Evolutions des étalons primaires : vers leur dématérialisation

Dématérialisation de l'étalon de masse

Le domaine des masses et des grandeurs apparentées (notamment force et pression) est entré dans l’ère quantique le 20 mai 2019 en définissant l’unité de masse, le kilogramme, à partir de la constante de Planck h. À présent, il est possible de mesurer en termes de h, n’importe quelle valeur de masse et de force pour peu que les systèmes expérimentaux adéquats soient développés.

Dans ce cadre le LNE mène des projets de recherche deux projets de développement de balance. La balance de Kibble qui vise à réaliser des déterminations de masse aux alentours du kilogramme et une balance à force électrostatique pour la mesure de micromasses, inférieures à 1 mg toujours à partir de la constante de Planck.

>> En savoir plus sur ces projets de recherche

Vers de nouveaux étalons de pression statique

Le LNE mène des recherches pour développer de nouveaux étalons de pression statique via une méthode optique.

En effet, les incertitudes de mesure dans le domaine des pressions statiques absolues inférieures à quelques kilopascals se dégradent de manière significative en raison de l’absence d’étalon primaire performant dans cette gamme de pression. Par ailleurs, encouragés par les nouvelles définitions du Système international d’unités (SI), de nombreux laboratoires nationaux de métrologie travaillent activement sur des étalons primaires de pression basés sur des lois fondamentales ou des constantes de la physique. Le LNE-CNAM a développé une méthode optique basée sur un réfractomètre de type Fabry-Perot avec pour objectif de devenir à termes un nouvel étalon de pression.  

>> En savoir plus sur ce projet de recherche

Développer de nouveaux outils pour accompagner les évolutions industrielles

Fabrication additive

Actuellement, le LNE est positionné dans le secteur de la fabrication additive métallique, comme un acteur orienté sur les contrôles et les mesures en particulier :

• Des matières premières (poudres)
• Des pièces finies :
  • Caractérisation physico-chimiques des matériaux
  • Détection de défauts internes (CND)
  • Contrôles dimensionnels classiques

Par ailleurs, le LNE est associé à plusieurs études R&D dans ce domaine en apportant son expertise liée à la mesure pour mieux comprendre les procédés afin de les améliorer ou encore pour détecter les défauts des pièces complexes réalisées en fabrication additive. Nombre de ces études sont réalisées dans le cadre de la plateforme AFH (Additive Factory Hub), dont le LNE est membre.

>> En savoir plus sur nos recherches dans ce domaine

Soutien au développement de la filière hydrogène

Impossible aujourd’hui d’évoquer l’industrie du futur sans prendre en considération notre impact environnemental.

Le Gouvernement a pour projet de décarboner l’industrie. L'objectif est de réduire les émissions de 81% d’ici 2050 par rapport à 2015. L'hydrogène décarboné est une des solutions ambitionnée pour agir sur la diminution des émissions de CO₂ dans l'atmosphère.

Parallèlement à différents projets internationaux comme Met4H₂ ou MetroHyVe 2 le LNE s’engage dans une démarche de progrès en adaptant ses moyens de débitmétrie gazeuse afin de proposer à terme des étalonnages raccordés au SI sur la gamme 20 ml.min^-1 à 10 L.min^-1 dans un premier temps puis jusqu’à 100 L.min^-1.

Met4H₂
MetroHyVe 2,

Utilisation de jumeaux numériques dans l'industrie

Vers la transformation digitale, une ambition planétaire dans tous les secteurs ! A titre d’exemple, le jumeau numérique d’une ligne de production permet d’améliorer la fabrication d’objets en se basant sur l’historique des données de production ; un pas de plus vers la fabrication avec zéro rebut. Le principe : le jumeau numérique représente une réplique numérique d'un objet, d'un système ou d'un processus, destinée à diverses fins.

Le LNE en étroite collaboration avec des partenaires nationaux et internationaux renforce sa recherche scientifique sur le sujet pour accompagner les développements des industriels.

>> En savoir plus sur le projet de recherche

Métrologie dimensionnelle avancée appliquée aux surfaces complexes

Les surfaces complexes connaissent un essor croissant dans diverses applications dans la photonique, l'énergie, le médical, le transport, etc. Ce type de surfaces pose un véritable défi quant à leur spécification, fabrication, mesure et évaluation, en particulier l’identification des écarts de forme et des paramètres de surface.

Le LNE contribue activement à des programmes de recherche européens EMPIR et EPM afin de renforcer ces outils algorithmiques de post-traitement et de génération de nuages de point de référence, en collaboration avec plusieurs partenaires académiques et industriels nationaux et internationaux.

>> En savoir plus sur ces recherches

Intelligence artificielle

L’industrie du futur s’appuie sur l’automatisation de processus complexes, permis par l’Intelligence Artificielle (IA). Toutefois, garantir la performance et la fiabilité des systèmes à base d’IA mis en oeuvre sera l’une des clés de la réussite des industries de demain.

La recherche menée au LNE explore toutes les facettes de l’adoption de l’IA, en déployant son expertise d’évaluateur et son savoir-faire métrologique. Le laboratoire oriente ses actions de recherche sur des thématiques stratégiques : performance, sécurité, cybersécurité, éthique et conformité. Les travaux explorent et combinent les aspects logiciels (IA), les dispositifs physiques (robots, capteurs) et les données.

>> En savoir plus sur les travaux de recherche en IA