BTS métiers de la chimie : principales caractéristiques des instruments et méthodes de mesure

Un aspect de métrologie : performances des instruments et des méthodes de mesure. Connaître les performances des instruments et des méthodes de mesure est indispensable pour choisir l’instrument de mesure approprié et pour mettre en œuvre la méthode de mesure adaptée au mesurage souhaité.


Description

Après quelques définitions préliminaires (mesurage, mesure, indication, valeur mesurée, résultat de mesure, méthode de mesure directe, méthode de mesure indirecte, étalon, valeur nominale, valeur conventionnelle), ce film aborde successivement les principales caractéristiques des instruments et des méthodes de mesure.
Toutes les définitions données sont issues du « Vocabulaire international de métrologie » (VIM). Chaque concept est largement illustré de schémas et d’exemples  concrets, issus du laboratoire.

Sont abordées successivement :
- l’erreur de mesure, illustrée par un schéma et un exemple concret ;
- la notion d’erreur grossière illustrée de nombreux exemples empruntés au laboratoire ;
- la fidélité de mesure ainsi que sa liaison avec l’erreur aléatoire, les différentes conditions d’étude de la fidélité (répétabilité, fidélité intermédiaire, reproductibilité), la quantification du défaut de fidélité (différents écarts-types, selon les conditions intralaboratoires ou interlaboratoires) et son appréciation (carte de contrôle de l’écart-type) ;
- la justesse de mesure ainsi que sa liaison avec l’erreur systématique, la quantification du défaut de justesse (biais de mesure) et son appréciation (carte de contrôle des moyennes, comparaison du biais à une limite, écart normalisé) ;
- un schéma pour bien distinguer fidélité et justesse ;
- un schéma bilan montrant les deux composantes de l’erreur de mesure (erreur aléatoire et erreur systématique) ;
- l’exactitude de mesure, la quantification du défaut d’exactitude (carte de contrôle des observations individuelles, comparaison de l’erreur de mesure à l’erreur maximale tolérée (EMT), écart normalisé) et son utilisation pour permettre l’acceptation des valeurs mesurées d’une série ;
- la limite de détection et l’intervalle de mesure, avec un schéma illustrant ces deux notions ;
- la sensibilité et sa détermination dans le cas d’une relation linéaire et dans le cas d’une relation non linéaire entre le mesurande et l’indication ;
- la résolution du dispositif afficheur d’un instrument de mesure et la résolution d’un ensemble procédure de mesure / système de mesure.

Mots clés : métrologie, mesure, erreur de mesure, fidélité de mesure, répétabilité, fidélité intermédiaire, reproductibilité, justesse de mesure, exactitude de mesure, résolution, sensibilité, limite de détection, intervalle de mesure, contrôle de qualité, carte de contrôle.

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