Source: https://fr.scribd.com/document/201395695/LAB-GTA-24
Timestamp: 2020-08-13 06:31:21+00:00
Document Index: 16652429

Matched Legal Cases: ['§ 8', '§ 8', '§\n8', '§ 8', '§ 10', '§ 10', '§ 10', '§9', '§4', '§13', '§ 8', '§9', '§ 8', '§ 8', '§ 5']

LAB-GTA-24 | Atmosphère de la Terre | Capteur
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Evaluation Sciences 6 Response
Table de Constant Esp Hy
GUIDE TECHNIQUE D’ACCREDITATION
POUR LA CARACTERISATION ET LA
VERIFICATION DES:
ENCEINTES THERMOSTATIQUES ET
BAINS THERMOSTATES
Document LAB GTA 24
Révision 00 – Mai 2009
GUIDE TECHNIQUE D'ACCREDITATION ENCEINTES / FOURS/BAINS THERMOSTATES
MODALITE D'APPLICATION
MODALITES DE REEXAMEN
NOMENCLATURE DES ESSAIS ET EXPRESSION DES PORTEES D’ACCREDITATION
ENCEINTES THERMOSTATIQUES ET CLIMATIQUES
8.1. Domaine d’application
Équipement soumis à essais
Présentation des mesurandes
Déclaration de conformité et modification du paramétrage de l’installation
Équipements soumis à essais
Archivage lié aux enregistrements électroniques
Équipements soumis à l’essai
PARTICIPATION AUX COMPARAISONS INTERLABORATOIRES
RECOMMANDATIONS POUR LES MESURES SUR SITE
Traçabilité des mesures sur site
PARTICULARITES SUR LA PRESENTATION DES RESULTATS
Etablissement d'un rapport d'essai
LAB GTA 24 – Rév 00 – Mai 2009
Dans le cadre de la réforme engagée par la Section Laboratoires du Cofrac, les compétences techniques sont déclinées en fonction des techniques et des moyens sur lesquels le Cofrac établit l'accréditation.
Les recommandations de ce guide s'appliquent dans le cadre des caractérisations des moyens de génération de température décrits ci-dessous :
les enceintes, avec ou sans circulation d'air forcée, destinées à réaliser, à la pression
atmosphérique, des essais dans un environnement thermostatique ou climatique;
les fours ;
les bains thermostatés.
Les recommandations concernant la caractérisation des milieux de comparaison destinés
aux étalonnages sont disponibles dans le fascicule de documentation FD X 07-028.
Enceintes thermostatiques et climatiques : celles-ci sont à régulation de la température
(thermostatique) ou de la température et de l'humidité (climatique). En adéquation avec la
normalisation en vigueur, le domaine d’application s’établit comme suit :
Pour la caractérisation en température : - 100 °C <
Pour la caractérisation en humidité relative de l’air :
< 100 % pour une température de 0 °C < < 100 °C
< + 600 °C
0 % < U
Fours : ceux-ci sont principalement utilisés pour le traitement thermique (ce document traite
uniquement de l’aspect régulation de température). Le domaine d’utilisation classique s’étend
de 400 °C à 1 500 °C.
Bains thermostatés : ceux-ci sont utilisés comme moyens d’essais dans des laboratoires ou
en milieu industriel, avec un fluide caloporteur liquide dont la nature dépend du domaine de
température. La caractérisation s’entend donc pour un couple {bain-fluide liquide} (en terme de
nature et état).
Les normes décrivant les méthodes de caractérisation et vérification des enceintes d’une part et
des fours d’autre part sont distinctes.
Il n’existe pas de norme décrivant la méthode de caractérisation d’un bain thermostaté au jour de la
rédaction de ce document. Ce guide propose donc de présenter les principaux axes de réflexion
sur les méthodes de caractérisation de ce type de milieu de comparaison.
La norme NF EN ISO/CEI 17025 définit les prescriptions générales concernant la compétence des laboratoires d'analyses, d'essais et d'étalonnages.
En ligne avec l’annexe B de la norme NF EN ISO/CEI 17025, le présent Guide Technique d'Accréditation (GTA) présente un état des lieux des bonnes pratiques dans le domaine de la caractérisation et la vérification des enceintes thermostatiques et climatiques, fours et des bains thermostatés et établit des recommandations résultant de l’application de cette norme aux domaines de compétences recensés aux chapitres 8,9 et 10.
Ce guide ne se substitue pas aux exigences et/ou normes applicables au sein du laboratoire. Les
recommandations qu'il contient et que le laboratoire est libre d'appliquer sont celles reconnues
comme étant les plus appropriées par le Cofrac pour répondre aux exigences de la norme NF EN
ISO/CEI 17025 et du document LAB Réf 02. Dans tous les cas, il appartient au laboratoire de
démontrer que les dispositions qu'il prend permettent de satisfaire pleinement aux exigences de la
norme citée supra.
En plus des documents contractuels Cofrac, il est recommandé d'utiliser la liste non exhaustive
des documents ci-dessous. Le laboratoire, s'il le souhaite, peut utiliser d'autres méthodes dérivées
ou d'autres références, ou appliquer ses propres méthodes dès lors qu'il justifie son choix et qu’il
valide les méthodes.
