Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15 1. -----

Institut de métrologie tchèque
Okružní 31, 638 00 Brno
1. ------IND- 2015 0535 CZ- FR- ------ 20151007 --- --- PROJET
Note de synthèse pour la Commission européenne (ne fait pas partie du présent règlement)
Les radiomètres optiques d’une plage spectrale de 400 nm à 2 800 nm et le mesurage du rayonnement
d’une plage de 10 3 W/m2 à 102 W/m2 sont, en République tchèque, mis sur le marché et en service en
tant qu’instruments de mesure avec une approbation du type et de l’homologation initiale en vertu de
la loi nº 505/1990 coll., relative à la métrologie, telle qu’amendée. L’objet de cette disposition
notifiée est la réglementation nationale de la métrologie en approuvant le type et en homologuant les
instruments de mesure destinés à la mesure de la luminosité.
Cette disposition définit le niveau exigé en métrologie pour la reconnaissance des certificats relatifs à
l’approbation du type et l’homologation de l’instrument de mesure réalisés à l’étranger.
(Fin de la note de synthèse.)
Nº d’acte: 0313/001/15/Pos.
Affaire suivie par: M. Miroslav Pospíšil
Téléphone: +420 545 555 135, -131
L’institut de métrologie tchèque (ci-après désigné «ČMI») en qualité d’autorité juridiquement et
territorialement compétente pour établir les exigences métrologiques et techniques pour les
instruments de mesure définis et leurs essais lors de l’approbation de type et lors de la vérification de
l’instrument de mesure défini conformément aux dispositions de l’article 14, paragraphe 1 de la loi
nº 505/1990 du JO sur la métrologie, telle que modifiée en dernier lieu (ci-après dénommée «loi sur la
métrologie») et conformément aux dispositions de l’article 172 et suivants de la loi nº 500/2004 du JO,
code des procédures administratives, telle que modifiée en dernier lieu (ci-après dénommée «code des
procédures administratives»), a ouvert le 15.5.2015 une procédure administrative d’office
conformément aux dispositions de l’article 46 du code des procédures administratives et, sur le
fondement des pièces justificatives présentées, a publié la présente
I.
MESURE À CARACTÈRE GÉNÉRAL
Numéro: 0111-OOP-C046-15
Nº d’acte 0313/001/15/Pos.,
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
établissant les exigences métrologiques et techniques pour les instruments de mesure définis et
leurs essais lors de l’approbation du type et de l’homologation des instruments de mesure définis
que sont
«les radiomètres optiques d’une plage spectrale de 400 nm à 2 800 nm et le mesurage du
rayonnement d’une plage de 10-3 W · m-2 à 102 W · m-2»
1 Notions de base
Les termes et les définitions conformes au VIM et VIML1), ainsi que les termes et définitions
ultérieurement mentionnés, sont appliqués aux fins de cette disposition d’ordre général.
1.1
Radiomètre optique
Instrument de mesure des grandeurs caractérisant le rayonnement optique
1.2
Radiomètre à large bande
Radiomètre servant à mesurer les propriétés de l’énergie et du rendement du rayonnement optique
dans l’ensemble de la plage de mesure de 3 × 1011 Hz à 3 × 1016 Hz, ce qui correspond aux longueurs
d’onde soit de 1 × 10-8 m à 1 × 10-4 m comprenant le rayonnement ultraviolet (UV), visible et
infrarouge (IR)
1.3
Radiomètre filtré (intégral)
Radiomètre doté d’une réceptivité spectrale relative, adaptée à un spectre efficace (actinique) de
propriétés spécifiques. L’adaptation de la réceptivité spectrale relative peut être réalisée au moyen
d’un filtrage optique du rayonnement incident
1.4
Radiomètre UV
Radiomètre pour la mesure des propriétés de l’énergie et de rendement du rayonnement optique dans
une plage de 7,5 × 1014 Hz à 4 × 1014 Hz, ce qui correspond aux longueurs d’onde allant de 1 × 10-9 m
à 4 × 10-7 m dans la partie inférieure du spectre lumineux (sous couleur violette)
1.5 Caractéristiques de base des radiomètres optiques
1.5.1
Réceptivité R
Rapport de l’énergie du rayonnement optique à l’entrée du détecteur et du signal mesurable à sa sortie:
R
Y
X
soit
X énergie du rayonnement optique à l’entrée du détecteur,
Y signal mesurable à la sortie du détecteur
REMARQUE
La notion de réceptivité reflète la spécificité des radiomètres optiques et remplace la notion de
sensibilité, soit une notion générale de métrologie.
Le Vocabulaire international de métrologie – concepts fondamentaux et généraux et termes associés (VIM) et
le Vocabulaire international des termes de métrologie légale (VIML) font partie du recueil d’harmonisation
technique «Terminologie dans le domaine de la métrologie», accessible au public sur le site www.unmz.cz
1)
2
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
1.5.2
Réceptivité spectrale (monochromatique) R(λ)
est définie par la relation:
R ( ) 
Y
dY ( ) dY   Y d


 
dX ( ) X  d X  d X 
soit
X(λ) est le rayonnement dans l’intervalle spectral de 0 à λ et sa dérivation est la concentration
spectrale de l’énergie de rayonnement,
Y(λ)
est le signal dans l’intervalle spectral de 0 à λ et sa dérivation est le signal de la concentration
spectrale de l’énergie rayonnante
L’adaptation de la réceptivité spectrale relative du radiomètre filtré (soit intégral) est souvent réalisée
au moyen d’un filtrage optique adéquat du rayonnement incident.
