Physikalisch- Technische Bundesanstalt

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1 Physkalsch- Technsche Bundesanstalt Rchtlne Kalbrerung von Druckmessgeräten Ausgabe 09/018 do.org/ / ai

2 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: /44 Deutscher Kalbrerdenst (DKD) Im DKD snd Kalbrerlaboratoren von Industreunternehmen, Forschungsnsttuten, technschen Behörden, Überwachungs- und Prüfnsttutonen set der Gründung 1977 zusammengeschlossen. Am 03. Ma 011 erfolgte de Neugründung des DKD als technsches Gremum der PTB und der akkredterten Laboratoren. Deses Gremum trägt de Bezechnung Deutscher Kalbrerdenst (DKD) und steht unter der Letung der PTB. De vom DKD erarbeteten Rchtlnen und Letfäden stellen den Stand der Technk auf dem jewelgen technschen Fachgebet dar und stehen der Deutschen Akkredterungsstelle GmbH (DAkkS) für de Akkredterung von Kalbrerlaboratoren zur Verfügung. De akkredterten Kalbrerlaboratoren werden von der DAkkS als Rechtsnachfolgern des DKD akkredtert und überwacht. Se führen Kalbrerungen von Messgeräten und Maßverkörperungen für de be der Akkredterung festgelegten Messgrößen und Messbereche durch. De von hnen ausgestellten Kalbrerschene snd en Nachwes für de Rückführung auf natonale Normale, we se von der Normenfamle DIN EN ISO 9000 und der DIN EN ISO/IEC 1705 gefordert wrd. Kontakt: Physkalsch-Technsche Bundesanstalt (PTB) DKD-Geschäftsstelle Bundesallee Braunschweg Postfach Braunschweg Telefon Sekretarat: (05 31) Internet:

3 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 3/44 Ztervorschlag für de Quellenangabe: Rchtlne Kalbreren von Druckmessgeräten, Ausgabe 09/018, Revson 0, Physkalsch-Technsche Bundesanstalt, Braunschweg und Berln. DOI: Das Werk enschleßlch aller sener Tele st urheberrechtlch geschützt und unterlegt der Creatve Commons Nutzerlzenz CC by-nc-nd 3.0 ( In desem Zusammenhang bedeutet ncht-kommerzell (NC), dass das Werk ncht zum Zwecke der Ennahmenerzelung verbretet oder öffentlch zugänglch gemacht werden darf. Ene Nutzung sener Inhalte für de gewerblche Verwendung n Laboratoren st ausdrücklch erlaubt. Autoren: Mtgleder des Fachausschusses Druck und Vakuum des DKD n der Zet von 00 bs 009. Herausgegeben von der Physkalsch-Technschen Bundesanstalt (PTB) für den Deutschen Kalbrerdenst (DKD) als Ergebns der Zusammenarbet der PTB mt dem Fachausschuss Druck und Vakuum des DKD.

4 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 4/44 Vorwort DKD-Rchtlnen snd Anwendungsdokumente zu den Anforderungen der DIN EN ISO/IEC In den Rchtlnen werden technsche, verfahrensbedngte und organsatorsche Abläufe beschreben, de den akkredterten Kalbrerlaboratoren als Vorbld zur Festlegung nterner Verfahren und Regelungen denen. DKD-Rchtlnen können zum Bestandtel von Qualtätsmanagementhandbüchern der Kalbrerlaboratoren werden. Durch de Umsetzung der Rchtlnen wrd de Glechbehandlung der zu kalbrerenden Geräte n den verschedenen Kalbrerlaboratoren gefördert und de Kontnutät und Überprüfbarket der Arbet der Kalbrerlaboratoren verbessert. De DKD-Rchtlnen sollen ncht de Weterentwcklung von Kalbrerverfahren und -abläufen behndern. Abwechungen von Rchtlnen und neue Verfahren snd m Envernehmen mt der Akkredterungsstelle zulässg, wenn fachlche Gründe dafür sprechen. De vorlegende Rchtlne wurde vom Fachausschuss Druck und Vakuum n Zusammenarbet mt der PTB und akkredterten Kalbrerlaboratoren berets 00 erstellt. De vorlegende geänderte Neuauflage enthält ledglch en aktualsertes Impressum. Se st nhaltsglech mt der DAkkS- (Ausgabe 010). De DAkkS wrd de DAkkS- spätestens zum zurückzehen. Ausgabe: 03/00, veröffentlcht vom DKD 1. Neuauflage: 010, durch de DAkkS. Neuauflage: 018, durch den DKD, nhaltsglech mt der 1. Neuauflage Dese Rchtlne st auf dem Stand von 010. De derzet aktuelle Fassung st, Ausgabe 03/014. INHALTSVERZEICHNIS 1 Zweck und Geltungsberech...6 Symbole und Benennungen Varable...6. Indzes Bezugs- und Gebrauchsnormale Kalbrergegenstand Kalbrerfähgket Umgebungsbedngungen Kalbrerverfahren Messunscherhet Defnton Vorgehenswese Modell der Auswertung Summe-/Dfferenzmodell Produkt-/Quotentmodell Engangsgrößen Möglche Enflussgrößen, Bespel Kalbrerung von Federmanometern Modell der Auswertung Unscherhetsanalyse Belastungsstufenbezogenes Messunscherhetsbudget... 0

5 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 5/ Enwertangabe Kalbrerung von elektrschen Druckmessgeräten Kalbrerung von Druckaufnehmern und Druckmessumformern mt elektrschem Ausgang Modell der Auswertung Unscherhetsanalyse Belastungsstufenbezogenes Messunscherhetsbudget Enwertangabe Ermttlung der relevanten Kenngrößen für de Unscherhetsanalyse Auflösung r Analoge Anzegeenrchtungen Dgtale Anzegeenrchtungen Anzegeschwankung Nullpunktabwechung f Wederholpräzson b' Verglechpräzson b Umkehrspanne h Auswertung der Messergebnsse und Angaben m Kalbrerschen Ermttlung weterer Kenngrößen Mttelwerte x Abwechungsspanne U Konformtät Vsualserung des Kalbrerergebnsses Federmanometer, elektrsches Druckmessgerät: Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang Grenzwerte für Messunscherhetsangaben Ergänzende Regeln und Normen Anhang A Abschätzung der Messunscherhet, de den Werten des Kolbenmanometers unter Anwendungsbedngungen bezuordnen st... 3 Anhang B Bespel Messunscherhetsbudget für de Kalbrerung enes Federmanometers Anhang C Bespel Messunscherhetsbudget für de Kalbrerung enes dgtalen elektrschen Druckmessgerätes Anhang D Bespel Messunscherhetsbudget für de Kalbrerung enes Druckmessumformers mt elektrschem Ausgang Anhang E (nformatv) Messunscherheten von Bezugs- und Gebrauchsnormalen... 4 Anhang F Gültgketsdauer (Empfehlung) Lteraturhnwese... 44