- LAB GTA 08 – « Guide Technique d’accréditation en Température »
- LAB GTA 17 – « Guide Technique d’accréditation en Hygrométrie »
- NF X 15-140 - Mesure de l'humidité de l'air -
Caractérisation et vérification
Confirmation des performances des chambres d'essai en température
Confirmation des performances des chambres d'essai en température et humidité
Mesures dans les chambres d'essai en température pour les essais A et B (avec charge)
- NF EN 60068 - 3 - 11 - Essais d'environnement - Document d'accompagnement et guide - Calcul
de l'incertitude des conditions en chambres d'essai climatiques.
- FD V08 - 601 - Microbiologie des aliments - Enceintes thermostatiques - Caractérisation,
vérification et suivi quotidien.
- L06-450 « Série aérospatiale - Installations de traitement thermique - Exigences relatives à la
pyrométrie »
- AMS 2750 D « Spécifications des matériaux aérospatiaux, Pyrométrie »
- FD P 18663 « Modalités d’application des normes NF d’essais sur les granulats »
NF EN 60068 - 3 - 7 - Essais d'environnement - Document d'accompagnement et guide -
NF EN 60068 - 3 - 6 - Essais d'environnement - Document d'accompagnement et guide -
NF EN 60068 - 3 - 5 - Essais d'environnement - Document d'accompagnement et guide -
Enceintes climatiques et thermostatiques -
- ASTM A991/A 991M-98 « Standard Test Method for Conducting Temperature Uniformity Surveys
of Furnaces Used to Heat Treat Steel Products »
- Guide ASTE - Humidité agent d'environnement - Définitions, effets, moyens de mesures et
d'essais, valeurs d'essais
- Document AFNOR : Métrologie appliquée – métrologie des températures et humidité –Article II-
10-40 : Méthodes et moyens d’essai utilisés en laboratoires et en milieu industriel : Caractérisation
et vérification d'enceintes thermostatiques et climatiques
En complément des documents cités ci-dessus, des documents spécifiques à certains domaines d’activités pourront également être consultés par l’utilisateur en fonction de ses besoins (ex :
séries IGC, DMP, SFSTP, etc.). Par ailleurs, des références documentaires propres aux grandeurs
mesurées (température, humidité) sont citées dans les guides techniques d’accréditation relatifs à
ces grandeurs.
Le présent guide technique s'adresse :
à l'ensemble des laboratoires accrédités ou candidats à une accréditation dans le domaine
de la caractérisation et la vérification des enceintes thermostatiques et climatiques, fours
et des bains thermostatés ;
aux laboratoires accrédités en essais ou en analyses réalisant leurs propres
caractérisations et vérifications en interne
aux évaluateurs techniques du Cofrac, et constitue en outre une base d’harmonisation à
leur usage ;
aux membres des instances du Cofrac (Comité de section, Commission Technique
d’Accréditation Mécanique-Thermique, Commission Interne d’Examen des Rapports pour
l’Accréditation).
Le présent document est applicable à compter du 01/05/2009.
Il s'agit de la première version du document, aucune marque de modification n’est donc indiquée.
Le présent GTA annule et remplace le programme 122-2.
6. MODALITES DE REEXAMEN
Les dispositions du présent document seront amenées à être modifiées ou complétées, pour tenir compte des pratiques, notamment techniques, et de l’ « état de l’art ». A ce titre, ce document est réexaminé au moins tous les trois ans et révisé si nécessaire par la Section Laboratoires.
7. NOMENCLATURE DES ESSAIS ET EXPRESSION DES PORTEES D’ACCREDITATION
L’expression de la compétence d’un organisme est décrite dans sa portée d’accréditation. Le mode retenu pour exprimer la portée d'accréditation des laboratoires permet de préciser, par domaine de compétence technique, le niveau de flexibilité de l’accréditation auquel le laboratoire
concerné postule.
En particulier, le niveau de flexibilité de type B permet au laboratoire d’adapter sa méthode de caractérisation. Cependant, dans le cadre de ce processus d’adaptation (par exemple, nombre de capteurs définis dans la NF X 15-140), le laboratoire s’attachera à porter une attention particulière sur la pertinence de ses choix techniques, en veillant notamment à ne pas dégrader la qualité de la prestation (ex : diminution du nombre de capteurs, augmentation de la période de scrutation, etc.) Les éléments nécessaires pour l’expression des portées d’accréditation ainsi que les définitions des niveaux de flexibilité sont décrits dans le document LAB Réf 08.
Le modèle ci-dessous (cf. tableau 1) permet de décrire explicitement la portée, en tenant compte des éléments suivants :
thermostaté, etc.) ;
(enceinte
nature de l’essai (ex : Caractérisation et vérification d’enceintes climatiques, de fours de
traitement thermique, de bains, etc.) ;
caractéristiques ou grandeurs mesurées avec le domaine associé (exemple : température de
–70 °C à 225°C, etc.) ;
référence de la méthode, (ex : NF X 15-140) ;
principe de la méthode, (ex : Mesure de l’hygrométrie (point de rosée) par comparaison à
un hygromètre à condensation, etc.) ;
moyens de mesure/d’essais utilisés, (centrale de mesure, sonde à résistance, etc.) ;
Un exemple de portée est présenté dans le tableau 2
ou grandeurs
Tableau 1 : modèle de portée d’accréditation
NB : L’affichage des meilleures incertitudes de mesure est facultatif. A la demande du laboratoire,
cette information peut apparaître dans la portée d’accréditation.
