23 janvier 2020

Le rappel de la chouette : la balance est un outil de précision ne pas négliger sa calibration !

La balance est un outil de mesure de précision. Qui dit précision dit calibrage précis pour obtenir des résultats de mesure fiables. Pour faire simple : cela ne sert pas à grand-chose de s’équiper d’une balance à 10-2 ou + si le calibrage de la balance n’est pas fait 1 à 2 fois par jour. – “Non ! Autant ?” On vous explique !

Dans un laboratoire, en pharmaceutique, en cosmétique ou en industrie, tout commence par une pesée. Dans la pharmaceutique les réglementations ont incité à une meilleure utilisation des balances et initié les laborantins à appréhender les enjeux d’une pesée. Mais dans beaucoup d’autres industries les pesées imprécises sont légion…

Pour démarrer sur de bonnes bases voici un léger rappel du fonctionnement d’une balance à jauges de contraintes. Essentiellement, il s’agit d’éléments métalliques attachés à une pellicule (un revêtement mince conduisant l’électricité). Quand un objet est placé sur la balance, la cellule de charge fléchit, ce qui modifie la résistance électrique. Le niveau de variation de la résistance électrique correspond à une variation de masse affichée sur l’écran de la balance.

Une cellule de charge est extrêmement sensible. La moindre déformation ou variation de température peut perturber l’étalonnage de la balance.

L’élément clé d’une balance (qui va aussi faire son prix) c’est donc la cellule de charge. Il en existe 2 grandes types :

Les cellules monobloc (Sartorius, Ohaus chez Labo and Co) : cette technologie garantit le niveau le plus élevé de précision et de reproductibilité. La cellule est taillée dans la masse pour éviter toutes les contraintes d’assemblage et assure une durabilité sans égale. Il y a fort à parier que pour une balance bien entretenue l’afficheur digital fera défaut avant la cellule monobloc. Le temps de stabilité de l’affichage est plus rapide qu’une cellule multibloc (de l’ordre de 2 à 3 secondes).

Multibloc (Kern, Adam chez Labo and Co) : une cellule de contrainte assemblée de plusieurs pièces. Une durée de vie plus courte mais s’il y a un pépin sur la cellule elle est réparable. La stabilité est quasi impossible à assurer et la maintenance va devenir impérative. Les assemblages mécaniques vont, au fur et à mesure de l’utilisation, se desserrer et fausser les données. Le temps de stabilité de l’affichage peut vite prendre 6 à 7 secondes pour des précisions 10-1 et plus.

Application : observation de l’impact du temps d’affichage sur la productivité d’un opérateur.

Données : un opérateur qui effectue 75 pesées par jour sur 200 jours par an. Soit 15 000 pesées à l’année.

Soit une différence de près de 17 heures entre les 2 cellules.

Après avoir sélectionné la balance qui correspond le mieux à son usage il faut impérativement la calibrer régulièrement. Très régulièrement. Comme expliqué ci-dessus les cellules sont très sensibles aux variations d’humidité et de température. Dans un laboratoire ces deux conditions peuvent évoluer plusieurs fois au cours d’une journée : il est donc impératif de calibrer la balance en permanence !

Le calibrage externe

Pour calibrer une balance on utilise un poids normé selon le poids de référence (grand K). Pour faire un calibrage on place la tare à 0 puis l’on utilise un poids qui représente ¾ de la portée max 3 pour 4 kilos. En fonction de la précision nécessaire il existe plusieurs classes de poids avec des niveaux de tolérance différents. Ces poids sont à faire contrôler tous les ans selon les réglementations.

Notre recommandation : le calibrage externe d’une balance est à faire au moins 2 fois par jour pour compenser les écarts de température et d’humidité dans une pièce au cours de la journée.

En complément : le calibrage interne

Le calibrage interne d’une balance ne peut être considéré comme suffisant car, par définition, il n’y a aucun contrôle possible et aucune méthode n’est normée. C’est avant tout une indication pour vérifier succinctement la justesse de la balance. En cas d’irrégularité flagrante de la balance (après un choc, un écart de température significatif…) le calibrage interne permettra d’identifier l’anomalie mais rien de plus.

Vous voilà armé pour choisir et surtout utiliser votre balance comme il se doit. Cela peut paraître fastidieux de calibrer ses balances plusieurs fois par jour mais, en fonction des produits manipulés et de leur coût de revient, cela peut vite représenter des économies significatives. Une variation de température de 2 à 3°C peut représenter à la sortie une marge d’erreur de 10% de + ou de – pour un composé… À réfléchir !

 

Sartorius SECURA 5102-1S

Balance analytique – SECURA 5102-1S
Portée : 5100 g – Précision : 0.01 g
Plateau : Ø 180 mm – Sortie mini USB
Calibration interne automatique IsoCal – Conforme BPL
Écran couleur tactile – Mise à niveau automatique

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Pioneer PX124 – OHAUS

Balance d’analyse Ohaus – Modèle PX124/E
Portée : 120 g – Précision : 0.1 mg
Plateau : Ø 90 mm – Sortie USB et RS232
Calibration interne

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