Physikalisch- Technische Bundesanstalt. Richtlinie Kalibrierung von Druckmessgeräten

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1 Physkalsch- Technsche Bundesanstalt Rchtlne Kalbrerung von Druckmessgeräten Ausgabe 03/014

2 Sete: von 49 Herausgegeben vom Deutschen Kalbrerdenst (DKD) unter Schrmherrschaft der Physkalsch-Technschen Bundesanstalt (PTB) als Ergebns der Zusammenarbet der PTB und der akkredterten Kalbrerlaboratoren mt dem Fachausschuss Druck und Vakuum Copyrght 014 by DKD Das Werk enschleßlch aller sener Tele st urheberrechtlch geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes st ohne Zustmmung unzulässg und strafbar. Deutscher Kalbrerdenst (DKD) Im DKD waren 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 den 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. Kalbrerungen der akkredterten Laboratoren geben dem Anwender Scherhet für de Verlässlchket von Messergebnssen, erhöhen das Vertrauen der Kunden und de Wettbewerbsfähgket auf dem natonalen und nternatonalen Markt und denen als messtechnsche Grundlage für de Mess- und Prüfmttelüberwachung m Rahmen von Qualtätsscherungsmaßnahmen. Veröffentlchungen: sehe Internet Kontakt: Physkalsch-Technsche Bundesanstalt (PTB) DKD-Geschäftsstelle Bundesallee Braunschweg Telefon: (05 31) Internet:

3 Sete: 3 von 49 Inhaltsverzechns Sete Vorwort Zweck und Geltungsberech Symbole und Benennungen Varable Indzes Spezfkatonsbezechnungen Bezugs- und Gebrauchsnormale Kalbrergegenstand Kalbrerfähgket Umgebungsbedngungen Kalbrerverfahren Messunscherhet Defnton [VIM.6] Vorgehenswese Modell der Messung [VIM.48] Summe-/Dfferenzmodell Produkt-/Quotentmodell Engangs-/Enflussgrößen Möglche Enflussgrößen, Bespel Kalbrerung von Federmanometern Modell der Messung Messunscherhetsblanz Belastungsstufenbezogene Messunscherhetsblanz Enwertangabe Kalbrerung von elektrschen Druckmessgeräten Kalbrerung von Druckaufnehmern und Druckmessumformern mt elektrschem Ausgang Modell der Messung Messunscherhetsblanz Belastungsstufenbezogene Messunscherhetsblanz Enwertangabe Enflussgrößen des Kalbrergegenstandes für de Messunscherhetsblanz Auflösung r Analoge Anzegeenrchtungen Dgtale Anzegeenrchtungen Anzegeschwankung Nullpunktabwechung f

4 Sete: 4 von 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 Anhang B Bespel Messunscherhetsblanz für de Kalbrerung enes Federmanometers. 40 Anhang C Bespel Messunscherhetsblanz für de Kalbrerung enes dgtalen elektrschen Druckmessgerätes... 4 Anhang D Bespel Messunscherhetsblanz für de Kalbrerung enes Druckmessumformers mt elektrschem Ausgang Anhang E (nformatv) Messunscherheten von Bezugs- und Gebrauchsnormalen Anhang F Rekalbrerfrsten (Empfehlung)... 49

5 Sete: 5 von 49 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 den akkredterten Kalbrerlaboratoren erstellt. De Rchtlne wurde vom Vorstand des DKD genehmgt. De Revson enthält gerngfügge Korrekturen n den Bespelen sowe redaktonelle Anpassungen zur Präzserung und besseren Verständlchket.

6 Sete: 6 von 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 g Messrehe (Kalbrerberechs-) Endwert Y Ausgangsgröße des Modells der Messung [VIM.51] X Engangsgröße des Modells der Messung [VIM.50] X Enflussgröße [VIM.5] K Korrektonsfaktor x y Bester Schätzwert der Engangsgröße Bester Schätzwert der Ausgangsgröße c Empfndlchketskoeffzent k Erweterungsfaktor [VIM.38] a Halbwete ener Vertelung ) Wahrschenlchket X ( E... Erwartungswert u Standardmessunscherhet [VIM.30] U Erweterte Messunscherhet [VIM.35] w Relatve Standardmessunscherhet [VIM.3] W Relatve erweterte Messunscherhet p p p S S Druck systematsche Messabwechung der Größe Druck Enflussgröße n der Dmenson Druck Übertragungskoeffzent (des Druckaufnehmers) systematsche Abwechung des Übertragungskoeffzenten von der Enwertangabe U. Spannung mt verschedenen Indzes (Abschntte und 8.5.) G Verstärkungsfaktor r Auflösung f 0 Nullpunktabwechung b' Wederholpräzson [VIM.1] b Verglechpräzson [VIM.3] h Umkehrspanne