Objet soumis à l’essai
Caractéristiques ou grandeurs mesurées
Principaux moyens de mesure
(de – 40 °C à
+ 220 °C)
NF X 15-140 :
§ 8.5 ; § 8.6, §
8.7 et § 8.8
Mesure en 9 points par
comparaison à des
Température : centrale
de mesure associée à
des sondes à
Détermination de l'écart de
consigne, de l’erreur d’indication,
de l'homogénéité et de la stabilité
( > 5 % à < 95 % HR, pour une
0 °C à 100 °C)
§ 10.4 ; § 10.5
et § 10.6
Mesures par
comparaison à un
hygromètre et à des
consigne, de l’erreur d’indication, de
l'homogénéité et de la stabilité de
(de –30°C à +100°C)
consigne, de l'homogénéité et de
la stabilité du bain thermostaté
d’acquisition associée à des
Détermination de la vitesse de
variation dans le bain
Temps de récupération après
perturbation (immersion d’un
corps, coupure électrique)
(de 500 °C à
+ 1300 °C)
L06-450 :1994
AMS 2750 :
Enceintes de
Détermination de l’écart de
Détermination de la stabilité de
Détermination de l’homogénéité
Tableau 2 : Exemple de portée
8. ENCEINTES THERMOSTATIQUES ET CLIMATIQUES
Vérification d'enceintes thermostatique ou climatique suivant les référentiels (exemple) :
- NF X 15-140,
- FD V08-601,
- NF EN 60068-3-5, NF EN 60068-3-6, NF EN 60068-3-7 et NF EN 60068-3-11
Lorsque les enceintes sont régulièrement utilisées avec le même type de charge, il est préconisé
lors de la revue de contrat de définir la configuration de l’enceinte lors de sa caractérisation (de
préférence avec la charge plutôt qu’à vide)
Les enceintes couramment caractérisées sont:
les enceintes ventilées et non ventilées ;
les zones à atmosphère contrôlée ;
Le domaine très étendu des essais préconisés par les normes, recommandations, directives,
cahiers des charges, conduit à la réalisation d’une grande variété d’enceintes climatiques mettant
en œuvre différents procédés de génération d’humidité en fonction des besoins. Les enceintes
couramment caractérisées sont :
les enceintes ventilées ;
les zones à atmosphère contrôlée.
Note 1 : Les moyens décrits ci-dessous ne concernent que la reproduction d’un environnement le
plus proche possible des conditions climatiques naturelles.
Note 2 : Les procédés décrits ci-après sont issus du guide ASTE - humidité agent
8.2.2.1. Procédés d’humidification
L’humidification est obtenue le plus souvent à partir des procédés suivants :
∑ injection de vapeur ;
∑ atomisation ;
∑ saturation ;
∑ ruissellement.
8.2.2.1.1. Injection de vapeur
Injection de vapeur à pression atmosphérique
L’eau est amenée à ébullition à la pression atmosphérique dans un bouilleur par l’intermédiaire d’un système de chauffage (ex : résistances électriques).
La vapeur est générée sous pression dans un réservoir dimensionné à cet effet. Un thermostat ou pressostat régule la génération de vapeur. L’injection de la vapeur dans l’enceinte se fait par action sur une vanne. Ce dispositif est particulièrement adapté pour des enceintes de forte puissance et
de volume généralement supérieur à 10 m
Vaporisation sur une surface d'eau chaude
Une quantité d’eau est projetée dans une cavité thermostatée, mise en température par des
résistances chauffantes. L’eau au contact de cette surface est vaporisée puis injectée dans
l’enceinte sous forme de vapeur. Une électrovanne gère la quantité d’eau à amener sur la surface
chaude. Ce dispositif est particulièrement adapté aux enceintes de petit volume généralement
inférieur à 1 m 3 .
Deux systèmes d’atomisation sont utilisés :
Atomisation par pulvérisation
La production d’humidité est obtenue par atomisation d’eau déminéralisée par de l’air comprimé
dans une buse de pulvérisation.
Le débit et la finesse du brouillard sont fonction de la pression d’eau et d’air.
La vaporisation de l’eau atomisée s’effectue dans l’enceinte avec absorption d’énergie.
Atomisation par ultrasons
L’eau est mise en présence d’un élément piézo-électrique. Ce générateur de vibration crée une
pression acoustique très importante à l’intérieur de l’eau ce qui provoque la formation de multitude
de micro gouttes à la seconde.
8.2.2.1.3.
Deux types de saturation existent :
Injection d’air comprimé saturé.
L’air est diffusé par l’intermédiaire d’une bougie en métal fritté dans un bain thermostaté d’eau déminéralisée. Les micro-bulles d’air, ainsi générées, se saturent en humidité.
Un bain d’eau déminéralisée est régulé directement à la température de rosée correspondant aux valeurs de consignes de température et d’humidité relative.
L’air de l’enceinte circulant à la surface de l’eau se sature à une température de rosée théoriquement égale à la température du bain (évaporation ou condensation). Il est possible d’utiliser le bain comme humidificateur ou déshumidificateur, la température du bain pouvant être supérieure ou inférieure à la température de rosée désirée dans le moyen d’essai.
