Étalonner des instruments de mesure mécaniques?
Nombreuses sont les raisons justifiant un étalonnage. Les réglementations applicables dans les différents secteurs (ISO9000, GMP, FDA, SOLAS, DIN, etc.) en font notamment partie. Toutefois, ces réglementations concernent les capteurs de température et les instruments de mesure de température électroniques.
Une dérive (variation croissante) d’un instrument de mesure peut être due à :
- des vibrations
- une chute ou des chocs
- des influences chimiques
- des variations de température ou de pression
- des températures de fonctionnement différentes
- l’humidité
- des influences électromagnétiques
- une inversion de polarité ou un court-circuit
Les thermomètres industriels en verre ne sont pas soumis au phénomène de dérive. Ils conservent leur précision définie de manière unique tout au long de leur durée de vie. Seuls une destruction mécanique du tube capillaire en verre ou un fractionnement de la colonne de liquide thermométrique peuvent conduire à une mesure incorrecte. Ces deux phénomènes sont toutefois visibles à l’œil nu et peuvent être corrigés en remplaçant le tube capillaire en verre ou en réunifiant la colonne de liquide.
Malgré cela, les tentatives d’étalonnage d’instruments de mesure mécaniques sont toujours d’actualité. Mais cette opération est loin d’être simple, et ce pour plusieurs raisons.
Selon les prescriptions d’étalonnage pour les calibrateurs de température à puits sec DKD R5-4 // EA10-/13 // EURAMET CG13, la zone homogène, autrement dit la zone dans laquelle le capteur de température doit être étalonné, est indiquée à 40 mm. Cette zone homogène se trouve généralement au bas du puits du calibrateur.
Et c’est là que l’étalonnage des instruments de mesure mécaniques se complique : contrairement aux capteurs de température, ils mesurent non seulement à la pointe du capteur, mais également soit principalement sur toute la longueur de montage l1 (thermomètres industriels en verre), soit principalement sur une longueur active plus ou moins grande du tube capillaire (thermomètres à cadran). Toutefois, que ce soit sur les thermomètres à liquide ou à gaz, la température ambiante et la chaleur rayonnante du boîtier influent toujours sur les parties du tube capillaire qui ne sont pas immergées dans le fluide. Ce phénomène est limité à travers la construction (p. ex. compensation bimétallique, rapport quantité de fluide à mesurer réservoir / tube capillaire, etc.) et le réglage sur la précision nécessaire pour l’appareil.
Si la longueur du tube capillaire est prise en compte lors du réglage du calibrateur de température et que l’incertitude de mesure supplémentaire est indiquée pour une opération d’étalonnage, alors des instruments à cadran peuvent bien entendu également être étalonnés avec un calibrateur à insert de mesure. Toutefois, cette opération exige des connaissances de base concernant l’incertitude de mesure existante pour les différentes longueurs de montage l1.
Avec des thermomètres industriels en verre présentant des longueurs de montage courtes notamment (30, 40, 50, 63, 100 mm), l’atteinte de la zone homogène du calibrateur est quasi impossible. À cela s’ajoute le fait que la longueur de montage l1 est mesurée à partir du joint d’étanchéité. Le filetage fait partie de la longueur de montage et nécessite par conséquent un insert de mesure spécial avec alésage étagé.
Durant la production, les thermomètres industriels en verre et les thermomètres à cadran sont bien entendu soumis à plusieurs tests de conformité avec les précisions prescrites pour ces derniers (DIN 16195 pour les thermomètres industriels ou les différentes classes des thermomètres à cadran). Ces tests ne sont toutefois pas effectués dans des calibrateurs, mais dans des installations d’essai spéciales (bains). Ces installations veillent à une immersion correcte des instruments de mesure dans le fluide à mesurer et à la prise en compte des particularités de la mesure avec les remplissages (gaz et liquides).