1.5.3
Réceptivité spectrale relative r(λ)
Pour une longueur d’onde donnée 0 est définie comme suit
r   
R ( )
R ( 0 )
où  0 est la longueur d’onde de référence
REMARQUE
Dans le cas des détecteurs non linéaires, la réceptivité spectrale relative est définie comme le
rapport des réceptivités spectrales appartenant à la valeur constante du signal Y(λ) dans l’ensemble de la plage
spectrale considérée.
1.5.4
Linéarité
Propriété du détecteur sur la base de laquelle la grandeur de sortie est directement proportionnelle à la
grandeur d’entrée. Les écarts par rapport à la linéarité, soit la non-linéarité dans une plage donnée de
la grandeur d’entrée avec une valeur maximale de Xmax est décrite au moyen de la fonction
caractéristique:
X
Y
f L Y  
 max  1
Ymax
X
soit
Ymax
est la valeur maximale du signal à la sortie du détecteur, soit du radiomètre Y,
Xmax
est la valeur maximale de la grandeur d’entrée X
REMARQUE
Si le détecteur est déterminé par plusieurs plages avec différentes caractéristiques de nonlinéarité, par rapport à la linéarité de l’ensemble de la plage, la caractéristique considérée est égale à la valeur
maximale.
1.5.5
Actinite a(Z)
Sensibilité de la réceptivité intégrale par rapport au changement de la composition spectrale de la
grandeur d’entrée S(λ)
aZ  
 S    r    d   S    d
 S    d  S    r    d
Z
N
Z
N
soit
r(λ)
est la réceptivité relative,
3
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
N ou plutôt Z la composition spectrale du rayonnement de la source de référence ou plutôt inconnue
1.5.6
Efficacité quantique η
Rapport entre les actions élémentaires agissant sur le signal de sortie et le nombre de photons incidents
Dans le cas de détecteurs photoélectriques dont le signal de sortie est un courant électrique, l’efficacité
quantique est calculée à partir de la réceptivité spectrale pour une longueur d’onde donnée :
   
R  h  c


q
soit
h
est la constante de Planck,
c
est la vitesse de la lumière sous vide,
q
est la charge élémentaire.
REMARQUE
Si l’efficacité quantique s’applique aux photons incidents, il s’agit alors d’une efficacité
quantique externe η (λ). Si la valeur appliquée est le nombre de photons absorbés par le détecteur, il s’agit d’une
efficacité quantique interne ηt (λ).
1.5.7
Caractéristiques complémentaires des radiomètres optiques
Les radiomètres optiques sont, au sens de la définition générale de la réceptivité, également
caractérisés par d’autres paramètres qui affectent sa valeur:
–
effet de la température,
–
sensibilité directionnelle,
–
sensibilité à la polarisation
1.6 Caractéristiques spécifiques des radiomètres filtrés (intégraux)
Les radiomètres filtrés (intégraux) au regard de la définition 1.2 sont décrits par les caractéristiques
suivantes.
1.6.1
Réceptivité spectrale relative S*(λ)
Est déterminée par la fonction de pondération relative du spectre s(λ)u et prescrite dans l’ensemble de
la plage spectrale de la fonction de pondération du spectre dont le classement optimal devrait être un
pas de 1 nm
Si le pas du spectre est supérieur, il faut choisir une forme d’interpolation mathématique adéquate. La
comparaison de la fonction actuelle et de la fonction exigée, en tenant compte de la caractéristique
spectrale de la source utilisée lors du calibrage, est exprimée par la réceptivité spectrale relative
normalisée

S

S  s   d
   
 s 
 S  s   d
0
,k
u

0
,k
soit
Sλ,k
est la division spectrale de l’énergie dans le spectre de la source de calibrage,
s(λ)u
est la fonction de pondération du spectre caractérisant l’effet du rayonnement,
s(λ)
est la réceptivité spectrale relative du détecteur.
4
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
1.6.2
Coefficient spectral de correction
Il corrige les inadaptations de la réceptivité spectrale relative du détecteur utilisé par rapport à la
fonction de pondération prescrite
Si la division spectrale de l’énergie dans le spectre de la source de calibrage et de mesure est connue,
la réceptivité relative est définie comme suit


 S   s   d   S   s  d
aZ  
 S   s  d  S   s   d
,k
0
u
0


0
,k
0
,Z
,Z
u
soit
Sλ,k
est la division spectrale de l’énergie pour la source de calibrage,
Sλ,Z
est la division spectrale de l’énergie pour la source dans l’application donnée,
s(λ)u
est la fonction de pondération du spectre de l’effet,
s(λ)
est la réceptivité spectrale relative du détecteur.
La mesure de la source Z réalisée par le radiomètre, qui a été calibrée à l’aide de la source K, peut être
corrigée et la valeur corrigée est
Y
YZ
a Z 
soit
YZ
est la valeur mesurée pour la source,
Z a a(Z) est la réceptivité relative et sa valeur réciproque,
1/a(Z)
est le coefficient spectral correctif.