8.2.2.1.4. Ruissellement
L’air s’humidifie au contact d’une paroi sur laquelle ruisselle de l’eau déminéralisée. Cette eau est régulée à une température humide correspondant aux valeurs de consigne en température et humidité relative (montage psychrométrique).
8.2.2.2. Système de déshumidification
Les systèmes de déshumidification les plus utilisés fonctionnent selon les principes suivants :
∑ Refroidissement ;
∑ injection d’air ou de gaz ;
∑ bain à évaporation.
Un échangeur froid (piège ou paroi froide) condense de la vapeur d’eau lorsque la température de
sa surface est inférieure à la température de rosée de l’air circulant dessus. Le point de rosée est
donné par la température de l’échangeur. L’échangeur froid peut être alimenté par le circuit
frigorifique de l’enceinte ou par un circuit indépendant.
Injection d’air ou de gaz
Injection d’air ou de gaz refroidi.
La déshumidification s’obtient par un mélange d’air ou de gaz à très basse température de rosée
avec l’air humide de l’enceinte.
Injection d’air extérieur asséché
L’air extérieur traverse une roue déshydratante avant injection. Pour cela, on utilise les capacités
d’adsorption de certains produits poreux (alumine, gel de silice, tamis moléculaires, etc.). Les
produits de séchage sont régénérés par apport de chaleur.
Injection d’air comprimé
Injection dans l’enceinte climatique d’air comprimé. A la détente, la température de rosée de l’air
diminue, par exemple un air comprimé à + 25°C proch e de 100% de HR à 0,7 MPa aura une
température de rosée proche de – 5°C une fois déten du. L’air comprimé doit être filtré et déshuilé.
Injection d’air comprimé sec
L’air sec provenant d’une installation d’air comprimé équipée d’un assécheur est injecté dans
8.2.2.2.3.
Bain à évaporation
Les systèmes par bain à évaporation ou ruissellement servent d’humidificateur et de déshumidificateur. Actuellement, ce principe de séchage dans les systèmes commercialisés ne fonctionne pas en température négative. Toutefois, un des dispositifs évoqués ci-dessus peut leur être adjoint pour améliorer leurs performances et en particulier atteindre des températures de rosée comprises entre - 20°C et + 5°C.
8.2.3. Autres types d’enceintes
Il existe d’autres types d’enceintes pour des applications spécifiques ne rentrant pas dans le cadre de la normalisation. Entre autres, on peut citer les enceintes à vide, haute pression, pollution industrielle. Les caractérisations de ces moyens pourront faire l’objet de méthodes internes,
développées par les laboratoires candidats à l’accréditation.
8.3. Moyens de mesure
8.3.1. Moyens de mesures en humidité relative
Les principaux types d’hygromètres utilisés pour la détermination de l’humidité relative dans les enceintes sont :
- l’hygromètre à condensation ;
- l’hygromètre à variation d’impédance pour la mesure de l’humidité relative ;
- le psychromètre.
Ces moyens de mesure sont explicités dans le document LAB GTA 17, Guide Technique
d’Accréditation en Hygrométrie et dans les normes afférentes.
Moyens de mesures en température
Les principaux types de capteurs thermométriques utilisés pour la caractérisation et vérification des
enceintes sont :
les thermomètres à résistance de platine (généralement utilisées jusqu’à 400 °C) ;
les couples thermoélectriques (généralement utilisés au-delà de 400 °C).
Ces moyens de mesure sont explicités dans le document LAB GTA 08, Guide Technique
d’Accréditation en Température, et dans les normes afférentes.
Le temps de réponse du capteur doit être négligeable vis à vis de la période de régulation et/ou vis
à vis de la caractéristique temporelle des évènements observés lors de la caractérisation :
ouverture de porte, variation de température, coupure secteur, spécimens, etc.
certaines normes telles que la FD V08-601, NF EN 60068-3-5, NF X 15-140, etc.).
Concernant les capteurs de température, l’étanchéité du gainage sera étudiée afin que le capteur
conserve des caractéristiques d’isolement (entre gaine et conducteurs) conformes aux normes.
Les capteurs les plus couramment utilisés sont de type Pt 100 (100 à 0 °C). Leurs
caractéristiques sont données dans la norme NF EN 60751.
8.3.2.2. Couples thermoélectriques
Les capteurs les plus couramment utilisés sont de :
- Cuivre/ Cuivre-Nickel
- Fer / Cuivre-Nickel ;
- Nickel-Chrome / Nickel-Aluminium
- Nicrosil-Nisil
Leurs caractéristiques sont données dans les normes NF EN 60584-1 et NF EN 61515.
Il convient de prendre en compte dans l’estimation de l’incertitude de mesure :
- l’influence de la température de l’environnement sur l’électronique associée au capteur et sur la ligne de mesure par rapport aux conditions d’étalonnage;
- l’influence de l’environnement électromagnétique de l’enceinte sur le signal mesuré;
- l’influence de l’hétérogénéité chimique du fil sur l’ensemble de la ligne de mesure placée à l’intérieur de l’enceinte.