6 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 6/44 1 Zweck und Geltungsberech Dese Rchtlne dent dazu, Mndestanforderungen an das Kalbrerverfahren und an de Messunscherhetsabschätzung be der Kalbrerung von Druckmessgeräten festzulegen. Se glt für Federmanometer, elektrsche Druckmessgeräte und Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang für Absolutdruck, Dfferenzdruck und Überdruck mt negatven und postven Werten. Symbole und Benennungen De Symbole werden themenbezogen, d.h. n der Regel n der Rehenfolge hres Auftretens m Text, aufgeführt..1 Varable M1... M6 EW Y K x y c k a P E... u U w W p p p S S V G Messrehe (Kalbrerberechs-) Endwert Ergebnsgröße Wertbestmmende Engangsgröße Unbekannte Messabwechung Korrektonsfaktor Schätzwert der Engangsgröße Schätzwert der Ergebnsgröße Senstvtätskoeffzent Erweterungsfaktor Halbbrete ener Vertelung Wahrschenlchket Erwartungswert Standardmessunscherhet Erweterte Messunscherhet Relatve Standardmessunscherhet Relatve erweterte Messunscherhet Druck systematsche Messabwechung der Größe Druck Unbekannte Messabwechung der Größe Druck Übertragungskoeffzent (des Druckaufnehmers) systematsche Abwechung des Übertragungskoeffzenten von der Enwertangabe Spannung Verstärkungsfaktor

7 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 7/44 r f 0 b' b h Auflösung Nullpunktabwechung Wederholpräzson Verglechpräzson Umkehrspanne U Abwechungsspanne W Relatve Abwechungsspanne S' p e m g A t h Stegung ener lnearen Ausglechsfunkton Überdruck Masse der Belastungskörper Fallbeschleungung Dchte Wrksamer Querschntt des Kolben-Zylnder-Systems Deformatonskoeffzent des Kolben-Zylnder-Systems Therm. Längenausdehnungskoeffzent des Kolbens Therm. Längenausdehnungskoeffzent des Zylnders Temperatur des Kolben-Zylnder-Systems Höhendfferenz der Bezugsebenen. Indzes Sp Spese-/Versorgungsspannung j Nummer des Messpunktes m Nummer der Messrehe n Anzahl der Messzyklen a Luft Fl Medum m Belastungskörper/ -masse 0 Referenzbedngungen t = 0 C Ref Referenzbedngungen Anw Anwendungsbedngungen korr Korrekton (des Messwertes)

8 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 8/44 3 Bezugs- und Gebrauchsnormale De Kalbrerung erfolgt durch drekten Verglech der Messwerte des Kalbrergegenstandes mt denen des Bezugs- oder Gebrauchsnormales, das drekt oder ndrekt auf en natonales Normal rückgeführt st. Als Bezugsnormale werden langzetstable Druckmessgeräte we z. B. Kolbenmanometer, Flüssgketsmanometer verwendet. Se werden be der PTB n regelmäßgen Abständen kalbrert und mt enem Kalbrerschen versehen, n dem de erweterte Messunscherhet unter Referenzbedngungen (Normfallbeschleungung, 0 C) ausgewesen st. Be ener Kalbrerung außerhalb der Referenzbedngungen snd Korrektonen n der Druckberechnung durchzuführen. De desen Korrektonen aufgrund von Enflussgrößen bezuordnenden Messunscherheten snd als wetere Beträge m Messunscherhetsbudget zu berückschtgen. De n dem Qualtätsmanagementhandbuch des DKD-Laboratorums dokumenterten Gebrauchsnormale werden n enem akkredterten Labor kalbrert und mt enem Kalbrerschen versehen, n dem de erweterte Messunscherhet unter Referenzbedngungen ausgewesen st. Das Gebrauchsnormal unterlegt der Genehmgung der PTB. De Gebrauchsnormale können von der Bauart her sehr unterschedlch sen. Empfehlung: De Messunscherhet, de den Messwerten des Bezugs- oder Gebrauchsnormals begeordnet st, sollte 1/3 der angestrebten Messunscherhet 1, de den Messwerten des Kalbrergegenstandes vorausschtlch begeordnet wrd, ncht überschreten. 4 Kalbrergegenstand Kalbrergegenstände snd Druckmessgeräte der n Abbldung 1 dargestellten dre Bauarten. 1 De angestrebte Messunscherhet st dejenge Messunscherhet, de be festgelegtem Kalbreraufwand (Messunscherhet der Werte des Normals, Anzahl der Messrehen, etc.) errechbar st. Se st normalerwese größer als de klenste angebbare Messunscherhet.

9 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 9/44 Abbldung 1: Bauarten von Druckmessgeräten Bauart Normal Kalbrergegenstand Hlfsmessgeräte (1) Federmanometer Bezugs- oder Gebrauchsnormal Federmanometer Spannungsquelle () elektrsches Druckmessgerät Bezugs- oder Gebrauchsnormal p U, I, f Anzege p Hlfsenerge (3) Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang Bezugs- oder Gebrauchsnormal p U, I, f Anzege Im Gegensatz zu elektrschen Druckmessgeräten (), be denen nur de Beretstellung ener Hlfsenerge erforderlch st, müssen be der Kalbrerung von Druckmessumformern mtelektrschem Ausgang (3) Hlfsmessgeräte des akkredterten Laboratorums engesetzt werden. Dese denen der Umwandlung des elektrschen Sgnals n ene ablesbare Anzege. De Messunscherhet, de den Messwerten der Hlfsmessgeräte begeordnet st, st n der Unscherhetsanalyse zu berückschtgen. Um de Rückführbarket zu gewährlesten st es erforderlch, dass de Hlfsmessgeräte kalbrert snd und ene Angabe über de den Messwerten bezuordnende Messunscherhet vorlegt. Be der Prüfmttelauswahl st scherzustellen, dass de Messunscherhet, de den Messwerten der Hlfsmessgeräte begeordnet st, der angestrebten Messunscherhet des Kalbrergegenstandes entsprechend angegeben werden kann. Be Kalbrergegenständen mt ener dgtalen Schnttstelle (z. B. RS3, RS485 IEEE488 etc.) kann dese anstelle der Anzege benutzt werden. Es st scherzustellen, dass de ausgelesenen Daten endeutg nterpretert und verarbetet werden.

10 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 10/44 5 Kalbrerfähgket De Bearbetung enes Kalbrerauftrages setzt de Kalbrerfähgket (Egnung) des Kalbrergegenstandes voraus, d. h. der momentane Zustand des Kalbrergegenstandes sollte den allgemen anerkannten Regeln der Technk sowe den spezellen Vorgaben gemäß Herstellerdokumentaton entsprechen. De Kalbrerfähgket st durch Beschaffenhets- und Funktonsprüfungen festzustellen. Beschaffenhetsprüfungen umfassen z. B.: - Schtprüfung auf Beschädgungen (Zeger, Gewnde, Dchtfläche, Druckkanal) - Kontamnaton und Sauberket - Schtprüfungen hnschtlch Beschrftung, Lesbarket der Anzegen - Prüfung, ob de zur Kalbrerung erforderlchen Unterlagen (Technsche Daten, Bedenungsanletung) vorlegen Funktonsprüfungen umfassen z. B.: - Dchthet des Letungssystems des Kalbrergegenstandes - Elektrsche Funktonsfähgket - enwandfree Funkton der Bedenelemente (z. B. Enstellbarket des Nullpunktes) - Enstellelemente n defnerter Stellung - fehlerfreer Ablauf von Selbsttest- und/oder Selbstjusterungsfunktonen; ggf. snd nterne Referenzwerte über EDV-Schnttstelle auszulesen - Drehmomentabhänggket (Nullsgnal) be Montage Anmerkung: Falls zur Herstellung der Kalbrerfähgket Instandsetzungsmaßnahmen oder Justerungen erforderlch snd, müssen dese Arbeten zwschen Auftraggeber und Kalbrerlaboratorum abgesprochen werden. 6 Umgebungsbedngungen De Kalbrerung st nach Temperaturausglech zwschen Kalbrergegenstand und Umgebung auszuführen. Ene Aufwärmzet des Kalbrergegenstandes oder ene möglche Erwärmung des Kalbrergegenstandes durch de Spesespannung st zu berückschtgen. De Kalbrerung st be ener auf 1 K stablen Umgebungstemperatur vorzunehmen; dese Temperatur muss m Berech von 18 C bs 8 C legen und st zu protokolleren. Anmerkung: Wenn de Luftdchte enen Enfluss auf das Kalbrerergebns hat, müssen außer der Umgebungstemperatur auch der Atmosphärendruck und de relatve Luftfeuchte protokollert werden.

