Instrumentation et Mesure

Page 1: Introduction

• Titre: Instrumentation

• Contexte: République Algérienne Démocratique et Populaire, Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

• Université: Ain Temouchent, Belhadj Bouchaib

• Faculté: Technologie, Département de Génie Mécanique

Page 2: Plan du Cours

• Chapitres:

  • Chapitre 1: Généralités sur les appareils de mesure

  • Chapitre 2: Mesure des pressions

  • Chapitre 3: Mesure des débits

  • Chapitre 4: Mesure de niveau

  • Chapitre 5: Mesure des températures

  • Chapitre 6: Capteurs

Page 3: But des Appareils de Mesure

• Objectif: Connaître les points d’une fabrication pour assurer qualité et rendement.

• Rôle:

  • Informations utiles pour contrôles.

  • Actions sur procédé pour garantir qualité et quantité des produits finis.

  • Bilans et rendements utilisés pour évaluer le coût et la rentabilité.

Page 4: Régulation Automatique

• Utilisation: Les appareils permettent de contrôler servomécanismes pour corriger le procédé de fabrication.

• Définition de la mesure: Expression d’une grandeur par un nombre et un symbole (exemples: 10 m, 7 m3/h).

Page 5: Méthodes de Mesure

• Types de méthodes:

  • Directe: Comparaison directe avec une grandeur connue (ex: mètre étalon).

  • Indirecte: Évaluation via une loi connue (ex: dilatation pour température).

Page 6: Méthode d'Opposition

• Caractéristique: Comparaison avec une grandeur connue jusqu'à nullification (ex: balance à double plateau).

• Remarque: La méthode d’opposition peut être directe ou indirecte.

Page 7: Fonctions d’un Appareil de Mesure

• Fonctions:

  • Indication: Mesure affichée par aiguille sur cadran.

  • Enregistrement: Inscription sur papier, incluant une variable (souvent le temps).

  • Intégration: Somme des mesures (ex: compteurs à eau, électricité).

Page 8: Autres Fonctions

• Signalisation: Signal sonore ou lumineux pour valeur critique.

• Régulation: Commande d'un servo-mécanisme pour ajustement des variables.

• Note: Un appareil peut cumuler plusieurs fonctions.

Page 9: Constitution d’un Appareil de Mesure

• Éléments:

  • Élément primaire: Sensible à l'énergie de la variable mesurée.

  • Élément secondaire: Transforme l'énergie en travail mécanique.

  • Élément final: Convertit la mesure en indication exploitable.

Page 10: Qualités d'un Appareil de Mesure

• Critères de qualité:

  • Étendue de mesure

  • Résolution

  • Sensibilité

  • Exactitude

  • Justesse

  • Fidélité

  • Précision

Page 11: Détails des Qualités

• Étendue de mesure: Valeurs pour lesquelles l'instrument fournit des mesures correctes.

• Résolution: Plus petite variation perceptible.

• Sensibilité: Réactivité du signal en fonction des variations d'entrée.

Page 12: Justesse, Exactitude et Fidélité

• Fidélité: Mesures proches mais fausses.

• Justesse: Mesures justes mais dispersées.

• Combiné: Un bon appareil présente des mesures justes et fidèles.

Page 13: Précision

• Définition: Capacité d'indiquer une valeur vraie avec un minimum d'erreur.

Page 14: Caractéristiques d’Étalonnage

• Critères:

  • Le zéro

  • L’échelle

  • Linéarité

Page 15: Métrologie

• Définition: Science de la mesure garantissant la fiabilité des processus de mesure.

• Mesurage: Ensemble d'opérations pour déterminer une grandeur physique.

Page 16: Valeur de Mesure et Incertitude

• Mesure: Comparaison pour évaluation d'une grandeur (ex: 3 m, 150 g).

• Incertitude: Mesure entourée d'erreur.

Page 17: Système d’Unités Internationales

• Grandeurs physiques fondamental: Longueur (m), Masse (kg), Temps (s), Courant électrique (A), Température (K), Quantité de matière (mol), Intensité lumineuse (cd).

Page 18: Grandeurs Dérivées

• Définition: Fonctions de grandeurs fondamentales.

• Exemples:

  • Vitesse = Distance / Temps

  • Force (Newton), Pression (Pascal), Énergie (Joule), Puissance (Watt).

• Autres systèmes d’unités: CGS, anglais.