Bibliographie & annexes
Présentation
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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Jean-Claude LEGRAS : Ingénieur CNAM - Bureau National de Métrologie (BNM) – Laboratoire National 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 1 newton uniformément répartie sur une surface de 1 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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- Version courante de juin 2022 par Pierre OTAL
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Étalonnage en pression1. Environnement de l’étalonnage
1.1 Domaine de pression
La grandeur pression se distingue sans doute par une grande diversité. Il s’agit de définir les limites des différentes composantes qui se retrouvent sous la même unité. Pour ce faire, ce texte complète les articles Pressions usuelles dans les fluides qui décrivent les différents principes des instruments utilisés pour les mesures de pression. Il traite des méthodes à mettre en œuvre afin d’assurer le rattachement des mesures de pression aux étalons nationaux.
Nous nous intéresserons à la pression statique (stable) engendrée par un fluide enfermé dans un volume clos et en équilibre thermique. La diversité va se trouver d’abord dans le fluide. Si sa nature peut être bien contrôlée dans un laboratoire d’étalonnage, l’utilisateur aura à composer avec sur le terrain. Le métrologue doit connaître certaines de ses caractéristiques physiques pour faire de bonnes mesures. Les besoins se trouvent essentiellement pour des gaz ou des liquides.
La diversité se rencontre ensuite dans les différents types de pression, définis en fonction de la référence utilisée. Tous les instruments de mesure de pression détectent et quantifient la différence entre la pression de référence et la pression à mesurer.
La pression de référence est :
-
soit le vide quand la pression à mesurer est absolue ;
-
soit la pression atmosphérique quand elle est relative.
Tous les instruments qui ne sont pas référencés à une de ces deux valeurs particulières mesurent des pressions différentielles ; la pression de référence dans ce cas est généralement appelée pression de ligne.
Il importe lors d’une mesure, et particulièrement lors d’un étalonnage, que la pression de référence soit rigoureusement identique pour les instruments comparés
La pression relative est affectée d’un signe « + » si sa valeur est supérieure à la pression atmosphérique, ou d’un signe « – » si elle est inférieure. Dans ce dernier cas, on la désigne généralement par le terme dépression (pas tout à fait identique au cas particulier de la météorologie où le terme dépression est utilisé quand la pression atmosphérique...
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Environnement de l’étalonnage
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 BNM-LNE standard for absolute pressure measurements up to 1 MPa - ....
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Pressions usuelles dans les fluides. Instruments et principes de mesure
-
Pressions usuelles dans les fluides. Manomètres mécaniques
NORMES
-
Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure. Indice de classement : X07-020. - NF ENV 13005 - 8-99
-
Prescriptions générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais. Indice de classement : X50-61. - NF EN ISO/CEI 17025 - 5-00
-
Valeur de la pesanteur terrestre. - NF X02-011 - 11-74
-
Normes fondamentales. Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie. - NF X07-001 - 12-94
-
Métrologie – La fonction métrologie dans l’entreprise. - NF X07-010 - 10-01
-
Métrologie – Essais – Métrologie dans l’en-treprise – Constat de vérification des moyens de mesure. - X07-011 - 12-94
-
Métrologie – Métrologie dans l’entreprise – Certificat d’étalonnage des moyens de mesure. - FD X07-012 - 11-95
-
...
ANNEXES
Bureau de normalisation de l’aéronautique et de l’espace BNAE http://www.bnae.asso.fr
RM Aéro 802 01 - 1-89 - Guide de choix des instruments de mesure de pression. - -
RM Aéro 802 02 - 11-97 - Estimation des incertitudes sur les mesures de pression. - -
RM Aéro 802 21 - 3-91 - Étalonnage et utilisation des balances manométriques – Balance à application de masses. - -
RM Aéro 802 22 - 3-92 - Étalonnage et utilisation des balances manométriques –Manomètres numériques à piston. - -
RM Aéro 802 41 - 8-93 - Étalonnage et utilisation des manométres électromécaniques. - -
RM Aéro 802 42 - 2-95 - Générateurs et générateurs-mesureurs de pression. - -
European Cooperation for accreditation EA http://www.european-accreditation.org
Document EA-4/02Expression of the Uncertainty of Measurements in calibration.
Supplements 1 and 2 to EA-4/02Examples of uncertainty estimation.
Organisation internationale de métrologie légale OIML http://www.oiml.org
R 33-FR (1973)Valeur conventionnelle du résultat des pesées dans l’air.
HAUT DE PAGE
Bureau de normalisation de l’aéronautique et de l’espace BNAE http://www.bnae.asso.fr
Bureau de recherches géologiques et minières BRGM http://www.brgm.fr
Bureau...
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