Bibliographie & annexes
Présentation
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Auteur(s)
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Georges-Pierre VAILLEAU : Ingénieur de l'École nationale supérieure des Arts et Métiers - Adjoint au responsable du pôle Métrologie mécanique, LNE (Laboratoire national de Métrologie et d'Essais)
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Lire l’articleINTRODUCTION
La traçabilité métrologique des mesures de longueurs est basée sur l'utilisation de sources laser particulières dont on connaît la longueur d'onde. Il est alors possible de démontrer le rattachement des mesures à l'unité de longueur en respectant strictement la définition du mètre.
Dans le cas des mesures d'angle, la référence est le tour, définition purement géométrique de même que la définition de l'unité d'angle plan : « Le radian (rad) est l'angle plan compris entre deux rayons qui interceptent, sur la circonférence d'un cercle, un arc de longueur égale à celle du rayon ».
La nature abstraite de l'unité d'angle, basée uniquement sur des considérations géométriques, lui confère une propriété importante pour tous les utilisateurs : l'accessibilité. On pourrait donc considérer qu’il n’est pas nécessaire d’instituer une chaîne d'étalonnage permettant de lier toute mesure d’angle à la définition de la grandeur ou à une matérialisation de cette définition comme pour le mètre.
Mais la possibilité de réaliser des mesures angulaires avec un certain niveau d’exactitude requiert une instrumentation et une mise en œuvre qui ne sont pas aisément accessibles aux laboratoires d’étalonnage a fortiori dans un contexte industriel, d’où la réalisation d’étalons matérialisant des angles, soit sous forme discrète soit au travers d’instruments de mesure.
En conséquence, la métrologie des angles repose avant tout sur l'instrumentation et sur la capacité des moyens ou méthodes à diviser précisément le cercle, et non sur la possession d'un étalon primaire de référence.
Une exception est faite dans le domaine des petits angles pour lesquels les techniques basées sur des mesures de longueurs sont parfois plus appropriées.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1986 par Bernard SCHATZ
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Appareils mesureurs
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6. Étalons matérialisés
6.1 Polygones
6.1.1 Présentation, utilisation
Les polygones (figure 13) sont des prismes droits, à section polygonale régulière (ou, pour certaines applications, irrégulière) qui matérialisent des valeurs angulaires au travers de l'angle entre les normales aux différentes faces.
D'une manière générale, ils sont employés comme étalon de référence pour l'étalonnage des indicateurs de position angulaire équipant les systèmes de mesure angulaire fonctionnant sur un tour (goniomètre, plateau angulaire).
Les polygones réguliers – étalon d'angle – sont utilisés dans les opérations d'étalonnage par multiretournement de référence angulaire.
Ces polygones sont généralement réalisés en Zerodur, à faible coefficient de dilatation, ou en silice, ces matériaux présentant de bonne aptitude au polissage. Selon l'instrumentation utilisée et selon la géométrie du prisme, il est parfois nécessaire d'apporter un dépôt réfléchissant sur les faces, favorisant la réflexion des autocollimateurs.
HAUT DE PAGE6.1.2 Principales caractéristiques
Un polygone est défini par les caractéristiques suivantes :
-
l'angle entre les faces : ces angles peuvent être associés à des tolérances en fonction de l'utilisation prévue ;
-
le défaut pyramidal : le défaut pyramidal est l'angle que fait la normale à chaque face avec soit la face de pose du polygone, soit un plan moyen (au sens des moindres carrés) ; les meilleurs polygones sont réalisés avec des défauts n'excédant pas quelques secondes (de 5′′ à 10′′) ;
-
la planéité des faces doit être de bon niveau (typiquement de l'ordre de λ / 20 voire mieux) ces deux dernières caractéristiques sont importantes en termes d'étalonnage et d'utilisation car aussi bien l'orientation du polygone que les...
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Étalons matérialisés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MOORE (W.R.) - Foundation of Mechanical Accuracy - The Moore special tool company, Bridgeport, Connecticut, USA (1970).
-
(2) - LELEU (S.) - Contribution à l’évaluation des angles, conception, réalisation et validation d’un plateau pivotant de très haute précision - Thèse de doctorat ENSAM (Janvier 2000).
-
(3) - PROBST (R.), WITTEKOPF (R.), KRAUSE (M.), DANGSCHAT (H.), ERNST (A.) - The new PTB angle comparator - Meas Sci Technol, 9, 1059-66 (1998).
-
(4) - CATHERIN (J.-M.), DESSUS (B.) - Goniomètre à laser - Brevet d’invention n° 1.5111.089 (26/01/1968).
-
(5) - FILATOV (Yu.V.), LOUKIANOV (D.P.), PROBST (R.) - Dynamic angle measurement by means of a ring laser - Metrologia, 34, 343-351 (1997).
-
(6) - EUROMET - * - . – Project 371, Final Report,...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Instruments de mesurage – Équerres en acier. - NF E 11-103 - 1983
-
Instruments de mesurage des angles. Généralités. - NF E 11-300 - 1986
-
Instruments de mesurage des angles. Niveaux à bulle. - NF E 11-301 - 1984
-
Instruments de mesurage des angles. Niveaux électroniques. - NF E 11-302 - 1984
-
Instruments de mesurage des angles. Autocollimateurs. - NF E 11-303 - 1985
-
Instruments de mesurage des angles. Barres et plateaux sinus. - NF E 11-304 - 1985
-
Instruments de mesurage des angles. Mesures matérialisées. - E 11-305 - 1988
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
AG Davis – AA Gauge (plateau diviseur)
http://www.agdavis-aagage.com/a_rotary_tables.htm
Brown et Sharp TESA (cales d’angle)
EDA Ducourret (niveaux à bulle, niveaux électroniques)
Heidenhain France (codeurs angulaires)
Möller Wedel : (lunette autocollimatrice ; distributeur OPTOPRIM)
Moore tool company (plateau diviseur)
http://www.mooretool.com/index.html
Optique de précision Fichou (polygone – prismes)
http://optiquefichou.pagesperso-orange.fr/pagessite/index-fr.htm
Starrett Webber gage division (cales d’angle)
http://www.starrett-webber.com/
Taylor...
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