Exactitude, répétabilité et résolution d’une pompe à piston
Capacité, nombre de pas pleine course, exactitude et répétabilité figurent souvent ensemble, mais répondent à des questions différentes.
Davantage de pas ne garantit pas une meilleure exactitude du liquide et le volume théorique par pas n’est pas la dose minimale fiable. Transmission, vannes, tubes, bulles, fluide, commande et mesure influencent aussi le résultat.
1. Qu’est-ce que la résolution ?
C’est le plus petit incrément théorique de déplacement commandable.
Volume théorique par pas = capacité nominale ÷ pas pleine coursePour l’EA-500-PMMA présenté : 500 μL ÷ 2 000 ≈ 0,25 μL/pas.Cette valeur géométrique ne prouve pas qu’un volume de 0,25 μL peut être distribué fiablement dans tout fluide ou circuit.
2. Qu’est-ce que l’exactitude ?
Elle exprime la proximité entre le volume délivré et la cible. Il faut indiquer course, volume, fluide, température, circuit, méthode et définition du calcul.
- Course complète ou partielle
- Volume cible
- Fluide et température
- Vannes, tubes, raccords et sortie
- Méthode gravimétrique, photométrique ou autre
- Biais moyen, erreur maximale ou autre définition
3. Qu’est-ce que la répétabilité ?
Elle décrit la dispersion de résultats répétés dans les mêmes conditions. Une série très groupée peut être décalée de la cible : répétable mais inexacte.
| Résultat | Exactitude | Répétabilité | Interprétation |
|---|---|---|---|
| Moyenne proche, résultats groupés | Bonne | Bonne | Dosage stable |
| Moyenne décalée, résultats groupés | Faible | Bonne | Biais ou étalonnage à corriger |
| Moyenne proche, résultats dispersés | Apparemment bonne | Faible | Variation aléatoire excessive |
| Moyenne décalée, résultats dispersés | Faible | Faible | Contrôler pompe, vannes, circuit, fluide et commande |
4. Pourquoi plus de pas ne signifie pas plus d’exactitude
Les pas fixent la granularité de commande ; le liquide traverse un système complet.
1. Jeu et transmission
Après inversion, une partie de la commande peut rattraper le jeu avant de déplacer le liquide.
2. Réponse et synchronisation des vannes
Une commutation mal coordonnée peut provoquer reflux, aspiration d’air ou pression instable.
3. Bulles et compliance des tubes
Le gaz et les tubes souples absorbent un déplacement puis le restituent plus tard.
4. Fluide et environnement
Viscosité, tension superficielle, volatilité, gaz, particules, cristallisation et température modifient la distribution.
5. Mouvement et mode de distribution
Vitesses, rampes, attentes, amorçage, position de l’aiguille et distribution avec ou sans contact doivent être optimisés.
5. Pourquoi la pleine course ne représente pas les petites doses
Les effets fixes peuvent être faibles par rapport à la pleine course mais importants par rapport à une courte course.
| Point | Volume | Exactitude | Répétabilité |
|---|---|---|---|
| 100 % | 500 μL | ≤0,5 % | ≤0,5 % |
| 2 % | 10 μL | ≤2,0 % | ≤1,5 % |
6. Comment valider exactitude et répétabilité
- Définir les volumes critiques: Lister minimum, nominal et maximum et identifier le point déterminant.
- Définir les indicateurs: Séparer biais, erreur maximale, écart-type, CV et exigences particulières.
- Reproduire le circuit réel: Inclure vannes, tubes, raccords, filtres, aiguilles ou buses.
- Utiliser le fluide réel ou représentatif: Consigner viscosité, tension superficielle, température, contre-pression, vitesse et amorçage.
- Choisir la méthode: Maîtriser résolution de balance, densité, évaporation et perturbations ; utiliser la photométrie si adaptée.
- Rapporter chaque point: Publier moyenne, biais et dispersion pour chaque volume.
7. Comment lire les séries EA, SM et TM
| Série | Informations actuelles | Priorité |
|---|---|---|
| EA | 2 000 pas ; données pleine course et 2 % dans les conditions spécifiées | Choisir la capacité selon les volumes critiques |
| SM | 2 000 pas ; répétabilité pleine course ≤0,5 % ; exactitude selon configuration | Équilibrer espace, volume et validation |
| TM | Configurations présentées à 2 540 pas | Ne pas déduire la performance des pas seuls |
Ne pas comparer les pas sans la capacité, le diamètre, la transmission et les conditions d’essai.
Questions fréquentes
Le volume théorique par pas est-il la dose minimale ?
Non. La dose minimale fiable doit être testée avec le fluide, les vannes, les tubes, la contre-pression et la commande réels.
Davantage de pas est-il toujours préférable ?
Ils améliorent la granularité de commande, pas à eux seuls l’exactitude ni la répétabilité.
Pourquoi un résultat répétable peut-il être inexact ?
Un biais fixe peut produire des valeurs groupées mais éloignées de la cible.
La pleine course prédit-elle le résultat à 2 % ?
Pas directement ; les erreurs fixes et transitoires pèsent davantage sur les courses courtes.
Comment améliorer les petites doses ?
Choisir une capacité adaptée, amorcer et dégazer, optimiser tubes, vitesses et vannes, stabiliser la température et étalonner avec le fluide cible.
Conclusion : définir le volume de travail avant de comparer
Résolution, exactitude et répétabilité sont différentes et ne se remplacent pas.
Définir minimum, nominal et maximum puis valider chaque course. Le nombre de pas n’établit ni la dose minimale fiable ni la performance du système complet.