Zumbach: (Selbst)kalibrierung von Messgeräten erhöht die Messgenauigkeit
Kalibrieren in der Messtechnik bedeutet, die Messabweichungen am Messgerät festzustellen. Beim Kalibrieren erfolgt kein technischer Eingriff am Messgerät wie beim Justieren, wo ein Messgerät so eingestellt oder abgeglichen wird, dass die Messabweichungen möglichst klein werden oder dass die Beträge der Messabweichungen die Fehlergrenzen nicht überschreiten. Das Eichen eines Messgeräts wiederum umfasst die von der zuständigen Behörde nach den Eichvorschriften vorzunehmenden Prüfungen und die Stempelung. Die Eichbehörde stellt dabei fest, ob das vorgelegte Messgerät den Eichvorschriften entspricht.
Anders als bei einer Eichung, die nach gesetzlich vorgegebener Zeitspanne ihre Gültigkeit verliert, folgt die Gültigkeitsdauer einer Kalibrierung eher praktischen Vorgaben wie Herstellerangaben, Forderungen einer Qualitätssicherungsnorm oder firmeninternen und kundenspezifischen Regelungen.
Rückführung und Kalibrierhierarchie
Um Messergebnisse vergleichen zu können, müssen Sie sich über eine Kette von Vergleichsmessungen auf ein nationales oder internationales Normal «rückführen» lassen. Dazu wird die Anzeige des eingesetzten Messgeräts oder eine Massverkörperung in einer oder mehreren Stufen mit diesem Normal verglichen. Auf jeder dieser Stufen erfolgt eine Kalibrierung mit einem Normal, das zuvor mit einem höherwertigen Normal kalibriert wird. Entsprechend der Rangfolge der Normale – von Gebrauchs- oder Werksnormalen über Bezugsnormale bis hin zum nationalen Normal – gibt es eine Kalibrierhierarchie der durchführenden Stellen. Diese reicht vom innerbetrieblichen Kalibrierlabor über akkreditierte Kalibrierlaboratorien bis hin zum nationalen metrologischen Institut.
Fachgerechte Kalibrierung
Für die fachgerechte Ausführung von Kalibrierungen gelten verschiedene Normen, Bestimmungen und Richtlinien. Damit man ein Messinstrument überhaupt kalibrieren kann, muss es gewisse Grundvoraussetzungen erfüllen. Auch die physikalischen Bedingungen, unter denen man die Kalibrierung durchführt, muss man kennen und berücksichtigen. Vorschriften für die Kalibrierung von Messinstrumenten greifen im Wesentlichen dann, wenn sich ein Unternehmen entschliesst, sich an eine Norm oder Richtlinie zu halten, oder aber, wenn es Produkte erzeugt, deren Produktion gesetzlichen Bestimmungen unterliegt.
Normen zur Qualitätssicherung – Gesetzliche Bestimmungen
Zur Qualitätssicherung sind Normen und Richtlinien von grosser Bedeutung wie etwa die ISO-9000-Normenreihe, die in allen Industrienationen immer häufiger angewendet wird. Darin wird u.a. explizit gefordert, dass alle Prüfmittel zu kalibrieren sind, die direkten oder indirekten Einfluss auf die Qualität der Produkte haben. Dazu zählen beispielsweise Prüfmittel, die man als Referenzen unmittelbar im Produktionsprozess einsetzt.
Die Zumbach Electronic AG hält verschiedene Normen und Richtlinien zur Qualitätssicherung ein. Aufgrund der internationalen Handelsbeziehungen sind weltweit z.B. die Regelwerke der FDA (amerikanische Food and Drug Administration) von Bedeutung. So verlangt der CFR (Code of Federal Regulation) die «Kalibrierung von Geräten, Apparaten, Messgeräten und Aufzeichnungsgeräten in geeigneten Intervallen in Übereinstimmung mit einem schriftlich erstellten Programm, das spezielle Richtlinien, Zeitpläne, Grenzen und Genauigkeit und Vorkehrungen für Abhilfemassnahmen enthält, falls Genauigkeit und/oder Grenzwerte nicht erfüllt werden». Europäische Gesetze fordern Vergleichbares.
Beispiel eines Zumbach-Messgerätes:
Kalibrierungs- und Selbstkalibrierungsfunktion von ODAC®-Messköpfen
Zumbachs Messgeräte werden mit Referenzeinstell-Normalen kalibriert, welche vom Bundesamt für Metrologie (www.metas.ch) oder von akkreditierten Laboratorien zertifiziert wurden. Jedes Gerät wird mit einem ausführlichen Kalibrations-Messprotokoll ausgeliefert.
Eine regelmässige Kontrolle der Messabweichung mit dem entsprechenden Protokoll erfolgt grundsätzlich auf Kundenwunsch. Die Regelmässigkeit dieser Kalibration ist abhängig von den kundenspezifischen Vorgaben (internen Vorschriften). Eine Kontrolle der Genauigkeit empfehlt Zumbach 12 bis 24 Monate.
Alle Messköpfe der ODAC®-Reihe beinhalten eine Selbstkalibrierungsfunktion (Patent DE3111356), welche eine regelmässige Kalibrierung überflüssig macht, ausgenommen beim Austausch von Komponenten.
Sämtliche relevante Parameter für die Genauigkeit werden durch das Messsystem kontinuierlich überwacht und - wenn nötig - automatisch auskompensiert. Dies gilt speziell auch für eventuelle Alterungseffekte des Scanner-Motors oder die mögliche Langzeitdrift der Messelektronik.
Dokumentation
Ein Kalibrations-Messprotokoll gibt die Ergebnisse der Kalibrierung wieder und dokumentiert die Rückführbarkeit auf nationale Normale zur Darstellung der physikalischen Einheiten in Übereinstimmung mit dem Internationalen Einheitensystem (SI).
In der Abbildung oben: ODAC®-Messgerät mit Kalibriernormal
Rechts: Box mit zertifizierten Kalibriernormalen