RACCORDEMENT DES INSTRUMENTS DE MESURE AUX ÉTALONS NATIONAUX

Transcription

1 Thermogram RACCORDEMENT DES INSTRUMENTS DE MESURE AUX ÉTALONS NATIONAUX Véronique LE SANT, Pascal RIDOUX, Jean-Rémy FILTZ Laboratoire National d Essai 29, Avenue Roger Hennequin Trappes veronique.lesant@lne.fr

2 Thermogram LE CERTIFICAT D ETALONNAGE COFRAC : UN GAGE DE GARANTIE Un certificat d étalonnage COFRAC spécifie que l étalonnage a été effectué par un laboratoire accrédité par le COFRAC (section Laboratoire). Le logotype COFRAC-Etalonnage apposé sur la page de garde d un certificat d étalonnage apporte des garanties en terme d accréditation, de raccordement, et sur le document lui-même. Sur le plan administratif, Il atteste de : la preuve de l accréditation du laboratoire délivrée par le COFRAC, la reconnaissance de la compétence du laboratoire, basée sur les exigences de la norme internationale NF EN ISO/CEI 17025, la conformité du système qualité mis en place par le laboratoire aux normes ISO 9000 la conformité du certificat aux règles définies par le COFRAC, la reconnaissance du certificat au niveau européen Sur le plan technique, Il garantit le raccordement des mesures aux étalons nationaux, la fiabilité des résultats d étalonnage et incertitudes de mesure mentionnés Ces différentes notions relatives à l accréditation d un laboratoire, au raccordement des mesures et au contenu d un certificat sont précisées dans la suite de cet article. L ACCREDITATION La définition de l accréditation (cf. site du COFRAC : est rappelée ci-dessous : «C est une procédure par laquelle un organisme faisant autorité reconnaît formellement qu un organisme ou un individu est compétent pour effectuer des tâches spécifiques.». En effet, l accréditation d un laboratoire donne confiance aux clients, aux industriels et aux pouvoirs publics en apportant à la fois la garantie de la compétence technique du laboratoire et la validité des résultats produits. En ce sens, elle répond aux attentes nouvelles de la société dans de nombreux domaines tels que la sécurité des produits, la santé, la qualité de l environnement, et plus généralement tous les secteurs qui exigent vigilance, rigueur et contrôle LE PROCESSUS D ACCREDITATION Le processus d accréditation d un laboratoire repose sur des expertises techniques, des audits et des participations à des comparaisons nationales inter-laboratoires qui permettent d évaluer à la fois la conformité du système qualité mis en œuvre dans le laboratoire par rapport aux exigences d un référentiel, la compétence technique du laboratoire à réaliser des prestations dans un domaine spécifique pour une grandeur donnée avec ses incertitudes associées, sur un site géographique déterminé et pour une durée limitée.

3 Le référentiel applicable : la norme NF/EN/ISO Thermogram Le processus d accréditation d un laboratoire est mené sur la base du référentiel actuellement en vigueur: la norme NF/EN ISO/CEI Cette norme internationale ISO/CEI a été adoptée par le CEN 1 en tant que norme européenne EN ISO/CEI et homologuée par l AFNOR 2 en tant que norme française NF/EN ISO/CEI Elle sera notée dans la suite de ce texte ISO/CEI Cette norme internationale a pour objectif d établir les prescriptions générales permettant de reconnaître un laboratoire d étalonnage, d essai, ou d analyse, comme compétent, et fiable, afin de faciliter son accréditation, d établir la confiance entre les laboratoires et de favoriser les échanges internationaux. Elle contient toutes les exigences que doivent satisfaire les laboratoires pour apporter la preuve d une gestion efficace de leur système qualité, de leur compétence technique et de la validité des résultats de mesure produits La différence entre une accréditation «ISO/CEI 17025» et une certification «ISO 9000» Il ne faut pas confondre une accréditation selon la norme ISO/CEI et une certification ISO La différence entre ces deux processus porte sur la nature de la reconnaissance. L accréditation, basée sur la norme ISO/CEI 17025, apporte la preuve de la compétence technique d un laboratoire, tandis que la certification atteste de la conformité d une organisation aux exigences d une norme. La certification ISO 9000 ne constitue pas en soi la preuve de la compétence technique du laboratoire à produire des résultats valables. Toutefois, un laboratoire qui a mis en oeuvre un système qualité conforme à la norme ISO/CEI répond également aux prescriptions de la norme ISO En effet, dans la norme ISO/CEI 17025, ont été insérées toutes les exigences de l ISO 9000 pertinentes pour un laboratoire, ce qui est très utile pour les laboratoires intégrés dans des organisations fonctionnant selon un système qualité conforme à l ISO LES ORGANISMES FRANCAIS D ACCRÉDITATION ET DE MÉTROLOGIE Le COFRAC organisme d accréditation français Le COFRAC, Comité Français d Accréditation est l unique organisme d accréditation en France. Il a été crée en 1994, et est chargé d évaluer les laboratoires en vue d une accréditation et a pour mission de développer et de maintenir un réseau de laboratoires accrédités. Organisé par sections : Laboratoires (essais, étalonnages, analyses), Inspection, Certification d entreprises, de personnel et d environnement, Certification de produits et services. Le COFRAC offre aux entreprises, mais aussi aux consommateurs et aux pouvoirs publics, une réelle garantie de confiance dans la qualité et l intégrité des prestations effectuées par les laboratoires accrédités. En particulier, les laboratoires d étalonnage accrédités par le COFRAC garantissent le 1 CEN : Comité Européen de Normalisation 2 AFNOR : Association Française de NORmalisation

