Calculs d'incertitude
Aucune mesure n'est parfaitement exacte : il existe toujours un certain degré de doute ou de variabilité. Ce phénomène est connu sous le nom d'incertitude de mesure. Comprendre et prendre en compte cette incertitude est essentiel, car cela influence directement la confiance que nous pouvons accorder aux résultats de l'étalonnage. Sans une évaluation adéquate de cette incertitude, même les mesures les plus précises pourraient conduire à des conclusions erronées.
L’incertitude de mesure
Les incertitudes de mesure constituent un élément fondamental de la métrologie, particulièrement lorsqu’il s’agit de calibrer des poids afin de garantir leur conformité aux normes telles que l’ASTM. L’incertitude de mesure représente la marge d’erreur associée à une mesure, et il est essentiel de l’évaluer pour juger de la fiabilité des résultats. Lors de l'étalonnage d’un poids, l’objectif est de déterminer si ce dernier est conforme à une classe donnée, en tenant compte à la fois de sa valeur mesurée (valeur conventionnelle) et de l’incertitude associée.
Principes de conformité et de non-conformité
Pour qu’un poids soit déclaré conforme à une classe spécifique (ASTM, OIML, NIST), la somme de la valeur conventionnelle de la correction du poids et de son incertitude de mesure doit être inférieure à la tolérance spécifiée pour cette classe. En d’autres termes, même en prenant en compte l’incertitude, le poids ne doit pas dépasser la limite tolérable définie par la classe spécifiée.
Mesures conformes
La norme ASTM définit des tolérances strictes pour chaque classe. Par exemple, pour la classe ASTM 1, la tolérance pour un poids de 100 g est de ± 0,25 mg.
Si, après calibration, nous obtenons une valeur de correction conventionnelle de 0,010 mg et que l’incertitude totale de mesure est de 0,080 mg, nous devons additionner ces deux valeurs pour déterminer si le poids est conforme.
Dans ce cas, la somme est la suivante :
0,010 mg (valeur conventionnelle de la correction) + 0,080 mg (incertitude) = 0,090 mg.
Le résultat est donc conforme, car il reste inférieur à la tolérance de la classe ASTM 1, qui est de 0,25 mg.
Mesures non conformes
En revanche, si la valeur conventionnelle de la correction pour le poids de 100 g est de 0,240 mg et que l’incertitude de mesure reste de 0,080 mg, la somme serait la suivante : 0,240 mg (valeur conventionnelle de la correction) + 0,080 mg (incertitude) = 0,320 mg.
Dans ce cas, le poids ne serait pas conforme à la classe ASTM 1, car la somme de la correction et de l’incertitude dépasse la tolérance de ± 0,25 mg.
Les tableaux de tolérance peuvent être consultés ici.