Vérification de l`exactitude d`un appareil de mesure de débit in situ à

Vérification de l’exactitude d’un système de mesure du débit ou du
volume d’eau in situ à l’aide d’un appareil étalon
Dans le contexte de la mesure du débit ou du volume d’eau en écoulement, on entend par
« appareil étalon » un appareil ou un dispositif de mesure de la vitesse, de la pression, de
l’intensité d’un courant électrique ou de tout autre paramètre dont la variation peut être
directement mise en corrélation avec le débit d’écoulement de l’eau. Sa valeur est
attribuée par comparaison avec un étalon primaire de la même grandeur. Il constitue donc
un étalon dit « secondaire ».
La présente méthode peut s’appliquer tant aux écoulements à surface libre qu’aux
écoulements sous pression.
Conditions d’application
Pour vérifier l’exactitude d’un système de mesure de débit ou de volume d’eau in situ à
l’aide d’un appareil étalon, les conditions suivantes doivent être respectées :
1- La marge d’erreur acceptable de l’appareil étalon doit être égale ou inférieure à
2,5 %.
2- L’exactitude de l’appareil étalon utilisé doit être équivalente ou supérieure à
l’exactitude nominale de l’équipement à vérifier.
3- L’appareil étalon doit avoir été préalablement étalonné (sur bancs d’essai ou au
moyen d’un étalonnage maison) dans des conditions comparables à celles où il est
utilisé lors de la validation de l’exactitude du système de mesure in situ. Les
paramètres à considérer diffèrent selon le type d’appareil de mesure utilisé. Par
exemple, la turbidité de l’eau affecte le débitmètre ultrasonique, mais pas le
débitmètre électromagnétique 1 . Généralement, les paramètres à considérer sont :
a. Le diamètre de la conduite ou la dimension du canal;
b. La vitesse d’écoulement;
c. Le débit minimum et maximum;
d. La pression;
e. Les propriétés de l’eau (turbidité, conductivité, température, etc.);
f. Le matériel et l’épaisseur de la conduite.
1
La plage admissible de variation des conditions ambiantes pour les mesurages d’essai des débitmètres
électromagnétiques est indiquée dans la norme ISO 9104.
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Les paramètres pertinents, appelés « grandeurs d’influence », doivent être mesurés
au moment des essais chez le client afin de pouvoir être comparés à ceux mesurés
sur le banc d’essai, qui est soumis aux conditions ambiantes de référence
(pression atmosphérique, température et humidité relative). Lorsqu’il existe des
différences entre les grandeurs d’influence mesurées sur banc d’essai et in situ,
des facteurs de correction peuvent être appliqués (ces facteurs peuvent provenir
d’abaques existants ou d’expérimentations sur bancs d’essai). Pour minimiser les
inconvénients associés aux grandeurs d’influence, le choix de l’appareil étalon
devrait toujours se porter sur celui dont les mesures sont affectées par le moins de
paramètres possible ou qui en subissent les effets les plus négligeables.
4- L’étalon primaire servant à étalonner l’appareil étalon doit être certifié, c’est-àdire lié à une référence nationale ou internationale. Dans le cas d’étalons
primaires de fabrication maison, la marge d’erreur maximale acceptable est fixée
à 1 %, cette marge devant être vérifiée par un laboratoire accrédité (conforme à la
norme ISO 17025).
5- L’étalonnage de l’appareil étalon doit se faire selon des procédures reconnues
telles que la norme ISO 4185 (méthode par pesée) et ISO 8316 (méthode par
jaugeage d’un réservoir volumétrique). Le degré d’incertitude de l’appareil étalon
doit apparaître dans le rapport d’étalonnage.
6- L’étendue de mesurage de l’appareil étalon et celle du système de mesure in situ
doivent être comparables.
7- L’installation de l’appareil étalon doit respecter toutes les exigences du fabricant.
Dans certains cas, l’ajout d’une conduite de dérivation peut s’avérer nécessaire.
8- L’appareil étalon doit être étalonné au moins une fois par année.
Procédure de vérification
1- Dans un premier temps, recueillir l’ensemble des données pertinentes qui
permettront de sélectionner l’appareil étalon approprié. Relever la marque et le
modèle de l’instrument de mesure du client afin de recueillir la documentation
technique qui le concerne et d’être en mesure de faire sur place les vérifications
d’installation nécessaires préalablement à la réalisation des essais de vérification.
