Instrumente kalibrieren: die Grundlagen erklärt

Die Kalibrierung ist ein Prozess, der sorgfältige Aufmerksamkeit erfordert und auf einer Reihe wichtiger Prinzipien basiert. In diesem Blog lesen Sie alles über die Grundlagen der Kalibrierung anhand einer Reihe von Begriffen und Konzepten, die ein wesentlicher Bestandteil des Kalibrierungsprozesses sind.

Kalibrierungsoftware

Instrumente kalibrieren: die Grundlagen erklärt

"Messen ist Wissen" ist ein wichtiger Grundsatz in vielen Branchen. In unserer datengesteuerten Gesellschaft wird unheimlich viel gemessen. Der Einsatz von Sensoren und Messgeräten nimmt daher jedes Jahr zu. Um Qualität und Sicherheit zu gewährleisten, ist es wichtig, dass die Messdaten genau sind. Um ein hohes Maß an Zuverlässigkeit zugewährleisten, ist eine (regelmäßige) Kalibrierung der Messgeräte erforderlich.

Die Kalibrierung ist ein Prozess, der sorgfältige Aufmerksamkeit erfordert und auf einer Reihe von wichtigen Prinzipien beruht. In diesem Blog erfahren Sie alles über die Grundlagen der Kalibrierung und lernen Sie eine Reihe von Begriffen und Konzepten kennen, die ein wesentlicher Bestandteil des Kalibrierungsprozesses sind.

Was ist eine Kalibrierung?

Unter Kalibrierung versteht man den Vergleich der Messergebnisse eines zu kalibrierenden Messgeräts mit den Werten eines nachgewiesenermaßen genauen Referenzgeräts. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob das Messgerät nicht zu stark abweicht und für die Durchführung von Messungen geeignet ist.

Angenommen, Sie möchten den Druck in einem bestimmten System mit einem Drucksensor messen, um die Qualität des Prozesses zu überwachen. Sie haben einen Sensor mit einer (Un-)Genauigkeit von 0,1 %gewählt. Während der Kalibrierung können Sie die Messungen dieses Sensors mit einem Referenzsensor oder Druckkalibrator vergleichen, der z.B. eine Genauigkeit von 0,01% hat. Durch den Vergleich des Drucksensors mit der Referenz an mehreren Messpunkten, zum Beispiel 0, 2, 4, 6, 8 und 10 bar, ermitteln Sie die Abweichung. Das ist die Kalibrierung. Anhand der ermittelten Abweichung (dem Kalibrierungsergebnis) können Sie dann feststellen, ob der Sensor noch geeignet ist. Das gleiche Prinzip gilt für die Kalibrierung anderer Messgeräte wie Messschieber, Drehmomentschlüssel und zu weiter.

Kalibrierung, Lehren und Einstellen

Messen und Einstellen sind zwei Begriffe, die tangential mit der Kalibrierung verbunden sind. Manchmal werden die Begriffe austauschbar verwendet, als wären sie Synonyme, aber das ist nicht ganz richtig. Beim Eichen wird wie bei der Kalibrierung festgestellt, ob und wie weit ein Gerät von einem bestimmten Standard abweicht. Austechnischer Sicht ist eine Eichung oft mit der gleichen Arbeit verbunden wie eine Kalibrierung.

Der Unterschied ist, dass eine Eichung eine Prüfung ist, bei der eine Zertifizierungsstelle feststellt, ob ein Messgerät die gesetzlichen Anforderungen erfüllt. Wird das Messgerät abgelehnt? Dann darf es nicht mehr für die im Gesetz beschriebene Anwendung verwendet werden. Zum Beispiel muss ein Geschwindigkeitsmesser, der von der Polizei zur Feststellung von Verstößenverwendet wird, laut Gesetz geeicht sein.

Kalibrierungen sind nicht gesetzlich vorgeschrieben. Allerdings kann eine Kalibrierung indirekte rechtliche Folgen haben. Wenn Sie zum Beispiel mit einem Kunden Vereinbarungen über die Produktqualität trifft, kann es sein, dass Sie im Falle eines Rechtsstreits aufgefordert wirst, die Qualität durch Messungen nachzuweisen. Kalibrierungen sind dann der Beweis dafür, dass deine Messgeräte richtig funktionieren und verwendet werden können.

