux normes internationales ou à d’autres normes nationales pour assurer la diffusion correcte des unités dans le monde entier. S’il existe une chaîne ininterrompue d’étalonnages documentés allant du standard le plus élevé aux instruments de mesure ordinaires, les mesures obtenues sont dites « traçables ».
Les coûts et les risques de ne pas étalonner
Malheureusement, l’étalonnage a des coûts qui lui sont associés et en période économique incertaine, cette activité peut souvent être négligée ou l’intervalle entre les contrôles d’étalonnage des instruments peut être prolongé afin de réduire les coûts ou simplement par manque de ressources ou de main-d’œuvre.
Cependant, négliger l’étalonnage peut entraîner des temps d’arrêt imprévus de la production ou de la machine, des problèmes de qualité des produits et des processus ou même des rappels et des reprises de produits.
De plus, si l’instrument est essentiel à un processus ou se trouve dans une zone dangereuse, permettre à ce capteur de dériver au fil du temps pourrait potentiellement entraîner un risque pour la sécurité des employés. De même, un produit final fabriqué par une usine avec des instruments mal calibrés pourrait présenter un risque pour les consommateurs et les clients. Dans certaines situations, cela peut même conduire une entreprise à perdre sa licence d’exploitation parce que la société ne respecte pas ses exigences réglementaires. Cela est particulièrement vrai pour le secteur de l’alimentation et des boissons et pour les fabricants pharmaceutiques.
Les instruments de pesage doivent également être étalonnés régulièrement.
Déterminer la masse correcte d’un produit ou d’un matériau est particulièrement important pour les entreprises qui fournissent de l’acier, du papier et de la pâte à papier, de l’énergie, des compagnies aériennes, des ports et des points de vente au détail, qui facturent les clients en fonction de la masse de ce qu’ils fournissent (comptage fiscal). Ces entreprises doivent prouver non seulement que la masse est précise, mais aussi que l’équipement produisant les lectures a été correctement calibré.
La facturation dans ces industries est souvent basée sur des mesures de processus.
Il y a donc un besoin croissant de faire confirmer la qualité métrologique de ces instruments de pesage par étalonnage.
La fabrication des produits dépend également de masses précises, de sorte que les laboratoires et les services de production des industries alimentaire et des boissons, pétrolière et gazière, énergétique, chimique et pharmaceutique doivent également calibrer leurs instruments de pesage.