11 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 11/44 7 Kalbrerverfahren - Das Druckmessgerät st möglchst als Gesamthet (Messkette) zu kalbreren. - De vorgeschrebene Enbaulage st zu berückschtgen. - De Kalbrerung st an glechmäßg über den Kalbrerberech vertelten Messpunkten durchzuführen. - Je nach angestrebter Messunscherhet snd ene oder mehrere Messrehen nötg. - Wenn der Kalbrergegenstand ncht hnrechend n senem Verhalten bezüglch des Enflusses des Drehmomentes be der Montage bekannt st, muss durch ene zusätzlche Aufspannung de Verglechpräzson ermttelt werden. Das Drehmoment st n desem Falle zu messen und zu dokumenteren. Auf Antrag können wetere Enflussgrößen (z. B. Temperaturenfluss durch wetere Messrehen be unterschedlchen Temperaturen) ermttelt werden. Der Messwertverglech zwschen Kalbrergegenstand und Bezugs- oder Gebrauchsnormal st nach zwe Methoden durchführbar: - Enstellung des Druckes nach Anzege des Kalbrergegenstandes - Enstellung des Druckes nach Anzege des Normales De Vorbelastungszet sollte am Endwert und zwschen zwe Vorbelastungen mndestens 30 Sekunden betragen. Nach Vorbelastung wrd de Anzege des Kalbrergegenstandes nach Errechen des Beharrungszustandes auf Null gestellt, wenn der Kalbrergegenstand des erlaubt. De Nullpunktablesung erfolgt unmttelbar danach. Für de Druckstufenänderung ener Messrehe glt, dass de Zet zwschen zwe aufenander folgenden Belastungsschrtten glech sen soll, 30 Sekunden ncht unterschrtten werden dürfen und de Ablesung frühestens 30 Sekunden nach Begnn des Druckwechsels erfolgen darf. Spezell be Federmanometern st durch lechtes Klopfen en eventuell auftretender Rebungsenfluss des Zegerwerkes zu mnmeren. Am Kalbrerberechsendwert st der Messwert vor und nach der Haltezet zu regstreren. De Nullpunktablesung am Ende ener Messrehe erfolgt frühestens 30 Sekunden nach der vollständgen Entlastung. Der Kalbreraufwand n Abhänggket von der angestrebten Messunscherhet (vgl. 1 Sete 8) st n Tabelle 1 und der Abbldung dargestellt, de den zetlchen Ablauf der Kalbrerung wedergbt:

12 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 1/44 Tabelle 1: Kalbrerabläufe Kalbrerablauf angestrebte Messunscherhet n % der Messpanne Anzahl der Messpunkte Anzahl der Vorbelastungen Laständerung + Beharrungszet Haltezet am Messberechsendwert Anzahl der Messrehen (*) mt Null (**) (***) auf/ab Sekunden Mnuten aufwärts abwärts A < 0,1 9 3 > 30 B 0,1... 0,6 9 > 30 1 C > 0,6 5 1 > (*) Der Bezug auf de Spanne wurde gewählt, um de Auswahl des Ablaufes (erforderlcher Kalbreraufwand) aus der Tabelle zu ermöglchen, da üblcherwese de Genaugketsangaben der Hersteller auf de Messspanne bezogen snd. (**) Der Beharrungszustand (ausrechend stable Anzege des Normales und des Kalbrergegenstandes) st n jedem Falle abzuwarten. (***) Für Federmanometer st ene Haltezet von 5 Mnuten enzuhalten. Be quas-statschen Kalbrerungen (pezoelektrsches Sensorprnzp) können de Haltezeten verrngert werden. Hnwes: Für de Kalbrerung von Kalbrergegenständen mt enem Messberech von größer als 500 bar st grundsätzlch der Kalbrerablauf A anzuwenden. Ggf. st mt ener. Aufspannung zu kalbreren, falls Enspanneffekte beobachtet werden.

13 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 13/44 Abbldung : Vsualserung der Kalbrerabläufe Ablauf C

14 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 14/44 8 Messunscherhet 8.1 Defnton Kennwert, der zusammen mt dem Messergebns angegeben wrd, d.h. dem Messergebns durch de Messung begeordnet wrd, und den Berech der Werte charaktersert, de der Messgröße durch de Messung vernünftgerwese zugeschreben werden können. 8. Vorgehenswese 8..1 Modell der Auswertung De Unscherhetsanalyse erfolgt grundsätzlch nach dem n der Schrft DAkkS-DKD-3 beschrebenen Ablauf. Darn werden folgende Begrffe und Berechnungsvorschrften unter der Bedngung verwendet, dass kene Korrelatonen zwschen den Engangsgrößen zu berückschtgen snd: Modellfunkton y f ( x1, x,..., xn ) Standardmessunscherhet u x der Engangsgröße begeordnete Standardmessunscherhet c Senstvtätskoeffzent c f x u y durch de Standardmessuns- u x der Engangs- cherhet größe x hervorgerufener Betrag zu der dem Ergebns begeordneten Standardmessunscherhet u y c u x u y dem Ergebns begeordnete Standardmessunscherhet u y u y u y N 1 N 1 u y Erweterte Messunscherhet U y erweterte Messunscherhet U y k u y k Erweterungsfaktor k für ene wetgehend normalvertelte Messgröße und ene Überdeckungswahrschenlchket von 95% Zur Termnologe s. DIN V ENV

15 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 15/44 Werden relatve Messunscherheten verwendet, so werden de Varablen u, U durch de Varablen w, W ersetzt. De Berechnungsvorschrft führt be komplexen Modellen schnell zu ener ncht mehr handhabbaren analytschen Bestmmung der Senstvtätskoeffzenten, so dass man zur EDVunterstützten numerschen Bestmmung der Senstvtätskoeffzenten übergehen wrd. Neben deser allgemenen Berechnungsvorschrft exsteren jedoch zwe Sonderfälle, de zu Senstvtätskoeffzenten c = ± 1 und damt zur enfachen quadratschen Addton der Unscherheten der Engangsgrößen führen. Hermt wrd ene enfache Unscherhetsanalyse ohne EDV-Programm-Unterstützung ermöglcht. Anmerkung: Auch das enfache Modell muss selbstverständlch den physkalschen Vorgang der Messung / Kalbrerung korrekt wedergeben. Ggf. müssen komplexere Zusammenhänge mt enem geegneten Modell (ken Sonderfall) n enem weteren Messunscherhetsbudget dargestellt werden (s. Anhang A Abschätzung der Messunscherhet, de den Werten des Kolbenmanometers unter Anwendungsbedngungen bezuordnen st). 8.. Summe-/Dfferenzmodell N Y δ Y δ 1 E δ 0 Erwartungswert, Ergebnsgröße Wertbestmmende Engangsgröße(n) unbekannte Messabwechung(en) [de Antele tragen ncht zur Ermttlung der Ergebnsgröße be (es werden kene Korrektonen angebracht), se lefern jedoch enen Betrag zur Messunscherhet] (1) z. B. Modell zur Ermttlung der Messabwechung der Anzege: p p p δp () Anzege Normal N 1 Deses Modell egnet sch besonders für Kalbrergegenstände mt egener Anzege n Enheten des Druckes (z. B. Federmanometer, elektrsches Druckmessgerät). Herbe werden de Messunscherheten ebenfalls n der Enhet der physkalschen Größe Druck (Pascal, bar, etc.) angegeben Produkt-/Quotentmodell N Y K 1 Y Ergebnsgröße Wertbestmmende Engangsgröße(n) K = 1+δ Korrektonsfaktor(en) δ unbekannte Messabwechung(en) (3)

