Métrologie en génie civil : Mesures des déplacements, déformations, forces, contraintes et pressions. Réalisé par : Sanaa Saoutarrih Nawfal Bouhout (2 GC4) Encadré par : Mr Lahlou Khalid

Introduction La métrologie est La science des mesures et ses applications. Connaitre une grandeur par un procédé : le mesurage. Le résultat obtenu est entaché d’une erreur. Objectif de la métrologie : Estimer les erreurs et calculer l’incertitude.

Plan Définitions Méthodes de mesure Mesure Erreurs, incertitudes et correction Mesure des déplacements et des déformations: Comparateur Jauge de déformation résistive Corrélation d’images numériques Les fissuromètres Extensomètres Inclinomètre Capteurs de tassements et de soulèvements. Mesure de force Mesure des contraintes Mesure de pression Bibliographie

Définitions Mesurande: grandeur que l’on cherche à mesurer Grandeur mesurable : s’il est possible de réaliser une opération définissant le rapport de deux grandeurs de cette espèce Mesurage : un processus consistant à obtenir expérimentalement une valeur que l’on peut raisonnablement attribuer à une grandeur Mesure : théorie et résultat du mesurage Grandeur repérable : pour laquelle on définit une relation d’ordre qui permet d’ordonner les objets selon cette grandeur

Mesure Méthodes de mesures : Principe d’une chaine de mesure: la valeur de la mesurande est fonction d’autres mesures par exemple la vitesse Mesure indirecte : la valeur de la mesurande est obtenue directement par lecture d’un appareil Mesure directe : Méthodes de mesures : Principe d’une chaine de mesure: Capteur Conditionneur de signaux Unité de visualisation Grandeur mesurée Mesure

Erreurs et incertitudes Ecart d’une mesure à la valeur vraie Erreur aléatoire Erreur systématique Erreur accidentelle Ecart probable d’une mesure donnée à une valeur supposée vraie Incertitude : Type A Type B

Correction Les erreurs systématiques Les erreurs aléatoires Répéter la mesure ou utiliser une autre méthode ou opérateur Les erreurs aléatoires Répéter la mesure ou améliorer la méthode ou le matériel Les erreurs accidentelles Répéter la mesure

Mesure des déplacements et déformations Les mesures de déformations et déplacements Essais au laboratoire après prélèvement d’échantillon intacts(ou non remaniés) Au sein du massif de sol, par un essai en place ou in situ

Mesure des déplacements-déformations Le comparateur : un appareil de mesure de longueur. Il n'indique pas une mesure absolue mais une mesure relative par rapport à un point de référence.

Mesure des déplacements-déformations Jauge de déformation résistive : La jauge est un capteur passif dont la résistance électrique varie avec la déformation d’une pièce sur laquelle elle est collée. La méthode la plus précise pour mesurer une variation de résistance consiste à placer la jauge dans un pont de Wheatstone

Mesure des déplacements-déformations Corrélation d’images numériques : Une technique expérimentale permettant de mesurer un champ de déplacement en comparant les photos numériques d’un objet avant et après déformation. Image déformée Image de référence

Mesure des déplacements-déformations Les fissuromètres : Un Fissuromètre est un instrument de mesure permettant la surveillance de l'activité des fissures sur les ouvrages de maçonnerie Fissuromètre triaxial mécanique Fissuromètre à corde vibrante

Mesure des déplacements-déformations Extensomètres Comme son nom l’indique, la fonction d’un extensomètre est la mesure d’extensions à l’axe longitudinal de l’instrument. A) Extensomètre à barre B)Extensomètre à fil C)Extensomètre à sonde

Mesure des déplacements-déformations Inclinomètre Un inclinomètre (ou clinomètre) est un capteur servant à mesurer des angles par rapport à la ligne d'horizon (ou horizontale) par exemple dans Construction de routes (inclinaison dans les courbes...). Boîtierd'inclinomètre standard Pendule

Mesure des déplacements-déformations Capteurs de tassements et de soulèvements Mesurer et contrôler le tassement du sol Cellules de tassement à débordement Cellule de tassement à corde vibrante Cellule de tassement à corde vibrante

Mesure de force Un capteur de force (ou d’effort) est un dispositif utilisé pour convertir une force (par exemple un poids) appliquée sur un objet en signal électrique. Le capteur est généralement construit en utilisant des jauges de déformation connectées en un pont approprié. Un amplificateur est normalement nécessaire pour lire le signal délivré par le transducteur. Capteur de force bouton et poutre Capteurs 3 axes Dynamomètre

Mesure des contraintes Mesures d’allongement: Schéma d'une jauge de déformation Vérins plats : Mesures par compensation des contraintes : Pour mesurer des contraintes dans des éléments de construction dans lesquels on n'a préalablement pas installé des capteurs de déformations ou des vérins plats 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 pression Dans les capteurs utilisés, l'effet de pression provoque la déformation d'une pièce mécanique généralement métallique. Capteur de pression piézoélectrique Capteur de pression à jauges de contrainte

Bibliographie http://www.gif-ettlingen.de http://www.metrologie-francaise.fr/fr/plus/lexique.asp http://btscira.perso.sfr.fr/page1/page24/page24.html http://patrick.kohl.pagesperso-orange.fr/metrologie/metro_1_1.htm http://mms2.ensmp.fr/mms_paris/experimental/polycop/caracterisation.pdf http://fr.itmsoil.com/ http://www.univ-brest.fr/lpo/instrumentation/04.htm