Mesure dans des environnements à pression atmosphérique artificielle

Utilisation de laser trackers sous une pression atmosphérique artificielle

La vitesse de la lumière s’élève à env. 300 000 m/s dans le vide. Fort heureusement, nous ne vivons pas dans le vide. Mais, la température et la pression de l'air (pression atmosphérique) ont une influence directe sur la densité de l’air et par conséquent sur la vitesse de la lumière. Le changement de vitesse de la lumière, ou indice de réfraction, est une valeur qu’il faut prendre en compte pour les mesures de précision avec un système laser tracker.Leica-AT901

Les systèmes laser tracker sont équipés de dispositifs permettant de mesurer la température ambiante et la pression de l'air. Des variations de température et de pression lentes sont en général mesurées et compensées automatiquement. Les changements de température soudains sont en général constatés par un opérateur parce qu’on peut les sentir. Mais les variations subites de la pression atmosphérique ambiante passent souvent inaperçues. Leur effet sur la précision de la mesure peut cependant être aussi grand qu’une variation de température soudaine.

Dans un bâtiment ouvert, la pression d'air ne changera pas plus vite que le temps à l’extérieur. Mais dans un bâtiment fermé, il y a parfois des zones caractérisées par des pressions atmosphériques artificielles. Les salles blanches utilisent en général une « pression positive ». Ainsi, lorsqu’on ouvre une porte, un flux d'air en sort plutôt que d’y entrer, empêchant de cette façon la poussière et d'autres contaminants de pénétrer dans la zone. Les ateliers composites et ateliers de peinture maintiennent souvent une « pression négative ». Lorsqu’on ouvre une porte, les vapeurs et fumées restent donc à l’intérieur du local.

Tout endroit bien étanche peut avoir une pression atmosphérique artificielle. Si le système de climatisation ne présente pas d'équilibre entre l’air de retour et la soufflerie, un environnement à pression artificielle peut s'établir. Lorsque, à l’ouverture d’une porte, on entend un léger sifflement, il y a probablement une pression artificielle. De nombreux laboratoires de métrologie peuvent avoir une pression positive artificielle durant les mois d'été, parce qu’ils sont habituellement construits au milieu de l’usine et que le système de climatisation fournit de gros efforts pour refroidir la pièce.

Le problème n’est pas la pression artificielle, mais plutôt le changement instantané de pression d’air à l’ouverture d’une porte. Les variations de pression et d’indice de réfraction sont instantanées. Si l’on réalise des mesures avec le tracker à ce moment, elles en seront fortement affectées.

Il n’y a pas de solution parfaite pour remédier à ce problème. Un opérateur expérimenté doit être conscient des risques et travailler de façon à éviter des erreurs de mesure dues à un changement soudain de la pression atmosphérique. Remesurer un point lorsqu’un changement subit de pression a lieu constitue une bonne pratique.

Hexagon Metrology commercialise ses laser trackers sous la marque Leica Geosystems.