16 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 16/44 ; E δ 0 E K 1 Erwartungswerte, [de Antele tragen ncht zur Ermttlung der Ergebnsgröße be (es werden kene Korrektonen angebracht), se lefern jedoch enen Betrag zur Messunscherhet] z. B. Modell zur Ermttlung des Übertragungskoeffzenten enes Druckaufnehmers (DMS-Aufnehmer): S V G V N Aus Anzege Sp K En p (4) Normal 1 Deses Modell egnet sch besonders für Kalbrergegenstände ohne egene Anzege (z. B. Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang) unter Verwendung von bezogenen Mess-unscherheten (dmensonslos) Engangsgrößen De den Engangsgrößen begeordneten Messunscherheten werden bezüglch hrer Ermttlung n zwe Kategoren engetelt: Typ A: Typ B: Be der Ermttlung des Wertes und der hm begeordneten Standardmessunscherhet werden Analysemethoden der Statstk für Messrehen unter Wederholbedngungen ( n 10 ) angewendet. De Ermttlung des Wertes und der hm begeordneten Standardmessunscherhet beruht auf anderen wssenschaftlchen Erkenntnssen und kann aus folgenden Informatonen engeschätzt werden: Daten aus vorangegangenen Messungen allgemene Kenntnsse und Erfahrungen über de Egenschaften und das Verhalten von Messnstrumenten und Materalen Herstellerangaben Kalbrerschenen oder anderen Zertfkaten Referenzdaten aus Handbüchern In velen Fällen lässt sch für den Wert ener Größe nur de Ober- und Untergrenze a + und a - angeben, wobe alle Werte nnerhalb der Grenzen als glech wahrschenlch angesehen werden können. Deser Sachverhalt kann am besten mt ener rechteckförmgen Wahrschenlchketsdchte beschreben werden. Mt a a a (5) erhält man den Schätzwert der Engangsgröße und de begeordnete Standardmessunscherhet 1 x a a (6) a u x (7) 3

17 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 17/44 Legen de Werte mt größerer Wahrschenlchket n der Mtte bzw. am Rand des Bereches, dann st de Annahme ener dreeck- bzw. ener U-förmgen Vertelung snnvoll. Tabelle : Wetere Vertelungsformen Typ B Vertelung Dreeck U-förmg etc. Standardmessunscherhet u a 6 u a 8..5 Möglche Enflussgrößen, Bespel Für de Aufstellung des Modells der Auswertung st es empfehlenswert en Blockschaltbld zu erstellen, aus dem de Ursache-Wrkung-Ausbretung erschtlch wrd. Bespelhaft zegt folgende Darstellung de möglchen Enflussgrößen be der Kalbrerung enes Druckmessgerätes mt enem Kolbenmanometer. Abbldung 3: Enflussgrößen be der Kalbrerung enes Druckmessgerätes Temperatur Luftdchte lokale Fallbeschleungung Temperatur Bezugsnveau Dchte Höhendfferenz Temperatur Bezugsnveau Energeversorgung Lage Auflösung, ENOBs Drft Interpolatonsabwechungen Umrechnungen Rundungen Drucknormal Kolbenmanometer Auswertung Letungssystem Anpasser, Ausgeber Aufnehmer Druckmessgerät Bezugspunkt den Werten des Normals unter Normalbedngungen begeordnete Messunscherhet - Trennvorlage - Schläuche - Anschlussstücke - Ventle - Druckübertragungsmedum Egenschaften des Aufnehmers - Nullpunktabwechung - Wederholpräzson - Verglechpräzson - Umkehrspanne - Drft den Werten des Anpassers, Ausgebers begeordnete Messunscherhet Anmerkung: Mtunter st es für den ersten Ansatz hlfrech, de Enflussgrößen den Blöcken Normal Verfahren Kalbrergegenstand zuzuordnen. De Messunscherheten, de den Werten des Normals, des Anpassers und Ausgebers begeordnet snd, werden aus Kalbrerschenen entnommen (. allg. normalvertelt, k = ).

18 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 18/ Kalbrerung von Federmanometern Modell der Auswertung Geegnet st z. B. en enfaches Summe- / Dfferenzmodell zur Ermttlung der Messabwechung der Anzege getrennt für de Messwerte n Rchtung zunehmenden Druckes bzw. für de Messwerte n Rchtung abnehmenden Druckes: p p p δp p p δp δp (8) auf/ab Anz,auf/ab Normal Anz,auf/ab Normal Nullpunktabwechung Wederholpräzson 1 Y p... p 1 Anz,... Messgröße; Messabwechung der Anzege Index... steht für auf/ab bzw. mttel (s. Gl. 8 u. 9) Anzege des Druckmessgerätes Index... steht für auf/ab bzw. mttel (s. Gl. 8 u. 9) p Wert des Bezugsnormals 3 Normal δp 3 Nullpunktabwechung δp 4 Wederholpräzson unbekannte Messabwechung bedngt durch de Nullpunktabwechung unbekannte Messabwechung bedngt durch de Wederholpräzson und für de Mttelwerte: 3 p p p δp p p δp δp δp (9) p mttel Anz,mttel Normal Anz,mttel Normal Nullpunktabwechung Wederholpräzson Umkehrspanne 1 p p Anzege, auf Anzege, ab Anz,mttel (10) δp unbekannte Messabwechung bedngt durch de Umkehrspanne 5 Umkehrspanne Be getrennter Betrachtung der Auf- und Abwärtsrehen bestmmt sch de erweterte Messunscherhet (k = ) zu: 3 Der Wert des Bezugsnormals berückschtgt den Ensatz des Kolbenmanometers unter Anwendungsbedngungen (Anbrngen von Korrektonen). Auch de Unscherhetsanalyse enthält deshalb Mess-unscherhetsbeträge des Kolbenmanometers sowohl unter Referenz- als auch unter Anwendungsbedngungen. Der letztere Betrag wrd n Messunscherhetsbudgets (s. Anhang A Abschätzung der Messunscherhet, de den Werten des Kolbenmanometers unter Anwendungsbedngungen bezuordnen st) für de Enflüsse der Temperatur, des thermschen Längenausdehnungskoeffzenten, der Fallbeschleungung, der Luftdchte, des Deformatonskoeffzenten (Kolbenmanometer) bzw. für Dchte, Fallbeschleungung, Höhe (Höhendfferenz) bestmmt.

19 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 19/44 U auf/ab k u auf/ab U k u u u u auf/ab Normal Auflösung Nullpunktabw. Wederholpräz. (11) und ene sog. Abwechungsspanne 4 unter Berückschtgung der systematschen Abwechung zu: U auf/ab Uauf/ab pauf/ab (1) Be Verwendung der Mttelwerte aus Auf- und Abwärtsrehen berechnet sch de erweterte Messunscherhet (k = ) zu: U k u u (13) mttel auf,ab Umkehrspanne wobe für de Berechnung der Messunscherhet u auf,ab der größere Wert der Wederholpräzson enzusetzen st. De zugehörge Abwechungsspanne bestmmt sch zu: U mttel Umttel pmttel (14) 8.3. Unscherhetsanalyse De Kenntnsse über de Engangsgrößen werden vorzugswese n ener Tabelle zusammengefasst. 4 Als Abwechungsspanne wrd der maxmal zu erwartende Untersched zwschen dem gemessenen Wert und dem rchtgen Wert der Messgröße bezechnet. De Abwechungsspanne kann zur Charakterserung der Genaugket (engl. accuracy) benutzt werden.

