Calibrage et réglage des appareils de mesure d'humidité ? Avantages et inconvénients des différentes méthodes

Calibrage et réglage des appareils de mesure d'humidité ? Avantages et inconvénients des différentes méthodes

Les appareils de mesure de l'humidité relative peuvent être calibrés ou ajustés de différentes manières. Le cas idéal serait de vérifier et de certifier tous les appareils dans un laboratoire accrédité selon les normes les plus strictes. En réalité, il faut cependant trouver des solutions pour concilier facteurs temporels, coûts, exigences techniques, savoir-faire et besoins spécifiques des utilisateurs.

Pour aider à la sélection des méthodes et procédures de calibration, voici une description de quelques-unes des méthodes les plus couramment utilisées ainsi que leurs avantages et inconvénients. Cependant, il convient d’abord de clarifier quatre termes qui apparaissent dans tous les processus de calibration.

Calibration ? Processus consistant à comparer les valeurs déterminées par un appareil de mesure avec celles d’une référence ou d’un étalon.
Ajustement ? Processus par lequel l’affichage d’un appareil de mesure, c’est-à-dire la valeur mesurée/affichée (la valeur dite réelle), est corrigé aussi précisément que possible pour correspondre à la valeur correcte, appelée valeur cible.
Intervalle de calibration ? Délai entre deux calibrations successives d’un appareil de mesure.
Standard de travail ? Un appareil de mesure calibré à l’aide d’un étalon secondaire ou primaire, destiné ensuite à calibrer d’autres appareils.

Le terme « calibration » est souvent, mais pas systématiquement, mal interprété comme étant équivalent à un ajustement. Pour éviter toute confusion, il ne faut pas supposer qu’une calibration inclut systématiquement un ajustement.

Il est fréquent que les fabricants soient sollicités par leurs clients pour recommander des intervalles de calibration. C’est une approche raisonnable, mais dans la pratique, la performance d’un appareil de mesure peut se dégrader avec le temps selon l’usage. Il revient donc à l’utilisateur de définir ces intervalles. Les métrologues tentent de résoudre ce problème en calibrant régulièrement l’appareil (sans l’ajuster) et en enregistrant les données jusqu’à ce que la dérive des valeurs mesurées dépasse les tolérances admissibles. L’intervalle de calibration est le délai entre la calibration à l’instant tn et la calibration suivante à l’instant tn+1. Entre ces deux moments, l’appareil est en état de fonctionnement calibré. Cet intervalle est surveillé par des calibrations moins fréquentes jusqu’à ce qu’un comportement satisfaisant soit observé.

Un standard de travail peut être tout appareil de mesure utilisé pour calibrer un autre appareil. La précision et la répétabilité ne sont pas essentielles pour ce standard. Les performances de ce standard doivent simplement être adaptées à l’usage prévu. Il est important que ce standard soit calibré régulièrement à l’aide d’un étalon secondaire ou primaire, et que son comportement opérationnel soit surveillé et documenté avec soin.

Température ? un facteur essentiel

L’humidité relative dépend fortement de la température. Pour obtenir les meilleurs résultats de calibration, tous les équipements utilisés doivent maintenir une température stable. Cela signifie que l’environnement de calibration doit avoir une température constante, et que l’étalon ainsi que l’appareil à calibrer doivent être à la même température. Si ces conditions ne sont pas respectées, des erreurs de calibration peuvent survenir en raison du gradient thermique. En pratique, cela implique que les étalons portables doivent pouvoir s’adapter à la température ambiante sur place. Cela est particulièrement vrai lorsqu’un étalon stocké à température ambiante est utilisé dans un processus ou un environnement où des températures plus élevées ou plus basses que la température ambiante sont rencontrées.

Calibration ponctuelle in situ

Cette méthode utilise un étalon de travail pour calibrer un appareil de mesure stationnaire sans le mettre hors service. Par exemple, un technicien peut vérifier un capteur monté au mur à l’aide d’un appareil portable. L’avantage principal est que la procédure est rapide et simple à réaliser. Il n’y a pas de temps d’arrêt pour l’appareil de mesure, et aucune démolition supplémentaire n’est nécessaire. Cependant, un inconvénient est l’absence d’un second point de calibration pour vérifier le comportement dynamique correct de l’appareil.

Lorsque les conditions ambiantes varient peu, il peut suffire de souffler légèrement sur le capteur pour observer sa réaction et sa récupération. Si les conditions sont plus variables, une calibration multi-points est préférable.

Calibration multi-points en fonctionnement

Les calibrations à deux ou trois points peuvent être effectuées sur site à l’aide de générateurs d’humidité, si la température ambiante est stable. Des valeurs d’humidité reconnues peuvent être obtenues avec divers équipements, mais chacun présente des limitations ou exigences spécifiques. Par exemple, un bain salin saturé est une solution économique et facile à transporter.

Il faut toutefois prévoir suffisamment de temps pour réduire au minimum les fluctuations d’humidité dues aux différences de température. Comme les bains salins sont considérés comme non réversible, leur réversibilité doit être assurée, par exemple en utilisant un étalon approprié dans le bain salin avec l’appareil à tester. L’avantage de la calibration multi-points sur site est de garantir le bon fonctionnement de l’appareil dans la plage d’utilisation spécifique. Malheureusement, ces calibrations sont plus difficiles à réaliser que de simples calibrations ponctuelles in situ. Les techniciens ont besoin d’un équipement plus complet, et l’appareil doit fonctionner hors ligne. La procédure peut durer une heure ou plus. De plus, les conditions sur place ne sont pas toujours idéales, ce qui complique l’obtention d’un haut niveau de précision.

Calibration en laboratoire interne

Certaines entreprises disposent de laboratoires métrologiques internes, avec les capacités nécessaires pour les étalons et calibrations. Ces laboratoires sont principalement présents dans les entreprises qui doivent entretenir un grand nombre d’appareils ou effectuer des mesures dans des domaines critiques. La calibration en laboratoire interne offre de nombreux avantages. Les possibilités du laboratoire peuvent être adaptées aux besoins de l’entreprise. Dans certains cas, la responsabilité de la performance des appareils est entièrement déléguée à ces laboratoires. Les métrologues peuvent définir les intervalles de calibration, et des techniciens formés effectuent leurs travaux à un niveau élevé dans un environnement contrôlé. Cela permet une rotation rapide des appareils et un service client personnalisé en cas de besoins spécifiques. Cependant, dans les grandes entreprises, ces avantages peuvent être limités par le fait que l’équipement de calibration ne se trouve pas à proximité immédiate des appareils à mesurer.