Definition der Kalibrierung
Die Kalibrierung ist ein Prozess, bei dem die Abweichung eines Sensors oder eines Messystems gegenüber einem Bezugsnormal festgestellt und dokumentiert wird.
Das Messsystem besteht zum Beispiel aus einem Kraftsensor und einem "Anzeigegerät", z.B. ein Messverstärker (GSV) mit Schnittstelle oder mit Display. Die Kalibrierung muss in der Regel metrologisch rückführbar sein. Die Rückführbarkeit sorgt dafür, dass die Messergebnisse vergleichbar sind mit nationalen und internationalen Standards.
Bei der Kalibrierung wird jedem Messwert eine Abweichung vom Sollwert und eine Messunsicherheit zugeordnet. Die Messunsicherheit gibt dabei an, mit welcher Wahrscheinlichkeit (in der Regel 95%) die Messwerte innerhalb des Messunsicherheits-Intervalls liegen. Die Messunsicherheit selbst setzt sich zusammen aus der Messunsicherheit des Labors mit seinen verwendeten Referenzen, und den Messunsicherheiten, die im Kalibrierprozess nach einem validierten Kalibrierverfahren ermittelt werden. Die Messunsicherheit des Labors wird im Kalibrierschein auch als "best measurement capability" (BMC), oder "kleinste angebbare Messunsicherheit" ausgwiesen.
Justage
Bei der Justage eines Messsystems wird ein Eingriff vorgenommen, der das Messystem verändert. Solch ein Eingriff kann z.B. das Minimieren der Anzeigeabweichung sein, z.B. durch verstellen eines Trimmpotentiometers bei analogen Systemen oder durch das Hinterlegen eines Skalierungsfaktors im Anzeigegerät oder das Auslösen einer Abgleichfunktion bei digitalen Geräten.
Die Justage ist kein Bestandteil der Kalibrierung, es sei denn, sie wurde explizit beauftragt, oder es handelt sich um die Erstaulieferung eines Messsystems.
Bei der Justage werden der die Zustände des Gerätes vor und nach der Justage erfasst und dokumentiert.
Konformitätsaussage
Bei der Konformitätsaussage wird das Ergebnis der Kalibrierung gegenüber einer Spezifikation geprüft.
Die Konformitätsaussage ist ein optionaler Bestandteil der Kalibrierung.
Die Spezifikation kann z.B. vom Auftraggeber vorgegeben werden, oder kann aus einem Datenblatt entnommen werden.
Sensoren mit Anzeige der Kraft in N oder kN
1. Es wird ein Absolutwert als Toleranz für die Anzeigeabweichung in jeder Laststufe angegeben. z.B. "Die maximale Abweichung in jeder laststufe darf nicht mehr als 10 N betragen".
2. Es wird ein Relativwert, bezogen auf den Istwert (%RD) als Toleranz für die Anzeigeabweichung angegeben. "Die maximale Abweichung in jeder Laststufe darf nicht mehr als 1% vom Anzeigewert betragen.
3. Es wird ein Relativwert, bezogen auf den Endwert (%FS) als Toleranz für die Anzeigeabweichung angegeben, "Die maximale Abweichung in jeder Laststufe darf nicht mehr als 1% vom Endwert betragen.
Sensoren mit Anzeige in mV/V, oder V, oder mA
Eine Möglichkeit zur Beurteilung der Konformität eines Sensors mit Anzeige in mV/V oder V oder mA kann z.B. durch einen Vergleich mit der Genauigkeitsklasse im Datenblatt erfolgen.
In diesen Fällen werden herangezogen für den Vergleich:
- entweder die Wiederholpräzision (Spanne b') oder die Vergleichspräzision (Spanne b) (in % vom Istwert ausgewiesen)
- und die Linearitätsabweichung (in % vom Endwert ausgewiesen)
Die im Kalibrierschein ausgewiesenen Werte werden mit der Genauigkeitsklasse als Toleranz verglichen.
Entscheidungsregel
Beim Vergleich der Abweichungen mit einer Toleranz müssen wir festlegen, ob oder wie die im Kalibrierschein ausgewiesenen Messunsicherheiten bei der Toleranzvorgabe berücksichtigt werden.
Wenn nichts anderes vereinbart, vergleichen wir mit der Toleranz, ohne Berücksichtigung der Messunsicherheit. Dies ist unsere Entscheidungsregel "B".
Alternativ können Sie festlegen, dass die Entscheidungsregel "A" angewendet wird. In diesem Fall wird die Toleranz um die Messunsicherheit verringert. In diesem Fall trifft die Konformitätsaussage mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 95% zu.
Wird die Entscheidungsregel "B" angewandt, trifft die Konformitätsaussage mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 50% zu.