20 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 0/44 Tabelle 3: Unscherhetsanalyse für de Kalbrerung enes Federmanometers Brete Wahrschen tvtäts- cher- Sens- Uns- Standard- lfd. Schätzwert Verte- lchkets- koeffhets- der Größe Teler messunscher- het Nr. lung vertelung zent betrag x a Px c u x u y En - het 5 1 p Anz,..., Anz,... p r Rechteck 3 ur 1 r 3 1 u r bar p Normal, Normal p Normal u Normal -1 u Normal bar 3 δp Nullpunktabw. 0 f 0 Rechteck 3 u f0 1 f0 3 1 u f bar 0 4 Wederholpräz. δp 0 b Rechteck 3 ub 1 b 3 1 ub bar 5 Umkehrspanne δp 0 h Rechteck 3 uh 1 h 3 1 u h bar Y p... u y bar Belastungsstufenbezogenes Messunscherhetsbudget De Abschätzung der Messunscherhet hat für jeden Kalbrerwert, d.h. für jede Belastungsstufe zu erfolgen. Für ene überschtlche Darstellung wrd folgende Tabelle - jewels für de auf-, abstegenden und Mttel-Werte - empfohlen: Tabelle 4: Messunscherhetsbudget Druck Messabwechung Standardmessunscherhet u Betrag 1... Betrag n Erweterte Messunscherhet U (k = ) Abwechungsspanne U bar bar bar bar bar mn.... max. 5 Es wrd empfohlen, de Enhet der Unscherhetsbeträge mtzuführen (Enhet der physkalschen Größe, Anzegeenhet, bezogene (dmensonslose) Größe, etc.).

21 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 1/ Enwertangabe Zusätzlch zur Angabe der Abwechungsspanne für jede Belastungsstufe kann dem Kunden de maxmale Abwechungsspanne m Gültgketsberech der Kalbrerung (n der Enhet des Druckes, bezogen auf den Messwert bzw. auf de Messspanne) mtgetelt werden. Ebenso kann de Konformtät bestätgt werden (s. 0.). 8.4 Kalbrerung von elektrschen Druckmessgeräten Das Modell der Auswertung und das Messunscherhetsbudget für de Kalbrerung enes Federmanometers können auch be der Kalbrerung enes elektrschen Druckmessgerätes (zffernrchtge Anzege n Enheten des Druckes) verwendet werden. Ggf. st zusätzlch en Antel Verglechpräzson b be wederholtem Enbau zu berückschtgen. δp unbekannte Messabwechung bedngt durch de Verglechpräzson 6 Verglechpräz. Tabelle 5: Zusätzlche Komponente be der Unscherhetsanalyse für de Kalbrerung enes elektrschen Druckmessgerätes lfd. Nr. Größe Schätzwert Brete der Ver-telung Wahrschen Teler lchketsvertelung Standardmessunscherhet x a Px u x Senstvtätskoeffzent c Unscherhetsbetrag u y En - het 6 Verglechpräz. δp 0 b Rechteck 3 ub 1 b 3 1 u b bar De erweterte Messunscherhet (k = ) für de Auf- bzw. Abwärtsrehen wrd her folgendermaßen ermttelt: U auf/ab k u auf/ab U k u u u u u auf/ab Normal Auflösung Nullpunktabw. Wederholpräz. Verglechpräz. De Ermttlung der zugehörgen Abwechungsspanne für de Auf- bzw. Abwärtsrehen bzw. der erweterten Messunscherhet und der Abwechungsspanne für den Mttelwert erfolgt analog der Verfahrenswese bem Federmanometer. 8.5 Kalbrerung von Druckaufnehmern und Druckmessumformern mt elektrschem Ausgang Modell der Auswertung Geegnet st z. B. en enfaches Produkt-/Quotentmodell zur Bestmmung des Übertragungskoeffzenten getrennt für de Messwerte n Rchtung zunehmenden Druckes bzw. für de Messwerte n Rchtung abnehmenden Druckes: 3 V GV V GV S K K K K Aus,auf/ab Anz,auf/ab Sp Anz,auf/ab Sp auf/ab Nullpunktabwechung Wederholpräzson Verglechpräzson En pnormal 1 pnormal (15) (16)

22 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: /44 Y S... V 1 Anz,... Messgröße; Übertragungskoeffzent Index... steht für auf/ab bzw. mttel (s. Gl. 16 u. 17) Anzege des Ausgebers (Spannungsmessgerät) Index... steht für auf/ab bzw. mttel (s. Gl. 16 u. 17) G Übertragungskoeffzent des Anpassers (begestellter Verstärker) V Wert der Spesespannung (Hlfsgerät) 3 Sp p Wert des Bezugsnormals 4 Normal K Korrektonsfaktor bedngt durch de Nullpunktabwechung 5 Nullpunktabwechung K Korrektonsfaktor bedngt durch de Wederholpräzson 6 Wederholpräzson K ggf. Korrektonsfaktor bedngt durch de Verglechpräzson 7 Verglechpräzson Für de Mttelwerte glt: 4 V GV V GV S K K K K K Aus,mttel Anz,mttel Sp Anz,mttel Sp mttel Nullpunktabwechung Wederholpräzson Verglechpräzson Umkehrspanne En pnormal 1 pnormal (17) K Korrektonsfaktor bedngt durch de Umkehrspanne 8 Umkehrspanne Be getrennter Betrachtung der Auf- und Abwärtsrehen bestmmen sch de relatve erweterte Messunscherhet (k = ) zu: W auf/ab k w auf/ab W k w w w w w w w auf/ab Normal Ausgeber Anpasser Hlfsgerät Nullpunktabw. Wederholpräz. Verglechpräz. und de zugehörgen Abwechungsspannen zu: ' Sauf/ab Wauf/ab Wauf/ab S mt der systematschen Abwechung S S S (0) auf/ab auf/ab wobe S' vorzugswese de Stegung der Ausglechsgeraden durch sämtlche Messwerte und durch den Nullpunkt des Ausgangssgnals des Messumformers darstellt. Be Verwendung des Mttelwertes aus Auf- und Abwärtsrehen berechnet sch de relatve erweterte Messunscherhet (k = ) zu: W k w w (1) mttel auf,ab Umkehrspanne (18) (19)

23 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 3/44 wobe für de Berechnung der Messunscherhet w auf,ab der größere Wert der Wederholpräzson enzusetzen st. De zugehörge Abwechungsspanne bestmmt sch zu: W mt ' mttel mttel W mttel mttel S S mttel S S S (3) für S' s. oben 8.5. Unscherhetsanalyse De Kenntnsse über de Engangsgrößen werden vorzugswese n ener Tabelle zusammengefasst. Tabelle 6: Unscherhetsanalyse für de Kalbrerung enes Druckmessumformers mt elektrschem Ausgang lfd. Nr. Größe Schätzwert 1 V Anz,...,Anz,... Brete der Vertelung Wahrschen Teler lchketsvertelung Standardmessunscherhet x a p x w x V Normal Ausgeber Senstvtätskoeffzent c Unscherhetsbetrag w y () En - het w 1 w Ausgeber # G G Normal w Anpasser -1 w Anpasser # 3 V Sp Sp 4 p Normal, Normal V Normal Hlfsgerät p Normal Normal w -1 w Hlfsgerät # w -1 w Normal # 5 K Nullpunktabw. 1 f0 6) Rechteck 3 w f0 1 f0 3 1 w f # 0 K 1 b Rechteck 3 wb 6 Wederholpräz. 1 b 3 1 wb # K 1 b Rechteck 3 wb 7 Verglechpräz. 1 b 3 1 w b # K 1 h Rechteck 3 wh 8 Umkehrspanne Y S... 1 h 3 1 w h # w y # 6) De Kenngrößen f 0, b', b und h snd her relatve, d.h. auf den Messwert (Anzege) bezogene Größen, de bem Druck Null ncht defnert snd.

