Kalibrierungsebenen und rückführbare Messergebnisse
Bei diesem Thema ist insbesondere bei Temperaturkalibratoren auf die Unterschiede zu achten. Vor allem unerfahrene Anwender sind sich oft nicht bewusst, dass es essenzielle Unterschiede zwischen Genauigkeit und Messunsicherheit gibt.
In diesem Blogbeitrag möchte ich die Unterschiede kurz und verständlich erklären.
Die Genauigkeit des Temperaturkalibrators beschreibt die Abweichung zwischen der wahren Temperatur und der Temperatur, die der Kalibrator erzeugt.
Hier ein einfaches Beispiel dazu:
Im Kalibrator befindet sich ein Normalthermometer, das 100,005 °C anzeigt.
Der Kalibrator hat eine Genauigkeit von ±0,070 °C.
Das bedeutet, dass der Kalibrator in seinem gesamten Temperaturbereich ±0,070 °C von der wahren Temperatur abweichen darf.
Zeigt der Kalibrator also 100,000 °C an, muss der Wert des Normalthermometers zwischen 99,930…100,070 °C liegen. In unserem obigen Beispiel liegt der Wert also genau innerhalb der erlaubten Abweichung (Genauigkeit).
Auch das in unserem Beispiel verwendete Normalthermometer bringt jedoch einen Messfehler mit. Außerdem unterliegt es einer Drift, und auch die an das Normalthermometer angeschlossene Messbrücke hat einen Messfehler.
Die Wahrheit ist also, dass die Genauigkeit nicht einfach nur die Abweichung zum Normalthermometer ist, sondern die Abweichung zur wahren Temperatur. Daher beinhaltet unsere Genauigkeitsangabe alle Einflussfaktoren von der wahren Temperatur bis zur am Kalibrator angezeigten Temperatur. Diese Bestandteile sind:
- Reproduzierbarkeit des Temperaturunterschieds zwischen Block und Kalibriereinsatz (nur relevant bei internem Referenzfühler)
- Reproduzierbarkeit des Referenzfühlers
- Langzeitdrift (12 Monate) des Referenzfühlers
- Messunsicherheit des Normalthermometers
- Messunsicherheit der Messbrücke des Normalthermometers
- Linearisierungsfehler des Kalibrators
Unter Berücksichtigung all dieser Faktoren können wir in unserem Beispiel eine Genauigkeit von ±0,070 °C über den gesamten Temperaturbereich zwischen der wahren Temperatur und der Temperatur im Kalibrator bestätigen.
Spricht man bei einem Temperaturkalibrator hingegen von einer Messunsicherheit, kommen noch weitere Aspekte hinzu:
- Wie stabil kann der Kalibrator die Temperatur halten
- Welchen Einfluss hat es, wenn mehrere Sensoren gleichzeitig in den Kalibrator gesteckt werden
- Temperaturunterschiede zwischen auseinanderliegenden Bohrungen im Kalibriereinsatz
- Abweichende Eintauchtiefen in den Kalibriereinsatz
Kurz gesagt: Die Messunsicherheit beinhaltet weiterführende Faktoren von Messfehlern und gibt Aufschluss darüber, wie genau der Kalibrator unter Berücksichtigung sämtlicher Einflussfaktoren auf die Messunsicherheit arbeiten kann.
Weitere Erläuterungen zur Messunsicherheit gemäß der offiziellen Richtlinie DKD-R 5-4 erhalten Sie auf diesem Poster.
