Prüfen mit Verstand Kalibrierung als Grundlage für sichere Prüfergebnisse Stephan Baumann Oktober 2016
Kalibrierung Das internationale Wörterbuch der Metrologie definiert Kalibrierung sehr präzise. Kalibrierung: Tätigkeit, die unter festgelegten Bedingungen in einem ersten Schritt eine Beziehung zwischen den durch Normale zur Verfügung gestellten Größenwerten mit ihren Messunsicherheiten und den entsprechenden Anzeigen mit ihren beigeordneten Messunsicherheiten herstellt und in einem zweiten Schritt diese Information verwendet, um eine Beziehung herzustellen, mit deren Hilfe ein Messergebnis aus einer Anzeige erhalten wird. 2
Kalibrierung als Grundlage für sichere Prüfergebnisse. Definition des Begriffs Kalibrieren Beschreibung einer Kalibrierung am Beispiel einer Materialprüfmaschine Interpretation eines DAkkS-Kalibrierscheins Darstellung des Messunsicherheitsbudgets Klasseneinteilung Fazit und Diskussion 3
Kalibrieren Die Messunsicherheit steigt über die Kalibrierkette. Kalibrieren bedeutet das Bestimmen und Dokumentieren der Abweichung der Anzeige eines Messgerätes vom richtigen (rückgeführten) Wert der Messgröße... PTB National Standards Accredited calibration Lab Reference Standards In-Plant calibration Lab Working Standards In-Plant Test equipment Products 4
Kalibrierung als Grundlage für sichere Prüfergebnisse. Definition des Begriffs Kalibrieren Beschreibung einer Kalibrierung am Beispiel einer Materialprüfmaschine Interpretation eines DAkkS-Kalibrierscheins Darstellung des Messunsicherheitsbudgets Klasseneinteilung Fazit und Diskussion 5
Form des Kalibrierscheins Interpretation eines DAkkS-Kalibrierscheins mit Konformitätsaussage Darstellung des Akkreditierungszeichens und der Kalibriermarke Beschreibung des Kalibriergegenstandes inkl. Art Hersteller und Typ Werknummer und Baujahr Standortbeschreibung Datum der Kalibrierung, durchführender Techniker und Laborleiter bzw. Stellvertreter 6
Form des Kalibrierscheins Interpretation eines DAkkS-Kalibrierscheins mit Konformitätsaussage Normative Verweisung Bsp. DIN EN ISO 7500-1 Verwendete Gebrauchsnormale mit Angabe der Kalibrierscheinnummern Beschreibung der erweiterten Messunsicherheit U Umgebungsbedingungen zum Zeitpunkt der Kalibrierung Allgemeine Untersuchung der Maschine Legende 7
Form des Kalibrierscheins Interpretation eines DAkkS-Kalibrierscheins mit Konformitätsaussage Beschreibung des Kalibriergegenstandes Einbaulage des Kalibriergegenstandes Messkette des Kalibriergegenstandes Beschreibung der durchgeführten Kalibrierung und Ergebnisse Kalibrierergebnisse der einzelnen Kalibrierstufen 9
Darstellung des Messunsicherheitsbudgets Bei Kalibrierzertifikaten wird die Klassifizierung unter Angabe der Messunsicherheit ausgewiesen. Messunsicherheit als statistische Abschätzung aus: Gebrauchsnormal Messunsicherheit aufgrund der Kalibrierung des Gebrauchsnormals Langzeitdrift des Gebrauchsnormals (aus Historie) Umgebungsbedingungen (Δ zwischen Einsatz und Kalibrierung Gebrauchsnormal) Kalibriergegenstand Auflösung des Kalibriergegenstandes Wiederholpräzision der Kalibrierung Bereich in dem der wahre Wert zu erwarten ist Angegeben wird die erweiterte Messunsicherheit U Die ermittelten Werte liegen mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % im zugeordneten Werteintervall 10
Form des Kalibrierscheins Darstellung der Form eines DAkkS-Kalibrierscheins am Beispiel der Kraftkalibrierung. Klassifizierung des Kalibriergegenstandes nach oben beschriebener Norm für jeden Anzeigebereich Für jede Prüfrichtung Einzelne Messbereiche können unterschiedlich Klassifiziert werden 11
Form des Kalibrierscheins Darstellung der Form eines DAkkS-Kalibrierscheins am Beispiel eines Längenänderungs-Wegaufnehmer. Klassifizierung des Kalibriergegenstandes nach der jeweiligen Norm für jeden Anzeigebereich Für jede Prüfrichtung Einzelne Messbereiche können unterschiedlich Klassifiziert werden 12
Interpretation der Konformitätsaussage Kalibrierzertifikate weisen aus in welchem Intervall der wahre Wert sich befindet. Viele Auditoren akzeptieren Werkskalibrierscheine nicht mehr (auch wenn sie von einem akkreditierten Labor ausgestellt werden) ISO / TS 16949 verlangt bereits (indirekt) DAkkS Kalibrierscheine für kalibrierte Messmittel Vorteile einer DAkkS-Kalibrierung F, σ aus Konformitätsaussage Ein Kalibrierschein für die gesamte Maschine nach DIN EN ISO 7500-1 bzw. DIN EN ISO 7500-2 und DIN EN ISO 9513 mit nationaler und internationaler Akzeptanz. Ausweisung des Messunsicherheitsbudgets in der Konformitätsaussage Gemessener Wert Bereich in dem sich der wahre Wert mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % befindet Δl, ε... 13
Kalibrierung als Grundlage für sichere Prüfergebnisse. Definition des Begriffs Kalibrieren Beschreibung einer Kalibrierung am Beispiel einer Materialprüfmaschine Interpretation eines DAkkS-Kalibrierscheins Darstellung des Messunsicherheitsbudgets Klasseneinteilung Fazit und Diskussion 14
Fazit Durch Interpretation des Kalibrierscheins kann abgeschätzt werden, welche Messunsicherheit die Prüfmaschine in die Materialprüfung einbringt. Ein Kalibrierschein weist die Anzeigeabweichung der Materialprüfmaschine aus. Zusätzlich wird bei Kalibrierung der Kraft eine Wiederholpräzision ausgewiesen. Zusätzlich wird bei Zwick-Kalibrierzertifikaten die Klassifizierung unter Berücksichtigung der erweiterten Messunsicherheit ausgewiesen. Durch die Angaben von Klassifizierung und Messunsicherheit im Kalibrierschein kann der Bereich des wahren Wertes zu einem gemessenen Wertes errechnet werden. Ein DAkkS Kalibrierschein bietet eine belastbare Aussage über die Messunsicherheit (Genauigkeit) der Materialprüfmaschine. Der Anwender legt fest, welche seiner Materialprüfmaschinen wann und wie kalibriert werden. 15