24 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 4/ Belastungsstufenbezogenes Messunscherhetsbudget De Abschätzung der Messunscherhet hat für jeden Kalbrerwert, d.h. für jede Belastungsstufe zu erfolgen. Für ene überschtlche Darstellung wrd folgende Tabelle - jewels für de auf-, abstegenden und Mttel-Werte - empfohlen: Tabelle 7: Messunscherhetsbudget Druck Rel. Standardmessunscherhet w Betrag 1... Betrag n Rel. erweterte Messunscherhet W (k = ) bar # # mn.... max Enwertangabe Übertragungskoeffzent als Stegung ener lnearen Ausglechsfunkton Bem Ensatz des Druckaufnehmers wrd normalerwese ncht mt unterschedlchen Übertragungskoeffzenten für de enzelnen Belastungsstufen (= Kalbrerdrücke) gearbetet, sondern mt enem enzgen Übertragungskoeffzenten für den gesamten Gültgketsberech der Kalbrerung. Des st vorzugswese de Stegung der Ausglechsgeraden durch sämtlche Messwerte und durch den Nullpunkt des Ausgangssgnals des Messumformers (Ausglech ohne Absolutgled). Be Verwendung deser Kenngröße des Druckaufnehmers trtt an de Stelle der den enzelnen Messwerten des Übertragungskoeffzenten begeordneten Messunscherheten ene Konformtätsaussage (vgl. 0). Dazu snd de Abwechungsgrenzbeträge festzulegen. Des kann, ausgehend von den Kalbrerergebnssen, durch Berechnung der Abwechungsspannen nach 0 erfolgen ("selbstbestmmte Konformtät"; Festlegung auf Grund von Herstellerangaben s. unten). Dabe snd - de den enzelnen Messwerten des Übertragungskoeffzenten begeordneten Messunscherheten und - de Abwechungen deser Werte von der Enwertangabe des Übertragungskoeffzenten zu berückschtgen. In der Regel ergeben sch Abwechungsspannen, deren Beträge mt zunehmendem Druck klener werden. Als Abwechungsgrenzbetrag kann - de größte berechnete Abwechungsspanne gewählt werden (n desem Fall werden de Abwechungsgrenzbeträge m Kalbrerdagramm als Geraden parallel zur Druck-Achse dargestellt; vgl. 0, Druckmessumformer mt elektrschem Ausgangssgnal, Abbldung 5, obere Telblder) oder - de Abwechungsgrenzbeträge werden durch geegnete Kurven we Hyperbeln oder Polynome beschreben (vgl. 0, Druckmessumformer mt elektrschem Ausgangssgnal, Abbldung 5, untere Telblder).

25 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 5/44 Hnwes: De Verwendung druckabhängger Abwechungsgrenzbeträge st ncht gängge Praxs. Se ermöglcht jedoch be Druckmessungen mt dem kalbrerten Gerät m oberen Tel des Messberechs de Angabe klenerer Messunscherheten. Be Kalbrergegenständen mt vom Hersteller abgeglchenem Nennkennwert (z.b. mv/v) können de Abwechungsgrenzbeträge alternatv auch aus der zugeordneten Kennwerttoleranz ermttelt werden. In desem Fall st jedoch stets zu prüfen, ob de be der Kalbrerung bestmmten Werte der Übertragungskoeffzenten enschleßlch hrer begeordneten Mess-unscherheten und hrer systematschen Abwechungen von der Enwert-Angabe des Kennwertes de Abwechungsgrenzbeträge ncht überschreten. 8.6 Ermttlung der relevanten Kenngrößen für de Unscherhetsanalyse Auflösung r Analoge Anzegeenrchtungen De Auflösung der Anzegeenrchtung ergbt sch aus dem Verhältns der Zegerbrete zum Mttenabstand zweer benachbarter Telstrche (Skalentelungswert). Als Verhältns wrd 1/, 1/5, 1/10 empfohlen. Soll deses Verhältns (d.h. der schätzbare Bruchtel enes Skalentelungswertes) 1/10 betragen, so muss der Telstrchabstand,5 mm oder größer sen (vgl. auch DIN 43790). Anmerkung: Der beste Schätzwert ener analogen Anzegeenrchtung wrd durch vsuelle Interpolaton ermttelt. Der klenste schätzbare Bruchtel enes Skalentelungswertes st der Interpolatonsantel (r), mt dem Messwerte unterscheden werden können. Der Varatonsberech für den besten Schätzwert (x) ergbt sch somt zu a x r und a x r mt der Brete der Rechteckvertelung a r Dgtale Anzegeenrchtungen De Auflösung entsprcht dem Zffernschrtt, sofern be unbelasteter Druckmessenrchtung de Anzege um ncht mehr als en Zffernschrtt schwankt. Anmerkung: Für de der Ermttlung des Messunscherhetsbetrages wrd der Halbbrete der Rechteckvertelung der halbe Wert der Auflösung (a = r/) zugewesen. Im Abschntt 0 taucht deser Unscherhetsbetrag ncht explzt auf, da er n der Messunscherhet des Ausgebers (Anzegers) enthalten st (Kalbrerschenangabe) Anzegeschwankung Wenn de Anzege be unbelasteter Druckmessenrchtung um mehr als den zuvor ermttelten Wert der Auflösung schwankt, so st de Auflösung r mt der halben Spannwete der Schwankung - zusätzlch addert mt enem Zffernschrtt - anzusetzen Nullpunktabwechung f 0 Der Nullpunkt kann vor jedem Messzyklus, bestehend aus Auf- und Abwärtsmessrehe, engestellt und muss vor und nach jedem Messzyklus aufgezechnet werden. De Ablesung st be völlger Entlastung vorzunehmen. De Nullpunktabwechung wrd folgendermaßen berechnet:

26 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 6/44 f =max x x, x x, x x (4) 0, 0 1, 0 4, 0 3, 0 6, 0 5, 0 De Indzes nummereren de an den Nullpunkten der Messrehen M1-M6 abgelesenen Messwerte x Wederholpräzson b' De Wederholpräzson be unverändertem Enbau wrd aus der Dfferenz der nullsgnalberengten Messwerte korresponderender Messrehen ermttelt. max, b x x x x auf, j 3, j 3,0 1, j 1,0 b x x x x ab, j 4, j 4,0, j,0 b b b mttel, j auf, j ab, j (5) Der Index j nummerert de Nomnalwerte des Druckes (j = 0: Nullpunkt) Verglechpräzson b De Verglechpräzson be wederholtem Enbau und unveränderten Bedngungen wrd aus der Dfferenz der nullsgnalberengten Messwerte korresponderender Messrehen bestmmt: max, b x x x x auf, j 5, j 5,0 1, j 1,0 b x x x x ab, j 6, j 6,0, j,0 b b b mttel, j auf, j ab, j (6) Für den Index j s. oben.