Justieren ist die Einstellung eines Messgeräts, nachdem Sie festgestellt habe, dass das Gerät außerhalb der gewünschten Spezifikationen liegt. Das Justieren ist daher oft Teil des Kalibrierungsprozesses und findet nach der Kalibrierung statt, wenn sich herausstellt, dass ein Messgerät zu weit vom Standard abweicht. Nachdem ein Messgerät justiert/korrigiert wurde, können Sie es erneut kalibrieren, um die Abweichung nach der Justierung zu ermitteln.

Der Kalibrierungsplan

Eine gute Vorbereitung ist auch für die Kalibrierung unerlässlich. Ein gut durchdachter Kalibrierungsplan bildet die Grundlage für einen guten Kalibrierungsprozess. Ein solcher Plan beschreibt unter anderem die gewählte Kalibrierungsmethode, welches Referenzgerät Sie verwenden wirst, welche Messpunkte verwendet werden sollen und wie oft Sie ein bestimmtes Gerät kalibrieren musst. Und welche Anforderungen an den Kalibrierungstechniker gestellt werden. Es ist auch gut, den Grund für die Kalibrierung festzuhalten. Handelt es sich um eine interne Anforderung aus deinem eigenen Qualitätssystem oder gibt es externe Faktoren wie Gesetze und Vorschriften oder Vereinbarungen mit einem Kunden oder einer anderen (dritten) Partei. Wenn Sie dies aufzeichnet, lässt sich leichter feststellen, was zu tun ist, wenn ein Gerät beispielsweise zu stark abweicht oder die Kalibrierung abgelaufen ist.

Das Kalibrierungsintervall

Ein weiteres wichtiges Konzept ist das Kalibrierungsintervall. Wie oft müssen Sie ein Gerät kalibrieren, um die Zuverlässigkeit der Messungen zu gewährleisten? Die Antwort auf diese Frage hängt von mehreren Faktoren ab. Bei der Festlegung des Kalibrierungsintervalls sollen Sie die folgenden 3 Punkte berücksichtigen:

  • Technische Faktoren: Wenn ein Messgerät zum Beispiel von Natur aus eine gewisse Drift aufweist, können Sie das Kalibrierungsintervall auf dieser Grundlage bestimmen. Auch der Grad der Nutzung des Geräts spielt dabei eine Rolle.
  • Auswirkungen, wenn das Gerät außerhalb der Spezifikation liegt: Wenn ein Gerät außerhalb der Spezifikation liegt und Sie habe erst bei der Kalibrierung feststellst, was sind dann die Auswirkungen? Müssen Produkte zurückgerufen werden, sind Messergebnisse nicht mehr verwertbar oder läuft dein Prozess nicht mehr optimal?
  • Praktische Dinge: Sie nehmen eine Anlage nicht einfach außer Betrieb und ein Mechaniker braucht seine Instrumente auch, um seine Arbeit machen zu können. Auch das gewählte Kalibrierungsintervall muss praktisch durchführbar sein.

Technische Faktoren, wie zum Beispiel die Drift, werden oft im Datenblatt oder Handbuch des Geräts erwähnt. Der Einfluss der Nutzung wird dabei nicht berücksichtigt. Dieser kann nur durch Erfahrung abgeschätzt werden. Bei neuen Messgeräten ist es ratsam, mindestens das in der Bedienungsanleitung des Geräts angegebene Kalibrierungsintervall einzuhalten. Nach einer Reihe von Kalibrierungen kannst du, je nach ermittelter Abweichungund Stabilität des Messgeräts, das Intervall Schritt für Schritt verlängernoder verkürzen.