2- Sélectionner un appareil étalon adapté au contexte qui existe chez le client
(configuration de l’installation, conditions normales d’écoulement, etc.).
3- Vérifier l’installation du système de mesure chez le client afin de s’assurer que
celle-ci est conforme aux prescriptions du fabricant. Appuyer les observations
rapportées par des photos ou des schémas. Annexer la liste de tous éléments
vérifiés au rapport (ex. : liste de contrôle).
Si des correctifs sont nécessaires pour conserver la méthode de vérification avec
l’appareil étalon, ceux-ci devront être notés dans le rapport et réalisés avant toute
opération de vérification subséquente.
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4- Installer l’appareil étalon, idéalement sur la même conduite que celle où se trouve
l’équipement à vérifier, ou sur une conduite de dérivation, en respectant les
prescriptions du fabricant.
5- Attendre que les appareils de mesure (appareil étalon et appareil à vérifier) se
stabilisent avant de commencer les essais (ex. : 15 minutes dans des conditions
environnantes stables). Noter dans le rapport la valeur des grandeurs d’influence
pouvant affecter les mesures (voir le point 3 de la section précédente
« Application »).
6- Mesurer le débit ou le volume pendant une période d’au moins 30 minutes pour
obtenir un échantillonnage représentatif des conditions habituelles d’écoulement.
Idéalement, faire l’essai sur trois niveaux de débits (30 minutes par niveau) qui
correspondent à la plage habituelle d’écoulement chez le client : débit moyen,
minimum (pas moins de 10 % du débit maximum) et maximum. Sinon, mesurer le
débit ou le volume observable au moment de la vérification. Au cours de chaque
essai, s’assurer que l’écoulement est permanent. Si l’appareil n’est muni que d’un
totalisateur de volumes, noter les volumes affichés au moins toutes les minutes
afin de connaître la variabilité de l’écoulement.
Dans le cas de conduites fermées, ces dernières doivent toujours être pleines et
sans bulles d’air ou de gaz. L’écoulement ne doit subir aucune fluctuation de
pression ou pulsation qui affecteraient le mesurage. Pour vérifier le « zéro » de
l’appareil de mesure soumis à la vérification, il faut arrêter l’écoulement tout en
laissant la conduite pleine d’eau.
7- Les résultats de débit ou de volume qui prévalent aux fins de vérification sont
ceux affichés par l’appareil de mesure in situ 2 . Si ce dernier est relié à un système
de transmission des données à distance, une vérification additionnelle doit être
effectuée lorsque possible afin de s’assurer qu’aucun biais n’apparaît dans la
transmission des données.
8- Pour chaque niveau de débit enregistré, calculer la moyenne des valeurs obtenues,
et ce, pour chaque appareil.
9- Calculer la marge d’erreur pour chaque niveau de débit. Cette marge correspond à
l’écart, en pourcentage, entre les résultats de l’équipement en place et ceux de
l’équipement étalon. Celle-ci se détermine comme suit :
% Erreur = [1 - (Qé.p.  Qé.é.] x 100
où :
Qé.p. : Débit moyen indiqué par l’équipement en place
Qé.é. : Débit moyen indiqué par l’équipement étalon
NOTE : Dans cette formule, le débit « Q » peut être remplacé par le volume
« V » cumulé sur la période de vérification (au moins 30 minutes).
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Si l’appareil en place n’est pas muni d’un afficheur (situation non souhaitable qui devrait être corrigée),
les données à vérifier sont celles du système d’acquisition de données à distance.
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10- Interpréter les résultats.
- Pour un résultat supérieur à la marge d’erreur acceptable 3 , procéder aux
correctifs adéquats ou recommander des correctifs au client. Les correctifs
mineurs tels que des ajustages de l’appareil devraient être apportés sans délai.
Les remplacements et réparations devraient être faits dans un délai
raisonnable. Dans tous les cas, la procédure de vérification doit être reprise.
- Si tous les résultats sont égaux ou inférieurs à la marge d’erreur
acceptable, le test confirme que l’appareil de mesure en place fournit des
indications suffisamment exactes du débit ou du volume réel.
3
La marge d’erreur acceptable est définie par l’organisme de contrôle notamment via un règlement,
des lignes directrices ou un acte statutaire. Elle représente la différence entre la valeur mesurée et la
valeur de référence. Si aucune marge d’erreur acceptable n’est associée à l’exigence de vérification, il
convient d’utiliser une valeur de 10 %.
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