8.3.3. Cas particuliers
Particularités liées à la norme FDV 08-601
Le capteur doit posséder un temps de réponse inférieur au temps de réponse du plus petit objet à conditionner en température dans l’enceinte (15 à 20 min. pour une boîte de pétri).
Particularités liées aux essais de variation de la température
Le temps de réponse du capteur doit être évalué afin de vérifier sa compatibilité avec la vitesse de
variation spécifiée de la température.
En préambule, il est important de préciser que les recommandations métrologiques liées aux
caractéristiques mesurées sont indiquées dans les guides techniques d’accréditation en
température (LAB GTA 08) et en hygrométrie (LAB GTA 17).
Les principaux paramètres présentés ci-dessous sont issus de la normalisation. Les méthodes
associées pour leur évaluation sont également précisées dans les normes associées (ex :
NF X 15-140, NF EN 60068-3-11, etc.) notamment en terme de durée du mesurage, nombre de
mesures, emplacement des capteurs, etc.
Note : Une analyse comparative entre les normes NF X 15-140 et 60068-3-5,-6,-7,-11 a été
réalisée dans un document AFNOR Métrologie appliquée – métrologie des températures et
humidité –Article II-10-40 (Cf chapitre 2 « Références »)
En régime établi
Il s’agit de tout autre état que le régime établi. Les définitions ci-dessous sont issues de la norme NF X 15-140.
8.4.2.1. Vitesse de variation non contrôlée
Caractéristique de l'aptitude de l'enceinte à passer d'une valeur d’un ou de plusieurs paramètres à une autre dans un intervalle de temps sans que celui-ci fasse l’objet d’une consigne autre que celle de la valeur finale du paramètre.
8.4.2.2. Vitesse de variation contrôlée
Caractéristique de l'aptitude de l'enceinte à passer d'une valeur d’un ou de plusieurs paramètres à une autre dans un intervalle de temps programmé (par une vitesse de variation ou par un intervalle de temps et un écart de température ou d’hygrométrie).
8.4.2.3. Dépassement transitoire
Différence entre la valeur extrême indiquée en régime transitoire et la valeur indiquée en réponse à un échelon spécifié de la grandeur mesurée
8.4.2.4. Temps de récupération
Le temps de récupération est la durée nécessaire pour que l'environnement retrouve les valeurs
d'environnement en régime établi ou dans l’intervalle des EMT après un événement tel que
ouverture de porte, coupure de courant, etc. (l'enceinte étant dans les conditions de
caractérisation).
8.5. Estimation des incertitudes de mesure
Un résultat de mesure est accompagné de l’unité et de l’incertitude de mesure, qui indique le
degré de connaissance de la grandeur mesurée.
Les incertitudes proviennent de l’identification et de la quantification de l’ensemble des facteurs
susceptibles d’influencer le résultat du mesurage. (cf. §9.2 du LAB REF 02).
Ce chapitre concernant l’estimation des incertitudes s'inspire du "Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure" (Guide ISO ou Norme fondamentale NF ENV 13005 dite « GUM »), des
documents FD X 07-028 pour la température et FD X 15-120 pour l'humidité. Elle n'exclut pas
l'application formelle desdits documents de référence. De la même manière, les laboratoires peuvent
adopter la démarche présentée dans le document EA 4-02 et ses compléments (exemples).
Incertitudes liées aux instruments de mesure
Les méthodes d’estimation sont décrites en détail dans les normes et guides techniques
d’accréditation correspondants :
- Température : norme FD X 07-028 et guide COFRAC LAB GTA 08.
- Humidité : norme FD X 15-120 et guide COFRAC LAB GTA 17.
Incertitude associée à l’équipement
Les méthodes d’évaluation des incertitudes de mesures associées à la caractérisation de
l’équipement (homogénéité, stabilité, 3-11 et FD V08 – 601.
) sont décrites dans les normes NF X15-140, NF EN 60068-
D’autres paramètres, tels que le rayonnement des parois, la vitesse d’air, le temps de réponse des capteurs ou encore la présence du spécimen, peuvent influencer la détermination des incertitudes associées à la caractérisation.
8.5.2.1. Effet conjugué de temps de réponse des capteurs et de la régulation de l’enceinte.
Les temps de réponse des capteurs et la non-synchronisation des mesures ont une influence en régime établi comme en régime transitoire.
En régime établi:
La détermination de l’amplitude de la régulation est affectée par le temps de réponse du capteur. Il est important que son temps de réponse soit adapté au phénomène à observer. (Voir §4.2 de la norme NF EN 60068-3-5 et §13 de la NFX 15-140)
Le temps de réponse du capteur de température doit être évalué afin de vérifier sa
compatibilité avec la vitesse de variation spécifiée de température. Le temps de réponse limite les
vitesses maximales mesurables par un laboratoire (à titre informatif, se référer à l’annexe 3 de la
norme FD V08-601 et la prescription ASTM E644).
Le temps de réponse en humidité relative est lié aux variations conjuguées de la température
et de l’humidité. L’appréciation de la variation peut se faire par une méthode directe (par exemple
en utilisant un hygromètre à variation d’impédance déterminant directement l’humidité relative).
Effet du rayonnement des parois
Le rayonnement des parois peut influencer à la fois les capteurs de température et les spécimens,
avec des effets différents selon leurs caractéristiques. Lorsqu’un objet est en équilibre thermique,
la somme des échanges de chaleur par conduction, par convection et par rayonnement est nulle.