4 Thermogram raccordement des mesures aux étalons nationaux et assurent la traçabilité des mesures au Système International d unités SI. Pour faciliter les échanges commerciaux et permettent la reconnaissance de la qualité des produits à l étranger, des accords de reconnaissance ont été mis en place. A ce titre le COFRAC est signataire de différents accords : dans le cadre d EA 1 (European Co-operation for Accreditation), accord multilatéral européen de reconnaissance mutuelle pour les essais, les étalonnages et la certification. dans le cadre d ILAC 2 (International laboratory Accreditation Co-operation), accord international équivalent pour les essais et les étalonnages, dans le cadre d IAF 3 (International Accreditation Forum), accord international pour la certification de systèmes qualité Grâce à ces différents accords, il n est plus nécessaire pour un fournisseur ou un fabricant, par exemple, de faire certifier ses produits dans chaque pays où il souhaite les commercialiser Le LNE : Laboratoire National de Métrologie et d Essais Le Laboratoire National d Essais ( a été créé en Depuis 1978, le LNE est un Etablissement Public à Caractère Industriel et Commercial. Ce statut lui garantit à la fois son indépendance, son impartialité et un mode de fonctionnement adapté à ses différentes activités : prestations aux entreprises et organismes (essais, étalonnages, analyses, assistance, certification, formation), mission de service public (métrologie, R&D, élaboration de réglementations et normes). En janvier 2005 par décret (décret ), la responsabilité du pilotage de la métrologie française a été confiée au LNE. A cette occasion, le LNE est devenu le Laboratoire national de métrologie et d essais. A ce titre il pilote les activités métrologiques nationales et coordonne les travaux de développement, d exploitation et de maintenance des références nationales permettant de raccorder les étalons, instruments de mesures ou matériaux de référence au Système International d unités SI. Le LNE est également signataire du MRA en anglais «Mutual Recognition Arrangement». ou en français «Arrangement de Reconnaissance Mutuelle». Ce document établi par le BIPM en 1999 constitue un arrangement conclu entre les Laboratoires Nationaux de Métrologie (LNM). Il spécifie les conditions de reconnaissance mutuelle des étalons nationaux de mesure et la validité des certificats d étalonnage et de mesurage émis par les LNM. Il permet également d apporter la confiance dans le domaine du commerce des produits industriels, alimentaires ou médicaux. 1 EA - European co-operation for Accreditation ( - est l organisme principal qui coordonne au niveau européen les activités d accréditation des laboratoires d essais, d analyses et d étalonnages, d organismes de certification et d inspection. 2,3 ILAC (International Laboratory Accreditation Co-operation) et IAF (International Accreditation Forum) sont les organisations internationales intervenant respectivement pour la reconnaissance de l'accréditation de laboratoires et l'accréditation d organismes de certification.

5 Thermogram Le LNE : laboratoire accrédité COFRAC et laboratoire national de métrologie (LNM) Le LNE est accrédité par le COFRAC pour trois secteurs d activité : essais, étalonnages, et certification et dans des domaines très variés (cf. portée d accréditation sur le site Le LNE est actuellement le seul laboratoire français accrédité par le COFRAC pour les étalonnages en pyrométrie optique: étalonnage de pyromètres optiques, thermomètres infrarouges, caméras thermiques, étalonnage de pyromètres à disparition de filament, étalonnage de sources rayonnantes de type corps noir, étalonnage de lampes à ruban de tungstène. CHAINE D ETALONNAGE RACCORDEMENT TRAÇABILITE 1.3. CHAINE D ÉTALONNAGE D après la norme NFX : «Une chaîne d étalonnage est une suite ininterrompue de comparaisons par niveaux successifs reliant le résultat d une mesure à un étalon primaire approprié ou considéré comme tel (selon les cas il peut exister deux ou plusieurs niveaux).» En pratique, lors d un étalonnage, l instrument de mesure à étalonner est comparé à un étalon de référence qui lui-même a été comparé à un étalon de niveau supérieur et ainsi de suite. Cette chaîne d étalonnage s appuie donc sur l existence d étalons de rang métrologique différent: Etalon national : Etalon reconnu par une décision nationale, dans un pays, pour servir de base à l attribution de valeurs aux autres étalons de la grandeur concernée. Etalon primaire : Etalon qui est désigné ou largement reconnu comme présentant les plus hautes qualités métrologiques et dont la valeur est établie sans se référer à d autres étalons de la même grandeur. Etalon de référence : Etalon en général de la plus haute qualité métrologique disponible en un lieu donné ou dans une organisation donnée, dont dérivent les mesurages qui y sont faits. Etalon de transfert : Etalon utilisé comme intermédiaire pour comparer entre eux des étalons. Etalon de travail : Etalon qui est utilisé couramment pour étalonner ou contrôler des mesures matérialisées, des appareils de mesure ou des matériaux de référence. Il est habituellement étalonné par rapport à un étalon de référence. Ce classement hiérarchisé des étalons conduit à une structure de chaîne d étalonnage ou de chaîne de raccordement aux étalons présentée sur la figure 1. Les chaînes d étalonnage assurent la traçabilité des opérations d étalonnage au Système International d unités, de tout étalon, équipement de mesure et d essais, matériau de référence et de toute mesure industrielle en générale. Le raccordement d un instrument de mesure à une chaîne d étalonnage est donc la manière dont s effectue la liaison aux étalons.