27 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 7/ Umkehrspanne h Be der Angabe von Mttelwerten wrd de Umkehrspanne aus der Dfferenz der nullpunktberengten Messwerte der Aufwärts- und Abwärtsrehen we folgt ermttelt: h mttel, j x, x1,0 x1, x1,0 x4, x3,0 x3, x3,0 6, j 5,0 5, j 5,0 1 j j j j n x x x x (7) Für den Index j s. oben. De Varable n stellt de Anzahl der vollständgen Messzyklen dar. 9 Auswertung der Messergebnsse und Angaben m Kalbrerschen De Hauptbestandtele der Druckmessenrchtung erhalten je ene Kalbrermarke; be Messketten erhält jedes Gerät ene Kalbrermarke. Zusätzlch zu den n DAkkS-DKD-5 enthaltenen Forderungen snd m Kalbrerschen folgende Angaben aufzuführen: - Kalbrerverfahren ( Ablauf A, B, C oder EN 837 Tel 1 und 3) - Druckübertragungsmttel - Druckbezugsebene am Kalbrergegenstand - Lage des Kalbrergegenstandes be Kalbrerung - gewählte Enstellungen am Kalbrergegenstand Der Kalbrerschen sollte ene Tabelle aller Messwerte enthalten, z.b.: Tabelle 8: Messwerte Angezegter Wert p Anzege Druck p Normal bar, Pascal,... Kalbrerablauf A Kalbrerablauf B Kalbrerablauf C Messung be. Aufspannung M1 (auf) M (ab) M3 (auf) M4 (ab) M5 (auf) M6 (ab) bar, Pascal, A, V, mv/v, Hz,... mn. mn. mn. mn. mn. mn. mn. max. max. max. max. max. max. max. De Spalte 1 enthält de Druckmesswerte des Normals. De Spalten bs 7 enthalten de entsprechenden von den Kalbrergegenständen nach

28 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 8/44 Abbldung 1 (Federmanometer, elektrsches Druckmessgerät, Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang) n Enheten des Druckes angezegten bzw. n anderen physkalschen Größen (Strom, Spannung, Spannungsverhältns, Frequenz,...) ausgegebenen oder berets n de Größe Druck umgerechneten Messwerte. De wetere Auswertung der Messwerte kann folgende Kenngrößen enthalten: - Mttelwerte - Messabwechung der Anzege - Nullpunktabwechung - Wederholpräzson - Ggf. Verglechpräzson - Umkehrspanne - Abwechungsspanne - Enwertangabe - Konformtät 9.1 Ermttlung weterer Kenngrößen Mttelwerte x De Mttelwerte x, j mt = auf/ab, mttel werden we folgt berechnet: 1 x x x für m 1,3,5 auf, j m, j m,0 l m ab, j m, j ( m1),0 l m mttel, j auf, j ab, j 1 x x x für m,4,6 (8) x x x wobe de Varable l de Anzahl der Messrehen angbt Abwechungsspanne U De Abwechungsspanne setzt sch addtv aus der erweterten Messunscherhet (k = ) und dem Betrag der systematschen Abwechung zusammen. Aufgrund des systematschen Antels wrd der Abwechungsspanne als Vertelungsform de Rechteckvertelung zugewesen. De Abwechungsspanne st je nach Anforderung für de Mttelwerte der Auf- bzw. Abwärtsrehen und den Mttelwert zu bestmmen: z.b.: U ' U p (9) Entsprechend wrd de relatve Abwechungsspanne W' gebldet. z.b.: Anmerkung: s.a. 4 auf S. 19 ' W W S S Konformtät Legen de Abwechungsspanne bzw. de Übertragungskoeffzenten mt begeordneter Messunscherhet nnerhalb der vom Hersteller angegebenen Fehlergrenze, dann kann de Konformtät nach DAkkS-DKD-5 bestätgt werden. Dabe st deren Gültgketsberech anzugeben. (30)

29 Abwechung mt Messunscherhet bezogen auf d. Messwert Abwechungsspanne bezogen auf d. Messwert Abwechung mt Messunscherhet bezogen auf d. Messspanne Abwechungsspanne bezogen auf d. Messspanne Abwechung mt Messunscherhet n bar Abwechungsspanne n bar Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 9/44 9. Vsualserung des Kalbrerergebnsses Für ene bessere Verständlchket und enen schnellen Überblck kann das Kalbrerergebns auch n grafscher Form mtgetelt werden Federmanometer, elektrsches Druckmessgerät: De systematsche Abwechung mt der erweterten Messunscherhet bzw. de sch daraus ergebende Abwechungsspanne snd m Verglech zum Abwechungsgrenzbetrag (Fehlergrenze) darzustellen n der Enhet der physkalschen Größe und/oder als bezogene Größe. De Darstellung bezogener Kenngrößen kann dabe n der für ene Geräteart typschen Form (bezogen auf de Messspanne, bezogen auf den Messwert) erfolgen. Abbldung 4: Vsualserung des Kalbrerergebnsses für en Federmanometer bzw. en elektrsches Druckmessgerät 0,3 0,3 0, 0, 0,1 0,1 0,0 0,0-0,1-0,1-0, -0, Pos. Überdruck n bar -0, -0, Pos. Überdruck n bar Abwechung Messunscherhet Abwechungsspanne Abwechungsgrenzbetrag Abwechungsgrenzbetrag 0,15% 0,15% 0,10% 0,10% 0,05% 0,05% 0,00% 0,00% -0,05% -0,10% -0,15% Pos. Überdruck n bar -0,05% -0,10% -0,15% Pos. Überdruck n bar Abwechung Messunscherhet Abwechungsspanne Abwechungsgrenzbetrag Abwechungsgrenzbetrag 1,00% 0,75% 0,50% 0,5% 0,00% -0,5% -0,50% -0,75% -1,00% Pos. Überdruck n bar 1,00% 0,75% 0,50% 0,5% 0,00% -0,5% -0,50% -0,75% -1,00% Pos. Überdruck n bar Abwechung Messunscherhet Abwechungsspanne Abwechungsgrenzbetrag Abwechungsgrenzbetrag

30 Übertragungskoeffzent n mv/v / bar Abwechungwsspanne n mv/v / bar Übertragungskoeffzent n mv/v / bar Abwechungwsspanne n mv/v / bar Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 30/ Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang De Übertragungskoeffzenten und de begeordneten Messunscherheten werden m Verglech zu den Abwechungsgrenzbeträgen (Fehlergrenzen nach Herstellerangabe bzw. selbstbestmmte Grenze) dargestellt. Abbldung 5: Vsualserung des Kalbrerergebnsses für enen Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang,80 0,040,70 0,030 0,00,60 Übertragungskoeffze nt 0,010,50 Messunscherhet 0,000 Abwechungsspanne,40 Enwertangabe (B),30 Selbstbestmmter Abwechungsgrenzbetr ag, Pos. Überdruck n bar -0,010 Selbstbestmmter Abwechungsgrenzbetr -0,00 ag -0,030-0, Pos. Überdruck n bar,350 0,075 0,050,300 Übertragungskoeffze nt 0,05,50 Messunscherhet 0,000 Abwechungsspanne Enwertangabe (B),00 Selbstbestmmter Abwechungsgrenzbetr,150 ag Pos. Überdruck n bar -0,05 Selbstbestmmter Abwechungsgrenzbetr ag -0,050-0, Pos. Überdruck n bar 9.3 Grenzwerte für Messunscherhetsangaben 7 Be allen Kalbrerabläufen (A, B, C) wrd de Messunscherhet nach Abschntt 0 berechnet. Unabhängg vom Ergebns der Kalbrerung wrd de Messunscherhet be Kalbrerablauf B ncht klener als 0,04% der Messspanne und be Kalbrerablauf C ncht klener als 0,30% der Messspanne angegeben. Für de Angabe ener Abwechungsspanne be ener Konformtätsaussage nach DAkkS-DKD- 5 darf der Wert be Kalbrerablauf B ncht klener als 0,06% der Messspanne und be Kalbrerablauf C ncht klener als 0,60% der Messspanne angegeben werden. 7 glt bs auf weteres ncht für Messumformer