7 Sete: 7 von 49 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 Thermscher Längenausdehnungskoeffzent des Kolbens Thermscher 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 Druckmedum m Belastungskörper/ -masse 0 Standardbedngungen t = 0 C Std Standardbedngungen Anw Anwendungsbedngungen korr Korrekton (des Messwertes).3 Spezfkatonsbezechnungen v. E. vom Messberechsendwert v. M. vom Messwert v. S. von der Messspanne

8 Sete: 8 von 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 und Flüssgketsmanometer oder wenger langzetstable elektrsche Druckmessgeräte verwendet (vergleche Anhang F S. 49). Se werden n regelmäßgen Abständen kalbrert und mt enem Kalbrerschen versehen, n dem de erweterte Messunscherhet unter den Standardbedngungen (u.a. Norm- bzw. lokale Fallbeschleungung, 0 C, 1 bar) ausgewesen st. Das Bezugsnormal unterlegt der Überwachung und Dokumentaton durch de Akkredterungsstelle. Be ener Kalbrerung außerhalb der Standardbedngungen snd Korrektonen n der Druckberechnung durchzuführen. De desen Korrektonen aufgrund von Enflussgrößen bezuordnender Messunscherheten snd als wetere Beträge n der Messunscherhetsblanz 1 zu berückschtgen. Be der Berechnung der Messunscherhet der verwendeten Normale snd alle relevanten Enflussgrößen zu berückschtgen. Be anzegenden Druckmessgeräten, de als Normal verwendet werden, st de Auflösung be der Berechnung der Messunscherhet en weteres Mal zu berückschtgen. De n dem Qualtätsmanagementhandbuch des Laboratorums dokumenterten Gebrauchsnormale werden n enem akkredterten Laboratorum kalbrert und mt enem Kalbrerschen versehen, n dem de erweterte Messunscherhet zum Zetpunkt der Kalbrerung ausgewesen st. Das Gebrauchsnormal unterlegt der Überwachung der Akkredterungsstelle. 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, de den Messwerten des Kalbrergegenstandes vorausschtlch begeordnet wrd, ncht überschreten. 1 De Bezechnung Messunscherhetsblanz wrd weterhn akzeptert. De angestrebte Messunscherhet st dejenge Messunscherhet, de be festgelegtem Kalbreraufwand (Messunscherhet der Werte des Normals, Anzahl der Messrehen, etc.) errechbar st. Se kann glech oder größer als de klenste angebbare Messunscherhet sen.

9 Sete: 9 von Kalbrergegenstand Kalbrergegenstände snd Druckmessgeräte der n Abbldung 1 dargestellten dre Bauarten. 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 Spannungs- bzw. Stromquelle erforderlch st, müssen be der Kalbrerung von Druckmessumformern mt elektrschem 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 Messunscherhetsblanz 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 Auswahl der zu verwendenden Hlfsmessgeräte st zu beachten, dass durch deren Messunscherhetsbeträge de angestrebte Messunscherhet für den Kalbrergegenstand ncht sgnfkant beenflusst wrd.

10 Sete: 10 von 49 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. 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 Datenschnttstelle auszulesen - Drehmomentabhänggket (Nullsgnal) durch de Montage Anmerkung: Falls zur Herstellung der Kalbrerfähgket Instandsetzungsmaßnahmen oder Justerungen erforderlch snd, müssen dese Arbeten zwschen Auftraggeber und Kalbrerlaboratorum abgesprochen werden. Relevante Geräteparameter snd sowet möglch vor und nach den Justerungen zu dokumenteren. 6. Umgebungsbedngungen De Kalbrerung st nach Temperaturausglech nnerhalb des zulässgen Temperaturbereches (18 C bs 8 C) zwschen Kalbrergegenstand und Umgebung auszuführen. Ene Aufwärmzet des Kalbrergegenstandes oder ene möglche Erwärmung des Kalbrergegenstandes durch de Spesespannung st zu berückschtgen. De Aufwärmzet rchtet sch nach egenen Erfahrungen oder nach Herstellerangaben. De Kalbrerung st be ener stablen Umgebungstemperatur vorzunehmen. De empfohlene Temperaturschwankung während der Kalbrerung st maxmal 1 K. Be Ausschöpfung der maxmalen Toleranzgrenzen st ggf. en zusätzlcher Messunscherhetsbetrag zu berückschtgen; dese Temperatur muss m Berech von 18 C bs 8 C legen und st zu protokolleren. Anmerkung: Be Verwendung von Kolbenmanometern kann de Luftdchte enen sgnfkanten Enfluss auf das Kalbrerergebns (Luftauftreb Masse und hydrostatscher Druck) haben, daher müssen außer der Umgebungstemperatur auch der Atmosphärendruck und de relatve Luftfeuchte protokollert und berückschtgt werden. Dese Angaben müssen m Kalbrerschen angegeben werden (sehe DAkkS-DKD 5).

