Sampling

Comment prélever un échantillon représentatif ?

Un échantillonnage représentatif est un facteur de réussite essentiel pour répondre aux plus grandes exigences en termes de rigueur d’analyse et de précision lors du contrôle des processus. La maîtrise de l’échantillonnage primaire est particulièrement importante pour les laboratoires d’analyse automatisés.

HERZOG propose des services de conseil, des séminaires et des équipements reposant sur les principes de la théorie de l’échantillonnage (TOS).

 

 

à TOS
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Théorie de l’échantillonnage

La théorie de l’échantillonnage (TOS) a été développée par le scientifique français Pierre Gy (1924-2015). La TOS est la seule approche complète qui couvre tous les facteurs influençant un échantillonnage représentatif. La TOS fournit tous les outils nécessaires pour contrôler ces facteurs afin d’obtenir une caractérisation fiable des matériaux et un contrôle des processus.

 

détailsaux séminaires

Seuls les échantillons représentatifs minimisent l’incertitude de mesure (IM) de l’ensemble du processus, de l’échantillonnage à l’analyse. Seule l’IM calculée à partir d’échantillons représentatifs est valide. La régularité et la représentativité de l’échantillonnage sont donc les éléments décisifs pour l’ensemble du processus d’échantillonnage.

Les méthodes typiques d’estimation de l’IM ne prennent pas suffisamment en compte les sources d’erreur pouvant affecter la mesure des données ; cela concerne en particulier les erreurs d’échantillonnage. Toutes les étapes du processus avant l’analyse proprement dite (y compris l’échantillonnage primaire et toutes les autres étapes pour réduire la masse de l’échantillon à la taille du laboratoire) jouent un rôle important, souvent primordial, pour l’IM globale et, en conséquence, pour la fiabilité de l’estimation de l’IM.

La plupart des erreurs d’échantillonnage ne sont pas prises en compte dans les procédures habituelles de calcul de l’IM. Cela inclut également ce que l’on appelle les erreurs d’échantillonnage incorrectes (ISE pour « incorrect sampling errors ») qui ne sont suffisamment définies que dans la théorie de l’échantillonnage (TOS). Si les ISE ne sont pas réduites de manière significative ou complètement éliminées, toutes les estimations de l’IM sont soumises à un biais incontrôlable et indéterminé qui ne correspond pas au biais statistique car il n’est pas constant. Par conséquent, le biais d’échantillonnage ne peut pas être éliminé par une correction de biais classique. La TOS décrit pourquoi toutes les sources du biais d’échantillonnage doivent être complètement éliminées ou au moins suffisamment réduites pour générer des estimations valides de l’IM. La TOS fournit toutes les mesures théoriques et pratiques nécessaires pour cette tâche.

HERZOG et KHE Consulting proposent une consultation complète pour un échantillonnage représentatif. En outre, nous avons développé une offre de cours spéciale pour introduire les principes de la TOS et leur application aux processus industriels. Un échantillonnage représentatif est la base des processus économiquement rentables. Il est utile pour éliminer toutes les erreurs inutiles lors de l’échantillonnage, de la manipulation, de la préparation et de l’analyse des échantillons. La maîtrise de l’échantillonnage primaire est également cruciale pour les laboratoires automatisés car cette étape a la plus grande influence sur l’exactitude et la précision des résultats d’analyse. Par conséquent, les principes de la TOS constituent toujours une partie importante du travail de projet que nous réalisons pour nos clients.

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Séminaires

HERZOG et KHE Consulting ont le plaisir de proposer à nos clients des initiations exclusives à la théorie de l’échantillonnage sous la forme de séminaires de présentation et de formations approfondies. L’objectif de la coopération entre les deux sociétés est de mettre l’accent sur l’importance d’un échantillonnage représentatif et de fournir des capacités pratiques d’échantillonnage et de surveillance des processus dans le laboratoire d’analyse. En fin de compte, il s’agit de réduire toutes les erreurs inutiles d’échantillonnage et de manipulation tout en optimisant l’efficacité des processus.