La contribution du rayonnement à la température d'équilibre de l’objet dépend de la température
des parois de l’enceinte et de l’objet, des caractéristiques géométriques et de la nature des
matériaux constitutifs des parois de l'enceinte et de l’objet ainsi que de la position relative de l’objet
par rapport aux parois. Les capteurs de température et les spécimens étant des objets de
caractéristiques et de position différentes, l’influence du rayonnement sur chacun d’eux est
La norme NF EN 27726 doit être appliquée pour la description de la méthode et de
l'instrumentation utilisée pour la détermination de l’influence du rayonnement.
Effet de la vitesse de l'air
La vitesse de l'air peut influencer la réponse des capteurs de température et d’humidité, et modifier
le champ des températures autour du spécimen. C’est un paramètre complexe à mesurer qui
dépend notamment du taux d'occupation de l'enceinte et de la manière dont le volume est occupé.
Sa mesure en présence de spécimen est très difficile. En conséquence, il est préconisé d'effectuer la caractérisation en l'absence de spécimen. De plus, l'une des difficultés pour mesurer la vitesse
de l'air est d'en connaître au préalable la direction.
Les paramètres ci-après sont déterminés en chaque emplacement de mesure de la température sèche :
- vitesse maximale ;
- vitesse minimale.
En conséquence, la vitesse de circulation de l'air dans l'enceinte présente une incertitude importante et sa valeur n'est donnée qu'à titre indicatif.
8.5.3. Évaluation des incertitudes sur site
Il est recommandé que la procédure d'évaluation des incertitudes de mesures sur site et de leur dégradation en fonction de l'environnement soit fournie dans la documentation technique. Des exemples d’essais représentatifs de l’activité du laboratoire, dans le cadre du projet d’accréditation, sont souhaités.
8.5.4. Présentation du bilan des incertitudes
Il convient que le laboratoire fasse apparaître, pour chaque méthode, dans la documentation technique :
- la liste des composantes d’incertitude identifiées (même celles qui seront estimées
négligeables ultérieurement) et le modèle de mesure au sens du document EA 4-02;
la méthode employée pour affecter une valeur à chacune des composantes. Si l’explication
nécessite un développement important, il peut être renvoyé en annexe de la documentation
des exemples sont présentés dans la norme NF EN 60068-3-11 chapitres 9 et 10.
8.6. Déclaration de conformité et modification du paramétrage de l’installation
La vérification a pour objet de comparer les résultats obtenus lors de la
caractérisation avec des spécifications de l'enceinte et de conclure quant à la
conformité ou à la non-conformité de l'enceinte pour chacune des spécifications.
suivants (X air ) :
- température de l'air ;
- humidité relative de l'air ;
- vitesse de variation en température ;
- vitesse de l'air ;
- effet du rayonnement des parois.
Ces spécifications doivent être exprimées sous la forme d'EMT (voir paragraphe 3.24
de la NF X 15-140).
Dans le cas où le statut de l’installation est non conforme, les éléments permettant la mise en
conformité (réglage de consigne, modification du volume de travail, etc.) doivent être consignés
par écrit et les actions menées doivent être validées par l’utilisateur.
Note : Suite à une déclaration de non-conformité, l’enceinte peut être déclarée « conforme après intervention » ; ceci implique un nouvel essai de vérification satisfaisant, après intervention (réglage de consigne, diminution de l’espace de travail …).
8.6.2. Méthode de vérification d’une enceinte adaptée à la norme NF EN 60068-3-11
La Norme NF EN 60068-3-11 traite de façon très sommaire la vérification d’une enceinte climatique (chapitre 5 :Tolérance), alors que pour la plus grande partie des essais réalisés sur site client, la revue de contrat est basée sur une vérification avec jugement de conformité. Cette partie est traitée au chapitre 15 de la norme NF X 15 -140 et dans le cadre des accréditations de laboratoires selon la normes NF EN 60068 – 3 – 5 (– 6), (-7 )et (–11) ; ce chapitre pourra être utilisé comme guide pour la vérification d’enceintes thermostatiques et climatiques, en prenant en compte les méthodes de calcul de l’incertitude associée à la température et l’humidité relative de
l’air de l’espace de travail, proposée, par exemple, dans la norme NF EN 60068-3-11.
8.6.3. Règles de conformité
Pour qu'une enceinte soit déclarée conforme, il faut que pour chaque paramètre spécifié, l'intervalle x mi – U j ; x mi + U j  constitué de la moyenne de toutes les valeurs enregistrées x j pour chaque capteur et son incertitude élargie U i associée, soit situé à l'intérieur de l'étendue des erreurs maximales tolérées (E.M.T.).
L'écart de consigne constaté entre la valeur xi, d'un paramètre de l'enceinte et la valeur désirée de ce paramètre est pris en compte quand il est significatif, en particulier si lx air - x désirée l > U
La correction de cet écart est effectuée en ajustant la valeur de consigne.
Dans le cadre d'une vérification, le temps de récupération est le temps mis pour le retour dans les
Figure 9 - Exemple: enceinte conforme
Incertitudes associées aux paramètres et à la valeur x
Les règles définies dans les différentes normes s'appliquent également pour une vérification.
