Métrologie légale, scientifique et industrielle : l’essentiel à retenir

Qu’est-ce que la métrologie ?

La notion de métrologie correspond à la science de la mesure. Cette notion englobe toutes les méthodes et techniques utilisées pour obtenir des mesures fiables, avec une faible incertitude. Cette science s’applique à toutes les mesures : le poids pesé par une balance, la distance mesurée par une règle, la température enregistrée par un capteur…

À quels secteurs s’applique la métrologie ?

Pourtant méconnue du grand public, la métrologie est présente dans de nombreux domaines tels que l’industrie, la recherche, la santé ou la sécurité, puisqu’elle permet d’assurer l’exactitude et la confiance dans les résultats obtenus par les appareils de mesure.

Il existe des domaines dans lesquels la métrologie joue un rôle prédominant et où les opérations de mesurages suivent des vérifications poussées. Certaines industries à hautes exigences sont très régulées et suivent des contrôles qualité stricts pour limiter les risques sanitaires. Ainsi, la métrologie intervient dans différents secteurs :

• Dans l’industrie pharmaceutique, pour garantir de la sécurité des produits de santé et préserver la santé des patients.
• Dans l’industrie agroalimentaire, pour assurer la qualité des aliments et protéger les consommateurs.
• Dans les industries automobiles et aéronautiques, pour optimiser la production et renforcer le contrôle qualité.
• Ainsi que tous les secteurs nécessitant des mesures de haute précision.

La métrologie se divise en 3 catégories clé, qui ont chacune des objectifs spécifiques ainsi que différents champs d’application : la métrologie scientifique, industrielle et légale.

La métrologie scientifique

L’approche scientifique correspond à la recherche et au développement de nouvelles normes et étalons de mesure. Elle vise à établir des références universelles permettant d’améliorer la métrologie dans l’ensemble des domaines. Elle compte parmi ses objectifs :

• Le développement de normes universelles, autrement dit, la création et le maintien d’unités de mesure telles que le kilogramme, le mètre ou le kelvin (pour la température)
• La recherche fondamentale qui correspond à l’étude des constantes physiques, comme par exemple la vitesse de la lumière, pour affiner les unités de mesure universelles.
• Et l’amélioration continue grâce à la recherche et développement de nouvelles méthodes pour améliorer la fiabilité des instruments de mesure.

L’approche scientifique est donc essentielle à l’ensemble de la métrologie puisqu’elle développe et impose de nouveaux standards de mesure dans tous les secteurs. Ces recherches sont assurées par des instituts de recherche tels que les laboratoires nationaux de métrologie, comme le LNE (Laboratoire National de Métrologie et d’Essais) ou des organisations intergouvernementales comme le BIPM (Bureau International des Poids et Mesures).

La métrologie industrielle

Ensuite, l’approche industrielle correspond à l’utilisation de la métrologie et du mesurage par les entreprises dans le but d’améliorer leur production et leur contrôle qualité. En effet, cette proche offre aux industriels :

• Un gain de productivité et une réduction des coûts grâce à une révision et une simplification des processus de fabrication
• Un management de la qualité renforcé, au service de la protection des consommateurs.
• Et une interopérabilité accrue permettant à l’entreprise de plus facilement collaborer avec d’autres industriels.

Grâce à tous ces avantages, la métrologie industrielle est donc un facteur primordial à prendre en compte pour les entreprises qui souhaitent gagner en qualité et en compétitivité.

La métrologie légale

Enfin, la métrologie légale est la forme de métrologie la plus connue, notamment par les professionnels de secteurs réglementés (tels que la santé et la sécurité). En effet, il est souvent d’ordre légal d’assurer que les mesures prises respectent certaines normes métrologiques. Il est donc important pour certaines entreprises réglementées de s’assurer que les instruments de mesure qu’elles respectent des normes réglementaires. Par exemple, les laboratoires doivent suivre les règles et pratiques imposées par les normes :

• ISO 15089 : réglementation qui définit un ensemble d’exigences et de procédures qualité pour les laboratoires médicaux. Elle garantit que les laboratoires sont capables de produire des résultats précis et fiables, essentiels pour la sécurité des patients.
• Ou encore ISO 17025 : qui constitue preuve d’excellence et souligne les compétences des laboratoires. Elle atteste que les laboratoires accrédités ont les capacités pour effectuer des mesures fiables.

Les unités de mesure : les standards établis par le Système International

Afin d’uniformiser les mesures et les résultats obtenus à travers le monde, le Système International d’unités (SI) a été adopté établissant le socle commun d’unités utilisées en métrologie. Ces unités sont définies par des constantes naturelles, reconnues à l’échelle internationale, ce qui permet de pérenniser le système, de garantir des résultats fiables et d’ouvrir le SI aux nouvelles technologies. Dans le tableau ci-dessous, retrouvez l’ensemble des unités du SI à retenir :

💡 Besoin d’aller plus loin ? Le site de la BIPM peut vous donner plus d’information sur ce sujet.

La notion d’incertitude

L’une des notions les plus importantes pour comprendre la métrologie est « l’incertitude ». Cette notion correspond à la plage de valeur dans laquelle la valeur vraie est susceptible de se trouver. Ainsi, plus l’incertitude d’un instrument de mesure est faible, plus la mesure est considérée comme fiable (et inversement).

Par exemple, chez Koovea les capteurs de température (Tags) disposent d’une incertitude de mesure de ± 0,2 °C, ce qui signifie que si un Tag enregistre une température de 2,8 °C, la valeur vraie sera comprise entre 2,6 °C et 3 °C.

Étalonnage et raccordement COFRAC, de quoi parle-t-on ?

Il est important de comprendre que l’incertitude n’est pas une donnée fixe : elle peut s’accentuer et bouger avec le temps. Pour palier la dérive des instruments de mesure, il existe un processus clé connu par tous les services de métrologie : l’étalonnage.

L’étalonnage c’est la comparaison des résultats obtenus par instruments de mesure avec ceux obtenus par un étalon connu et certifié. Grâce à ce processus, les écarts constatés entre l’instrument et son étalon peuvent être pris en compte ou corrigés.

De plus, certains instruments de mesure nécessitent ce processus pour rester conformes et respecter certaines spécifications attendues. Comme le cas des professionnels de santé qui ont besoin d’équipements étalonnés pour assurer leur conformité réglementaire

Par exemple, chez Koovea les Tags (capteurs de températures) peuvent être étalonnés grâce à un raccordement COFRAC et disposer d’un certificat d’étalonnage. Ainsi, ils seront révisés chaque année pour garantir une mesure précise des températures, sans dérive.

L’importance de la traçabilité

Enfin, garantir la fiabilité des mesures du laboratoire jusqu’à l’utilisateur final est un défi de taille. C’est pour cela qu’en métrologie la traçabilité joue un rôle crucial.

Ce concept permet d’assurer que les résultats obtenus par un instrument de mesure sont fiables et semblables à des références et étalons reconnus, maintenus par des organismes internationaux. La traçabilité se caractérise par une chaîne d’étalonnages, dont chaque étape est reliée à la précédente, remontant jusqu’à l’étalon de référence international.

• Le lien avec l’incertitude : à mesure que l’on s’éloigne de l’étalon de référence, l’incertitude des mesures augmente. La traçabilité permet donc de suivre minutieusement son évolution.
• Le rôle des étalonnages : pour contenir et minimiser cette incertitude, les étalons sont reliés les uns aux autres et permettent de garantir la traçabilité des mesures.

💡 Pour y voir plus clair, voici un schéma explicatif de la traçabilité en métrologie :