1.7
Erreur de base (de l’instrument de mesure)
Erreur de mesure de l’instrument de mesure avec un affichage numérique conçu sous conditions de
référence avant de commencer les essais relatifs à la comptabilité électromagnétique (EMC)
1.8
Erreur grave (lors des essais EMC)
État établi lors des essais EMC dans le cas où la différence entre l’erreur de mesure constatée au cours
des essais EMC et l’erreur de base (de l’instrument de mesure) est supérieure à 1/3 de l’erreur autorisée
la plus élevée du radiomètre optique à affichage numérique
2 Exigences métrologiques
2.1 Conditions de fonctionnement
Les conditions de fonctionnement sont déterminées par le fabricant du radiomètre optique.
2.2 Plage de mesure
Les radiomètres à bande large sont dotés d’une plage de mesure du rayonnement optique de
3 × 1011 Hz à 3 × 1016 Hz.
Les radiomètres à infrarouge ont une plage de mesure du rayonnement optique de 7,5 × 1014 Hz à
1,5 × 1015 Hz. Cela correspond à des longueurs d’onde de 2 × 10-7 à 4 × 10-7m.
Les radiomètres filtrés (intégraux) ont une largeur variable de la plage de mesure en fonction du
spectre actinique spécifique du radiomètre.
5
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
2.3 Précision
Les exigences relatives à la précision des radiomètres optiques sont définies par le fabricant en
fonction de leurs applications spécifiques, voire la fonction actinique spécifique.
2.4 Réceptivité spectrale
2.4.1
Le fabricant doit spécifier la réceptivité spectrale pour l’ensemble de la plage de mesure.
2.4.2 Si le radiomètre à large bande est basé sur l’application des détecteurs photoélectriques, dont
le signal de sortie est le courant électrique, la réceptivité spectrale du radiomètre peut être quantifiée
comme efficacité quantique pour une longueur d’onde donnée  calculée à partir de la réceptivité
spectrale.
2.4.3 En ce qui concerne les radiomètres filtrés, le fabricant doit spécifier l’adaptation de la
réceptivité spectrale s(λ) de la fonction correspondante de pondération du spectre s(λ)u dans l’ensemble
de la plage de mesure.
Cette réceptivité doit être spécifiée dans l’ensemble de la plage spectrale de la fonction prescrite de
pondération du spectre qui devrait être classifiée de manière optimale avec un pas de 1 nm. Si le pas
du spectre est supérieur, il faut choisir une forme d’interpolation mathématique adéquate.
L’inadaptation de la réceptivité spectrale relative du détecteur utilisé pour la fonction de pondération
prescrite peut être quantifiée sous forme de réceptivité spectrale normalisée ou sous la forme d’un
coefficient correctif spectral.
2.4.4 En ce qui concerne le radiomètre filtré intégral, le fabricant doit spécifier l’adaptation de la
réceptivité spectrale relative s(λ) du radiomètre de la correspondante fonction relative de pondération
du spectre.
2.4.5 Le fabricant doit spécifier l’actinite du radiomètre à large bande en fonction de la source de
référence du rayonnement en cas d’utilisation déclarée pour mesurer des sources spécifiques de
rayonnement.
2.4.6 Dans le cas d’une utilisation déclarée du radiomètre optique pour mesurer le rayonnement
optique de valeurs discrètes de longueurs d’onde (par exemple, un radiomètre à laser), le radiomètre
ne peut avoir une réceptivité spectrale déterminée que pour ces longueurs d’onde en question.
2.5 Linéarité
Le fabricant doit spécifier la linéarité du radiomètre optique dans la plage de mesure spécifiée.
REMARQUE
En cas d’utilisation d’un radiomètre optique pour mesurer les signaux variables dans le temps,
le fabricant doit aussi définir le temps de réaction et la plage de fréquence.
2.6 Caractéristiques complémentaires
2.6.1
Dépendance thermique
Le fabricant doit spécifier la dépendance thermique de l’instrument de mesure.
La mesure de la dépendance thermique est effectuée (sauf si indiqué autrement par le fabricant) en
comparant les données du radiomètre optique à une température de 23 °C et à une température de
35 °C.
2.6.2
Réceptivité directionnelle
Le fabricant doit spécifier la sensibilité directionnelle du radiomètre optique.
6
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
Il faut mesurer la différence entre la donnée du radiomètre optique lorsque l’angle du rayonnement
tombe sous un angle de β et la valeur mesurée lors de l’impact vertical, multipliée par la valeur cos β.
REMARQUE
Lors de la vérification des radiomètres optiques, on utilise toujours l’impact vertical, c’est pour
cette raison que l’effet de l’erreur directionnelle n’est pas appliqué. Mais en pratique, la lumière peut retomber
sur la surface active du capteur du radiomètre optique sous différents angles et donc, il faut quantifier cet effet.
2.6.3
Réceptivité polarisante
Si le radiomètre est éclairé linéairement par un rayonnement polarisé et l’angle azimutal de la
polarisation change, le détecteur sensible à la polarisation indique le changement du signal Y
conformément à ce changement d’angle azimutal de la polarisation. Si la valeur minimale et maximale
du signal Y est déterminée, la sensibilité de la polarisation est alors exprimée comme suit:
  
Ymax  Ymin
Ymax  Ymin
où ε est l’angle d’impact du rayonnement sur le détecteur.
3 Exigences techniques
3.1 De manière générale
Les parties élémentaires du radiomètre optique sont le détecteur de rayonnement optique et le
convertisseur qui transmet le signal du détecteur sur la grandeur mesurée caractérisant le rayonnement
tombant sur le détecteur.