6 Thermogram A chaque unité du Système International correspond une chaîne d étalonnage. Pour la température, le raccordement des étalons est réalisé par rapport à l Echelle Internationale de Température mise en place en 1990, EIT COMMENT APPORTER LES PREUVES D UN RACCORDEMENT AUX ÉTALONS? Comme le précise la norme NFX , les conditions à respecter pour apporter la preuve d un raccordement d une mesure ou d un instrument de mesure sont: la maîtrise documentaire et la maîtrise technique du laboratoire. La maîtrise documentaire qui fait partie intégrante de l assurance qualité de l entreprise permet d apporter la preuve que toutes les dispositions utiles au raccordement des résultats de mesure sont effectivement prises. Elle comprend : l identification des personnels, des instruments de mesure et des moyens, les procédures relatives aux instruments de mesure et aux méthodes d étalonnage, les enregistrements des étalons et instruments de mesure (fiche de vie, certificats, constats), les programmes d étalonnage. La maîtrise technique englobe: la compétence du personnel, les moyens de mesure, les méthodes, l environnement des mesures, la maîtrise des incertitudes, En référence au processus d accréditation d un laboratoire, les audits de laboratoire ont pour but de vérifier sur place que les dispositions prises par le laboratoire pour respecter ces conditions, sont valides, adaptées et appliquées. L objectif du raccordement consiste à maîtriser l incertitude de mesure par rapport à un étalon primaire approprié ou considéré comme tel au moyen de comparaisons successives 1.5. LA TRAÇABILITÉ Cette opération de raccordement conduit à introduire la notion de traçabilité métrologique. Au sens du VIM : «Vocabulaire International des termes fondamentaux et généraux de Métrologie» (norme NFX ), la traçabilité est définie comme étant «la propriété d un résultat d un mesurage ou d un étalon tel qu il puisse être relié à des références déterminées, généralement des étalons nationaux ou internationaux, par l intermédiaire d une chaîne ininterrompue de comparaisons ayant toutes des incertitudes déterminées». 1 Rappel : l Echelle Internationale de Température de 1990 (EIT-90) s étend entre 0.65K et la température la plus élevée qu il soit possible de mesurer à partir de la loi de rayonnement de Planck. Elle est fondée sur 17 points fixes et des relations d interpolation entre ces points.

7 Thermogram Niveau Etalons Organisme Documents émis International Etalon primaire réalisant l unité SI correspondante CGPM La Conférence générale des Poids et Mesures prend les décisions concernant les unités SI et la réalisation des étalons primaires Décisions Etalon national = Etalon primaire ou traçable à l étalon primaire LNM ou LA Les Laboratoires Nationaux de Métrologie ou les Laboratoires Associés sont chargés de mettre en œuvre les unités du système international (SI) en développant, améliorant, maintenant et exploitant les étalons nationaux. L étalon national détenu par le laboratoire peut être étalon primaire ou directement traçable à l étalon primaire. Certificat d étalonnage Il est muni du logo du laboratoire et en option la mention MRA signifiant que les résultats consignés dans le rapport sont en accord avec les aptitudes du laboratoire en matière de mesure et d étalonnage National Etalon de référence Laboratoires accrédités Les laboratoires d étalonnage accrédités assurent le raccordement des instruments de mesures industrielles aux étalons nationaux. Ils servent ainsi d intermédiaire entre les étalons nationaux, détenus par les LNM et laboratoires associé, et les mesures industrielles. Ils sont chargés de réaliser des étalonnages d équipement de mesure ou d étalon de travail à la demande de clients : entreprises ou laboratoires Certificat d étalonnage Il est muni du logo type de l organisme d accréditation (COFRAC pour la France). A noter que tout certificat émis par un laboratoire accrédité par un organisme d accréditation signataire est reconnu équivalent dans les autres pays. Etalon de travail Etalon «d entreprise» Laboratoire non accrédité Laboratoire de métrologie d entreprise. Ces laboratoires réalisent des étalonnages en interne pour leur propre compte. Certificat d étalonnage Il est émis en interne par le laboratoire de métrologie de l entreprise. Mesures industrielles Industrie Figure 1. Structure type d une chaîne d étalonnage