31 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 31/44 10 Ergänzende Regeln und Normen Für de Kalbrerung von Druckmessgeräten snd ggf. nachstehend aufgeführten Regeln zu berückschtgen. Ene Kalbrerung kann auch nach enzelnen Abschntten enger deser Regeln verenbart werden. EN 837 Tel 1 EN 837 Tel 3 DIN DIN EA-10/03 DAkkS-DKD-R 3-6 Druckmeßgeräte mt Rohrfedern Maße, Meßtechnk, Anforderungen und Prüfung Ausgabe Februar 1997 Druckmeßgeräte mt Platten- und Kapselfedern Maße, Meßtechnk, Anforderungen und Prüfung Ausgabe Februar 1997 Elektrsche Druckmeßgeräte Druckaufnehmer, Druckmeßumformer, Druckmeßgeräte Begrffe und Angaben n Datenblättern Ausgabe Ma 199 Grundregeln für de Gestaltung von Strchskalen und Zegern Ausgabe Januar 1991 Calbraton of Pressure Balances Edton 1, July 1997 Auswahl und Kalbrerung von elektrschen Referenzdruckmessgeräten für de Anwendung n akkredterten Laboratoren, 1. Neuauflage 010

32 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 3/44 Anhang A Abschätzung der Messunscherhet, de den Werten des Kolbenmanometers unter Anwendungsbedngungen bezuordnen st 8 Für en Kolbenmanometer unter Referenzbedngungen snd de Werte und de begeordnete erweterte Messunscherhet U Normal Ref dem Kalbrerschen (z.b. der PTB) zu entnehmen. Bem Ensatz unter Anwendungsbedngungen snd an den Werten bezüglch der relevanten Enflussgrößen Korrektonen anzubrngen, denen wederum ene Messunscherhet bezuordnen st. Modell der Auswertung 9 : n a m g 1 1 m, pe g h (31) A0 1 p 1 t 0C (3) Fl a Unscherhetsanalyse mt den für den Druckwert des Normals wesentlchen Enflussgrößen Temperatur, therm. Längenausdehnungskoeffzent von Kolben und Zylnder, Fallbeschleungung und Deformatonskoeffzent. De Senstvtätskoeffzenten wurden mt den für praktsche Anwendungen üblchen Näherungen und für den mest realserten Fall = berechnet. Tabelle 9 Größe Schät zwert x a Teler u x c u y Halbbrete Wahrschenlchketsvertelung Px Standardmessunscherhet Senstvtätskoeffzent Unscherhetsbetrag Enhet Temperatur thermscher Längenausdehnungskoeffzent Fallbeschleungung Deformatonskoeffzent t a t Rechteck 3 u t a K 1 c p u c u() t bar 3 t a Rechteck 3 u a 1 3 g a g Rechteck 3 a Rechteck 3 t c t 0 C p t t u c u bar 1 p u g a g cg ug cg u( g) bar 3 g u 1 3 a p u c u( ) c bar Y y ukorr1 ut u ug u bar 8 s. 3 auf S s. a. EA-10/03 Annex B

33 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 33/44 Hnwes: 1. In Kalbrerschenen der PTB für Kolbenmanometer wrd der Betrag der Unscherhet des Zahlenwertes des Deformatonskoeffzenten zur Unscherhet der Druckmessung be der Referenztemperatur. Allg. berets berückschtgt.. Mt portablen Messgeräten st es st möglch, de lokale Fallbeschleungung an enem bestmmten Ort mt ener relatven Unscherhet von wengen ppm zu messen. Wenn en so genauer Messwert vorlegt, kann es angeschts der mest wesentlch größeren relatven Unscherhet des Wertes der Querschnttsfläche zulässg sen, den Unscherhetsbetrag der Fallbeschleungung zu vernachlässgen. 3. Bezogen auf de m Vakuum wrkende Massenkraft gm st de Auftrebskorrekton von der Größenordnung 1, Wetterbedngt ändert sch de Luftdchte an enem Ort n der Regel um ncht mehr als % entsprechend enem relatven Betrag zur Messunscherhet von 3 ppm. Im Verhältns zu der üblcherwese n Kalbrerschenen angegebenen Unscherhet der Querschnttsfläche von 50 ppm st deser Betrag vernachlässgbar und rechtfertgt. allg. ncht den messtechnschen Aufwand zu sener Ermttlung (vergleche dazu 0. 6 Umgebungsbedngungen, Anmerkung). Unscherhetsanalyse mt den wesentlchen Enflussgrößen be der Bestmmung des hydrostatschen Druckes aufgrund ener Höhendfferenz Tabelle 10 Größe Schät z- wert x a P x Teler Halbbrete Wahrschenlchketsvertelung Standard- Messunscherhet u x c u y Senstvtätskoeffzent Unscherhetsbetrag Enhet Bestmmung der Dchtedfferenz Bestmmung der Fallbeschleungung Bestmmung der Höhendfferenz g h a a Fl a g Rechteck 3 1 u a a Fl c g h a u c u( ) bar a Rechteck 3 h 3 1 u g a g cg 3 1 u h a h 3 a Rechteck 3 ch h g g u c u g bar g u c u( h) bar h h Y y u u u u bar korr g h Erweterte Messunscherhet (k = ) für de durch en Kolbenmanometer dargestellten Werte unter Anwendungsbedngungen: U k u u u (33) Normal,Anw Normal,Ref korr1 korr Hnwes: Neben den her als Bespel angeführten snd be Bedarf wetere Korrektonen und damt verbundene Beträge zur Messunscherhet zu berückschtgen, z. B. de Unscherhet der Restgasdruckmessung be Absolutdruck-Kolbenmanometern oder de Druckabhänggket der Dchte des Druckmedums be der Messung größerer hydraulscher Drücke.

34 Kalbreren von Druckmessgeräten Revson: 0 Sete: 34/44 Anhang B Bespel Messunscherhetsbudget für de Kalbrerung enes Federmanometers Kalbreraufwand nach Kalbrerablauf C Angabe des Mttelwertes (Mw) mt Messabwechung ( p ) und Umkehrspanne (h) Kalbrergegenstand Überdruckmessgerät mt elastschem Messgled (Federmanometer) Genaugketsangabe des Herstellers : DIN Kl. 1,0 Skalentelungswert : 0,5 bar (mt Fünftelschätzung) Normalgerät Bezechung : xxx Erw. Messunscherhet : p jedoch ncht klener als 0,4 mbar Kalbrerbedngungen Druckmedum Fl(0 C,1bar) : nachgerengter Stckstoff : 1,15 kg/m³ : (0 m 0,005) m h t amb : (1,6 1) C p amb : (990 1) mbar Tabelle 11: Ergebns Druck Ablesung am Kalbrergegenstand Mttelwert Messabwechung Umkehrspanne Erweterte Messunscherhet p Normal p Anzege Mw p h U M1 M (M1+M)/ Mw-p e M-M1 bar bar bar bar bar bar bar 0,00 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 1,0 1,1 1, 1, 0, 0,1 0,1 4,03 4, 4, 4, 0, 0,0 0,1 36,04 36,1 36, 36, 0, 0,1 0,13 48,04 48,1 48,1 48,1 0,1 0,0 0,1 60,05 60,0 60,1 60,1 0,0 0,1 0,13