Rückführung bei der Kalibrierung von Druckmessumformern

 

Mechanische, chemische und thermische Belastungen lassen die Genauigkeit eines Druckmessumformers mit der Zeit abnehmen. Daher sollten sie regelmässig kalibriert werden. In diesem Zusammenhang spielt der Begriff Rückführung eine wichtige Rolle.


Bei der Kalibrierung von Druckmessumformern geht es darum, deren Präzision zu überprüfen und veränderte Messwerte frühzeitig zu erkennen. Eine Kalibrierung findet somit vor einer Justierung statt, bei der eventuelle Funktionsstörungen behoben werden. Eine Kalibrierung wird unter Zuhilfenahme eines Referenzgerätes (Normal) vorgenommen. Die Genauigkeit dieses Referenzgeräts muss zu einem nationalen Normal rückführbar sein, um wichtigen Normenreihen wie EN ISO 9000 und EN 45000 zu entsprechen.

Die Kalibrierhierarchie

Um eine Vergleichbarkeit der Messergebnisse zu gewährleisten, müssen sich diese über eine Kette von Vergleichsmessungen auf ein nationales Normal rückführen lassen. Wenn wir uns diese Hierarchie als Pyramide vorstellen, so nimmt die Genauigkeit aufsteigend zu. An der Spitze steht das nationale Normal, wie es die Nationalen Institute für Metrologie nutzen. In Deutschland ist dies die für das Messwesen zuständige Physikalisch Technische Bundesanstalt (PTB). Bei dem Bezugsnormal (auch Primärnormal) handelt es sich in der Regel um eine Druckwaage. Mit einer Messunsicherheit von < 0,005% bietet sie die grösstmögliche Genauigkeit.

Um ihrem Auftrag nachzukommen, Wissenschaft und Wirtschaft Dienstleistungen im Bereich der Kalibrierung anzubieten, arbeitet die PTB mit akkreditierten Kalibrierlaboratorien zusammen. Diese nutzen Werks- oder Gebrauchsnormale, die in regelmässigen Abständen mit den Bezugsnormalen der nationalen Institute kalibriert werden. Gebrauchsnormale stehen in der Hierarchie direkt unter den Bezugsnormalen und weisen eine typische Messunsicherheit von > 0,005 % bis 0,05 % auf. Werksnormale, wie sie auch im Rahmen der Qualitätssicherung bei der Fertigung eingesetzt werden, haben eine typische Messunsicherheit von > 0,05 % bis 0,6 %. Auf der niedrigsten Stufe der Hierarchie befinden sich innerbetriebliche Prüfgeräte

Jedes dieser Referenzgeräte wird mithilfe des in der Hierarchie nächsthöheren Normals kalibriert. Die Messunsicherheit des Normals sollte dabei drei- bis viermal geringer sein als die des zu kalibrierenden Referenzgeräts.

Das innerbetrieblich genutzte Prüfgerät muss auf das nationale Normal zurückgeführt werden können. Rückführung beschreibt also den Prozess, bei dem die Anzeige eines Messgerätes in einer oder mehreren Stufen – je nachdem um welche Art Gerät es sich dabei handelt – mit einem Primärnormal für die betreffende Messgrösse verglichen werden kann. Die Deutsche Akkreditierungsstelle (DakkS) hat für eine Rückführung folgende Elemente festgelegt:

  1. Die Vergleichskette darf nicht unterbrochen werden (z.B. indem eine Stufe übersprungen wird und ein Prüfgerät direkt mit dem Bezugsnormal verglichen wird).
  2. Die Messunsicherheit muss für jede Stufe der Kette bekannt sein, damit die Gesamtunsicherheit für die komplette Kette berechnet werden kann.
  3. Jeder einzelne Schritt der Messkette muss dokumentiert werden.
  4. Jede Stelle, die einen oder mehrere Schritte der Rückführung durchführt, muss ihre Kompetenz durch entsprechende Akkreditierungen nachweisen können.
  5. Die Vergleichskette muss bei Primärnormalen zur Darstellung der SI-Einheiten enden.
  6. In regelmässigen Abständen müssen Nachkalibrierungen durchgeführt werden. Die Zeitabstände hängen von einer Vielzahl Faktoren ab, unter anderem der Gebrauchshäufigkeit sowie der Gebrauchsart.

Detailliertere Informationen zur Rückführung von Mess- und Prüfmitteln auf natioanle Normale stellt die DAkkS hier zur Verfügung. 

 

 

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