8 Le VIM indique également que ce concept est souvent exprimé par l adjectif traçable, Thermogram On peut également signaler une autre définition de la Traçabilité donnée dans la norme ISO 9000 appliquée au produit ; celui-ci pouvant représenter le résultat d un processus, un service, un logiciel, ou un matériel : «Elle est l aptitude à retrouver l historique, la mise en œuvre ou l emplacement de ce qui est examiné». Lors des audits de laboratoire, des études de traçabilité sont menées afin de s assurer de la bonne application du système qualité mis en place dans le cadre de leur accréditation. Il s agit de retrouver toutes les informations et les données qui résultent d un étalonnage ou d un essai sous forme d enregistrements conservés par le laboratoire. Par ailleurs, le terme Traçabilité a été récemment introduit dans les dictionnaires. Par exemple, le Petit Larousse illustré 2005 définit la traçabilité d un produit comme suit: «la possibilité de suivre un produit aux différents stades de sa production, de sa transformation et de sa commercialisation, notamment dans les filières alimentaires». En effet, la traçabilité est une démarche devenue une exigence de sécurité dans de nombreux secteurs : agroalimentaire, pharmaceutique, automobile. Elle permet d identifier et contrôler un produit durant les différentes étapes de sa fabrication et vise à garantir la qualité et la sécurité de ce produit avant sa mise sur le marché. LE CERTIFICAT D ETALONNAGE 1.6. ETALONNAGE : QUELQUES DÉFINITIONS Qu est qu un étalonnage?, Quelle est la différence entre l étalonnage d un appareil de mesure et une vérification? Entre le calibrage d un appareil et son étalonnage? Peut-on parler d une vérification de l étalonnage d un instrument de mesure? De nombreuses confusions sont régulièrement faites dans l interprétation des termes étalonnage (calibration en anglais), calibrage, réglage et vérification. Quelle est la différence entre l exactitude, la précision et l incertitude? Pour répondre à ces différentes questions, il est important de se référer au VIM pour avoir les définitions précises de ces quelques mots clefs de la métrologie. Dans cet article, nous nous contenterons de définitions résumées pour éviter des termes parfois académiques. Notes : Etalonnage : Opération destinée à établir dans des conditions spécifiées la relation entre les valeurs de la grandeur indiquées par un appareil de mesure et les valeurs correspondantes de la grandeur réalisées par des étalons. En d autres termes, l étalonnage consiste à comparer les valeurs indiquées par un appareil de mesure à celles indiquées par un instrument de référence (étalon) 1 Le résultat d un étalonnage comprend toujours une incertitude de mesure 2 l étalonnage permet de déterminer les corrections à appliquer aux indications de l instrument de mesure.

9 Thermogram Calibrage : Positionnement matériel de repères d un instrument de mesure en fonction de la valeur correspondante de la grandeur à mesurer. Ajustage : Opération destinée à amener un instrument de mesure à un état de fonctionnement convenant à son utilisation. En pratique une opération d ajustage de l instrument est réalisée afin de le rendre conforme à une erreur tolérée Réglage : Ajustage d un instrument de mesure utilisant uniquement les moyens mis à disposition de l utilisateur Vérification (ISO 9000 :2000) : Confirmation par des preuves tangibles que les exigences spécifiées ont été satisfaites. A noter que ce terme bien que très utilisé en métrologie, celui-ci n est pas défini dans le VIM. En pratique, la vérification d un instrument consiste à s assurer que les écarts relevés lors de l étalonnage, entre les valeurs indiquées par un instrument de mesure et celles de l étalon sont inférieures aux erreurs maximales tolérées (EMT) Incertitude de mesure : Paramètre associé au résultat d un mesurage, qui caractérise la dispersion des valeurs de la grandeur mesurée. L incertitude de mesure comprend plusieurs composantes parmi lesquelles l incertitude liée à la connaissance de l étalon et/ou du moyen de mesure. Exactitude : Aptitude d un instrument de mesure à donner des indications proches de la valeur indiquée par l étalon. Le concept d exactitude est qualitatif. Le terme «précision» ne doit pas être utilisé pour exactitude. Justesse : Aptitude d un instrument de mesure à donner des indications exemptes d erreur systématique ETALONNAGE : RÈGLES DE BONNES PRATIQUES L étalonnage conduit à partir d une comparaison à l établissement d une relation entre les indications de l équipement à étalonner et les valeurs correspondantes de l étalon. Il entraîne un résultat chiffré dont chaque valeur est associée à une incertitude. Un étalonnage doit donc être défini avec rigueur et doit répondre à un besoin spécifié par l utilisateur. Ceci impose qu un programme d étalonnage soit établi et fasse l objet d un accord préalable entre le client ou le demandeur et le laboratoire chargé de l étalonnage. En conséquence, plusieurs éléments doivent être pris en considération dans la préparation d un étalonnage : l équipement à étalonner doit être un instrument de mesure ; l étalon utilisé doit être raccordé aux étalons nationaux pour assurer la traçabilité des mesures au système international des unités. Son incertitude doit être faible par rapport à l incertitude de l instrument de mesure à étalonner, l incertitude sur le résultat de l étalonnage doit être déterminé ; sa connaissance est une nécessité pour pouvoir comparer significativement des résultats entre eux, pour définir des tolérances sur les erreurs d indication d un équipement de mesure dans des spécifications ou normes ; le programme d étalonnage suivi et la méthode d étalonnage appliquée doivent être en adéquation avec l instrument à étalonner ; le programme d étalonnage doit préciser les

