« La mesure est à la civilisation cognitive ce que l’extraction des matières premières était à la civilisation industrielle. » Thierry Gaudin, Conseil Général des Mines

Eléments de Métrologie en génie civil : Mesures de forces , pressions et contraintes Réalisé par El Moutaouakil Maha Farhane Hanane Encadré par : Mr Lahlou Khalid

Incertitude , types d’erreurs et moyens de correction Plan Métrologie Définitions Méthodes de mesures Incertitude , types d’erreurs et moyens de correction Mesures. Contraintes Forces Pression

Métrologie la science de la mesure associée à l’évaluation de son incertitude.

Métrologie Grandeur mesurée Mesurande Si on peut réaliser une opération qui définit le rapport de deux grandeurs d’une espèce Grandeur mesurable Mesurage Ensemble des opérations permettant de mesurer la mesurande . une( ou plusieurs) grandeurs qui modifie le résultats alors qu’elle ne fait pas l’objet du mesurage . Grandeurs d’influence

Métrologie Système de mesure Equipement Spécifier Procédure de la mesure Equipement Spécifier

Méthodes de mesure Directes Méthodes de mesure Indirectes Mesurande en fonction d’autres mesures (la concentration, la vitesse.) Mesurande obtenue directement par lecture sur l’appareil (la pesée, mesurer une distance.) Méthodes de mesure

Définition des caractéristiques Incertitude le manque de connaissance exacte de la valeur d’une mesurande Environnement Opérateur . Définition des caractéristiques . Montage de mesure Eléments de référence de l’équipement de mesure. Objet mesuré . Equipement de mesure. Procédures de mesure

Erreurs accidentelles Types d’erreurs Erreurs systématique Erreurs aléatoires Erreurs accidentelles La mesure est toujours entachée d’erreur= La valeur vraie est inconnaissable Correction

Instruments de mesure Justesse Répétabilité Résolution Exactitude reproductibilité Répétabilité Résolution Exactitude sensibilité Fidélité

Appareil exacte = Juste et fidèle Instruments de mesure Appareil exacte = Juste et fidèle

Moyens de correction

Les erreurs systématiques Les erreurs aléatoires Erreurs accidentelles Moyens de correction Les erreurs systématiques Les erreurs aléatoires Erreurs accidentelles Les plus difficiles à détecter. On les corrige en répétant la mesure avec un matériel différent ou en refaisant le calcul avec l’aide d’un autre opérateur ou avec une méthode différente. les plus fréquentes. Elles peuvent être seulement partiellement corrigées en perfectionnant le matériel ou la méthode analytique, et en répétant les mesures ou en augmentant la durée de l’observation. généralement évidentes car elles produisent des résultats éloignés de ce qui est attendu. Elles doivent être corrigées en repentant la mesure ou le calcul.

Mesures d’allongement Mesure de contrainte On mesure la déformation à l’aide d’une jauge de déformation . Moyennant le module de young E on déduit la contrainte Mesures d’allongement

Mesure de contrainte vérins hydrauliques plats noyés dans la masse Vérins plats vérins hydrauliques plats noyés dans la masse de béton Principe de fonctionnement : Constitué de tôles d’acier embouties réunies par une soudure, le vérin plat se gonfle sous l’action d’un fluide introduit sous pression et peut développer des efforts considérables. Haut de page 1. Ek > Eb Instrument de mesure plus rigide que le béton 2. Ek < Eb Instrument de mesure plus souple que le béton 3.Contraintes dans la coupe A-B

Mesure de contrainte les mesures par compensation de pressions Principe de fonctionnement : La mesure repose sur un relâchement artificiel de l'élément par une entaille réalisée à la scie à diamant, simultanément on mesure l'évolution de la déformation. Cette dernière est annulée par une pression de compensation, fournie par une installation de pressurisation adéquate. La contrainte exercée de cette façon devrait être théoriquement identique à la contrainte initiale. les mesures par compensation de pressions

Mesure de Force Capteur actif, utilisant le principe de la piézo-électricité, générant une quantité de charge en fonction de la force auquel il est soumis. La charge totale Q présente sur les armatures du capteur varie en fonction de la force . Capteurs piézoélectrique

Mesure de force Capteurs utilisant le principe de piézo-résistivité à base d'éléments résistifs ou semi-conducteur. Une déformation captée L/L entraine une variation de résistance R/R Conditionneurs : - Pont de Wheatstone (fréquent) - montage à source de courant (rare) Jauge de contrainte

Mesure de force Percuteurs capteurs de force capables de mesurer des forces jusqu’à 20 Kn. Mesure de force sur chaque pillier à partir de 8 jauges ( type semi-conducteurs ) Percuteurs

Mesure de pression Matériaux naturels poreux et et se déforment sous sollicitation méquanique , hydrique… Pression totale Si les porosités communicantes remplies de fluides (air+eau) Pression interstitielle Pression du squelette

Mesure de pression Pression totale Même principe : Capteurs hydrauliques Capteurs électroniques Même principe : Tarnssmission de pression par : - Membrane déformable. - Fluide incompressible Conversion de la pression en un signal exploitable diffère

Mesure de pression totale Capteurs hydrauliques EX : Cellule Glötzl Adaptée aux gros ouvrages

Mesure de pression Transmission de pression Membrane déformable fluide ( huile ou silicone) Capteur électrique Elément rigide Poutre avec jauge de déformation Disque ou tube contenant cordes vibrantes

Mesure de pression interstitielle Principe : niveau d’eau mesuré à l’aide d’un cable électrique vertical relié à une lampe Dès que l’électrode (incluse dans le corps de lestage ) atteint l’eau : circuit fermé et la lampe s’allume . Profondeur lue sur la graduation du câble vertical . Piézomètre

Mesure de pression interstitielle Capteur de pression

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