11 Sete: 11 von 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 (sehe Tabelle 1 bzw. Abbldung ). - 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. Der Wert des Drehmoments st n desem Falle zu dokumenteren. - Der Höhenuntersched zwschen den Referenzhöhen des Normals und des Kalbrergegenstandes st zu mnmeren oder de Korrekton zu berechnen. 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. Anmerkung n Abschntt 3) st n Abbldung dargestellt, de den zetlchen Ablauf der Kalbrerung wedergbt:

12 Sete: 1 von 49 Tabelle 1: Kalbrerabläufe Ablauf angestrebte Messunscherhet n % Mndestanzahl der Messpunkte Anzahl der Vorbelastungen Laständerung + Beharrungszet Haltezet am Messberechsendwert Anzahl der Messrehen der Messspanne (*) mt Nullpunkt 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 Messspanne 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. Be Messgeräten, de mt Spezfkatonen vom Messwert oder zusammengesetzten Spezfkatonen angegeben snd, st Tabelle 1 unter Verwendung der Spezfkatonsgrenze (z. B. der Messspanne) anzuwenden. (**) 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. Kalbrergegenstände, de m postven und negatven Überdruck kalbrert werden, sollten mndestens an zwe Punkten m negatven Berech (z. B. be -1 bar und -0,5 bar) und de restlchen Messpunkte m postven Berech kalbrert werden. Snd zur Durchführung ener Kalbrerung mehrere Referenzen erforderlch, muss bem Wechsel der Referenz der Druck am Kalbrergegenstand konstant gehalten werden. Ist des ncht praktkabel (z. B. Wechsel der Enbauposton, zwete Aufspannung) muss en vollständger weterer Kalbrerablauf durchgeführt werden.

13 Sete: 13 von 49 Abbldung : Vsualserung der Kalbrerabläufe Ablauf C

14 Sete: 14 von Messunscherhet 8.1 Defnton [VIM.6] De Messunscherhet st en nchtnegatver Parameter, der de Streuung der Werte kennzechnet, de der Messgröße auf der Grundlage der benutzten Informaton begeordnet st. 8. Vorgehenswese 8..1 Modell der Messung [VIM.48] De Bestmmung der Messunscherhet erfolgt grundsätzlch nach dem n der Schrft DAkkS- DKD-3 [18] 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 Engangs-/Enflussgröße begeordnete Standardmessunscherhet u c y u y Empfndlchketskoeffzent durch de Standardmessunscherhet ux der Engangs-/Enflussgröße x hervorgerufener Betrag zu der der Ausgangsgröße begeordneten Standardmessunscherhet der Ausgangsgröße begeordnete Standardmessunscherhet c f x u y c u x u u y y N 1 N 1 u u y y Erweterte Messunscherhet U y erweterte Messunscherhet U y k u y k Erweterungsfaktor k für ene wetgehend normalvertelte Messgröße und ene Überdeckungswahrschenlchket von annähernd 95% Werden relatve Messunscherheten verwendet, so werden de Varablen u, U durch de Varablen w, W ersetzt.

15 Sete: 15 von 49 De Berechnungsvorschrft führt be komplexen Modellen schnell zu ener ncht mehr handhabbaren analytschen Bestmmung der Empfndlchketskoeffzenten, so dass man zur softwaregestützten numerschen Bestmmung der Empfndlchketskoeffzenten übergehen wrd. Neben deser allgemenen Berechnungsvorschrft exsteren jedoch zwe Sonderfälle, de zu Empfndlchketskoeffzenten c = ± 1 und damt zur enfachen quadratschen Addton der Unscherheten der Engangs-/Enflussgrößen führen. Hermt wrd ene enfache Bestmmung der Messunscherhet ohne Software-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 ener weteren Messunscherhetsblanz dargestellt werden (s. Anhang A Abschätzung der Messunscherhet, de den Werten des Kolbenmanometers unter Anwendungsbedngungen bezuordnen st). 8.. Summe-/Dfferenzmodell Y X δx Y X N 1 Ausgangsgröße Engangsgröße(n) (1) δx E δx 0 Enflussgröße(n) Erwartungswert, [de Komponenten tragen ncht zur Berechnung der Ausgangsgröße be (es werden kene Korrektonen angebracht), se lefern jedoch enen Betrag zur Messunscherhet] z. B. Modell zur Bestmmung der Anzegeabwechung: N Anzege Normal 1 p p p δp 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. () 8..3 Produkt-/Quotentmodell Y X N 1 Y X K δx K 1 X δx Ausgangsgröße Engangsgröße(n) Korrektonsfaktor(en) Enflussgröße(n) (3)