Le radiomètre optique doit avoir une structure solide et doit être fabriqué à partir de matériaux
assurant une stabilité et une robustesse suffisantes pour pouvoir résister, sans interruption d’activité et
sans changement temporel indésiré, aux conditions ordinaires d’usage et à l’environnement auxquels
ils sont confrontés.
Pour augmenter la plage de mesure du radiomètre optique, il est possible d’utiliser des allonges à
filtres gris calibrés ou à écrans optico-mécaniques emboîtables à l’unité du détecteur du radiomètre.
La plage d’onde du radiomètre optique doit être déclarée.
Le radiomètre optique doit résister, pendant au moins 10 minutes, sans détérioration, 100 % des excès
de la plage de mesure et, constamment, 20 % de l’excès de la plage de mesure.
3.2 Détecteur du rayonnement optique
La conception du détecteur doit satisfaire aux exigences suivantes:
–
fixation simple et stable lors des mesures (filet de fixation ou surface plane),
–
doit être dotée d’une protection (pour protéger la surface optiquement active contre les
détériorations mécaniques),
–
indication inamovible de l’orientation du détecteur (uniquement pour les capteurs dépendants
de la polarisation),
–
indication de la fonction de températion du détecteur,
–
le câble d’alimentation du détecteur, s’il fait partie de l’équipement, ne peut faire obstacle à
une manipulation dans l’espace du détecteur au cours de la mesure,
–
fixation simple des allonges avec les filtres gris calibrés ou avec les écrans optico-mécaniques
(pour l’augmentation nécessaire de la plage de mesure des radiomètres optiques).
7
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
3.3 Dispositif d’affichage
Le dispositif d’affichage numérique doit se distinguer du détecteur optique. Les chiffres doivent être
d’une taille supérieure à 4 mm. Le réglage du zéro doit être possible pour le dispositif d’affichage.
3.4 Accessoires
Les accessoires des radiomètres optiques sont les suivants:
–
filtres optiques spéciaux ajustant l’actinite du détecteur,
–
écrans optiques,
–
thermocouples stables ajustant la température de travail du détecteur,
–
sources lumineuses spéciales avec sources stables nécessaires d’alimentation,
–
dispositif d’enregistrement pour les mesures à long terme sous forme continue (analogique) ou
numérique,
–
plage standard de données pour une gestion ultérieure des valeurs mesurées.
3.5 Logiciel
Dans le cas des radiomètres optiques à plage de données, le fabricant doit fournir, avec l’instrument de
mesure, un programme d’évaluation des données sur PC. Le logiciel doit être protégé contre les
influences accidentelles ou intentionnelles ainsi que contre les dommages et il doit correspondre au
mode d’emploi WELMEC 7.22).
3.6 Alimentation
Les radiomètres optiques peuvent être alimentés à partir du réseau au moyen d’un adaptateur ou d’une
source indépendante. L’alimentation à partir du réseau doit être réalisée au moyen d’un courant
alternatif UN dans les limites UN – 15 % à UN + 10 %, où UN est le courant nominal d’alimentation,
spécifié par le fabricant de l’instrument de mesure avec une fréquence de fN  2 %.
À des fins de référence, on utilisera une tension UN ± 2 % et une fréquence fN  0,4 %.
La source indépendante d’alimentation (soit la batterie) doit être caractérisée dans les spécifications du
fabricant. Le dispositif indicateur du radiomètre optique doit signaler le besoin d’un nouveau
rechargement d’une telle source ou son changement et se bloquer ou s’éteindre en cas de baisse de la
tension source sous les limites définies par le fabricant.
Dans le cas des radiomètres optiques à batterie, l’indication de l’état de la batterie doit être disponible.
3.7 Résistance contre les effets externes
3.7.1
Températures limites
Le radiomètre optique et toutes ses parties doivent résister aux températures limites de –30 °C à
+70 °C sans faire l’objet d’une détérioration ou d’une altération des propriétés métrologiques.
3.7.2
Degré de protection
Le degré de protection doit être d’au moins IP 40 ou supérieur pour les radiomètres optiques. À
l’exception des instruments de mesure conçus pour les mesures en laboratoire où l’accent est mis sur
la précision.
2)
WELMEC 7.2 Software Guide; ouvert au public sur www.welmec.org
8
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
3.8 Compatibilité électromagnétique (EMC)
Les radiomètres optiques ne peuvent être affectés par des interférences électromagnétiques ou
électriques; ou, du moins, ils doivent y régir d’une manière définie (par exemple, en signalant une
erreur, en bloquant la mesure, etc.). Ils ne doivent pas non plus émettre de champ électromagnétique
non désiré.
Une classe de milieux électromagnétiques E1 (soit de milieux résidentiels ou commerciaux ou des
milieux d’industrie légère) est définie pour tous les radiomètres optiques.
3.9 Résistance contre les manipulations non autorisées
Les radiomètres optiques ne peuvent être dotés de qualités qui faciliteraient une utilisation
frauduleuse; et la probabilité d’un usage accidentel et non intentionnel devrait être minime. Les
composants qui ne peuvent être démontés ou calibrés par l’utilisateur devraient être protégés en tant
que tels.
Les éléments réglables du radiomètre doivent être protégés de telle sorte à éviter, lors d’une
manutention ordinaire, une modification du réglage sans détérioration des marques officielles.
4 Marquage de l’instrument de mesure
4.1 De manière générale
Toutes les inscriptions et tous symboles doivent être, dans des conditions normales, facilement
visibles, lisibles et ineffaçables.
