Kalibrierung von g Kraftsensoren Justieren, Prüfen und Kalibrieren von Kraftsensoren c.pptm 1

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1 Justieren, Prüfen und Kalibrieren von Kraftsensoren 1

2 Kalibrierhierarchie Rückführbarkeit für Lorenz-Kraftsensoren Ununterbrochene Kette von Vergleichen Werkskalibrierschein Linearitätsdiagramm Prüfzertifikat 2

3 Kraftkalibriereinrichtung Referenzanlage Prüfling Referenzsensor kalibriert in akkreditiertem Labor (z.b. DKD) 3

4 Justiervorgang F F nenn Vorbelastung Justieren auf Nennkraft Kontrolle 100% 0 Justieren des Nullpunkts Einbaustellung 0 Zeit Justieren von Nullpunkt und Nennkraft erfolgt iterativ Kontrolle von Stabilität des Sensors 4

5 Prüfen des Kraftsensors Beispiel für einen Prüfablauf +F nenn F Nennkennwert 0 Nullsignal Zeit Ansteigende Kraft bis zum Nennkennwert Angabe im Prüfprotokoll: Nennkennwert Nullsignal 5

6 Prüfzertifikat Angaben zum Sensor Kalibrieraufbau Prüfergebnisse Technische Daten des Sensors Anschlussbelegung Bemerkungen Prüfer Rückführbarkeit der Messmittel 6

7 Auslieferungszustand von neuen Sensoren Sensoren sind justiert Sensoren sind geprüft Prüfzertifikat ist beigefügt 7

8 Linearitätsdiagramm Beispiel für Druckkraft mit 10%-Schritten Bestimmung des Zusammenhangs zwischen der Messgröße und dem wirklichen Wert Druckkraft Angaben: Sensortyp Seriennummer Messbereich Kunde Kalibrieraufbau F nom F + Messwerte X i,1 Grafische Darstellung der Messergebnisse 0 0 Zeit Übliche Stufungen: 10%- Schritte; 20%-Schritte; 25%-Schritte 8

9 Kalibrierung von Kraftsensoren und Bestimmung der Messunsicherheit 9

10 Elemente der Rückführung Nachkalibrierungen Ununterbrochene Kette von Vergleichen bis auf nationales Normal Rückführung Dokumentation der einzelnen Schritte Bezug auf SI-Einheiten Messunsicherheit für jeden Schritt 10

11 Messwert Messunsicherheit Kalibrierung von Kraftsensoren Angabe des vollständigen Ergebnisses Bestimmung des Zusammenhangs zwischen der Messgröße und dem wirklichen Wert Bestimmung der zur Messunsicherheit beitragenden Anteile Angabe des vollständigen Ergebnisses Messwert ± Messunsicherheit Beispiel: 8 kn ±0,02 kn 11

12 Bestimmung der Messunsicherheit Die Messkette Störungen wirken auf die verschiedenen Komponenten der Messkette Häufig in einem Gerät F Kraft- Sensor Verstärker Anzeiger Abweichungen und Störgrößen 12

13 Bestimmung der Messunsicherheit Einflussgrößen Verstärker/Anzeiger Kraftsensor Langzeitstabilität Temperatur Auflösung Umkehrspanne Vergleichspräzision Wiederholpräzision Nullpunktabweichung Kalibrierendwertabw. Kraft Messunsicherheit der Einrichtung Interpolationsabweichung Kalibriereinrichtung Zwischengrößen 13

14 Kalibrierung nach DIN EN ISO 376: 2005 / DKD-R 3-3 Kalibrierablauf am Beispiel mit 5 Stufen F Vorlast auf Nennkraft F nenn X i,1 X i,2 X i,3 X i,4 0 2 Aufsteigende Reihen in der 0 Position Auf- und absteigende Reihen in den gedrehten Positionen Zeit 14

15 Messunsicherheitsanteile bei Kraft Auftrennung der Einflüsse in sinnvolle Anteile Wiederholpräzision b t (Zeitabhängigkeit) Vergleichspräzision b gedrehte Einbaustellung Umkehrspanne n Nullpunktabweichung f 0 Wiederholpräzision b gleiche Einbaustellung 15

16 Werkskalibrierschein nach DIN EN ISO 376 / DKD-R

17 Merkmale einer Werkskalibrierung von Lorenz Validiertes Kalibrierverfahren Kalibriermarke auf dem Sensor Rückführbarkeit auf nationale Normale Dokumentierte Schritte der Rückführbarkeit über Kalibrierscheine Stempel auf dem Kalibrierschein Angabe der Messunsicherheiten im Kalibrierschein Unterschrift im Kalibrierschein 17

18 Zusammenfassung Kalibrierungen nach genormten Verfahren sind validiert Messunsicherheit muss im Kalibrierschein angegeben sein Vorsicht bei Kalibrierungen mit den Hinweisen: In Anlehnung an... Kalibrierung nach ISO 9000 Kalibrierung nach Herstellerrichtlinie... Eine genaue Prüfung ist erforderlich! 18