16 Sete: 16 von 49 E X 1 δ ; Erwartungswerte, [de Komponenten tragen ncht zur Berechnung 0 E K der Ausgangsgröße be (es werden kene Korrektonen angebracht), se lefern jedoch enen Betrag zur Messunscherhet] z. B. Modell zur Ermttlung des Übertragungskoeffzenten enes Druckaufnehmers (DMS-Aufnehmer): Deses Modell egnet sch besonders für Kalbrergegenstände ohne egene Anzege (z. B. Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang) unter Verwendung von relatven Messunscherheten w der Dmenson 1 (dmensonslos bzw. %). (4) 8..4 Engangs-/Enflussgrößen De den Engangs-/Enflussgrößen begeordneten Messunscherheten werden bezüglch hrer Ermttlung n zwe Kategoren engetelt: Typ A: Be der Ermttlung des Wertes und der hm begeordneten Standardmessunscherhet werden Analysemethoden der Statstk für Messrehen unter Wederholbedngungen ( n 10 ) angewendet. Typ B: 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 Engangs-/Enflussgröße und de begeordnete Standardmessunscherhet 1 x a a u x a 3 (6) (7)

17 Sete: 17 von 49 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 Vertelungsform Normal Dreeck U-förmg etc. Standardmessunscherhet U u k u a 6 u a

18 Sete: 18 von Möglche Enflussgrößen, Bespel Für de Aufstellung des Modells der Messunscherhet wrd empfohlen, de Enflussgrößen grafsch darzustellen. Bespelhaft zegt folgende Darstellung de möglchen Enflussgrößen be der Kalbrerung enes Druckmessgerätes mt enem Kolbenmanometer. De Abbldung 3 zegt das Blockschaltbld vom Druckmessgerät Bauart (3) aus Abschntt 4, Abbldung 1. 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 * ENOB Effectve Number of Bts (Kennwert von A/D-Wandlern, der deren tatsächlche Genaugket und Lestungsfähgket besser charaktersert als de Auflösung) 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 = ). Be Verwendung von elektrschen Druckmessgeräten st zusätzlch deren Langzetstabltät, Auflösung und Temperaturabhänggket als Messunscherhetsbetrag zu bewerten und ggf. zu berückschtgen.

19 Sete: 19 von Kalbrerung von Federmanometern Modell der Messung 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 nach den Kalbrerverfahren (sehe Abschntt 7, Tabelle 1 bzw. Abbldung ): p p p δp p p δp δp auf/ab Anz,auf/ab Normal Anz,auf/ab Normal Nullpunktabwechung Wederholpräzson 1 (8) Y p... X X X X p 1 Anz,... p Normal δp 3 Nullpunktabwechung δp 4 Wederholpräzson Ausgangsgröße; Anzegeabwechung 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) Wert des Bezugsnormals 6 Enflussgröße Nullpunktabwechung Enflussgröße Wederholpräzson und für de Mttelwerte aus den Auf- und Abwärtsmesswerten: 3 p p p δp p p δp δp δp p mttel Anz,mttel Normal Anz,mttel Normal Nullpunktabwechung Wederholpräzson Umkehrspanne 1 Anz,mttel p Anzege, auf p Anzege, ab (9) (10) X δp 5 Umkehrspanne Enflussgröße Umkehrspanne Ausgangsgröße 4 Engangsgrößen 5 Größen zur Ermttlung der Messunscherhet 6 Der Wert des Bezugsnormals berückschtgt den Ensatz des Kolbenmanometers unter Anwendungsbedngungen (Anbrngen von Korrektonen). Auch de Messunscherhetsblanz enthält deshalb Messunscherhetsbeträge des Kolbenmanometers sowohl unter Standard- als auch unter Anwendungsbedngungen. Der letztere Betrag wrd n Messunscherhetsblanzen (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. 7 Enflussgrößen

20 Sete: 0 von 49 Be getrennter Betrachtung der Auf- und Abwärtsrehen bestmmt sch de erweterte Messunscherhet (k = ) zu: U auf/ab k u auf/ab U k u u u u auf/ab Normal Auflösung Nullpunktabw. Wederholpräz. (11) und ene sogenannte Abwechungsspanne 8 Abwechung zu: U auf/ab Uauf/ab pauf/ab unter Berückschtgung der systematschen (1) Be Verwendung der Mttelwerte aus Auf- und Abwärtsrehen berechnet sch de erweterte Messunscherhet (k = ) zu: U k u u mttel auf,ab Umkehrspanne (13) wobe für de Berechnung der Messunscherhet der größere Wert der Wederholpräzson enzusetzen st. De zugehörge Abwechungsspanne bestmmt sch zu: U mttel Umttel pmttel u auf,ab (14) 8 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.