10 Thermogram fonctions, grandeurs, calibres utilisées, le nombre et la position des points de mesure, les conditions d étalonnage (conditions d environnement, ). les résultats d un étalonnage doivent être consignés dans un document appelé certificat (ou rapport) d étalonnage. A noter que l émission d un certificat d étalonnage n est pas réservée uniquement aux laboratoires accrédités. Toute entreprise, ou laboratoire réalisant des étalonnages peut consigner les résultats dans un certificat d étalonnage ou un rapport d étalonnage. Cependant une attention particulière doit être portée sur la valeur des certificats émis. En effet, un certificat d étalonnage émis par un laboratoire accrédité COFRAC est conforme au référentiel ISO/CEI et aux exigences spécifiques du COFRAC. Il apporte la garantie du raccordement des mesures réalisées au système international d unités et la validité des résultats de mesure. En revanche, un certificat d étalonnage émis par un laboratoire non accrédité n apporte implicitement aucune garantie sauf celle relative aux exigences éventuellement imposées par le donneur d ordre. De même, un certificat émis par un laboratoire certifié selon la norme ISO 9000 n apporte aucune garantie sur la validité des résultats consignés, le laboratoire n ayant pas nécessairement la maîtrise technique pour réaliser un étalonnage DIFFÉRENCE ENTRE UN ÉTALONNAGE ET UNE VÉRIFICATION Les opérations d étalonnage et de vérification sont toutes deux fondées sur la comparaison d un instrument de mesure à un étalon. Elles se distinguent par la nature du résultat : le résultat d un étalonnage s exprime de manière quantitative alors que le résultat d une vérification se traduit par un jugement concernant la conformité de l instrument à la prescription d utilisation avec une réponse du type oui/non, ce jugement étant fondé sur les résultats de l étalonnage. Une vérification peut être effectuée selon deux modalités : soit en comparant les résultats d une opération d étalonnage (écart ou erreur) par rapport à la prescription (aux limites d erreurs tolérées), soit directement par l intermédiaire d un contrôle par calibre sans passer par un étalonnage. Cette méthode est réservée aux instruments de mesure à lecture directe ou aux mesures matérialisées. C est une pratique courante en métrologie dimensionnelle. Comme l indique la norme FD X , le choix entre un étalonnage et une vérification dépend du besoin de l utilisateur. Si l utilisateur a besoin de connaître la correction à apporter à son instrument de mesure, il demandera un étalonnage de son appareil. Par contre s il doit savoir si son appareil est apte à être utilisé, il demandera une vérification qui confirmera si les erreurs d indication de son appareil sont inférieures aux erreurs maximales tolérées (EMT) indiquées dans les spécifications techniques de l instrument ou définies par une norme, une réglementation ou une prescription propre à l utilisateur en fonction de son application. La vérification apporte la preuve de l aptitude de l instrument à satisfaire ou non son besoin.

11 Thermogram Par exemple, dans le cadre de la gestion d un parc d instruments de mesure, le résultat d une vérification se traduit par une remise en service, d ajustage, de réparation, de déclassement ou de réforme. Les résultats d une vérification doivent être consignés dans un document appelé constat (ou rapport) de vérification. Le terme «certificat de vérification» employé parfois par des fournisseurs est impropre et introduit une confusion sur la prestation effectivement réalisée. Le constat de vérification comporte les mêmes renseignements administratifs que ceux contenus dans un certificat d étalonnage, tout ou partie des informations techniques, les caractéristiques de la spécification par rapport auxquelles la vérification a été effectuée et le résultat c est à dire la déclaration de conformité. Conformément à la norme NF X , un constat de vérification doit comporter sur la première page où sont consignés les renseignements administratifs, les mentions suivantes : 3 «Ce document ne peut être utilisé en lieu et place d un certificat d étalonnage» ; 4 «Ce document est réalisé suivant les recommandations du fascicule de documentation X définissant le constat de vérification». Comme l indique la norme ISO/CEI 17025, «si une déclaration de conformité à une spécification a été établie, elle doit identifier les articles de la spécification qui sont respectés et ceux qui ne le sont pas». Cependant une déclaration de conformité peut être consignée dans un certificat d étalonnage à la suite des résultats de l étalonnage. Cette disposition est prévue par la norme ISO/CEI En effet, si l objectif de la prestation est de fournir uniquement une déclaration de conformité, elle donne lieu à l émission d un constat de vérification, par contre si la déclaration de conformité doit être accompagnée de résultats de mesure, elle donne lieu à l émission d un certificat d étalonnage. Dans tous les cas, la norme ISO/CEI impose que l incertitude doit être prise en compte pour l établissement de déclaration de conformité. Les remarques émises ( 4.2) sur la validité et les garanties d un certificat d étalonnage délivré par un laboratoire non accrédité s appliquent également au constat de vérification PRÉSENTATION D UN CERTIFICAT D ÉTALONNAGE COFRAC : APPLICATION AU CAS DE L ÉTALONNAGE D UNE CAMERA THERMIQUE RÉALISÉ AU LNE Un exemple de certificat d étalonnage est présenté en Annexe de cet article. Ce certificat concerne l étalonnage d une caméra thermique réalisé dans un laboratoire du LNE, accrédité COFRAC en pyrométrie optique. Ce certificat est à la fois conforme aux règles spécifiques du COFRAC et aux exigences prescrites dans la norme internationale ISO/CEI Présentation d un certificat d étalonnage Cas du certificat d étalonnage COFRAC Le référentiel NF/EN ISO ne suggère aucune exigence relative à la présentation du certificat d étalonnage. Par contre le COFRAC propose un modèle de présentation des certificats d étalonnage dans son document «usage de la marque rapports sur les résultats référence à l accréditation». Ce