8.6.5. Jugement
À l'issue de la vérification, un jugement est porté sur la conformité de l'enceinte. Elle est déclarée conforme :
- selon la NF X 15-140 : lorsque pour chaque capteur la moyenne x mj des n mesures
associées de l'incertitude Uj appartient à l'étendue des erreurs maximales tolérées.
N : (x mj ± U j )
(2 x EMT),
- selon la NF EN 60068-3-11 : lorsque la valeur de x air et sont incertitude élargie U Xair associée appartient à l'étendue des erreurs maximales tolérées
L'enceinte peut être :
(x air ± U Xair )
- conforme pour toutes les spécifications
La règle de conformité (paragraphe 15.2 de la NF X 15-140) est respectée pour tous les paramètres et valeurs spécifiés de l'espace de travail défini lors de la mise en place des capteurs.
- conforme après ajustage
La règle de conformité (paragraphe 15.2 de la NF X 15-140) est respectée pour tous les paramètres et valeurs spécifiés de l'espace de travail défini lors de la mise en place des capteurs, mais une correction des valeurs de consignes doit être effectuée systématiquement lors de
l'utilisation de l'enceinte.
conforme pour certaines spécifications et non conforme pour d'autres
La règle de conformité (paragraphe 15.2 de la NF X 15-140) n'est pas respectée pour certains des
paramètres et valeurs spécifiés (par exemple pour une température donnée).
La règle de conformité (paragraphe 15.2 de la NF X 15-140) n'est pas respectée pour l'ensemble
des paramètres et valeurs spécifiés de l'espace de travail.
Les non-conformités doivent être signalées à l'utilisateur, qui décidera éventuellement des actions à
mener sur l'enceinte : réglage de consigne, réduction de l'espace travail, ajustage, réparation,
réforme de l'enceinte.
9. FOURS
Le principe de caractérisation des fours est comparable à celui des enceintes thermostatiques,
avec toutefois des exigences spécifiques, décrites précisément dans les normes relatives au
La vérification sur site de fours peut être effectuée selon la liste non exhaustive suivante :
- L06-450 : Installation de traitement thermique
La présente norme expérimentale remplace la RF Aéro 901.20 pour tout ce qui concerne la
pyrométrie des installations de traitement thermique. Les recommandations de la RF Aéro 901.20 restent valides pour les autres sujets qu'elle traite.
- AMS2750 D: Aérospace Material Specification, pyrometry.
Dans le principe les normes NF X 15-140, NF EN 60068-3-5, NF EN 60068-3-6, NF EN 60068-3-7 et NF EN 60068-3-11 peuvent être adaptées à la caractérisation et vérification des fours.
9.2. Équipements soumis à essais
Les principaux types de fours caractérisés sont :
- les fours à moufle ;
- les fours à vide ;
- les fours à passage ;
- les fours à cloche ;
Les classes des fours sont fondées sur les exigences minimales d’uniformité de température dans l’espace et dans le temps. Les types d’instrumentation sont fondés sur le niveau requis pour contrôler, enregistrer ou indiquer la température recherchée (AMS 2750D) ou seulement sur le volume du four (L06-450 et AMS 2750 D). Les fréquences des contrôles d’uniformité de température dépendent de la classe du four et du type d’instrumentation associé. Il convient que la revue de contrat soit explicite sur ces éléments.
Cf chapitre 8.3.2
L’utilisation de couples thermoélectriques en métaux nobles est fortement recommandée à
Critères applicables aux instruments de mesure utilisés
Des prescriptions particulières relatives à l’utilisation des étalons de référence, étalons de travail et
instruments dédiés aux caractérisations sont définies dans la norme AMS 2750. Elles dépendent
du type de thermocouple et de la fréquence utilisation.
Les principales définitions des mesurandes sont disponibles dans les normes applicables dans le
domaine (Cf chapitre 8.1), et concernent en particulier l’exactitude de l’instrumentation en
température des fours caractérisés et l’homogénéité des températures à l’intérieur de l’espace de
Voir § 8.5.
Les déclarations de non conformité se font suivant la politique concernant les incertitudes définie dans le document Cofrac LAB REF 02 (§9.2.3.2) La conformité des fours peut être prononcée selon les normes en vigueur dans le domaine ou sur la base de spécification en accord avec le client. Par exemple, des classes sont définies dans les référentiels L06-450 et AMS2750D.
9.7. Archivage lié aux enregistrements électroniques
Des exigences particulières en matière de dématérialisation des données sont décrites dans le document AMS2750D.
10. BAINS THERMOSTATES
10.1. Domaine d’application
La caractérisation de bains thermostatés selon une méthode interne peut s’inspirer des normes utilisées pour la caractérisation des enceintes thermostatiques dans l’air.
Cependant, une adaptation directe de méthode peut s’avérer insuffisante. En effet, cette caractérisation spécifique dépend de la qualité métrologique des instruments utilisés, au regard des performances des bains (stabilité et homogénéité).