21 Sete: 1 von Messunscherhetsblanz De Kenntnsse über de Engangs-/Enflussgrößen werden vorzugswese n ener Tabelle zusammengefasst. Tabelle 3: Messunscherhetsblanz für de Kalbrerung enes Federmanometers lfd. Nr. Größe X Bester Schätzwert Wahrschenlchketsvertelung X ( x a ) Teler Wete der Vertelung Standardmessunscherhet g ux Unscherhetsbetrag u y Empfndlchketskoeffzent c Enhet 9 1 r 3 1 p Anz,... p, Anz,... r Rechteck 3 ur 1 bar p p Normal unormal -1 bar Normal, Normal u r u Normal δp 0 Nullpunktabw. u 3 0 f f0 Rechteck u f bar 0 1 f 0 δp Wederholpräz. 1 b b Rechteck 3 ub 1 bar ub δp Umkehrspanne 1 h h Rechteck 3 uh 1 bar u h Y p... u y bar 9 Es wrd empfohlen, de Enhet der Unscherhetsbeträge mtzuführen (Enhet der physkalschen Größe, Anzegeenhet, etc.).

22 Sete: von Belastungsstufenbezogene Messunscherhetsblanz 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: Messunscherhetsblanz Druck Messabwechung Standardmessunscherhet u Betrag 1... Betrag n Erweterte Messunscherhet U (k=) Abwechungsspanne U bar bar bar bar bar mn.... max Enwertangabe Zusätzlch zur Angabe des 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. Sete 31).

23 Sete: 3 von Kalbrerung von elektrschen Druckmessgeräten Das Modell der Messung und de Messunscherhetsblanz 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. X δp 6 Verglechpräz. Enflussgröße Verglechpräzson 7 5 Tabelle 5: Zusätzlche Komponente be der Ermttlung der Messunscherhet für de Kalbrerung enes elektrschen Druckmessgerätes lfd. Nr. Größe X Bester Schätzwert Wahrschenlchketsvertelung X ( x a ) Teler Standardmessunscherhet g ux Unscherhetsbetrag u y Wete der Vertelung Empfndlchketskoeffzent c Enhet 1 b 3 6 δpverglechpräz. 0 b Rechteck 3 ub 1 bar u b 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. (15)

24 Sete: 4 von Kalbrerung von Druckaufnehmern und Druckmessumformern mt elektrschem Ausgang Modell der Messung 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: (16) Y S... Ausgangsgröße; 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) X X X X X G p 4 Normal K 5 Nullpunktabwechung K 6 Wederholpräzson K 7 Verglechpräzson Übertragungskoeffzent des Anpassers (begestellter Verstärker) Wert der Spesespannung (Hlfsgerät) Wert des Bezugsnormals Korrektonsfaktor bedngt durch de Enflussgröße Nullpunktabwechung Korrektonsfaktor bedngt durch de Enflussgröße Wederholpräzson ggf. Korrektonsfaktor bedngt durch de Enflussgröße Verglechpräzson 7 Für de Mttelwerte glt: X K 8 Umkehrspanne Korrektonsfaktor bedngt durch de Enflussgröße Umkehrspanne (17) 7 5

25 Sete: 5 von 49 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. (18) und de zugehörgen Abwechungsspannen zu: W ' auf/ab W auf/ab S S auf/ab (19) mt der systematschen Abwechung S S S auf/ab auf/ab wobe S' vorzugswese de Stegung der Ausglechsgeraden durch sämtlche Messwerte und durch den Nullpunkt des Ausgangssgnals des Druckmessumformers darstellt. (0) Be Verwendung des Mttelwertes aus Auf- und Abwärtsrehen berechnet sch de relatve erweterte Messunscherhet (k = ) zu: W k w w mttel auf,ab Umkehrspanne w auf,ab wobe für de Berechnung der Messunscherhet der größere Wert der Wederholpräzson enzusetzen st. (1) De zugehörge Abwechungsspanne bestmmt sch zu: W mt ' mttel W (für S' s. oben) mttel S S S S S mttel mttel mttel () (3)

26 Sete: 6 von Messunscherhetsblanz De Kenntnsse über de Engangs-/Enflussgrößen werden vorzugswese n ener Tabelle zusammengefasst. Tabelle 6: Messunscherhetsblanz für de Kalbrerung enes Druckmessumformers mt elektrschem Ausgang lfd. Nr. Größe X Bester Schätzwert Wahrschenlchketsvertelung X ( x a ) Teler g w x Unscherhetsbetrag 1 Normal w Ausgeber 1 w # Normal w Anpasser -1 w # G G 3 Normal w Hlfsgerät -1 w # 4 p Normal w Normal -1 w # Normal p, Normal w y Ausgeber Anpasser Hlfsgerät Normal Wete der Vertelung Standardmessunscherhet Empfndlchketskoeffzent c Enhet K Nullpunktabw f Rechteck 3 w f 1 # f 3 w f0 K Wederholpräz. 1 b b Rechteck 3 wb 1 # K Verglechpräz. 1 b b Rechteck 3 wb 1 # K Umkehrspanne 1 h h Rechteck 3 wh 1 # wb w b w h Y S... w y # 10 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.