Chaque radiomètre optique devrait au moins être muni des données suivantes:
–
le nom du fabricant,
–
la désignation du type,
–
le numéro de fabrication de l’instrument de mesure et du détecteur s’ils sont amovibles,
–
la plage de mesure et l’unité de mesure utilisée,
–
l’alimentation électrique,
–
la marque de l’homologation du type.
4.2 Marquages officiels
L’instrument de mesure doit disposer d’emplacements appropriés, conceptuellement préparés, pour
poser la marque d’homologation du type et les marques officielles satisfaisant aux exigences
suivantes:
–
le marquage est situé sur une partie indivisible de l’instrument de mesure,
–
il ne couvre aucun autre marquage sur l’instrument de mesure,
–
un emplacement où l’étiquette ne peut être endommagée par un usage ordinaire de l’appareil.
Si le radiomètre optique est équipé d’une ouverture pour l’accès aux éléments de calibrage affectant
les paramètres de base de l’instrument de mesure, il doit être possible de couvrir cette ouverture en
collant une marque. De même, il doit être possible de couvrir, en collant une marque, au moins une vis
de la protection de l’appareil où l’accès aux éléments de calibrage serait possible une fois cette vis
retirée.
9
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
5 Homologation du type de l’instrument de mesure
5.1 De manière générale
La procédure d’homologation du type se compose des essais suivants:
–
inspection intérieure,
–
essai de préfonction,
–
essai de précision,
–
essai de linéarité,
–
essai de réceptivité spectrale,
–
essai de dépendance de température,
–
essai de dépendance directionnelle,
–
essais de résistance contre les effets externes:
–
–
–
essais de résistance contre les températures limites,
–
essai de protection contre l’infiltration de l’eau et des corps étrangers (degré de
protection),
essais de résistance contre les valeurs limites de la tension d’alimentation:
–
essai de résistance contre les valeurs limites de la tension alternative d’alimentation,
–
essai de résistance contre les changements de fréquence de la tension alternative,
–
essai de résistance contre les valeurs limites de la tension du courant continu,
essais de compatibilité électromagnétique (EMC):
–
essai de résistance contre le champ électromagnétique rayonné à hautes fréquences,
–
essai de résistance contre les décharges électrostatiques
10
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
5.2 Inspection extérieure
Lors de l’inspection extérieure du radiomètre optique, il faut évaluer:
–
l’intégralité des documents techniques prescrits,
–
la conformité des caractéristiques métrologiques et techniques spécifiées par le fabricant dans
les documents avec les exigences de cette convention mentionnées dans les chapitres 2, 3 et 4,
–
l’intégralité et l’état du radiomètre optique selon les documents techniques prescrits,
–
la conformité de la version du logiciel du radiomètre optique avec la version spécifiée par le
fabricant.
5.3 Essai de préfonction
Le radiomètre optique doit être placé dans un laboratoire où la température a été stabilisée
suffisamment longtemps avant de mesurer, et ce pour des raisons d’égalisation des températures.
Le détecteur du rayonnement optique doit être fixé dans le support du zéro optique et le dispositif
indicateur doit être placé en position prescrite.
Un contrôle sommaire de la fonction du radiomètre, en mesurant le fond clair dans un environnement
de laboratoire, doit être réalisé dans un laboratoire non occulté de radiométrie.
Une fois le détecteur occulté, il faut contrôler l’indication nulle de l’instrument de mesure, voire la
régler.
5.4 Essai de précision
5.4.1
Exigences de l’appareil d’essai
Lors de l’essai des radiomètres optiques, les instruments de mesure suivants, en assurant une
continuité métrologique, et d’autres accessoires sont nécessaires:
–
étalons de la réceptivité spectrale, détecteurs étalons avec valeurs calibrées de la réceptivité et
linéarité spectrales,
–
l’ensemble optique du double monochromateur avec une source correspondante de lumière
couvrant la plage spectrale donnée. Le monochromateur doit avoir une largeur réglable des
fentes d’entrée et de sortie avec la possibilité de régler la définition spectrale (1 à 15) nm.
L’échelle des longueurs d’onde du monochromateur doit être calibrée avec une incertitude
maximale élargie de ±0,2 nm dans l’ensemble de la plage spectrale considérée (pour k = 2). Le
degré de refoulement de l’effet de la lumière dispersée sur la réceptivité spectrale ne peut
dépasser la valeur 1 × 10-4 relativement,
–
l’ensemble d’affichage optique de réflexion ou de transmission assurant la formation du
faisceau de rayonnement de sortie du monochromateur,
–
table rotative avec un cadran goniométrique avec un quartier d’une valeur de 1°. La table doit
permettre de fixer la tête du détecteur du radiomètre pour les essais de sensibilité angulaire,
–
thermomètre à plage de mesure (15 – 40) °C,
–
compteur de photo-courant (nanoampermètre ou convertisseur de courant de tension) avec une
sensibilité et une impédance d’entrée adaptées aux paramètres des détecteurs étalons de la
réceptivité spectrale.
