Fourniture et installation d’un fluxmètre à plaques

L’équipement doit mesurer la résistance thermique et la conductivité thermique d’éprouvettes nominales de 600 × 600 mm, avec une zone de mesure d’au moins 200 × 200 mm. Il doit accepter des épaisseurs de 50 à 150 mm selon la NF EN 12667 et une charge en chambre d’au moins 30 kg.

L’ensemble comprend l’instrument, deux feuillets de capteurs de température raccordables sans augmenter de plus de 0,5 % l’incertitude sur la résistance thermique, deux jeux de feuilles de contact noir mat de 5 mm et 2 mm, un cryostat à circulation d’eau et le système de pilotage et d’acquisition. Le PC nécessaire, configuré pour l’équipement, est fourni par le CSTB.

• Résistance thermique mesurée : 0,5 à 10 m²·K/W ; pression sur les éprouvettes : 50 à 2 500 Pa.
• Température moyenne d’essai : de (10 ± 0,3) °C à (36 ± 0,3) °C ; différence de température aux bornes de l’éprouvette : 1 à 30 K. Pour l’étalonnage, température minimale de l’élément froid : −10 °C ; température minimale de l’élément chaud : 55 °C. Flux thermique sélectionnable ascendant ou descendant.
• Résolution de mesure d’épaisseur d’au moins 0,01 mm, exactitude requise de 0,5 % ; incertitude inférieure à 10 µV sur la plage de 0 à 2 500 µV. Valeur du coefficient de bord e à fournir quelle que soit la température moyenne, avec l’épaisseur maximale admise.
• Le fluxmètre doit satisfaire aux normes ISO 8301, NF EN 12664, NF EN 12667 et NF EN 1946-1 et 3 ; critères de fin d’essai paramétrables selon l’éprouvette.

Pilotage, étalonnage et documentation

Le système de pilotage évolutif sous Windows 11 doit permettre le paramétrage et le pilotage des essais, l’acquisition et le traitement des données ainsi que l’application de corrections issues des raccordements métrologiques. Le laboratoire doit pouvoir accéder aux signaux des capteurs pour les vérifier ou les étalonner, notamment au moyen d’un voltmètre étalonné, et corriger les signaux et mesures après étalonnage. Le dossier de validation du logiciel, ou un document traitant des erreurs qu’il génère, ainsi que le code source et le code exécutable sont à fournir ; les évolutions futures de version doivent être documentées.

Le manuel de l’équipement doit documenter notamment le principe de fonctionnement, la méthode d’essai, les performances et limites de l’appareil, ses dimensions et schémas, les capteurs et leurs connexions, les composants électriques, le système d’acquisition, l’analyse d’incertitude et les contrôles de performance. Il doit également présenter les calibrations, les fichiers d’étalonnage et de maintenance, la procédure de mesure et l’évaluation de l’appareil, et justifier les exigences normatives non vérifiables par le laboratoire. Les vérifications de l’uniformité des plaques doivent notamment couvrir au moins cinq points de mesure sur la surface de chaque plaque ; l’incertitude de mesure de l’écart de température ne doit pas dépasser 1 % de cet écart.

Installation, mise en service et contrôles

La prestation inclut la livraison, l’installation, la mise en service et une formation complète pour cinq personnes portant sur le démarrage, l’utilisation et la maintenance de routine. Après mise en fonctionnement et formation, les contrôles comprennent l’étalonnage des épaisseurs avec des cylindres et blocs métalliques rigides, l’étalonnage des capteurs des plaques froide et chaude entre −10 °C et 55 °C, l’examen des signaux du fluxmètre, la vérification de la pression par capteur de force externe, des connexions, contrôleurs automatiques et circuits informatiques.

La réception vérifie notamment la température (uniformité, stabilité et exactitude), la planéité, l’épaisseur, la pression, le flux, la linéarité, les fuites thermiques latérales et l’émissivité. Les essais comprennent :

• un contrôle de linéarité à des températures moyennes de 10 °C, 23 °C et 36 °C, avec des écarts de température de 10 K, 15 K, 20 K et 25 K ; pour chaque température moyenne, la variation de conductivité thermique doit rester inférieure à 1 % ;
• la vérification de la planéité de la zone de mesure : écart maximal de 0,025 %, soit 0,15 mm sur 600 × 600 mm ; pour une éprouvette de 25 mm, l’incertitude d’épaisseur due aux défauts de planéité est de 0,125 mm au maximum ;
• le contrôle des fuites latérales sur une éprouvette instrumentée sur ses quatre côtés ; le coefficient de bord e attendu est compris entre 0,4 et 0,6 ; l’émissivité hémisphérique totale des surfaces vues par l’éprouvette doit être supérieure à 0,8.

L’exactitude attendue de la méthode est de ±3 % lorsque la température moyenne d’essai est proche de la température ordinaire ; une exactitude maximale de 1 % sur la résistance thermique est souhaitée. Les étalonnages doivent pouvoir être tracés par enregistrement numérique et les documents relatifs à la conformité du matériel sont à remettre.

Maintenance et service après-vente

L’offre doit proposer un contrat de maintenance pluriannuel intégrant maintenance préventive et curative, avec un barème pour les principaux éléments. Elle doit indiquer la disponibilité des pièces de rechange et les informations relatives à l’obsolescence de l’appareil, du logiciel, des plaques et du cryostat. Le bordereau prévoit aussi les prestations de maintenance et d’intervention, les plaques chaude et froide, le capteur à flux, le cryostat et d’autres pièces détachées ou consommables.