27 Sete: 7 von Belastungsstufenbezogene Messunscherhetsblanz 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: Messunscherhetsblanz Druck Rel. Standardmessunscherhet w Betrag 1... Betrag n Rel. erw. 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 Druckaufnehmers (Ausglech ohne Absolutgled). Be Verwendung deser Kenngröße des Druckaufnehmers trtt an de Stelle der Messunscherheten, de den enzelnen Messwerten des Übertragungskoeffzenten begeordnet snd, ene Konformtätsaussage (vgl ). Dazu snd de Spezfkatonsgrenzen festzulegen. Des kann, ausgehend von den Kalbrerergebnssen, durch Berechnung der Abwechungsspannen nach 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 Spezfkatonsgrenze kann - de größte berechnete Abwechungsspanne gewählt werden (n desem Fall werden Spezfkatonsgrenzen m Kalbrerdagramm als Geraden parallel zur Druck-Achse dargestellt; vgl. 9.., Druckmessumformer mt elektrschem Ausgangssgnal, Abbldung 5, obere Telblder) oder - ene geegnete Kurve (z. B. Hyperbel oder Polynom) angegeben werden (vgl. 9.., Druckmessumformer mt elektrschem Ausgangssgnal, Abbldung 5, untere Telblder).

28 Sete: 8 von 49 Hnwes: De Verwendung druckabhängger Spezfkatonsgrenzen 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 Spezfkatonsgrenzen 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 Messunscherheten und hrer systematschen Abwechungen von der Enwert-Angabe des Kennwertes de Spezfkatonsgrenzen ncht überschreten. 8.6 Enflussgrößen des Kalbrergegenstandes für de Messunscherhetsblanz 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 mt der Wete der Rechteckvertelung. a x r ar 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 Halbwete der Rechteckvertelung der halbe Wert der Auflösung a = r/ zugewesen 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 (unbelastetes Druckmessgerät üblcherwese be Atmosphärendruck) 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. Be Druckmessgeräten für Überdruck mt enem Messberechsanfang abwechend vom Atmosphärendruck (z. B. -1 bar bs 9 bar) st de Drft am Nullpunkt zu bestmmen.

29 Sete: 9 von 49 De Bestmmung der Nullpunktabwechung entfällt be Absolutdruckmessgeräten, be denen der Nullpunkt ncht m Kalbrerberech enthalten st, z. B. Barometer. De Nullpunktabwechung wrd folgendermaßen berechnet: f =max x x, x x, x x 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. (4) Wederholpräzson b' De Wederholpräzson be unverändertem Enbau wrd aus der Dfferenz der nullsgnalberengten Messwerte korresponderender Messrehen ermttelt. b auf, j b ab, j b mttel, j x3, j x3,0 x1, j x1,0 x4, j x3,0 x, j x1,0 maxb, b auf, j ab, j Der Index j nummerert de Nomnalwerte des Druckes (j = 0: Nullpunkt). (5) Verglechpräzson b De Verglechpräzson be wederholtem Enbau und unveränderten Bedngungen wrd aus der Dfferenz der nullsgnalberengten Messwerte korresponderender Messrehen bestmmt: b b b auf, j ab, j mttel, j x5, j x5,0 x1, j x1,0 x6, j x5,0 x, j x1,0 maxb, b auf, j ab, j Für den Index j s. oben. (6) 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 1 n x, j x1,0 x1, j x1,0 x4, j x3,0 x3, j x3,0 x x x x 6, j 5,0 5, j 5,0 Für den Index j s. oben. De Varable n stellt de Anzahl der vollständgen Messzyklen (bestehend aus ener Aufwärts- und ener Abwärtsrehe) dar. (7)

30 Sete: 30 von 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 [1] enthaltenen Forderungen snd m Kalbrerschen folgende Angaben aufzuführen: - Kalbrerverfahren ( Ablauf A, B, C oder EN 837 Tel 1 und 3) - Messabwechung der Anzege - Druckübertragungsmttel - Druckbezugsebene am Kalbrergegenstand - Enbaulage des Kalbrergegenstandes be Kalbrerung - gewählte Enstellungen am Kalbrergegenstand Der Kalbrerschen sollte ene Tabelle aller Messwerte enthalten, z. B.: Tabelle 8: Messwerte Druck n Höhe der Referenzebene des Kalbrergegenstandes p bar, Pascal,... Kalbrerablauf A Kalbrerablauf B Kalbrerablauf C Angezegter Wert p Anzege 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 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 - Nullpunktabwechung - Wederholpräzson - Ggf. Verglechpräzson - Umkehrspanne - Abwechungsspanne - Enwertangabe - Konformtät

