Les essais inter laboratoires en hydrométrie, méthodologie et cas d'applications

Hydrometric inter-laboratory tests, procedure and applications

¹ Irstea - UR HH - 5 rue de la Doua, 69626 Villeurbanne
guillaume.dramais@irstea.fr
² B. Blanquart, Conseil et formation en métrologie, 40 av. du Gal Leclerc 54600 Villers les Nancy
bertrand.blanquart@gmail.com
³ CNR, Laboratoire, Direction du Patrimoine Fluvial et Industriel, 1, rue de Chalon-sur-Saône 69007, Lyon
g.pierrefeu@cnr.tm.fr
⁴ EDF-DTG -DMM - 21 avenue de l'Europe, 38000 Grenoble, France
alexandre.hauet@edf.fr
⁵ ALTRAN pour CNR Laboratoire
karine-externe.pobanz@cnr.tm.fr

Résumé

En parallèle de la méthode de propagation des incertitudes, méthode de référence (GUM - Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure) qui nécessite de modéliser l'ensemble du processus de mesure, la méthode expérimentale des essais interlaboratoires présente un grand intérêt pour quantifier les incertitudes d'une méthode de mesure, dans des conditions données. Cette méthode, très utilisée dans certains domaines (chimie, biologie, essais mécaniques, etc.), est encadrée par des normes ISO compatibles avec le GUM décrivant la méthode de référence.

Ainsi, les comparaisons interlaboratoires hydrométriques permettent de quantifier l'incertitude résultant des erreurs de mesure qui s'expriment lors de la répétition de jaugeages simultanés par plusieurs équipes en conditions de répétabilité et de reproductibilité, et en particulier pour une plage de débit constant. Des formules simples permettent de quantifier, à partir des résultats expérimentaux de variance de répétabilité et de variance interlaboratoire, l'incertitude de la méthode de jaugeage testée, supposée non biaisée.

A partir d'exemples récents d'intercomparaisons de jaugeages ADCP, sur perche, par camion et par dilution, des recommandations générales sont proposées pour l'organisation d'intercomparaisons hydrométriques qui soient exploitables pour quantifier des incertitudes conformes aux textes de référence. La méthode normalisée des essais interlaboratoires améliore l'évaluation des incertitudes sur les techniques de jaugeage.

Abstract

In addition to the uncertainty propagation method provided by the GUM (Guide to the expression of uncertainty in measurement) witch requires the modelling of the measurement process, the inter-laboratory experimental method is a good solution to deal with the uncertainty of a measurement technique, in given conditions. This method is commonly frequently used in some fields (eg. in chemistry); it is managed with ISO standards and technical notes or specifications.

Thus, inter-laboratory comparisons in hydrometry allow the quantification of uncertainty due to errors that will be expressed in repeated simultaneous gauging operations. These repetitions have to be done by different teams, at the same time, in stable flow conditions, under repeatability and reproducibility conditions. Simple formulae with repeatability variance and the inter-laboratory variance results assessed to evaluate the gauging technique uncertainty, supposed to be unbiased. The bias or systematic error is linked to the gauging technique; it could be evaluated by comparison with an independent flow measurement technique with a known uncertainty.

In this study some suggestions are presented for the hydrometric inter-laboratory comparison organisation. These pieces of advice follow from recent inter-laboratory comparison with ADCP, current meter on wading rod or gauging van, and tracer dilution devices. The inter-laboratory comparison method is a standardised solution for improving the knowledge and the uncertainty evaluation of gauging techniques.