5.4.2
Assemblage de l’unité de mesure: les appareils
Il faut assembler les appareils de mesure et les appareils mesurés de manière à satisfaire aux exigences
indiquées au chapitre 2. Il faut, en même temps, veiller à placer les éléments actifs (capteurs) de
manière à éviter, au cours de la totalité de la mesure, le changement de leurs positions respectives
11
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
(localisation spatiale). La mesure en tant que telle des radiomètres optiques est réalisée au moyen d’un
radiomètre de référence sur double monochromateur avec une source correspondante de lumière
couvrant la plage spectrale donnée. Le monochromateur sert de source réglable de rayonnement quasi
monochromatique. Le rayonnement optique d’une longueur d’onde choisie est sous la forme d’un
faisceau optique alternativement appliqué sur la surface active du radiomètre optique homologué et du
radiomètre étalon. L’équipement du monochromateur se compose d’un monochromateur, d’une source
appropriée de lumière, d’une unité de mesure optico-mécanique placée sous la couverture
antilumineuse à la sortie du monochromateur, d’appareils de mesure et de direction et d’un ordinateur
équipé d’un logiciel approprié, d’un équipement. Le système est complété d’un écran de température
ambiante avec sauvegarde automatique des valeurs lors de la mesure. Tout le système est
complètement automatisé pour les longues tâches allant jusqu’à plusieurs heures.
5.4.3
Essai de précision
L’essai de précision du radiomètre optique est réalisé en comparant les signaux du détecteur de
référence et du détecteur testé. Le détecteur étalon et le détecteur testé se placent alternativement dans
le faisceau de mesure. Les niveaux du signal d’entrée s’enregistrent pour les deux détecteurs lors de
l’impact du faisceau optique et après son occultation. Le logiciel de direction de l’équipement réalise
des mesures automatiques et les enregistrements des résultats mesurés durant tout le processus de
mesure.
Les erreurs de mesure lors de l’essai ne peuvent dépasser les plus grandes erreurs autorisées spécifiées
par le fabricant.
5.5 Essai de la linéarité
L’essai de la linéarité des radiomètres optiques est effectué au moyen de la méthode de superposition
dans une plage d’exécution spécifiée par le fabricant. Il est éventuellement possible d’effectuer l’essai
par une comparaison directe avec le détecteur étalon de la linéarité sur plusieurs niveaux définis de
l’exécution optique.
Les erreurs de mesure lors de l’essai ne peuvent dépasser les plus grandes erreurs autorisées spécifiées
par le fabricant.
5.6 Essai de réceptivité spectrale
L’essai de réceptivité du radiomètre optique testé est à réaliser sur l’unité décrite au chapitre 5.4.3
selon la relation décrite au chapitre 1.5.1.
Ensuite, il faut déterminer le coefficient de correction comme le rapport entre la valeur du rendement
mesurée par le radiomètre optique étalon Pref et la valeur mesurée par le radiomètre testé PDUT.
CF 
Pref
PDUT
En multipliant la valeur mesurée par l’instrument de mesure testé par le coefficient correctif, on
obtient sa valeur corrigée.
Les erreurs de mesure lors de l’essai ne peuvent dépasser les plus grandes erreurs autorisées spécifiées
par le fabricant.
5.7 Essai de l’indépendance de la température
Le détecteur du rayonnement optique (capteur) est placé dans une chambre climatiquement
appropriée, située sur un chariot dans une chambre étanche à la lumière. Lorsque la température atteint
23 °C, un rayon du monochromateur (de la source correspondante du rayonnement) pénètre la
chambre étanche à la lumière fermée et la valeur du signal du détecteur est mesurée.
Ensuite, la température au sein de la chambre climatique est augmentée à 35 °C et après 30 minutes,
on fait de nouveau pénétrer le rayon du monochromateur sur le détecteur dans la chambre étanche à la
12
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
lumière. Les erreurs de mesure lors de l’essai ne peuvent dépasser les plus grandes erreurs autorisées
spécifiées par le fabricant.
5.8 Mesure de la dépendance directionnelle du radiomètre optique
Lors de cet essai, le capteur est préparé sur la table rotative sur le chariot dans la chambre étanche à la
lumière. Le capteur sera réglé de manière à ce que l’axe de la table rotative passe par le centre de la
surface sensible du capteur et soit perpendiculaire à l’axe optique du banc photométrique. La
dépendance directionnelle est mesurée dans une plage de 5° à 85° avec un pas de 5°, ou bien inférieur
en fonction des exigences du fabricant.
La dépendance directionnelle peut être mesurée de deux manières:
–
on réalise, en respectant une distance constante du détecteur par rapport à la source de
rayonnement, une mesure complète de la dépendance directionnelle en tournant le capteur,
–
on règle, en respectant un angle constant de β, les valeurs correspondantes de l’intensité de la
source en changeant l’aperture (l’écran) dans le chemin optique.
REMARQUE
Mesurer lorsqu'une distance constante est plus simple, mais des erreurs de linéarité de l’échelle
radiométrique du détecteur du rayonnement optique sont appliquées. Mesurer en utilisant une intensité variable
de la source élimine l’effet de la non-linéarité de l’échelle radiométrique sur les mesures réalisées.
Les erreurs de mesure lors de l’essai ne peuvent dépasser les plus grandes erreurs autorisées spécifiées
par le fabricant.
5.9 Essai de résistance contre les températures limites
L’ensemble du radiomètre optique à l’arrêt doit être placé dans la chambre climatique pendant trois
heures aux températures limite de –30 °C à +70 °C et lors d’une vitesse de changement de la
température de 1 °C/min lors du passage d’une température limite à l’autre. Cinq cycles sont à
effectuer.