31 Sete: 31 von Ermttlung weterer Kenngrößen Mttelwerte De Mttelwerte x, j x mt = auf/ab, mttel werden we folgt berechnet: 1 x x x für m 1,3,5 wobe de Varable l de Anzahl der Messrehen angbt. Be Druckmessgeräten, be denen der Nullpunkt ncht m Kalbrerberech enthalten st (z. B. 800 mbar abs bs 100 mbar abs), entfällt de Nullpunktkorrekton be der Mttelwertberechnung 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.: Entsprechend wrd de relatve Abwechungsspanne W' gebldet. z. B.: auf, j m, j m,0 l m ab, j m, j ( m1),0 l m mttel, j auf, j ab, j Anmerkung: Sehe Fußnote 8 auf S. 0 1 x x x für m,4,6 x x x U ' U p ' W W S S Konformtät Legen de Abwechungsspannen bzw. de Übertragungskoeffzenten mt begeordneter Messunscherhet nnerhalb der angegebenen technschen Spezfkatonsgrenze, kann de Konformtät nach DAkkS-DKD-5 [1] bestätgt werden. Dabe st deren Gültgketsberech anzugeben. Be der Beurtelung auf Enhaltung der geforderten Spezfkatonsgrenzen st deren Herkunft anzugeben, z. B. herstellerspezfsche Angaben laut Datenblatt, Kundenforderungen u.a. 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 zur Spezfkatonsgrenze (= Fehlergrenze) darzustellen n der Enhet der physkalschen Größe und/oder als bezogene Größe. (8) (9) (30)

32 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 Kalbrerung von Druckmessgeräten Sete: 3 von 49 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 0,0-0,1-0, -0, Pos. Überdruck n bar 0,1 0,0-0,1-0, -0, Pos. Überdruck n bar Abw echung Messunscherhet Abw echungsgrenzbetrag Abw echungsspanne Abw echungsgrenzbetrag 0,15% 0,15% 0,10% 0,10% 0,05% 0,05% 0,00% 0,00% -0,05% -0,05% -0,10% -0,10% -0,15% Pos. Überdruck n bar -0,15% Pos. Überdruck n bar Abw echung Messunscherhet Abw echungsgrenzbetrag Abw echungsspanne Abw echungsgrenzbetrag 1,00% 0,75% 0,50% 1,00% 0,75% 0,50% 0,5% 0,5% 0,00% 0,00% -0,5% -0,5% -0,50% -0,50% -0,75% -1,00% Pos. Überdruck n bar -0,75% -1,00% Pos. Überdruck n bar Abw echung Messunscherhet Abw echungsgrenzbetrag Abw echungsspanne Abw echungsgrenzbetrag Zur Unterstützung ener Konformtätsaussage können de Ergebnsse auch n normerter Form (Spezfkatonsgrenze = 100 %) dargestellt werden. De Spezfkatonsgrenze kann kundensetg vorgegeben oder vom Hersteller übernommen werden.

33 Übertragungskoeffzent n mv/v / bar Abwechungwsspanne n mv/v / bar Kalbrerung von Druckmessgeräten Sete: 33 von Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang De Übertragungskoeffzenten und de begeordneten Messunscherheten werden m Verglech zu den Spezfkatonsgrenzen (Fehlergrenzen nach Herstellerangabe bzw. selbstbestmmte Grenzen) dargestellt. Abbldung 5: Vsualserung des Kalbrerergebnsses für enen Druckmessumformer mt elektrschem Ausgang,80,70,60,50,40,30, Pos. Überdruck n bar 0,040 0,030 0,00 0,010 0,000-0,010-0,00-0,030-0, Pos. Überdruck n bar Übertragungskoeffzent Enw ertangabe (B) Messunscherhet Selbstbestmmter Abw echungsgrenzbetrag Abwechungsspanne Selbstbestmmter Abwechungsgrenzbetrag

34 Übertragungskoeffzent n mv/v / bar Abwechungwsspanne n mv/v / bar Kalbrerung von Druckmessgeräten Sete: 34 von 49,350 0,075 0,050,300 0,05,50 0,000,00, Pos. Überdruck n bar Übertragungskoeffzent Messunscherhet Enw ertangabe (B) Selbstbestmmter Abw echungsgrenzbetrag -0,05-0,050-0, Pos. Überdruck n bar Abwechungsspanne Selbstbestmmter Abwechungsgrenzbetrag 9.3 Grenzwerte für Messunscherhetsangaben Be allen Kalbrerabläufen (A, B, C) werden de Messunscherhet und de Abwechungsspanne nach Abschntt 8 berechnet. Unabhängg vom Ergebns der Kalbrerung wrd jedoch 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. De Messunscherhet und de Abwechungsspanne für den Kalbrerablauf A bleben von desen Grenzwerten unberückschtgt. Se werden we tatsächlch berechnet angegeben. Be Messgeräten, de mt Spezfkatonen vom Messwert oder zusammengesetzten Spezfkatonen angegeben snd, snd de Grenzwerte unter Verwendung der Spezfkatonsgrenze am Messberechsendwert anzuwenden.

