Métrologie - Étalonnage

Suite à la mise en place de l’HACCP les autocontrôles sont nombreux qui mettent en oeuvre un certain nombre d’appareils censés mesurer différents paramètres : balances, thermomètres, chronomètres, pH-mètres afin de vérifications et validations diverses.
Pour la salubrité ce sont surtout les thermomètres qui seront concernés.
Cette démarche est formalisée dans les normes ISO 9000 - 2000 : Chapitre 7 RÉALISATION DU PRODUIT

7-6 : MAÎTRISE DU DISPOSITIF DE MESURE ET DE SURVEILLANCE.

L’approche de cette démarche se fera içi en référence à la note de service DGAL/SDHA du 7 septembre 1998, ayant pour objet l’application de l’arrêté du 9 mai 1995 (p. 7).
Réflexions sur un appareil capable d’enregistrer la température dans un aliment.

Approche théorique

Il faut distinguer :

la résolution : finesse de lecture dont est capable le thermomètre.

C’est l’affichage
"Plus petite différence d’indication qui est perçue de manière significative" - Norme NF XO7-OO1.

l'exactitude : correspond à l’intervalle de lecture que le thermomètre est susceptible d’afficher pour une température réelle à mesurer donnée.

C’est la précision
"Aptitude d’un instrument de mesure à donner des réponses proches d’une vraie valeur " - Norme NF XO7-OO1.

Exemple et deux hypothèses

Un appareil de mesure a une résolution de 0,5°C, une exactitude de 1°C.
2 hypothèses :

on ne connaît pas la température réelle ("juste"), cas le plus fréquent.
on la connaît (pour information). Cette hypothèse est retenue dans la note de service DGAL/SDHA/N. 98-8143 du 7 septembre 1998 pour application de l’arrêté du 9 mai 1995 réglementant l’hygiène des aliments remis directement au consommateur.

Si l’on ne connaît pas la température réelle mais uniquement l’exactitude et la résolution d’affichage

Une résolution de 0,5°C et une exactitude de + ou - 1°C donne une incertitude globale de + ou - 1,5°C.
Pour une température affichée de 4,5°C l’intervalle de confiance est de 3°C, 6°C,
Ce à quoi il faut rajouter l’incertitude de la sonde,
Calcul de la chaîne de mesure :

On appréhende ces incertitudes par la loi "rectangle" :

en "majorant" : c’est la somme des deux.
en "minorant" : c’est la racine carrée de (Pa)2 + (Ps)2

majorant : 0,1 + 1 + 1,5 = 2,6°C.
minorant : racine de (0,1+1)2 + (1,5)2 = 1,86 °C.

En majorant, pour une température de 4,5°C l’intervalle de confiance est de 1,9°C, 7,1°C.
En minorant, l’intervalle de confiance est de 2,64°C, 6,36°C.

Incertitude(s) qu’il ne faut pas confondre avec les tolérances dues à une ou des situations particulières.

Pour une température réelle connue de 3,4°C. Hypothèse note de service.

Le thermomètre peut afficher de + 2°C à + 4,5°C.
Explications :

pour 3,4°C le thermomètre peut afficher 3°C ou 3,5°C (résolution),
pour 3°C affiché, - 1°C d’exactitude = 2°C valeur minimale,
pour 3,5°C affiché, + 1°C = 4,5°C valeur maximale.

On en déduit que l’erreur :

par excès est de 4,5°C - 3,4°C = + 1,1°C.
minorée est de 2°C - 3,4°C = - 1,4°C.

D’où l’intérêt de l’étalonnage.

Étalonnage des appareils

Méthodologie simplifiée de vérification (température "froide")

Mettre 2/3 de glace et 1/3 d’eau dans un sceau à glace. Attendre 5 minutes.
Plonger la sonde. Attendre 2 à 3 minutes.

La température doit s’afficher entre •1°C et +1°C. Si ce n’est pas le cas, l’écart calculé par rapport à 0°C, doit être notifié sur une étiquette collée sur le thermomètre.
Écart devant être pris en compte lors de tous vos contrôles.
Un étalonnage peut se réaliser auprès d’un laboratoire spécialisé qui donnera un écart dans une fourchette de températures. Par exemple un appareil sera déclaré fiable avec x degré correcteur pour la prise de température entre 0°C et 80°C.

Méthodologie simplifiée de vérification (température "chaude")

Faire bouillir de l’eau.
Plonger 3 thermomètres.
Lire les résultats.

On considèrera les résultats corrects si les écarts entre les 3 thermomètres ne sont pas supérieurs à + ou – 2 °C.
L’étalonnage est à réaliser environ 1 fois tous les 6 mois et systématiquement suite à un incident type choc par exemple.

Méthodologie recommandée (officielle)

Utile au moins à la réception d’un thermomètre neuf et ensuite au minimum une fois par an.

Un étalonnage peut se réaliser auprès d’un laboratoire spécialisé qui donnera un écart dans une fourchette de températures. Par exemple un appareil sera déclaré fiable avec x degré correcteur pour la prise de température entre 0°C et 80°C. L’écart doit être notifié sur une étiquette collée sur le thermomètre.

Écart devant être pris en compte lors de tous vos contrôles.

Résolution/exactitude/incertitude/tolérances/étalonnage

Tolérances : se fixent après avoir établi une valeur cible.

Par exemple la valeur cible pour une enceinte réfrigérée sera de + 2°C.

On établira une tolérance de 3° C en plus pour tenir compte du fait qu’en fin de service l’enceinte aura été ouverte plusieurs fois et pour de bonnes raisons. A l’inverse on n’accordera aucune tolérance lors de la prise de température le matin en début de journée de travail.