Bei der Bestimmung der richtigen Kalibrierungshäufigkeit geht es darum, Kosten und Risiken sorgfältig abzuwägen. "Sicher ist sicher" ist in der Regel die beste Devise. Wenn ein Gerät regelmäßig kalibriert wird, wird eine Abweichung früher erkannt und die Abweichung ist normalerweise auch geringer. Das Risiko, Produkte zurückrufen oder Messungen wiederholen zu müssen, ist daher geringer, wenn die Kalibrierunghäufiger durchgeführt wird. Die Kosten für diese Art von Maßnahme übersteigen schnell die Kosten für die Durchführung der Kalibrierung. Auch die Genauigkeit eines Sensors kann sich auf die Betriebskosten auswirken. Wenn zum Beispiel ein Temperatursensor einen zu niedrigen Wert anzeigt, wird mehr Energie zum Heizenusw. verbraucht.

Wenn ein Intervall nicht praktikabel ist, führt das in der Praxis zu einer Nichteinhaltung. In manchen Fällen ist es sinnvoll, ein Intervall zu verlängern oder zu verkürzen, damit die Geräte zu einer Zeit kalibriert werden können, in der sie nicht in Gebrauch sind. Wenn eine Maschine wegen eines Ausfalls oder geplanter Wartungsarbeiten stillsteht, kann dies ein guter Zeitpunkt sein, um die Geräte zu kalibrieren, ohne dass zusätzliche Kosten durch die Ausfallzeit entstehen. Indem Sie den Spielraum für den Kalibrierungszeitraum festlegst, können Sie  die Kalibrierungen zu einem günstigen Zeitpunkt planen.

Automatisierung und Datenerfassung

Die Durchführung von Kalibrierungen und das Führen der Dokumentation kann zeitaufwendig und mühsam sein. Wenn die Kalibrierungen manuell durchgeführt werden, sind sie außerdem fehleranfällig.

Die Arbeit mit Kalibrierungssoftware hilft dabei, Kalibrierungen effizient und genau durchzuführen. Sie können fast den gesamten Prozess automatisieren und haben eine zentrale Informationsumgebung in der Sie alle Ihre Kalibrierdaten und -aktivitäten finden können. Manuelle Berechnungen und die manuelle Dateneingabe weichen automatisierten Arbeitsabläufen, die es dir ermöglichen, Kalibrierungsdaten zu analysieren, abzurufen und zu überprüfen, ohne dass Sie einen komplizierten Suchpfad beschreiten musst.

Mit der Kalibrierungssoftware erstellen Sie auch ganz einfach einen historischen Überblick über deine Kalibrierungsdaten. Auf einen Blick weißt du, welche Kalibrierungen bereits durchgeführt wurden und welche noch auf dem Programm stehen. Eine Übersicht über die Daten jeder Kalibrierung ist sofort verfügbar. Das macht es auch einfach, die Trends der verschiedenen Messgeräte zu analysieren und liefert dir die nötigen Erkenntnisse, um deinen Kalibrierungsprozess zu optimieren. Mit der Software können Sie nicht nur Kalibrierungen durchführen, sondern auch deinen Kalibrierungsplan und -prozess aufzeichnen.

AutoCal+ ist die Lösung

Mochten Sie Ihren Kalibrierungsprozess automatisieren? Dann ist AutoCal+ die richtige Lösung für Sie.

  • AutoCal+ unterstützt mehr als 30 Größenordnungen und Einheiten, so dass Sie die Software zur Kalibrierung fast aller Instrumente verwenden kannst. Für einige beliebte Kalibrierungsinstrumente sind Treiber für die vollautomatische Kalibrierung erhältlich.
  • Mit AutoCal+ haben Sie einen vollständigen Überblick über alle deine Instrumente in einem System. Und zeichne Genauigkeiten und Kalibrierungsintervalle auf.
  • AutoCal+-Abonnements sind flexibel. Ändert sich deine Nutzung im Laufe der Zeit? Füge einfach Nutzer oder Instrumente hinzu oder ändere dein Abonnement.
  • AutoCal+ ist bereits ab 39,50 € pro Monat erhältlich. Das macht es zu einer erschwinglichen und kosteneffizienten Lösung. Die Vorteile der Kalibrierungssoftware sorgen dafür, dass sich diese Investition schnell auszahlt.

Möchten Sie mehr über AutoCal+ erfahren? Rufe uns an unter +31 79 203 31 33, fülle das Kontaktformular aus oder starte einen kostenlosen Test.

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