Comprendre les types d´incertitudes dans les mesures

Dans tous les secteurs, du raffinage et de la pétrochimie à la construction aéronautique, la précision des mesures est essentielle pour garantir la sécurité des opérations, l´efficacité et la qualité. Pour autant, aucune mesure n´est exempte d´incertitude (qui correspond au degré de fiabilité statistique quant à la proximité d´une mesure par rapport à sa valeur réelle). Qu´il s´agisse d´évaluer les fluctuations de température dans un réacteur ou d´étalonner des instruments sensibles, il est essentiel de comprendre les différents types d´incertitudes pour prendre des décisions avisées.

Cet article s´intéresse aux principaux types d´incertitudes (type A et type B) et à leurs implications, et propose des informations et des outils pratiques pour les prendre en charge efficacement.

Pourquoi est-il important de comprendre l´incertitude ?

Plus qu´un simple détail technique, l´incertitude dans les mesures peut avoir des conséquences de taille sur les opérations. Ainsi, si un réacteur chimique tourne au-dessus de son seuil de température de sécurité, cela risque d´entraîner des défaillances catastrophiques. Si au contraire il fonctionne trop en dessous de ce seuil, c´est sa productivité qui peut être compromise.

Les secteurs comme l´aérospatiale, la maintenance des centres de données et la production agroalimentaire ont également besoin de mesures précises pour garantir la conformité, la sécurité et l´efficacité. Des pics de température dans un centre de données peuvent entraîner une panne du serveur qui engendrera des interruptions massives. C´est le cas par exemple lorsqu´une mise à jour du système cause une augmentation rapide de la température du serveur, entraînant des pannes de service.

Ces dysfonctionnements et accidents dus à des mesures imprécises ou erronées peuvent déboucher sur des pertes financières pour les entreprises et compromettre la sécurité du personnel, des consommateurs et du grand public. Calculer correctement le degré d´incertitude contribue à éviter ce type d´incidents.

Les types d´incertitudes an matière de mesure

Il existe deux catégories d´incertitudes dans l´analyse statistique : les incertitudes de type A et les incertitudes de type B. Les ingénieurs, statisticiens et métrologues doivent les prendre en compte toutes les deux pour calculer correctement la précision et l´exactitude d´une mesure.

Incertitude de type A

Les incertitudes de type A sont dues à la variabilité statistique entre des mesures qui se répètent. En d´autres termes, les incertitudes de type A sont celles qui peuvent être observées et mesurées de manière répétée. Pour les quantifier, on utilise des méthodes statistiques, telles que le calcul de l´écart-type de plusieurs relevés.

Les incertitudes de type A peuvent avoir plusieurs sources, y compris les facteurs environnementaux tels que les vibrations ou le bruit électrique, ou les limites de l´appareil de mesure, par exemple sa résolution. Ainsi, dans un réacteur pétrochimique, les relevés de température peuvent varier légèrement à cause des turbulences dans le milieu de mesure.

Pour traiter et réduire les incertitudes de type A, plusieurs stratégies et techniques existent. Voici quelques-unes des mesures courantes à appliquer :

• Collecter des données reproductibles et répétables : réalisez plusieurs mesures pour établir une tendance statistique claire de la variabilité. A partir de ce point de départ, vous pourrez plus facilement déterminer quels facteurs régler pour réduire cette variabilité et, au bout du compte, l´incertitude.
• Utiliser des appareils de mesure plus précis : choisissez des outils de grande qualité dont le fabricant fournit des spécifications de faible incertitude, comme le multimètre Fluke® ProcessMeter 787B/789. Ce multimètre Fluke enregistre des relevés de courant et de tension précis qui permettent d´identifier et de réduire la variabilité.

Incertitude de type B

A la différence des incertitudes de type A, les incertitudes de type B proviennent de sources qui ne sont pas de nature statistique et ne peuvent pas être identifiées grâce à des mesures répétées. En d´autres termes, les incertitudes de type B recouvrent toutes les incertitudes qui ne peuvent pas être classées dans le type A.

Comme pour les incertitudes de type A, les incertitudes de type B peuvent avoir plusieurs sources, y compris les dérives d´étalonnage, une configuration incorrecte de l´instrument ou des facteurs externes tels que la température et l´humidité. Un manomètre peut par exemple présenter un biais constant dû à une dérive d´étalonnage.

Traiter et réduire des incertitudes de type B peut s´avérer difficile car, contrairement aux incertitudes de type A, elles ne découlent pas d´observations et de collectes de données répétées. Il existe cependant des méthodes principales pour éliminer ou réduire ces incertitudes, notamment :

• Utiliser des appareils traçables et étalonnés : vérifiez l´exactitude et la précision des appareils de mesure en les étalonnant au moyen d´instruments de référence. Les appareils étalonnés doivent être traçables par rapport auSI.
• Tenir des programmes d´étalonnage adaptés : réétalonnez régulièrement vos outils avec un équipement de haute précision pour garantir des mesures optimales. La fréquence des étalonnages sera à déterminer selon des facteurs tels que la fréquence d´utilisation et la bonne utilisation.
• Référez-vous à des normes, des directives ou d´autres documents, comme les spécifications du fabricant ou le certificat d´étalonnage de l´appareil, pour intégrer les incertitudes environnementales connues.

Limitez au maximum l´incertitude des mesures de vos appareils

Dans l´ensemble des secteurs, l´incertitude des mesures a un impact évident et considérable. Pour contribuer à réduire cette incertitude, maîtriser et réduire les influences de l´environnement peut déjà faire une grande différence. Parmi les mesures d´atténuation les plus cruciales, l´étalonnage régulier des instruments au moyen d´appareils de haute précision joue un rôle majeur.

Les solutions d´étalonnage Fluke® comprennent une grande variété d´étalons précis et traçables qui garantissent à vos appareils de mesure un fonctionnement précis, constant et fiable.

FAQ sur l´incertitude des mesures

Q : Quelle est la différence entre erreurs aléatoires et erreurs systématiques ?

Les erreurs aléatoires entraînent une variabilité imprévisible, tandis que les erreurs systématiques créent un biais cohérent.

Q : A quelle fréquence faut-il réétalonner ses instruments ?

La fréquence de réétalonnage dépend de l´intensité d´utilisation et des normes du secteur. Elle est généralement trimestrielle ou annuelle.