Labormesstechnik Tipps zur Kalibrierung

Einsatz-Umgebungsbedingungen und Tipps rund um das Thema Kalibrierung
Einsatz-Umgebungsbedingungen und Tipps rund um das Thema Kalibrierung

Wer sollte Kalibrierungen von Messgeräten durchführen? Sind die Intervalle auf ewig festgeschrieben? Muss man die Einsatz-Umgebungsbedingungen berücksichtigen? Hier einige nützlich Hinweise, die oft nicht in den Handbüchern stehen.

Dieser Beitrag zeigt, dass es viele Gesichtspunkte bei der Kalibrierung gibt, die durch den Benutzer umfassend geprüft werden sollten, wenn er für seine Tätigkeit im Labor oder auf dem Prüfstand nachvollziehbare (Mess-) Ergebnisse in einer bestimmten Genauigkeit benötigt.

Hüten Sie sich vor einer einfachen Antwort!

Es ist nicht überraschend, dass Entscheidungen über Kalibrierungen regelmäßig nicht mehr als oberflächliche Aufmerksamkeit hervorrufen. Warum? – Der Kauf eines Messgerätes ist in der Regel eine große Einmal-Investition. Große Investitionen werden sorgfältig überlegt und werden aus finanziellen Gründen intensiv durch das Management überwacht. Es überrascht nicht, dass relativ geringe Betriebsausgaben, z.B. für die Kalibration, vergleichsweise unwichtig erscheinen. Somit wird ihnen typischerweise viel weniger Beachtung geschenkt. Auch haben Besitzer von Testgeräten gegenüber der Kalibrierung zunehmend die gleiche Haltung wie Besitzer von Schuhen gegenüber Schuhcreme: Kalibrierung kostet Geld, und während der Kalibrierung ist das Gerät außer Betrieb.

Gerätehersteller haben auf die fehlende Sensibilität ihrer Kunden gegenüber der Kalibrierung mit der Herausgabe von Richtlinien reagiert. Üblicherweise legen sie ein Standardintervall von 12 Monaten zwischen den Kalibrierungsterminen fest. Wie man jedoch rasch erkennt, ist der Gedanke eines Standardintervalls irreführend. Sobald aber nun ein Ingenieur tatsächlich damit beginnt, sich dem Thema Kalibrierung zu widmen – genauer: dem „Wer, Wann und Wie“ – stößt er auf die Frage:

Was verbirgt sich genau hinter dem Begriff „Kalibrierung“?

Interessanterweise gibt es trotz zahlreicher Harmonisierungsversuche keine eindeutige Definition des Begriffs „Kalibration“. Selbst der Branchenstandard für die Kalibration, ISO 17025, liefert keine Definition, der Techniker auf der ganzen Welt ihre Zustimmung geben könnten. Die Norm formalisiert die Terminologie der Kalibration. Die Entscheidung darüber, wie diese Terminologie zu interpretieren ist, wird jedoch den örtlichen Regulierungsbehörden übertragen. So gibt zum Beispiel in Großbritannien der United Kingdom Accreditation Service (UKAS) eine strenge Auslegung des Standards für in Großbritannien tätige Kalibrierfirmen vor. Andere Behörden in anderen Ländern legen die Norm lockerer aus. Das bedeutet, dass sich eine Kalibrierung nach ISO 17025 von einem Land zu einer Kalibrierung nach ISO 17025 in einem anderen Land unterscheidet. Mit anderen Worten: Die Norm ist nicht wirklich eine Norm.

Dieses Unvermögen, eine einheitliche Definition vorzunehmen, ist in der Tat ein fundamentales Merkmal der Kalibrierung. Aus diesem Grund ist das Ergebnis einer Kalibrierung immer grundlegend ungewiss – selbst dann, wenn diese Ungewissheit verschwindend gering ist. Und so spiegeln unterschiedliche Herangehensweisen an die Kalibrierung auch unterschiedliche Haltungen der Benutzer gegenüber der Ungewissheit wider.

Die einfachste Art der Kalibrierung verifiziert lediglich den Zustand des Gerätes zum Zeitpunkt der Kalibrierung: Sie teilt dem Benutzer die Fehlergrenze mit, die für die vom Gerät durchgeführte Messung zutrifft. Der Benutzer akzeptiert daher anfänglich mindestens diese Fehlergrenze, hat jedoch keine Anleitung, in welchem Verhältnis eine Anhebung der Fehlergrenze des Gerätes im Laufe der Zeit stattfinden wird.

Auf der nächsten Stufe korreliert die Kalibrierung den Zustand des Gerätes mit den Herstellerspezifikationen, um anzuzeigen, ob sich dieser innerhalb oder außerhalb der Vorgaben der Spezifikation befindet. Eine Stufe darüber dient den Einstellungen, um das Gerät in den zentralen Bereich seiner Spezifikationen zu bringen.

Der Benutzer kann jedoch ohne einen Satz Vorkalibrierungs- und Nachkalibrierungs-Ergebnisse nicht feststellen, ob sich das Gerät in den Tagen, Wochen oder Monaten vor der Kalibrierung innerhalb oder außerhalb der Spezifikation befunden hat. In einer Fertigungsumgebung könnte dies unerfreuliche Folgen haben, z.B. dort, wo Qualitätskontrollabläufe durch ein Risiko von „falschen OKs“ unterbrochen werden, die durch ein sich außerhalb der Spezifikation befindliches Testgerät ausgegeben wurden. Dies wiederum setzt den Hersteller dem Risiko des Auftretens von Defekten im Betriebseinsatz aus, was zu kostspieligen Produktrückrufen führt.

Die nächste Kalibrationsstufe, die Vorkalibrierungs- und Nachkalibrie-rungs-Ergebnisprotokolle liefert, kann bei der Kontrolle dieses Risikos helfen: Die Protokolle zeigen an, ob ein Gerät bis zum Zeitpunkt der Kalibrierung spezifikationskonform oder außerhalb seiner Spezifikation funktioniert hat.