 

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Prof. Dr. Kim H. Esbensen (hon.)

Durant sa carrière universitaire de 35 ans, le professeur Esbensen a été titulaire, entre autres, d’une chaire de recherche pour l’analyse des données géoscientifiques et l’échantillonnage à la GEUS (National Geological Surveys of Denmark and Greenland, Commission géologique du Danemark et du Groenland), d’une chaire de chimiométrie du groupe de recherche ACABS à l’université d’Aalborg au Danemark, ainsi qu’une chaire d’analyse des processus à l’université de Telemark en Norvège. En 2015, le professeur Esbensen a mis un terme à sa carrière universitaire et fondé un cabinet de conseil international (www.kheconsult.com). Le professeur Esbensen a reçu une formation de géologue, de géochimiste et d’analyste de données. Depuis 2001, il s’intéresse principalement à la TOS (théorie de l’échantillonnage), à la PAT (technologie analytique des processus) et à la chimiométrie (analyse de données multivariée). En 2003, il a organisé la première « World Conference on Sampling and Blending (WCSB) » (Conférence mondiale sur l’échantillonnage et le mélange). Le professeur Esbensen attache une grande importance à la communication scientifique et à l’enseignement (il est notamment l’auteur d’un manuel scolaire sur la chimiométrie dont la cinquième édition a été publiée). Le professeur Esbensen a notamment été président du groupe de travail « Representative Sampling- Horizontal Standard » (Échantillonnage représentatif – Norme horizontale) (2013). Il est membre de cinq associations et sociétés scientifiques internationales.

Théorie de l’échantillonnage (séminaire 1D)

L’échantillonnage des lots fixes et des flux de matières marque le début d’un processus en plusieurs étapes qui est sous-estimé en tant que cause des erreurs d’analyse ou est totalement inconnu. Dans les faits, l’impact des erreurs d’échantillonnage est 10 à 25 fois plus important que toutes les autres erreurs pouvant survenir lors de l’analyse des matières. Le séminaire présente les principes de base de l’échantillonnage en mettant l’accent sur l’échantillonnage primaire. Il traite six principes d’échantillonnage et quatre principes de fonctionnement des échantillonneurs. Le séminaire donne aux participants des instructions de travail pour qu’ils puissent s’assurer que seuls sont utilisés les procédures et l’équipement qui garantissent un échantillonnage représentatif. Si une procédure existante est jugée insuffisante, la TOS propose de nombreux outils pour apporter les améliorations nécessaires.

Variographie (séminaire 2D)

Le séminaire phare de HERZOG et KHE Consulting porte sur un sujet de niveau avancé, à savoir les « principes de la variographie » (et s’appuie sur le séminaire de présentation 1D). L’analyse variographique des données de processus est un outil polyvalent pour analyser la variabilité des données et les attribuer à des erreurs d’échantillonnage ou de mesure. Cela peut révéler la cause sous-jacente de la variabilité des données souvent masquée par une erreur globale (y compris l’échantillonnage, la division ultérieure d’échantillons, la manipulation des échantillons et la préparation des échantillons). Le but de la variographie est d’identifier et d’éliminer l’erreur causale. "La variographie est un outil extrêmement puissant pour analyser les stratégies d’échantillonnage. Le séminaire enseigne de manière pratique comment cette méthode permet d’identifier les erreurs d’échantillonnage et comment les principes de la TOS sont appliqués pour éliminer les erreurs graves. "

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Solutions d'échantillonnage

L'échantillonnage représentatif et le fractionnement sont les principaux facteurs de succès pour une préparation adéquate des échantillons et doivent suivre les principes et les lignes directrices établis par la théorie de l'échantillonnage (TOS). D'un incrément primaire correctement pris, le chemin est encore long jusqu'à l'aliquote analytique finale. Herzog et KHE Consulting proposent une gamme d'équipements d'échantillonnage et de réduction de masse, des compétences et une expérience qui peuvent être adaptées à toutes les applications.

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