Association Les Amis de la Mesure
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Introduction Partie I Partie II Partie III Partie IV Bonus Annexes

De Bellechasse à Douai en passant par Ivry-sur-Seine :

les laboratoires du SIM

Sommaire :

Nicole RENARD
Ingénieur divisionnaire de l'industrie et des mines

Introduction

La création des laboratoires est liée à celle de la commission de révision des étalons qui est développée dans l'article de Jean-Pierre Esmiol (Institution du service du matériel).

À leur création, les laboratoires ont été équipés d'instruments permettant l'étalonnage des étalons des bureaux du service des poids et mesures. À la fin des années soixante-dix, les fléaux à bras égaux ont été remplacés petit à petit, par des balances électroniques. En 1980, les laboratoires ont été agréés par le Bureau National de Métrologie dans les domaines des longueurs, des masses et des volumes et malgré deux déménagements, l'accréditation est toujours en vigueur.

Cette accréditation a permis aux laboratoires de proposer leurs prestations aux industriels désireux de raccorder leurs matériels aux étalons nationaux. Enfin, nous avons profité du déménagement à Ivry-sur-Seine pour remplacer le double décamètre par un système interférométrique.

Sans entrer dans les détails techniques, l'évolution des laboratoires est retracée ci-dessous à l'aide de photographies et accompagnée de quelques anecdotes concernant des prestations un peu particulières qui nous ont été demandées.

Laboratoire « longueur »

Équipement du laboratoire en 1932 dans le sous-sol du 66, rue de Bellechasse à Paris (7e)


Le banc d'étalonnage des rubans comportait un étalon de référence auquel on comparait les rubans à étalonner, à l'aide d'une lunette.


La base d'étalonnage des fils géodésiques permettait d'étalonner des fils en libre suspension de 4, 8, 12 et 24 mètres.

Le laboratoire était situé en sous-sol.

Équipement du laboratoire à partir de 1982 au 17, rue des Péniches à Ivry-sur-Seine.

Le domaine d'agrément allait de 10 centimètres à 200 mètres.


Ce banc d'étalonnage a une longueur de 25,40 mètres et est composé de six poutres en granit pesant au total environ 15 tonnes.

Il permet l'étalonnage par interférométrie laser de mesures de longueur à plat ou en libre suspension. La mesure de la température se fait par l'intermédiaire de 12 sondes en platine (100 ohms à 0 °C); la pression atmosphérique est mesurée par l'intermédiaire d'un manomètre électronique; l'humidité relative de l'air est mesurée par l'intermédiaire d'un hygromètre électronique. L'ensemble de ces paramètres sont reliés à un système d'acquisition de données, lui-même connecté à un micro-ordinateur.


Les mesures se font automatiquement: des moteurs pilotés par le micro-ordinateur positionnent le chariot porteur d'une caméra CCD (charge coupled device). La détermination de l'axe du repère à étalonner se fait par une analyse d'image très fine.

Les différents éléments nécessaires à l'édition des mesures sont stockés, ce qui permet l'impression automatique du certificat d'étalonnage.

Laboratoire « masse »

Équipement du laboratoire en 1932 dans le sous-sol du 66, rue de Bellechasse à Paris (7e)

Les balances de précision sont des fléaux à bras égaux installés en 1930 pour la révision des étalons et permettait des étalonnages de masses de 1 milligramme à 1 tonne.



Balances de portée 1 kilogramme et 20 grammes

Ce laboratoire (à l'exception de la balance de portée 1 tonne) se trouvait en sous-sol.

Équipement du laboratoire à partir de 1982 au 17, rue des Péniches à Ivry-sur-Seine

Le domaine d'agrément allait de 1 milligramme à 5 tonnes.

Les fléaux à bras égaux ont été progressivement remplacés par des balances électroniques équipées d'automates de chargement.



Balances de portée 1 kilogrammes et 20 kilogrammes.

Les laboratoires climatisés étaient situés en sous-sol (pour les masses de 1 milligramme à 20 kilogrammes) et en rez-de-chaussée (pour les masses de valeurs nominales supérieures à 20 kilogrammes) et isolés des vibra- tions extérieures par des dalles flottantes. Chaque balance est équipée de sonde en platine (100 ohms à 0 °C) permettant de mesurer la température à proximité des poids à étalonner. La pression atmosphérique est mesurée par l'intermédiaire d'un manomètre électronique et l'humidité relative par un hygromètre électronique.

Laboratoire « volume »

Équipement du laboratoire en 1932 au 66, rue de Bellechasse à Paris (7e)


La photo ci-dessus présente les étalons en verre de 0,5 décilitre à 5 litres. Ce laboratoire se trouvait au rez-de-chaussée.


La photo ci-dessus présente l'étalonnage d'une jauge de 2000 litres au moyen d'une jauge de 100 litres. À coté de la jauge étalon de 100 litres se trouve l'étalon de 50 litres. Ces étalons étaient en acier et fixés au mur du bâtiment, à l'extérieur.