35 Sete: 35 von 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. [1] DIN EN 837 T1 Druckmessgeräte mt Rohrfedern Maße, Messtechnk, Anforderungen und Prüfung Ausgabe Februar 1997 [] DIN EN 837 T3 Druckmessgeräte mt Platten- und Kapselfedern Maße, Messtechnk, Anforderungen und Prüfung Ausgabe Februar 1997 [3] DIN Elektrsche Druckmessgeräte Druckaufnehmer, Druckmessumformer, Druckmessgeräte Begrffe und Angaben n Datenblättern Ausgabe Januar 006 [4] DIN Grundregeln für de Gestaltung von Strchskalen und Zegern Ausgabe Januar 1991 [5] [6] EURAMET cg-3 EURAMET cg-17 Calbraton of Pressure Balances Verson 1.0 (03/011) Gudelne on the Calbraton of Electromechancal Manometers Verson.0 (03/011) Allgemen [8] JCGM 00:008 Internatonal vocabulary of metrology -- Basc and general concepts and assocated terms (VIM) (dentsch mt ISO/IEC Gude 99:007) JCGM 00:008 Corrgendum (010) [9] DIN: 010 Internatonales Wörterbuch der Metrologe -- Grundlegende und allgemene Begrffe und zugeordnete Benennungen (VIM) - Deutsch-Englsche Fassung ISO/IEC-Letfaden 99:007. Auflage 01. [10] DIN : 1996 Grundlagen der Messtechnk Tel 1: Grundbegrffe [11] DIN 1319-: 1999 Grundlagen der Messtechnk Tel : Begrffe für de Anwendung von Messgeräten [1] DAkkS-DKD-5: 010 Anletung zum Erstellen enes Kalbrerschens DAkkS, 1. Neuauflage

36 Sete: 36 von 49 Messunscherhet [13] JCGM 100:008 Evaluaton of measurement data -- Gude to the Expresson of Uncertanty n Measurement (GUM) (dentsch mt ISO/IEC Gude 98-3:008) [14] JCGM 101:008 Evaluaton of measurement data -- Supplement 1 to the "Gude to the expresson of uncertanty n measurement" -- Propagaton of dstrbutons usng a Monte Carlo method (dentsch mt ISO/IEC Gude 98-3:008/Suppl 1:008) [15] JCGM 104:009 Evaluaton of measurement data -- An ntroducton to the "Gude to the expresson of uncertanty n measurement" and related documents (dentsch mt ISO/IEC Gude 98-1:009) [16] EA-4/0:1999 Expresson of the Uncertanty of Measurement n Calbraton -- ncludng supplement 1 and European co-operaton for Accredtaton [17] DIN V ENV 13005:1999 Letfaden zur Angabe der Unscherhet bem Messen Beuth Verlag Berln [18] DAkkS-DKD-3:010 Angabe der Messunscherhet be Kalbrerungen 1. Neuauflage, Deutsche Akkredterungsstelle GmbH [19] DAkkS-DKD-3- E1:010 [0] DAkkS- DKD-3-E:010 Angabe der Messunscherhet be Kalbrerungen, Ergänzung 1, Bespele, 1. Neuauflage, Deutsche Akkredterungsstelle GmbH Angabe der Messunscherhet be Kalbrerungen, Ergänzung, Bespele, 1. Neuauflage, Deutsche Akkredterungsstelle GmbH [1] DIN :1996 Grundlagen der Messtechnk Tel 3: Auswertung von Messungen ener enzelnen Messgröße, Messunscherhet Beuth Verlag Berln [] DIN :1999 Grundlagen der Messtechnk Tel 4: Auswertung von Messungen, Messunscherhet Beuth Verlag Berln

37 Sete: 37 von 49 Lteratur [3] Wese, K., Wöger, W.: Messunscherhet und Messdatenauswertung, VCH Wenhem, 1999, ISBN [4] Adunka, F.: Messunscherheten Theore und Praxs, Vulkan-Verlag Essen, 007, ISBN [5] Sonderdruck aus Heft 3 und Heft 4 der PTB-Mttelungen 111 (001) [6] VDI-Berchte 1805, 1867, 1947 u. Tagungsband 008: Messunscherhet praxsgerecht bestmmen, VDI/VDE-Gesellschaft für Mess- und Automatserungstechnk, Tagungen: und n Oberhof/Thürngen und n Erfurt VDI Verlag GmbH, Düsseldorf 003/004/006 und VDI Wssensforum 008 [7] Themenhefte Messunscherhet: tm Technsches Messen, /004 und 5/005