12 Thermogram modèle de document comporte une page de garde sur laquelle doit figurer le logotype COFRAC (dans l exemple, celui-ci figure en bas à gauche sur la page de garde) et les renseignements administratifs ; cette page de garde est suivie du corps du texte contenant les renseignements techniques relatif à la prestation réalisée ainsi que des mentions obligatoires à faire apparaître. Sur la page de garde, le laboratoire doit faire figurer la référence à son accréditation en vigueur par le numéro de son accréditation (2-45 dans l exemple). Par ailleurs, il peut éventuellement faire figurer la mention «chaîne d étalonnage» complétée par le nom du domaine d étalonnage pour lequel le laboratoire est accrédité. Cas d un certificat d étalonnage non COFRAC Comme le précise le document COFRAC intitulé «Règles spécifiques d utilisation de la marque COFRAC», un laboratoire d étalonnage non accrédité COFRAC ne doit évidemment en aucun cas faire référence à une accréditation COFRAC (utilisation du logotype Cofrac, déclaration d accréditation, ) dans les documents d étalonnage qu il émet. Par contre, il peut s il le souhaite apporter une preuve du raccordement de ses étalons de référence aux étalons nationaux en spécifiant clairement et sans ambiguïté pour chacun de ses étalons identifiés le numéro du certificat d étalonnage COFRAC dont il a fait l objet, Mais cela n autorise pas à parler de «certificat d étalonnage rattaché au COFRAC».Le terme «rattaché» est impropre et illicite Contenu d un certificat d étalonnage Selon la norme ISO/CEI 17025, un certificat d étalonnage doit fournir à l utilisateur des renseignements utiles pour exploiter les résultats de l étalonnage effectué : ces informations sont de type administratif et technique: Nous présentons sur la figure 2, dans la colonne de gauche la liste des informations devant figurer sur un certificat d étalonnage pour être conforme à la norme ISO/CEI et dans la colonne de droite une application de ces exigences au cas d une caméra thermique étalonnée au LNE.

13 Thermogram Renseignements administratifs Exigences norme ISO/CEI le titre du document et son identification; celle-ci doit être reportée sur chaque page du document Application au cas du certificat d étalonnage d une caméra thermique émis par le LNE Page 1 : «certificat d étalonnage n» le nombre de pages du document, Page 1 : «ce certificat comprend 4 pages» une indication de la fin du document Page 4/4 : «fin du certificat d étalonnage» l identification du laboratoire (nom et adresse), le lieu où les étalonnages ont été effectués s il diffère de l adresse du laboratoire Page 1 : Logo du LNE + «Laboratoires de Trappes» l identification du client, Page 1 : «délivré à» l identification de l objet étalonné (désignation, type, constructeur, numéro de série, caractéristiques), l identification de la ou les personnes autorisant l émission du certificat d étalonnage (nom, fonction, signature), Page 1 : «désignation : caméra thermique, constructeur, type, n de série, n d identification» Page 2 : «caractéristiques constructeur» Page 1 : 2 noms le responsable du laboratoire accrédité P. Ridoux, responsable de la validité technique de l étalonnage réalisé Le chef de la division, JR Filtz, habilité à engager la responsabilité juridique de l établissement la date d émission du certificat d étalonnage, Page 1 : «date d émission» la date d exécution de l étalonnage, la durée de l étalonnage si nécessaire, le nom de l opérateur ayant réalisé l étalonnage Page 4/4 «date de l étalonnage» «Opérateur» «rédacteur» J. Joly est opérateur habilité à réaliser des étalonnages en pyrométrie et rédiger des certificats d étalonnage Figure 2. Renseignements administratifs

