L'étalonnage EURAMET cg-18 des instruments de pesage expliqué

EURAMET cg-18 est le guide européen pour étalonner les balances et indiquer leurs erreurs avec une incertitude de mesure. Cet article explique les essais, l'incertitude, la différence avec la vérification légale et les points à prendre en compte à bord d'un navire. L'étalonnage, le réglage et la vérification en général sont traités dans étalonnage, vérification et revérification des balances marines. Cet article est une information générale, pas un conseil juridique ni un conseil en matière d'accréditation.

Ce qu'est EURAMET cg-18

EURAMET cg-18 est le guide d'étalonnage n° 18 d'EURAMET, l'Association européenne des instituts nationaux de métrologie : « Guidelines on the Calibration of Non-Automatic Weighing Instruments » (lignes directrices pour l'étalonnage des instruments de pesage à fonctionnement non automatique), version 4.0 (11/2015), rédigé par le comité technique Masse et grandeurs associées (TC-M) et répertorié sur la page des guides d'étalonnage d'EURAMET.

Il couvre l'étalonnage statique des balances à fonctionnement non automatique et à équilibre automatique : les mesures, le calcul des résultats, l'incertitude et le contenu du certificat. Il s'agit de recommandations et non d'une procédure obligatoire, rédigées pour que les résultats de différents laboratoires soient équivalents dans toute l'Europe. Il ne fixe aucune limite d'incertitude ; le laboratoire et le client conviennent de ce qui convient à l'usage. Les instruments automatiques tels que les calibreuses et les contrôleuses de poids n'en relèvent pas : ils relèvent de l'annexe VIII (MI-006) de la directive sur les instruments de mesure 2014/32/UE lorsque les États membres les prescrivent, et EURAMET publie le guide d'étalonnage n° 26 pour les instruments de pesage trieurs-étiqueteurs à fonctionnement automatique (version 2.0, 12/2024).

Ce que contrôle un étalonnage cg-18

Un étalonnage cg-18 comprend normalement trois essais : la répétabilité, les erreurs d'indication sur l'étendue de mesure et l'excentration. Il couvre l'étendue de zéro à la portée maximale, sauf si une étendue plus réduite ou des charges particulières sont convenues.

Essai	Ce qu'il montre	Comment il est réalisé (section 5)	Sur le certificat
Répétabilité	Dispersion lorsque la même charge est pesée à nouveau	Une charge, souvent entre la moitié et la totalité de la portée, placée au moins cinq fois (trois fois pour les charges de 100 kg et plus)	Écart-type d'une indication unique
Erreurs d'indication	Différence entre l'indication et la valeur de référence de la charge	Au moins cinq charges réparties sur l'étendue, par exemple zéro, un quart, la moitié, trois quarts et la totalité de la portée	Erreur par charge, ou courbe d'erreur, avec incertitude élargie
Excentration	Effet de la position de la charge	Environ un tiers de la portée ou plus, au centre et en quatre positions vers les coins	Résultat par position
Mesures auxiliaires	Effets de la poussée de l'air et de la convection	Température, pression ou altitude de l'air, température des poids	Conditions pendant l'étalonnage

La procédure doit ressembler à l'utilisation normale, par exemple des charges uniques ou une tare avec des contenants. La balance doit être propre, en bon état, mise en température, de niveau et chargée une fois avant les essais. La résolution de l'affichage limite le niveau d'incertitude atteignable ; voir portée et lisibilité.

L'incertitude de mesure en termes simples

L'incertitude de mesure est la marge autour d'une erreur mesurée dans laquelle l'erreur réelle est censée se trouver. Si un certificat indique une erreur de +4 g avec une incertitude élargie de 3 g à 20 kg, l'erreur réelle devrait se situer entre +1 g et +7 g.

Elle combine l'arrondi de l'affichage, la répétabilité, l'excentration et les poids d'essai eux-mêmes, y compris leur étalonnage, leur dérive, la poussée de l'air et la température. Le certificat indique une incertitude élargie : l'incertitude-type composée multipliée par un facteur d'élargissement. Conformément au Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure (JCGM 100:2008), le cg-18 demande une probabilité d'élargissement de 95,45 %, ce qui donne un facteur d'élargissement de 2 pour des estimations fiables à distribution normale. Les certificats indiquent donc généralement un facteur de 2 et une probabilité d'environ 95 %, et doivent justifier tout autre facteur.

L'incertitude lors de l'étalonnage n'est pas l'incertitude complète en utilisation quotidienne. La section 7.4 y ajoute des effets ultérieurs tels que les variations de température, la dérive depuis l'étalonnage, les opérations de tare, le fluage et les charges excentrées, et l'annexe G s'en sert pour définir un poids minimal : la plus petite charge qui satisfait encore une exactitude relative requise, par exemple 0,1 %.

Étalonnage et vérification légale

Un étalonnage cg-18 indique les erreurs et l'incertitude ; il ne décide pas si une balance est légalement acceptable. C'est le rôle de la vérification légale, par rapport aux erreurs maximales tolérées de l'OIML R 76-1 et, dans l'UE, de la directive NAWI 2014/31/UE.