Les changements d’apparence sont contrôlés immédiatement après la fin de l’essai. L’instrument de
mesure ne peut changer d’apparence, les matériaux et la surface ne peuvent être fissurés, dotés de
gonflement ou à la couleur altérée.
Deux heures après la fin de l’essai, le radiomètre optique doit être entièrement fonctionnel, sans
altération des qualités déclarées par le fabricant.
5.10 Essai de protection contre l’infiltration de l’eau et de corps étrangers (degré de
protection)
Lors de l’essai, on remet à l’épreuve l’instrument de mesure pour vérifier s’il satisfait au degré
spécifié de protection selon l’article 3.7.2.
REMARQUE
Par protection, on entend la protection de l’appareil en position de fonctionnement, y compris
les connecteurs (avec d’éventuelles fermetures, des joints ou d’autres accessoires).
5.11
Essai de résistance contre les valeurs limites de la tension d’alimentation
5.11.1 Essai de résistance contre les valeurs limites du courant alternatif d’alimentation
La résistance contre les valeurs limites du courant alternatif d’alimentation est testée sur le radiomètre
optique en état de marche en utilisant les valeurs limites de tension UN – 15 % a UN + 10 %, où UN est
la tension nominale d’alimentation, spécifiée par le fabricant de l’instrument de mesure. Si la source
de courant est déterminée dans la plage des valeurs de la tension nominale, l’essai est alors réalisé à la
tension la plus basse et plus élevée de la plage.
Les erreurs de mesure en utilisant les valeurs limites de la source de courant ne peuvent dépasser les
plus grandes erreurs autorisées spécifiées par le fabricant.
13
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
5.11.2 Essai de la résistance contre les changements de fréquence du courant alternatif
La résistance contre les changements de fréquence de la source de courant est testée sur le radiomètre
optique en état de marche en utilisant les fréquences limites fN ± 2 %, où fN est la fréquence nominale
de la source de courant.
Les erreurs de mesure en utilisant les valeurs limites de la source de courant ne peuvent dépasser les
plus grandes erreurs autorisées spécifiées par le fabricant.
5.11.3 Essai de la résistance contre les valeurs limites d’une source de courant continu
La résistance contre les valeurs limites de la source de courant continu est testée sur le radiomètre
optique en état de marche en utilisant les valeurs limites de tension Umin a Umax, où Umin a Umax sont les
valeurs limites de la source de courant spécifiées par le fabricant de l’instrument de mesure.
Les erreurs de mesure en utilisant les valeurs limites de la fréquence de la source de courant ne
peuvent dépasser les plus grandes erreurs autorisées spécifiées par le fabricant.
5.12
Essais de compatibilité électromagnétique (EMC)
5.12.1 Résistance contre les décharges électrostatiques
La résistance contre les décharges électrostatiques est testée sur le radiomètre optique en état de
marche prioritairement avec une tension de ±6 kV pour une décharge de contact et de ±8 kV pour une
décharge dans l’air, si la décharge de contact n’est pas disponible. Les décharges s’appliquent sur la
protection du radiomètre optique et dans les plaques de couplage à proximité du radiomètre optique.
Lors de cet essai, le radiomètre optique doit démontrer un fonctionnement normal dans les limites de
la plus grande erreur autorisée, spécifiée par le fabricant ou alors il doit détecter l’erreur grave et y
réagir de manière prédéfinie.
5.12.2 Résistance au champ électromagnétique irradié à haute fréquence
La résistance au champ électromagnétique irradié à haute fréquence est testée sur les radiomètres
optiques en état de marche dans ces bandes de fréquence et en utilisant les intensités suivantes du
champ d’essai:
–
fréquence 80 MHz à 800 MHz, intensité 3 V/m,
–
fréquence 800 MHz à 960 MHz, intensité 10 V/m,
–
fréquence 960 MHz à 1 400 MHz, intensité 3 V/m,
–
fréquence 1 400 MHz à 2 000 MHz, intensité 10 V/m.
Les valeurs d’intensité mentionnées du champ d’essai s’appliquent à la mesure sans modulation. Le
champ d’essai est modulé en amplitude avec une profondeur de 80 %, le signal modulaire se
caractérise par un cours sinusoïdale d’une fréquence modulaire de 1 kHz. Le pas de fréquence lors du
balayage de la fréquence du champ d’essai est inférieur ou égal à 1 %. L’arrêt temporisé pour chaque
fréquence ne peut être inférieur au temps nécessaire pour tester le radiomètre optique y compris ses
capacités à réagir aux troubles. Il ne peut en aucun cas être inférieur à 0,5 s. Le champ d’essai
s’applique à tous les côtés de la protection de l’appareil du radiomètre optique.
Au cours de cet essai, le radiomètre optique doit démontrer un fonctionnement normal dans les limites
de la plus grande erreur autorisée, déclarée par le fabricant ou il doit détecter l’erreur et y réagir en
suivant le mode défini.
6 Contrôle initial
6.1 Généralement
La procédure du contrôle initial se compose des essais suivants:
14
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
–
inspection visuelle,
–
essai de préfonction,
–
essai de précision,
–
essai de linéarité,
–
essai de réceptivité spectrale.
6.2 Inspection visuelle
Au cours de l’inspection visuelle, il faut contrôler si le radiomètre optique, soumis à l’essai, est
conforme au type homologué, y compris la version du logiciel. Il faut veiller au contrôle de
l’exactitude des marquages dans le sens de l’article 4.1 et à la lisibilité de ces derniers.
