Defensa de Clément MOREAU

La incertidumbre de medida evalúa la fiabilidad de un resultado teniendo en cuenta las distintas fuentes de variabilidad que pueden afectarlo. En el ámbito industrial, donde se miden regularmente magnitudes físicas como la longitud, la temperatura o la rugosidad de una superficie, es un elemento esencial. A diferencia del concepto de error, la incertidumbre no refleja una desviación con respecto a un valor que se supone verdadero, sino que describe todas las fluctuaciones posibles en torno a un resultado. Por lo tanto, permite estimar la variabilidad de una medición y juzgar su comparabilidad, conformidad o validez.

La incertidumbre es un elemento esencial de la medición.

La evaluación rigurosa de las incertidumbres en metrología de superficies requiere un enfoque experimental coherente, reproducible y adaptado a la diversidad de instrumentos y procesos encontrados. Este enfoque se basa en normas metrológicas y se centra en una serie de áreas: validación de instrumentos, definición de protocolos experimentales (planes de Seguimiento Morfomeca), estabilidad instrumental a corto y largo plazo, selección de parámetros relevantes y predicción de fluctuaciones.

La evaluación de incertidumbres en metrología de superficies requiere un enfoque experimental coherente, reproducible y adaptado a la diversidad de instrumentos y procesos encontrados.

Se han desarrollado tres métodos complementarios para estructurar una cuantificación generalizable de las incertidumbres de medición. El primero, conocido como método "Pixel", se basa en el análisis local de las fluctuaciones de altura a partir de mediciones repetidas en el mismo lugar. Produce mapas que revelan correlaciones entre las fluctuaciones y los gradientes de superficie. Una herramienta visual, el gráfico B2D, facilita esta relación e identifica los umbrales de gradiente críticos.

El segundo método, denominado "Índice", se basa en el análisis estadístico de los parámetros de rugosidad a través de cuatro índices: Calidad, Deriva, Estabilidad e Índice de Relevancia. Estos indicadores permiten calificar las fuentes de incertidumbre en función del tipo de instrumento, de la estrategia de medición y de las condiciones ambientales. Este enfoque también pone de manifiesto la sensibilidad variable de los parámetros a las fluctuaciones y la necesidad de descartar las mediciones anómalas para garantizar la fiabilidad de los resultados.

El tercer método, conocido como "Desviación media/estándar", consiste en una serie de adquisiciones repetidas en el mismo lugar, en condiciones controladas, con el fin de estudiar el comportamiento intrínseco de un instrumento. El análisis de los pares {media, desviación típica} de los parámetros de rugosidad revela una relación de proporcionalidad conforme a la ley de Taylor. Los coeficientes α y β permiten entonces modelizar el comportamiento metrológico del instrumento y predecir la incertidumbre de un parámetro a partir de una única medición, tras una prueba experimental.

El análisis de los pares de parámetros de rugosidad revela una relación de proporcionalidad conforme a la ley de Taylor.

La aplicación de estos tres enfoques a superficies abrasivas TA6V, y después a otros materiales y configuraciones (superficies cosidas, multicapa, isotrópicas o anisotrópicas), confirmó la robustez y la generalizabilidad de los métodos propuestos. El análisis cruzado de los resultados muestra que determinados parámetros, en particular Sdr, son especialmente adecuados para el seguimiento temporal y el control de la estabilidad instrumental. Por último, el resumen de todos los trabajos conduce a recomendaciones concretas sobre prácticas metrológicas, elección de instrumentos, ajustes y estrategias de medición, allanando el camino para una integración más sistemática de la incertidumbre en la caracterización topográfica de las superficies industriales.

Preguntas frecuentes.

Reporteros

Examinadores

• Christopher A.

Supervisor de tesis

• Maxence Bigerelle (doctora, profesora, LAMIH - INSA Hauts-de-France, Valenciennes, Francia)

Encadrante

• Julie Lemesle (doctora, ingeniera, Valutec - LAMIH, Valenciennes, Francia)

Miembro invitado

• François Blateyron (director de investigación y metrología, Digital Surf, Besançon, Francia)
  

Métrologie, Incertitudes, Rugosité, Topographies de Surface, Profilomètre 3D, Surfaces Manufacturées, Interféromètre, Confocal, Focus Variation, Paramètres de rugosité.