Essais & Simulations n°109

Figures 3a et 3b
L'étalonnage peut corriger des inexactitudes mais non des imprécisions. La Figure 3a montre une forte exactitude mais une faible
précision. La Figure 3b montre une forte précision mais une faible exactitude.
risquer une contamination croisée. Dans les
figures 1 et 2, chacune des lignes du système
de sélection d’échantillonnage est équipée de
deux vannes de blocage et d’une vanne de
purge (vers l’évacuation) pour veiller à ce qu’une
seule ligne soit acheminée à la fois vers l’analyseur.
Au cours des années, les systèmes de
sélection d’échantillonnage ont évolué. S’ils utilisaient
auparavant des configurations à double
arrêt et purge avec composants conventionnels,
ils emploient à présent des systèmes modulaires
miniaturisés (Nouvelle initiative d’échantillonnage/capteur,
NeSSI, ANSI/ISA 76.00.02).
Les systèmes les plus efficaces garantissent
des temps de purge rapides, de faibles pressions
d’actionnement, une sécurité renforcée
ainsi que des capacités d’écoulement élevées
et une chute de pression uniforme d’une ligne
à l’autre pour des temps de livraison prévisibles
vers l’analyseur.
Un système de sélection d’échantillonnage offre
la meilleure garantie contre les éventuelles
fuites de fluide d’étalonnage dans une ligne.
Néanmoins, certains techniciens contournent
cet assemblage et introduisent le fluide d’étalonnage
aussi près que possible de l’analyseur
afin d’éviter de gaspiller ce fluide onéreux. Si
une seule vanne à boisseau sphérique est
utilisée (cf. figure 1), toute tentative de préserver
le gaz d’étalonnage peut alors conduire à des
lectures déformées de l’analyseur. Même si
l’analyseur est correctement étalonné, il existera
toujours un risque de fuite d’une faible
quantité de gaz d’étalonnage dans la ligne, suffisante
pour fausser les mesures.
Dans certaines applications, l’U.S. EPA exige
que le fluide d’étalonnage soit introduit de
manière anticipée dans le système d’échantillonnage,
habituellement à proximité de la
sonde. Parmi les raisons invoquées, citons le
fait que le fluide d’étalonnage doit être
soumis aux mêmes variables que la ligne
d’échantillonnage. Cela est tout à fait logique
et une telle configuration assure en outre une
estimation juste du temps nécessaire à un
échantillon pour passer de la sonde à l’analyseur.
Cette durée est souvent sous-estimée
ou reste inconnue.
Toutefois, une quantité relativement élevée de
fluide d’étalonnage est requise si la circulation
doit s’effectuer dans l’intégralité du système
d’échantillonnage. Il n’est ainsi pas étonnant
que bon nombre de sites ne puissent se
permettre de retenir cette option. Un bon
compromis consiste à injecter le fluide d’étalonnage
dans le système de sélection d’échantillonnage
en veillant à dédier une ligne au fluide.
Le fluide a ainsi toutes ses chances d’atteindre
l’analyseur sans être contaminé par les lignes
d’échantillonnage. En outre, lorsqu’il n’est pas
utilisé, deux vannes d’arrêt empêcheront qu’il
ne contamine les lignes d’échantillonnage.
Avec les plateformes modulaires miniaturisées,
la qualité de fluide d’étalonnage requise est
très minime.
Limites
de l’étalonnage
Pour étalonner de manière efficace un analyseur,
l’opérateur, le technicien ou l’ingénieur
doivent comprendre la théorie de l’étalonnage,
ce qu’ils peuvent ou pas corriger. Commençons
par expliquer la différence entre la précision
et l’exactitude. Prenons par exemple la cible
d’un tireur, qui constitue ici une bonne métaphore.
Dans la figure 3, le tireur a effectué une
série de tirs (en rouge) sur la cible. Du fait que
les tirs sont très proches les uns des autres
dans un groupe, nous pouvons dire à juste titre
que le tireur est précis. Néanmoins à plusieurs
reprises, il a atteint la cible en plein cœur. La
précision est assortie de résultats reproductibles.
Cependant, le tireur n’atteint pas le centre
de la cible et il n’est ainsi pas exact. S’il procède
à un ajustement et que tous ses tirs atteignent
le centre de la cible, il sera alors précis et exact.
Les mêmes termes s’appliquent aux analyseurs.
En premier lieu, un analyseur doit être précis.
Il doit générer des résultats reproductibles lorsqu’il
utilise une quantité connue de fluide d’étalonnage.
Si tel n’est pas le cas, l’analyseur
fonctionne mal ou le système ne permet pas de
conserver l’échantillon dans des conditions
constantes. L’étalonnage ne pourra pas corriger
cette imprécision.
Si l’analyseur produit des résultats cohérents mais
que ces résultats ne sont pas identiques à la
composition connue du fluide d’étalonnage, alors
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