14 Thermogram Informations techniques Exigences norme ISO/CEI Application au cas du certificat d étalonnage d une caméra thermique émis par le LNE la méthode d étalonnage employée, Page 2 : «Méthode» des preuves de traçabilité des mesures (indications relatives aux instruments utilisés lors de l étalonnage), Page 2 : «Liste des instruments de mesure utilisés lors de l étalonnage» Les instruments sont référencés par leur n d inventaire qui donne une indication relative de leur raccordement les conditions d étalonnage, Page 3 : les conditions d environnement : la température et l hygrométrie les modalités relatives au mode opératoire suivi pour réaliser l étalonnage : positionnement de la caméra par rapport à la source, configuration de la caméra, programme des mesures l expression finale du résultat de l étalonnage, l incertitude de mesure associée au résultat et/ou une déclaration de conformité à une spécification métrologique définie. Le résultat doit se présenter sous forme de tableaux, de courbes, exploitables par le client et donnant l expression de la valeur des différents points d étalonnage, des valeurs, des écarts relevés. Page 4 : Le tableau des résultats numériques ; à chaque niveau de température sont précisées l incertitude d étalonnage et la température correspondante indiquée par la caméra. Figure 3. Informations techniques Mentions et Avertissements Mentions obligatoires Dans le corps d un certificat d étalonnage ou d un constat de vérification COFRAC, le laboratoire doit faire apparaître 2 mentions, une mention sur les incertitudes et une mention sur la traçabilité : «les incertitudes élargies mentionnées sont celles correspondant à deux fois l incertitude- type composée.» «la délivrance d un CE (ou d un CV) portant le logotype Cofrac-Etalonnage garantit le raccordement des résultats d étalonnage au système international d unités SI». On retrouve ces deux mentions en page 4 du certificat d étalonnage de la caméra thermique. En complément des informations devant figurer dans ces documents, lorsque le rapport comporte des étalonnages réalisés hors du cadre de l accréditation, la mention suivante ou toute autre mention analogue doit apparaître : «L accréditation par le COFRAC atteste de la compétence des laboratoires pour les seuls étalonnages couverts par l accréditation».

15 Thermogram Mention interdite Un certificat ne doit contenir aucune recommandation concernant la périodicité d étalonnage sauf si cela a été convenu avec le client. C est vrai pour tous les certificats émis dans tous les pays signataires des accords de reconnaissance de l équivalence des documents émis. C est à l utilisateur de définir cette périodicité en fonction de son besoin. Cependant, les étalonnages doivent être répétés à des intervalles appropriés dépendant de l incertitude requise, la fréquence d utilisation, le mode d utilisation et la stabilité de l équipement. L intervalle d étalonnage peut être fixé par une norme, une réglementation légale, une prescription technique. Exemple dans le cadre du contrôle d installations électriques, le document technique D19 «thermographie infrarouge» édité par CNPP Entreprise (Oct 1999), stipule que «la caméra de mesure doit être vérifiée une fois par an, soit par un laboratoire, soit par le service métrologie du constructeur ou de son représentant et disposant tous d appareils raccordés aux étalons nationaux ou internationaux.». Par contre l organisme réalisant l étalonnage ne doit pas mentionner une obligation de périodicité d étalonnage ou de vérification dans le document émis. Mention recommandée Le COFRAC recommande d ajouter dans le corps du certificat une clause de non reproductibilité du certificat du type «la reproduction de ce document n est autorisée que sous sa forme de fac-similé photographique intégral». CONCLUSION Après une brève présentation de l accréditation, ses modalités, sa finalité et une revue des principaux termes de métrologie, une analyse du contenu d un certificat d étalonnage COFRAC appliqué au cas de l étalonnage d une caméra thermique a été présenté et a permis de mettre en valeur les garanties d un tel document. Un certificat d étalonnage COFRAC contient un ensemble d informations qui garantissent à l utilisateur que l étalonnage de son instrument de mesure a été produit dans des conditions dignes de confiance et qu il peut, de ce fait, l utiliser de manière fiable et en toute sécurité. En effet, ce certificat atteste que l étalonnage a été réalisé sous-couvert d une accréditation. Cette accréditation s appuie sur des exigences qui attestent de la compétence du laboratoire en charge de l étalonnage, du raccordement périodique au système international des unités SI des instruments de mesure utilisés, de la validité des résultats de mesures et incertitudes annoncées, que l étalonnage répond au besoin de l utilisateur et enfin que les résultats produits sont internationalement acceptés. REFERENCES NF X (1994) Normes fondamentales Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie VIM FD X (1995) Métrologie Métrologie dans l entreprise Certificat d étalonnage des moyens de mesure X (1994) Métrologie Essais - Métrologie dans l entreprise Constat de vérification des moyens de mesure

16 Thermogram FD X (1996) Métrologie Métrologie dans l entreprise Critères de choix entre vérification et étalonnage, utilisation et conservation des résultats de mesure X (1993) Métrologie Essais - Métrologie dans l entreprise Raccordement des résultats de mesure aux étalons NF EN ISO/CEI (2000) Prescription générales concernant la compétence des laboratoires d étalonnages et d essais. Document COFRAC LAB Réf 11 (2003) Usage de la marque Rapports sur les résultats Référence à l accréditation EAL-G12 Traceability of Measuring and Test Equipment to National Standards NF EN ISO 9000 (2000) Systèmes de management de la qualité Principes essentiels et vocabulaire NF EN ISO 9001 (2000) Systèmes de management de la qualité Exigences NF EN ISO 9004 (2000) Systèmes de management de la qualité Lignes directrices pour l amélioration des performances

