Comparateurs de masse

1. Quelle est la définition d'un comparateur ?

Un comparateur de masse – ou balance-comparateur – est un instrument offrant une résolution et une répétabilité optimales, ce qui permet d'identifier les différences de masse les plus infimes. Alors que les modèles fonctionnant par substitution de masse pour la plage de mesure sont exclusivement utilisés pour l'étalonnage et la détermination de la masse, ceux de la gamme plage unique sont en revanche polyvalents et peuvent être utilisés pour la détermination du poids, mais aussi pour des applications de pesage générales, où de petits échantillons se mêlent aux charges de tare élevées et où un même procédé de pesage réunit petites et grandes quantités. Contactez votre représentant local METTLER TOLEDO pour bénéficier d'une consultation GWP Recommendation et connaître les modèles adaptés à vos besoins spécifiques.

2.  En quoi l'étalonnage de masse est-il si spécifique ?

Dans un procédé de pesage classique, la balance est étalonnée et chaque objet est pesé par rapport à 0 g, ce qui porte le nom de « pesage absolu ». Avec l'étalonnage de poids, qui est une méthode particulière de pesage différentiel, le point de référence n'est pas la balance-comparateur étalonnée, mais le poids de référence auquel le poids de contrôle est comparé. Le poids de référence doit au minimum appartenir à la classe de poids immédiatement supérieure à celle du poids de contrôle. Chacun des poids de référence est de nouveau étalonné par rapport à un autre poids de classe supérieure, ce qui assure une traçabilité par rapport au prototype national et au final, au prototype international du kilogramme, conservé au Bureau international des poids et mesures (BIPM), à Paris.

3. Pour quelles applications les comparateurs sont-ils conçus ?

Les comparateurs de masse sont principalement utilisés pour l'étalonnage de masse. Pour les poids de classe inférieure, en particulier ceux des classes M 1-3, F1 et F2, les comparateurs de masse manuels offrent des résultats suffisamment précis. En revanche, pour les poids de classe E1 ou E2, il est conseillé d'utiliser des comparateurs de masse robotisés ou automatisés, car l'incertitude de mesure est largement inférieure, ce qui est essentiellement lié à l'obsolescence due à l'influence des opérateurs. Les instituts nationaux de métrologie (NMI), qui s'efforcent en permanence d'établir des mesures avec un minimum d'incertitude, utilisent des comparateurs de masse sous vide ou sous pression constante, qui permettent de réaliser des mesures dans des conditions constantes. Il est ainsi possible d'éliminer des influences telles que l'altitude, la poussée d’Archimède ou les conditions météorologiques. Les instituts nationaux de métrologie et les centres de métrologie utilisent des comparateurs de masse pour mesurer les plus infimes variations de masse ou de force dans le cadre de leurs recherches scientifiques.

Hormis la métrologie, ces comparateurs sont utilisés dans d'autres secteurs où les performances d'une balance classique ne permettent pas de répondre aux besoins du client. Pour ces applications, les comparateurs sont appelés balances hautes performances.

Ces applications industrielles sont notamment les suivantes :

• Formulation – si les niveaux de tolérance sont faibles et que la plage de mesure sûre de la balance ne répond pas aux prérequis pour l'instrument
• Pesage différentiel – si la différence de masse est infime et qu'une balance ordinaire ne permet pas d'obtenir des résultats fiables
• Remplissage de gaz – de lourdes bouteilles de gaz sont remplies avec une petite quantité d'un précieux gaz de référence
• Érosion – les engrenages sont soumis à l'abrasion après que le moteur a tourné pendant une durée définie avec le lubrifiant étudié
• Mesures de force – mesures où une force exercée est compensée par la cellule de pesée

4. Quelle est la différence entre un comparateur de masse et une balance ?

Les comparateurs de masse présentent la même conception et reposent sur le même principe que les balances électroniques. Ce qui distingue les balances des comparateurs, ce sont les performances, notamment la précision d'affichage et la répétabilité.

• Balance de précision avec portée de 1 kg et précision d'affichage de 1 mg
• Comparateur de masse manuel / Balance hautes performances avec portée de 1 kg et précision d'affichage de 0,1 mg
• Comparateur de masse à plage de compensation électromagnétique de portée de 1 kg et précision d'affichage de 0,01 mg
• Comparateur de masse automatisé avec portée de 1 kg et précision d'affichage de 0,001 mg
• Comparateur de masse sous vide / pression constante avec portée de 1 kg et précision d'affichage de 0,0001 mg

Les balances de laboratoire traditionnelles sont classées en fonction de leurs propriétés principales : répétabilité (RP), excentration (EC), non-linéarité (NL) et sensibilité (SE). Dans la mesure où l'étalonnage de poids est soumis au pesage différentiel, les comparateurs de masse se caractérisent également par la répétabilité du pesage différentiel ABA (RP ABA).

5. Comment étalonner un comparateur de masse ?

Selon les réglementations, les comparateurs de masse utilisés pour l'étalonnage de masse n'ont pas besoin d'être étalonnés : c'est le poids de référence qui doit être étalonné. La traçabilité est ainsi assurée par rapport au BIPM et à la définition du kilogramme. Pour protéger votre investissement et bénéficier de performances de mesure constantes et durables, METTLER TOLEDO vous recommande de procéder régulièrement à des contrôles de maintenance préventive.

Lorsque des comparateurs de masse sont utilisés dans des applications autres que l'étalonnage de poids, il est indispensable d'appliquer les normes de qualité en vigueur pour les balances XPR-C, identiques à celles d'autres balances d'analyse ou de précision.