Aspect	Étalonnage (EURAMET cg-18)	Vérification (NAWI 2014/31/UE, OIML R 76)
Question	Quelle est l'ampleur de chaque erreur, et avec quelle certitude ?	Les erreurs restent-elles dans les limites tolérées pour la classe ?
Base	Recommandations volontaires, laboratoires travaillant selon l'ISO/IEC 17025	Directive de l'UE, recommandation OIML, droit national
Résultat	Certificat avec erreurs et incertitude ; pas de verdict légal conforme ou non conforme	Conforme ou non conforme, avec marque, scellé ou certificat
Nécessaire pour	Systèmes qualité, audits, clients, recherche	Usages réglementés tels que les transactions commerciales
Intervalle	Choisi par l'utilisateur	Fixé au niveau national

Une balance étalonnée n'est pas automatiquement vérifiée, et une balance vérifiée ne comporte pas de déclaration d'incertitude. Une éventuelle déclaration de conformité à une spécification convenue avec le client est contractuelle ; ce n'est pas une marque de vérification. Le régime applicable est traité dans directives NAWI et MID expliquées et OIML R51 vs R76.

Traçabilité : de votre balance au kilogramme

La traçabilité signifie qu'un résultat est relié à l'unité SI de masse par une chaîne ininterrompue d'étalonnages, chacun avec une incertitude déclarée : d'un institut national de métrologie, en passant par les poids de référence d'un laboratoire, jusqu'aux poids posés sur votre plateforme.

• Poids : le cg-18 demande des poids étalons traçables dont la masse volumique, l'état de surface et les propriétés magnétiques conviennent ; les poids conformes à l'OIML R 111-1 satisfont à cette exigence, et leur exactitude doit être adaptée à l'échelon de la balance.
• Grandes plateformes : lorsque les poids étalons ne suffisent plus, par exemple à 3 000 kg, des charges de substitution sont admises, mais chaque étape augmente sensiblement l'incertitude.
• Accréditation : l'accréditation ISO/IEC 17025 démontre la compétence d'un laboratoire dans un périmètre défini ; les certificats accrédités mentionnent l'organisme d'accréditation et le numéro d'accréditation.

Quand un étalonnage cg-18 est nécessaire

Un étalonnage traçable vous est nécessaire lorsqu'un système qualité, un auditeur, un client ou un protocole de recherche demande la preuve que les résultats de pesage sont fiables.

• ISO 9001 : l'article 7.1.5.2 de l'ISO 9001:2015 exige un étalonnage ou une vérification à intervalles spécifiés par rapport à des étalons traçables lorsque la traçabilité des mesures est requise.
• Laboratoires BPL, BPF et ISO/IEC 17025 : registres d'étalonnage pour les balances qui influencent les résultats.
• Audits de sécurité des aliments : lorsque les poids des portions ou des emballages font partie d'un plan HACCP ou d'une spécification.
• Qualité interne : les chiffres de rendement et de surremplissage ne sont fiables que si la balance l'est.
• Recherche en mer : programmes d'échantillonnage qui exigent des poids documentés ; conservez les modifications d'étalonnage dans la piste d'audit, comme décrit dans enregistrement des données de pesage.

Pour les usages réglementés, l'étalonnage s'ajoute à la vérification légale ; il ne la remplace jamais.

Préparer un étalonnage et lire le certificat

Convenez du périmètre à l'avance et comparez le certificat à l'utilisation réelle de la balance.

1. Périmètre : étendue complète ou partielle, charges d'essai, et si une incertitude en utilisation ou un poids minimal est souhaité.
2. Utilisation : charges uniques, tare avec des contenants ou pesage soustractif depuis une trémie.
3. Réglage : les balances normalement réglées avant utilisation sont réglées avant l'étalonnage, sauf accord contraire ; demandez les résultats avant et après réglage.
4. Balance et poids : balance propre, de niveau et mise en température, suivi du zéro comme en utilisation normale, et manutention sûre des poids.

Le certificat doit indiquer le laboratoire et son éventuelle accréditation, l'instrument avec sa portée, son échelon et son lieu d'installation, la date, le site et les conditions, tout réglage effectué, les erreurs avec l'incertitude élargie et le facteur d'élargissement, la répétabilité, l'excentration et une déclaration de traçabilité. À votre charge habituelle, l'erreur augmentée de son incertitude doit rester faible par rapport à l'écart que vous pouvez accepter.

Étalonner une balance marine : en mer ou au port ?

Un étalonnage décrit la balance dans les conditions de l'étalonnage ; étalonnez donc une balance marine là où elle est utilisée et comme elle est utilisée, ou documentez ces conditions.

Le cg-18 indique que l'étalonnage est normalement réalisé sur le lieu d'utilisation, et que déplacer l'instrument ensuite peut invalider l'étalonnage en raison des différences de gravité et d'environnement et des contraintes de transport. Pour un navire, cela signifie :

• Étalonner la balance telle qu'installée : une balance étalonnée à terre puis réinstallée a été déplacée après l'étalonnage.
• Consigner les conditions : port ou position, état de la mer, température, et si le navire est à quai ou en route. Lors d'un étalonnage sur site, les vibrations et l'inclinaison de la plateforme font partie des résultats et de l'incertitude ; un étalonnage en route présente donc généralement plus de dispersion.
• Tenir compte de la gravité : la gravité varie d'environ 0,5 % entre l'équateur et les pôles ; voir gravité, latitude et étalonnage.

Un étalonnage à quai montre les performances de base de la balance installée, pas son comportement dans la houle. Des contrôles de routine avec des poids d'essai en mer, consignés avec l'état de la mer, comblent cette lacune, comme décrit dans le guide étalonnage et vérification.

L'approche de WPL

Chaque balance WPL, dans la gamme de pesage marin comme parmi les balances industrielles, peut être livrée en option avec un certificat d'étalonnage EURAMET cg-18. Pour l'étalonnage sur site et l'entretien, voir service ; lorsque vous demandez un devis, précisez l'étendue, les charges d'essai et le lieu d'utilisation. Les termes sont définis dans le glossaire, et les guides associés se trouvent sur le portail métrologie légale.