17 Thermogram ANNEXE 1 : EXEMPLE D UN CERTIFICAT D ETALONNAGE COFRAC D UNE CAMERA THERMIQUE Véronique LE SANT, Pascal RIDOUX, Jean-Rémy FILTZ Laboratoire National d Essai 29, Avenue Roger Hennequin Trappes veronique.lesant@lne.fr

18 LABORATOIRES DE TRAPPES 29, avenue Roger Hennequin TRAPPES Cedex Tél. : Fax : Commande : CERTIFICAT D'ETALONNAGE N Délivré à : INSTRUMENT ETALONNE Désignation : Caméra thermique Constructeur : Type : N de série : N d'identification : Ce certificat comprend : 4 pages Date d'émission : Le Chef de la Division Thermique et Optique Jean Remy FILTZ Le Responsable du Laboratoire Accrédité Pascal RIDOUX Accréditation N 2.45 Portée disponible Sur La reproduction de ce certificat n est autorisée que sous la forme de fac-similé photographique intégral This certificate may not be reproduced other than in full by photographic process

19 Certificat d étalonnage n Page 2/4 1. INTRODUCTION La caméra thermique a été étalonnée entre -20 C et 960 C, aux niveaux de température précisés dans le tableau des résultats. Caractéristiques constructeur : étendue de mesure : -20 C à 1000 C en trois calibres calibre 1 : -20 à 120 C calibre 2 : 55 à 360 C calibre 3 : 360 à 1000 C bande spectrale : 7,5 à 13 µm. 2. METHODE L'étalonnage a été réalisé au moyen de cavités corps noir de référence. Une correction de température est effectuée pour tenir compte de l'émissivité de chacune des cavités corps noir, dans la bande spectrale de travail de l'instrument. LISTE DES INSTRUMENTS DE MESURE UTILISÉS, LORS DE L'ÉTALONNAGE Domaine de température N d inventaire du centre d étalonnage Source de référence Thermomètre Multimètre -20 à 150 C 612/281/00 612/238/00 HP /277/ à 350 C 612/074/00 612/219/00 HP3457A 612/141/ à 960 C 612/283/00 612/248/00 HP3457A 612/141/ à 600 C 612/287/00 612/293/00 HP /291/00 Suite du certificat page suivante

20 Certificat d étalonnage n Page 2/4 3. MODE OPERATOIRE 3.1 CONDITIONS EXPÉRIMENTALES La distance source-caméra était de 50 cm (distance entre le diaphragme d'ouverture de la cavité et la face avant de la caméra). La température ambiante était de 23 C ± 2 C. L'humidité relative était de (50 ± 15) % CONFIGURATION DE LA CAMÉRA THERMIQUE LORS DE L'ÉTALONNAGE - Grandeur repère : température en [ C] sur l'afficheur numérique interne, lecture de la mesure en mode normal - Emissivité : réglée à 1,00 - Alimentation : batteries 3.3. CYCLES DES MESURES A chaque niveau de température, le cycle des opérations a été le suivant : mesure de la température de la source (moyenne de 10 valeurs), - relevé de la grandeur repère de la caméra thermique (moyenne de 10 valeurs). (après que la compensation de dérive interne a été effectuée automatiquement par l appareil), mesure de la température de la source (moyenne de 10 valeurs). Ce cycle est renouvelé deux fois : après un zéro optique du pyromètre et après une séquence coupure/remise en fonctionnement de l alimentation de l'instrument. Les résultats présentés correspondent aux valeurs moyennes de ces trois cycles. suite du certificat page suivante

21 Certificat d étalonnage n Page 2/4 4. RESULTATS Références de l'appareil : Caméra thermique Date de l'étalonnage : Opérateur : Julien Joly Rédacteur : Julien Joly Température * bande spectrale 7,5 à 13 µm Incertitude d'étalonnage (± 2 σ) Calibre Caméra thermique Indication C C C -19,3 0,9 1-20,8 55,1 0,9 1 54,7 55,1 1,2 2 57,2 120,1 1, ,0 200,1 1, ,0 358,1 1, ,0 358,1 2, ,5 599,5 2, ,2 951,5 3, ,8 * C'est la température du corps noir qui donnerait la même luminance énergétique que la source de référence utilisée, dans la bande spectrale considérée. Les incertitudes élargies mentionnées sont celles correspondant à deux fois l incertitude-type composée. La délivrance d'un certificat d'étalonnage portant le logotype Cofrac-Etalonnage garantit le raccordement des résultats d'étalonnage au système international d unités SI. Le COFRAC est signataire de l accord multilatéral de EA (European co-operation for Accreditation) et d ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation) de reconnaissance de l équivalence des documents d étalonnage. fin du certificat d'étalonnage