Radiométrie, l'importance de la précision des mesures
Le radiométrie est la science de la mesure de l’énergie lumineuse (rayonnement électromagnétique). Elle se distingue de la photométrie par le fait de s’appliquer à mesurer une grandeur physique sans prendre en compte la réponse de l’œil humain à cette grandeur.
Que ce soit pour mesurer des ultraviolets ou des infrarouge lointains, les mesures doivent être effectuées avec rigueur pour ne pas compromettre l’application.
C’est pourquoi il faut régulièrement étalonner ou calibrer les appareils avec des étalons de référence. Un instrument calibré est comparé à une référence nationale ou internationale (NIST, PTB, NPL, LNE, ISO 17025). Cela rend la mesure traçable, donc reconnue dans un cadre réglementaire, industriel ou scientifique.
Etalonner Vs Calibrer
Calibrer ou étalonner : ce n’est pas la même chose.
| Étalonnage | Calibration | |
|---|---|---|
| But | Vérifier et documenter la précision de l’appareil. | Corriger l’instrument pour qu’il donne la bonne valeur. |
| Action sur l’appareil | Aucune modification (on constate seulement l’écart). | Modification active (réglage ou mise à jour des coefficients internes). |
| Résultat | Certificat d’étalonnage indiquant les erreurs et la traçabilité. | Appareil réglé avec certificat de calibration |
| Exemple | Référence à 1000 lux → l’appareil indique 950 lux → erreur notée -5 %. | Après calibration, l’appareil est ajusté pour afficher 1000 lux. |
| Avantages | Pas besoin de passer par le fournisseur, plus simple si on a une source de référence stable. | Remise aux valeurs usines de l’appareil, réparations possibles par le fournisseur. |
Avec le temps, même un radiomètre ou spectroradiomètre haut de gamme peut dériver. Résultat : des mesures moins précises, des décisions faussées… et potentiellement des non-conformités coûteuses.
Le bonne question à se poser n’est pas « dois-je calibrer mon appareil ? » mais plutôt « quand dois-je calibrer mon appareil ?«
Quels sont les éléments qui impliquent une déviation de la mesure dans un radiomètre ILT ?
Composants électriques et électroniques
La plupart des systèmes de mesure de la lumière comprennent :
- un boîtier de mesure (qui mesure un courant ou une tension),
- un capteur de lumière composé d’une photodiode, de filtres et d’une optique d’entrée.
Plus le domaine dynamique est large et la sensibilité élevée, plus l’appareil nécessitera des ajustements fréquents du zéro et une calibration électronique, surtout dans les gammes de sensibilité basses.
Les composants principaux (références de tension, résistances shunt, diviseurs d’entrée) peuvent devenir bruyants ou dériver avec le temps. La calibration permet de garantir que les faibles et fortes intensités lumineuses sont correctement mesurées et que la linéarité est maintenue.
Composants optiques
Les capteurs optiques sont souvent exposés à une grande variété de températures, d’intensités lumineuses et de spectres (UV à IR).
Ils peuvent :
- se salir, se décolorer, se détériorer ou subir une photodégradation,
- voir leurs filtres se délaminer ou changer de transmission,
- subir des dérives spectrales, entraînant des variations de lecture non liées directement aux changements réels du flux lumineux.
Quand effectuer une calibration ou un étalonnage ?
En raison de ces risques connus, la plupart des fabricants de radiomètres recommandent une calibration annuelle et définissent une tolérance de dérive acceptable durant ce cycle.
Les appareils trouvés dans les tolérances (ou avec peu/pas de dérive) peuvent prolonger leur intervalle de calibration.
Les appareils endommagés, usés ou hors tolérance doivent au contraire être soumis à un cycle de calibration plus court, cela signifie qu’un ou plusieurs élément extérieur (radiations, température, poussière..) perturbe ou dégrade l’appareil.
Calibrer votre radiomètre est indispensable, car la précision des mesures diminue avec le temps et peut finir par entraîner une condition hors tolérance. Cependant, pour de nombreuses applications, cette dérive reste mineure et, avec un entretien approprié et une bonne tenue des enregistrements, il est possible de définir et de maintenir un cycle de calibration efficace et efficient.
Pour déterminer le « quand », vous devez vous poser les questions suivantes :
- Effectuez-vous des mesures critiques ?
- Publiez-vous des données ?
- Résolvez-vous un problème qui affecte la qualité ou le rendement d’un produit ?
- Travaillez-vous sur une très large plage de sensibilités ?
- Travaillez-vous dans des environnements sévères qui augmentent le risque de dégradation ou de dommages ?
- Votre service qualité, une spécification client ou une exigence réglementaire vous impose-t-il une calibration à des intervalles précis et selon une norme particulière ?
Recommandation ILT
ILT recommande en général de commencer avec une calibration annuelle.
Ensuite, après analyse des changements observés ou en fonction de l’historique de produits similaires, le client peut choisir son propre intervalle adapté.
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