Il faut aussi contrôler si le radiomètre optique n’est pas mécaniquement endommagé et si, dans le cas
d’un radiomètre optique à écran électronique, tous les caractères sont visibles après connexion au
réseau.
Les radiomètres optiques qui ne sont pas conformes au type homologué et les radiomètres optiques
endommagés ne sont pas testés.
6.3 Essai de préfonction
L’essai de préfonction sera réalisé selon l’article 5.3.
6.4 Essai de précision
L’essai de précision sera réalisé selon l’article 5.4.
6.5 Essai de la linéarité
L’essai de la linéarité du radiomètre optique testé sera réalisé selon l’article 5.5
6.6 Essai de réceptivité spectrale
L’essai de la réceptivité spectrale du radiomètre optique testé sera réalisé selon l’article 5.6.
7 Homologation ultérieure
La procédure de l’homologation ultérieure est conforme à la procédure de l’homologation initiale
selon le chapitre 6.
8 Normes notifiées
Le ČMI annoncera, afin de spécifier les exigences métrologiques et techniques sur les instruments de
mesure et afin de spécifier les méthodes d’homologation des types et des vérifications, découlant de
cette disposition d’ordre générale, les normes techniques tchèques, les autres normes techniques ou les
documents techniques des organisations internationales voire étrangères ou d’autres documents
techniques contenant des exigences techniques plus détaillées (plus loin les «normes notifiées»). La
liste de ces normes notifiées et leur assignation à des mesures pertinentes seront annoncées par le ČMI
en même temps que la disposition d’ordre général, accessible au public (sur le site Internet
www.cmi.cz).
L’exécution des normes notifiées ou leur exécution partielle est considérée, au sens et aux conditions
définies par la disposition d’ordre général, comme l’exécution de ces exigences définies par cette
disposition à laquelle s’appliquent ces normes ou une partie de celle-ci.
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Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
II.
JUSTIFICATION
Le ČMI a émis conformément à l’article 14, paragraphe 1, lettre j) de la loi sur la métrologie à mettre
en œuvre l’article 6, paragraphe 1, article 9, paragraphe 1, article 9, paragraphe 9a, article 11a,
paragraphe 3, de la loi sur la métrologie cette disposition d’ordre général dans le cadre duquel sont
définies les exigences métrologiques et techniques sur les instruments de mesure définis et les essais
d’homologation du type et de contrôle de ces instruments de mesure définis.
L’avis nº 345/2002 coll., au vertu duquel sont définis les instruments de mesure pour le contrôle
obligatoire du type, conformément aux réglementations ultérieures, introduit à l’annexe liste des types
des instruments de mesure définis sous l’article 5.1.1 radiomètre optique pour une plage spectrale de
400 nm à 2 800 nm et le mesurage du rayonnement d’une plage de 10-3 W · m-2 à 102 W · m-2 entre les
instruments soumis à l’homologation du type et le contrôle des instruments de mesure définis.
Le ČMI met ainsi en œuvre l’article 6, paragraphe 1, article 9, paragraphe 1, article 9, paragraphe 9a,
article 11a, paragraphe 3 de la loi sur la métrologie pour ce type concret d’instrument de mesure , soit
le «radiomètre optique pour une plage spectrale de 400 nm à 800 nm et la mesurage du rayonnement
dans une plage de 10-3 W · m-2 à 102 W · m-2» et émet cette disposition d’ordre général en vertu de
laquelle sont déterminées les exigences métrologiques et techniques pour le radiomètre optique pour la
plage spectrale de 400 nm à 2 800 nm et le mesurage du rayonnement dans une plage de 10-3 W · m-2 à
102 W · m-2 ainsi que les essais lors de l’homologation du type et le contrôle de ces instruments de
mesure déterminés.
Cette réglementation (disposition d’ordre général) a été communiquée conformément à la directive du
Parlement et du Conseil européen 98/34/CE du 22 juin 1998 prévoyant une procédure d’information
dans le domaine des normes et réglementations techniques et des règles relatives aux services de la
société de l’information, en vigueur.
III.
AVERTISSEMENT
Aucun recours contre une mesure à caractère général ne peut être admis (article 173, paragraphe 2, du
code des procédures administratives).
En vertu des dispositions de l’article 172, paragraphe 5, du code des procédures administratives, les
décisions relatives aux objections ne sont susceptibles ni d’appel ni de recours.
La conformité de la mesure à caractère général avec la réglementation peut être évaluée lors d’une
procédure de réexamen en vertu des dispositions des articles 94 à 96 du code des procédures
administratives. Une partie peut introduire une demande de procédure de réexamen auprès de
l’autorité administrative ayant publié la présente mesure à caractère général. Si l’autorité
administrative ne considère pas les motifs pour ouvrir la procédure de réexamen comme suffisants,
elle le communique au demandeur dans les trente jours suivant le dépôt de la demande. Aux termes
des dispositions de l’article 174, paragraphe 2, du code des procédures administratives, une décision
d’ouverture de procédure de réexamen peut être rendue dans les trois ans suivant l’entrée en vigueur
de la mesure à caractère général.
16
Mesure à caractère général nº 0111-OOP-C046-15
IV.
ENTRÉE EN VIGUEUR
La présente mesure à caractère général entre en vigueur le quinzième jour à compter de sa publication
(article 24d de la loi sur la métrologie).
...…………………………..............
Pavel Klenovský
Directeur général
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