Kalibrierung mit 0,00% Abweichung? - Zu schön um wahr zu sein!
Ist ein Kalibrierungsbericht eine zuverlässige Aussage über die Genauigkeit von Messgeräten? – Die meisten von uns möchten diese Frage mit einem klaren “Ja, natürlich!” beantworten.
Aus diesem Grund bauen wir schließlich unser Instrument aus dem Prozess aus, nehmen die Kosten für ein Ersatzgerät oder die Ausfallzeit in Kauf, schicken es an ein renommiertes Kalibrierlabor und zahlen einen nicht unerheblichen Betrag, um es mit einem neuen Zertifikat zurückzubekommen, frisch kalibriert und wenn nötig neu eingestellt, so dass es nun zuverlässige Messwerte innerhalb seiner Spezifikation liefert.
Leider haben wir in unserem Tagesgeschäft als akkreditiertes Kalibrierlabor für Durchflussmesstechnik Erfahrungen aus erster Hand machen müssen, wie sehr man mit dieser Aussage daneben liegen kann. Leider führt ein offizieller Stempel oft dazu, dass die Bedeutung einiges recht merkwürdigen Kalibrierzertifikates nicht hinterfragt wird, teilweise aufgrund fehlender Kenntnisse der Kunden, teilweise – lassen Sie mich das so sagen – aufgrund von ausgestellten Zertifikaten, die viel Raum für Fehlinterpretationen lassen.
Dies kann vielleicht für Kunden akzeptabel sein, die ihre Messinstrumente in weniger kritischen Anwendungen einsetzen und lediglich ihre interne Dokumentation vervollständigen möchten. Es ist zwar auch in diesem Fall schade um ihre Ausgaben, aber umindest beeinträchtigen die Abweichungen der Messergebnisse nicht wesentlich ihre Prozesse.
Aber es gibt kritischen Anwendungen, bei denen die Entwicklung eines neuen Produkts auf genauen Messergebnissen beruht. Z.B. werden Durchflussmesser eingesetzt wird, um Kraftstoffverbräuche zu steuern, Emissionen zu optimieren oder hochgenau teure Aromen in Lebensmittel oder gesundheitskritische medizinische Inhaltsstoffe in Arzneien zu dosieren. Solchen Kunden ist mit einem schönen Zertifikat nicht geholfen.
Das nachfolgende Beispiel ist aus einem solchen Bereich. Und das hat uns bewogen, mit einem Artikel für dieses Thema zu sensibilisieren.
Eine korrekte Kalibrierung sollte aussagekräftige Informationen über die Leistung des getesteten Instruments liefern. Sie erfordert technisches Know-how, die nötige Ausrüstung und zuverlässige Handhabung.
„Bei der Beschaffung eines Messgerätes laden ausgebildete und erfahrene Ingenieure oft mehrere Hersteller ein, ihre Produkte und Lösungen vorzustellen. Sie wägen ab und testen sie sorgfältig, bevor sie entscheiden, welche Ausrüstung für ihre Anwendung die beste ist “, sagt Costel Hanea, Kalibrieringenieur von den TrigasFI Kalibrierlaboren. “Aber wenn es um die Kalibrierung geht, prüft kaum jemand, wem und wie er seine Geräte überlässt.
Oft erreichen uns Geräte in einem Paket, mit einer kurzen Anmerkung” Bitte kalibrieren “. Wenn wir dann die wichtigen Fragen zu Prozessbedingungen, Medien, Umgebung, Installation usw. stellen, dann wird das Gerät zum nächsten Mal in ein anderes Labor geschickt, das nicht so viele unbequeme Fragen stellt, sondern das Messgerät zusammen mit einem schönen „Kalibrierzertifikat“
zurückschickt ”.
Das ist zuweilen beängstigend, wenn man bedenkt, in welchen Anwendungen diese Durchflussmesser verwendet werden. “
So schickte uns ein Kunde ein hochgenaues Turbinen-Durchflussmessgerät mit der Aufforderung, „auf 0,01% Genauigkeit zu kalibrieren“, so wie es offensichtlich von einem anderen Serviceanbieter während des vorherigen Kalibrierzyklus durchgeführt wurde.
„TrigasFI® ist nach DAkkS / ISO 17025 für die Kalibrierung von Flüssigkeiten mit einem Unsicherheitsbudget von 0,04% akkreditiert. Tatsächlich unterstützt unser eigenes Unsicherheitsbudget 0,03%, eine der besten Genauigkeiten in Europa. Eine Unsicherheit von 0,01% wäre selbst für die best ausgestattetsten nationalen Labore, wie die PTB in Deutschland, eine große Herausforderung “, erklärt Hanea.
„Allerdings gab es ein anderes Problem, das uns misstrauisch machte. Wir kennen diese Art von Durchflussmessern, die normalerweise nicht viel besser als 0,1% sein können. Selbst diese Genauigkeit kann in der Anwendung nur dann erreicht werden, wenn die Kalibrierung streng unter den gleichen Viskositätsbedingungen durchgeführt wird, die während des tatsächlichen Betriebs vorhanden sind, bzw. wenn ein bestimmter Viskositätsbereich kalibriert und später kompensiert wird.
Daher haben wir nach den Anwendungsdaten des Kunden und dem letzten Kalibrierzertifikat gefragt, um zu sehen, was dort getan wurde, um solch brillante Ergebnisse zu erzielen… “
Hier einige Ausschnitte aus diesem erstaunlichen Zertifikat:
Zunächst überraschte uns in den Kopfdaten, dass für den angegebenen Kolbenkalibrator (MT50), der als Referenz angegeben wurde, keine Messungsicherheit ausgewiesen wurde. Die Unsicherheit für den Kalibrator oder das Mastergerät sollte immer in einem Zertifikat aufgeführt werden, da es ja entscheidend für die Gültigkeit der Kalibration ist. Warum wurde es also nicht angegeben? (Die zu erwartete Kalibrierungsunsicherheit eines solchen Kolbenkalibrators liegt in der Regel zwischen 0,03 und 0,05% des Messwerts.) Stattdessen wurden ein Frequenzgenerator und ein Voltmeter mit Unsicherheiten von +/- 10 ppm / Jahr bzw. +/- 0,01% aufgeführt, die für eine Durchflusskalibrierung normalerweise nicht benötigt werden. Offensichtlich wurde aber hier impliziert, dass die Messunsicherheit des Durchflussmessers von diesen beiden Geräten abhängt, was nicht der Fall ist.
Nun stellte sich uns die Frage, wie diese Kalibrierdaten überhaupt aufgenommen werden konnten. Wurde der Kalibrator überhaupt verwendet, wenn keine Unsicherheit dafür angegeben wurde? Und wofür wurden der Frequenzgenerator und das Voltmeter verwendet?