10.2. Équipements soumis à l’essai
Il s’agit principalement de bains chauffés ou refroidis à régulation en température utilisés comme
générateurs de conditionnement de produit dans des laboratoires d’essais, d’analyses ou
d’application industrielles (par exemple, conservation d’éprouvettes de béton ou mortier suivant
NF EN 12390-2). Ces bains peuvent être de volumes très variables (de quelques litres à plusieurs
Note : En raison de leurs caractéristiques de volume, de stabilité et d’homogénéité, ce document
ne s’applique pas aux bains thermostatés utilisés pour l’étalonnage par comparaison de capteurs
de température, et plus généralement pour les applications en laboratoire d’étalonnage.
Voir § 8.3.2.
Voir § 8.4
Le nombre de capteurs et leur emplacement devra être judicieusement choisi en fonction du
volume et de la technologie du bain (mode d’agitation ou de chauffage) de manière à observer les
gradients les plus forts dans l’espace de travail déterminé par l’utilisateur. Il convient que la revue
de contrat intègre ces éléments techniques. A titre d’exemple, on utilisera un minimum de 4 capteurs pour les petits volumes (5 à 40 litres environ). Au-delà, le nombre de capteur et la distance maximale entre capteur devront être adaptés au volume (ces informations seront spécifiées dans la revue de contrat). Des procédures devront être rédigées, pour les bains de forme standard, en précisant le nombre de capteurs utilisés, selon le volume, avec leur implantation dans l’espace de travail ; pour les cas plus complexes (très grands volumes, bains industriels à usage spécifique,…), la méthode de caractérisation sera précisée lors de la revue de contrat.
10.7. Présentation des résultats
Sur le rapport d’essai, le laboratoire précisera les caractéristiques du fluide utilisé :
- Le niveau de remplissage.
11. PARTICIPATION AUX COMPARAISONS INTERLABORATOIRES
Conformément aux préconisations du § 5.9 de la NF EN ISO/CEI 17025, il convient que le laboratoire
participe périodiquement à des comparaisons interlaboratoires (même si celles-ci sont organisées par
lui-même) et exploite les résultats de celles-ci. S’il s’avère difficile de mettre en place une campagne
d’intercomparaison dans un des domaines, il convient de mettre en oeuvre d’autres moyens pour
assurer la qualité des résultats : comparaison bilatérale entre laboratoire, comparaison redondante en
interne (changement d’opérateur, de méthode, etc.).
Dans le cas d’une comparaison bilatérale, l’écart normalisé est déterminé en utilisant la formule
T(labo1
labo2)
U (labo1)
U (labo2)
U : Incertitude élargie des laboratoires (labo1 et labo2) réalisant la comparaison interlaboratoire.
n : Ecart normalisé
Pour que les résultats de la comparaison soient concluants, E
doit être inférieur à 1.
NB : Dans le cas d’une comparaison interne, les incertitudes prises en compte dans le calcul de
l’écart normalisé doivent tenir compte des corrélations.
12.1.1. Qualification du personnel
Il appartient au laboratoire de démontrer la compétence des opérateurs sur site, particulièrement en ce qui concerne l'interprétation du poids des grandeurs d'influence.
Pour ce faire, il est souhaitable qu’une procédure de qualification définissant les critères de validité soit définie et que les enregistrements relatifs à cette disposition soient conservés. Dans certains cas, une matrice de compétences distinguant le personnel qualifié pour réaliser des prestations sur site pourra être utilisée.
12.1.2. Surveillance de la qualification du personnel
Compte tenu de la spécificité des activités sur site, le laboratoire mettra en place un processus interne de surveillance technique (personnel, moyen, procédure, etc.) des prestations effectuées sur site.
12.2. Traçabilité des mesures sur site
12.2.1. Paramètres d’influence
Il convient que le laboratoire définisse le domaine des conditions ambiantes dans lesquelles les prestations peuvent êtres réalisées.
laboratoire propose le domaine des conditions ambiantes dans lequel il intervient et prouve qu'il a
possibilités de mesurer ces conditions ambiantes et qu'il a caractérisé son instrumentation sur
l'étendue des conditions d'ambiance revendiquée.
A titre d’exemple, ces paramètres peuvent être : la température, l'humidité, la pression
atmosphérique, la tension d'alimentation des équipements et tout autre paramètre susceptible
d'influencer le mesurage (pression, CEM, vibration, etc.).
L'influence des paramètres d’ambiance sur le comportement des instruments utilisés sur site doit
être prise en compte dans l'incertitude de mesure.
12.2.2. Moyens d'essai
Les instruments utilisés dans le cadre d'un essai sur site font l'objet d'une confirmation métrologique
(étalonnage périodique ou étalonnage avant et après une campagne sur site) avec émission d'un
certificat ou suivent une procédure de surveillance mise en place par le laboratoire.
Il est souhaitable que ces étalons soient repérés comme des étalons transportables sur site et que les
conditions particulières de transport soient décrites.
L’ensemble des informations contenues dans le rapport d'essai est décrit dans les paragraphes
5.10.1, 5.10.2 et 5.10.3 de la norme NF EN ISO/CEI 17025 et le paragraphe 9.2.2.1 du Lab Ref 02.
Les modalités d’usage de la marque Cofrac sont décrites dans le document Gen Ref 11.
Il est rappelé qu'une déclaration de conformité peut être incluse dans le rapport d'essai ou faire l'objet d'un document à part que l'on appelle constat ou rapport de vérification (cf. LAB Ref. 02).
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