Équipement du laboratoire à partir de 1982 au 17, rue des Péniches à Ivry-sur-Seine

Le domaine d'agrément allait de 1 millilitre à 100 mètres cubes.

Les étalons en verre de 1930 furent remplacés par des étalons en acier inoxydable revêtus intérieurement de résine fluorocarbonée de type halar S+H. L'ensemble de ce matériel est équipé de sondes en platine (100 ohms à 0 °C) permettant de mesurer la température. La pression atmosphérique est mesurée par l'intermédiaire d'un manomètre électronique et l'humidité relative par un hygromètre électronique.


Les étalons en verre de 1930


La photo ci-dessus présente l'étalonnage d'une jauge de 5000 litres au moyen de la jauge étalon de 500 litres.

Arrivée à Douai en 1991


En 1991, les laboratoires d'Ivry-sur-Seine ont été transférés au département métrologie-qualité de l'école des mines de Douai où, depuis lors, leur activité et leur développement se poursuivent.

Le matériel qui était installé à Ivry a été entièrement transporté et installé à Douai :

  • L'équipement du laboratoire « masse » de Douai a ainsi été complété;
  • Un laboratoire « grande longueur » a été créé et le « laboratoire dimensionnel » a bénéficié de l'arrivée d'un comparateur automatique de cales étalons;
  • Un laboratoire « volume » a été créé.

Bibliographie

  • La révision des étalons des bureaux de vérification en 1930-1935 Leur rénovation (1944).
  • Plaquette de présentation des laboratoires d'Ivry.
  • Cadrans solaires de Paris, éditions du CNRS, par Madame Andrée Gotteland.

Anecdotes

Étalonnage d'un somatomètre pour chien

À la suite d'un concours canin, une des propriétaires malheureuse s'est présentée rue de Bellechasse pour nous demander l'expertise de son somatomètre pour chien. En effet, son superbe caniche nain avait été jugé trop grand et donc rejeté par le jury. Nous avons donc examiné cet « instrument de mesure » qui avait du servir un très grand nombre de fois et était fortement usé à son extrémité (il manquait pratiquement 2 centimètres).

Notre interlocutrice est donc repartie fort dépitée mais certaine que son caniche était le plus beau des caniches nains.

Correspondance entre le système métrique et les anciennes mesures

À la demande de Monsieur Louis Marquet, nous avons reporté, sur un ruban de 50 mètres, les longueurs des 32 règles en laiton de la base de l'observatoire de Paris.

À l'origine, chaque règle en laiton (sauf la dernière qui était plus courte), fabriquée par Langlois, à la demande de L. Cassini, mesurait 3 pieds 0 pouce 8 lignes, soit 0,992 4 mètre.

Les repères tracés sur le ruban de 50 mètres ont été étalonnés par interférométrie laser et à quelques dixièmes de millimètres près, nous avons retrouvé la valeur théorique.

Questions subsidiaires de concours

Pesée d'une valise

Une personne souhaitant participer à un concours organisé par Air France nous a apporté une valise qu'elle venait d'acheter et qui, d'après elle, était la valise prise en photo et qui faisait l'objet de la question subsidiaire du concours.

Nous lui avons donc fourni un certificat d'étalonnage précisant la masse conventionnelle de cet objet. Peut être a-t-elle gagné le voyage grâce à cet étalonnage !

Pesée d'épingles de Christian Dior

« Quelle est la masse de ces épingles ? ».

Un huissier de justice est venu dans nos laboratoires avec 100 épingles utilisées dans les ateliers de couture de Christian Dior afin de les peser. Ce qui fut fait en ne gardant aucune trace du résultat et après avoir signé un engagement de ne pas participer au concours, malgré la présentation de notre commission qui garantit entre autre le secret professionnel.

Le plus délicat fut de compter les 100 petites épingles !

Bouteilles récipients-mesures

Une contestation entre un conditionneur de vin et un fabricant de bouteilles récipients-mesures nous a amené à faire l'expertise de 6 bouteilles de vin de Bordeaux. Ces bouteilles sont arrivées pleines et nous avons du les vider afin de les étalonner.

Pesée d'une bouteille d'huile

« Quel serait le poids de cette bouteille si elle était en or massif ? ».

Pour la question subsidiaire d'un concours, nous avons donc pesé une bouteille d'huile, remplie d'eau et fait les calculs afin d'en déterminer la masse si elle avait été en or massif.

Détermination du volume d'un réservoir de voiture partiellement rempli

Un véhicule neuf est arrivé dans les laboratoires avec un réservoir annexe sur le toit (le réservoir d'origine ne devait pas avoir été utilisé), puis une certaine quantité de carburant (dont le volume a été étalonné) a été déversé dans le réservoir du véhicule et une photo de la jauge du tableau de bord a été prise. Ceci a fait l'objet de la question subsidiaire d'un concours :

« Quelle est la quantité de carburant contenue dans le réservoir ? »