Mesurande

Définition

Un mesurande est une quantité qui doit être mesurée. La quantité est une mesure d'une entité physique en unités qui dépendent de la nature de cette entité. En métrologie, le mesurande est la grandeur que l'on cherche à mesurer. Il est une grandeur de la quantité physique de l'objet mesuré, ou une propriété qui est mesurée.

Mesurande et incertitudes :

Lorsque des mesurandes représentent une grandeur quantitative, il existe toujours une incertitude sur la valeur réelle.

Explications

Le mesurande permet de connaître, avec le titrant, la concentration d'analyte en métrologie chimique, la partie qui est quantifiée, après comparaison avec une norme (unité, étalon) qui fournit l'information requise.

Avec les éléments intangibles, l'analyte et le mesurande sont nécessaires pour la définition et la résolution du problème analytique.

En physique, le mesurande est la grandeur mesurée (température, pression, longueur, etc.) avec une évaluation par comparaison avec une autre.

Généralités et incertitude

En métrologie, une erreur de mesure est le résultat d'une mesure moins la valeur réelle du mesurande, et l'erreur relative est la relation entre l'erreur de mesure et une valeur vraie du mesurande (valeur du mesurande collecté dans le modèle). L'erreur relative est généralement exprimée également en pourcentage.

Le résultat de toute mesure n'est qu'une approximation ou une estimation de la valeur vraie de la grandeur mesurée - le mesurande.

La définition incomplète, la réalisation imparfaite, un échantillonnage non représentatif du mesurande conduisent à des incertitudes de mesures. Des variations des observations répétées du mesurande effectuées dans des conditions apparemment identiques doivent amener une réflexion.

Selon la norme ISO 5725–1, le terme général "précision" est utilisé pour décrire la proximité d'une mesure à la vraie valeur. Lorsque le terme est appliqué à un groupe de mesures sur le même mesurande, il implique une composante d'erreur aléatoire et une composante d'erreur systématique. Dans ce cas, la vérité est la proximité de la moyenne d'un groupe de mesures à la vraie valeur et la précision est la proximité du groupement parmi un groupe de résultats.

Exemple de mesurande avec un pesticide

⭐ Le premier principe de l'incertitude de mesure est : le mesurande doit être défini correctement et sans ambiguïté. L'importance de la définition du mesurande est expliquée sur un exemple de la détermination des pesticides dans les oranges.

Définir le mesurande dans le cas de la détermination des pesticides dans les oranges n'est pas trivial. D'une part, il est important de définir si le résultat est appliqué à une seule orange ou à quelques oranges prises comme échantillon ou si elle est appliquée à l'ensemble des oranges (l'ensemble de l'objet d'analyse, également appelé cible d'échantillonnage). D'autre part, les oranges ne sont pas homogènes. Les pesticides sont appliqués sur la surface orange, pas à l'intérieur. Dans le même temps, les pesticides peuvent diffuser de la peau d'orange à l'intérieur. Ainsi, un certain nombre de possibilités différentes existent : orange entière, peau entière, partie extérieure de la peau, seule chair orange.

En combinant tout ensemble, nous obtenons 8 possibilités, dans ce que nous pouvons déterminer exactement les pesticides. La mesure de la teneur en pesticides selon l'un ou l'autre de ces critères conduira à des résultats différents et mutuellement non comparables.

De plus, au lieu de définir le mesurande via la teneur totale en analyte dans l'échantillon (ou une partie de l'échantillon), il est souvent plus pratique de regarder seulement une partie de l'analyte.

Un bon exemple est la détermination du phosphore dans le sol. Bien qu'il soit possible de déterminer la teneur totale en phosphore dans le sol, il est en fait plus intéressant de déterminer uniquement la part disponible pour les plantes - le phosphore biodisponible - car c'est cette partie de la teneur totale en phosphore qui contribue à la fertilité du sol. le sol et présente donc un intérêt pour l'agriculture.

La teneur totale en phosphore et la teneur en phosphore biodisponible sont des mesurandes différentes et leurs valeurs pour le même sol diffèrent fortement. Cela a des implications importantes pour la procédure de mesure.

De toute évidence, le choix de la procédure de préparation d'échantillon dépend du fait que le mesurande corresponde à la teneur totale en analyte dans l'échantillon ou une partie de celui-ci, par exemple le contenu de l'analyte biodisponible. Dans le cas par exemple de détermination de la teneur en phosphore total dans le sol, l'analyste peut choisir la procédure de préparation de l'échantillon. Toutes les procédures qui conduisent à la détermination de la teneur totale en phosphore (impliquant souvent une destruction complète de la matrice) sont appropriées. Dans le cas de la détermination de par ex. teneur en phosphore biodisponible dans le sol La procédure de préparation de l'échantillon doit imiter la façon dont les plantes reçoivent le phosphore du sol. Ainsi, la préparation des échantillons implique la lixiviation à des conditions prédéfinies. De telles procédures de préparation d'échantillons sont souvent normalisées et chaque fois que les résultats sont censés être mutuellement comparables, ils doivent être obtenus avec la même procédure. Ainsi, dans ce dernier cas, la procédure de préparation de l'échantillon devient une partie de la définition du mesurande.

L'aperçu des sources d'incertitude possibles, sur l'exemple de l'analyse des pesticides, est présenté. Bien que les sources d'incertitude soient présentées sur l'exemple de l'analyse des pesticides, les mêmes sources d'incertitude s'appliquent à la majorité des autres méthodes d'analyse. La plupart des sources d'incertitude sont liées à des étapes spécifiques de la procédure d'analyse. Il est souligné que la préparation des échantillons est généralement le facteur qui contribue le plus à l'incertitude de mesure.

Lors de l'analyse chimique, il faut veiller à minimiser (de préférence éliminer) l'influence des sources d'incertitude, dans la mesure du possible. Et ce qui ne peut pas être éliminé doit être pris en compte. Il n'est pas nécessaire de quantifier individuellement chaque source d'incertitude. Au lieu de cela, il est souvent plus pratique de quantifier plusieurs sources d'incertitude conjointement.

Mesurande d'un capteur

Dans plusieurs cas de mesure, le capteur pour mesurer une grandeur d'intérêt (le mesurande) peut être influencé par une autre grandeur. Cette grandeur interférente doit être mesurée et son effet compensé afin de reconstituer les valeurs correctes de la grandeur principale. Une méthodologie utilise une table de consultation et une interpolation linéaire pour calculer les facteurs de compensation d'une quantité interférente afin de reconstruire le principal mesurande d'intérêt.

La taille et les entrées de la table de consultation sont calculées en utilisant l'erreur de mesure inhérente due à la quantification du convertisseur et en tenant compte des effets de l'approximation sur la résolution finale du mesurande principal.

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