Lexikon

BIPM

Bureau International des Poids et Mesures. Die Aufgabe des BIPM ist die weltweit einheitliche Weitergabe und Rückführung metrologischer Einheiten in Übereinstimmung mit dem Internationen Einheitensystem (SI). Dies wird durch die Autorisierung durch das “Convention of the Metre” garantiert: Ein diplomatisches Abkommen zwischen 50 Nationen zur Zusammenarbeit z.B. mit einer Vielzahl beratender Komitees, die aus Mitgliedern der nationalen Metrologieinstitute bestehen. Daneben werden Forschung, internationale Ringvergleiche und Kalibrierungen unter den Mitgliedern gefördert und unterstützt.

Bezugsnormal

Normal zur Kalibrierung anderer Normale für eine Größenart in einer Organisation oder an einem Ort. Als Bezugsnormal (ugs. Referenznormal) werden Prüfmittel bezeichnet die durch eine externe Kalibrierung, externen Vergleich oder Naturkonstanten an die Rückführungskette angeschlossen sind. Sie stellen somit das oberste Glied dieser Kette in einem Kalibrierlaboratorium dar.

DAkkS

Deutsche Akkreditierungsstelle: Aus den in Deutschland tätigen Akkreditierungsstellen im Jahr 2010 gebildete einheitliche Stelle des Bundes, der Länder und des BDIs. Gemäß Artikel 4 Absatz 1 der Verordnung (EG) Nr. 765/2008 mussten die Mitgliedstaaten ab 01.01.2010 eine einzige nationale Akkreditierungsstelle benennen. Dieser Aufforderung folgend wurde in Deutschland die Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) errichtet, die die Anforderungen der EG Verordnung (EG) erfüllt. Mit dem Inkrafttreten des Gesetzes über die Akkreditierungsstelle (AkkStelleG) am 07.08. 2009 wurden die gesetzlichen Rahmenbedingungen für die Errichtung der nationalen Akkreditierungsstelle in Deutschland geschaffen. Die DAkkS wurde gemäß AkkStelleG beliehen und führt dementsprechend in Deutschland alle Akkreditierungen von Konformitätsbewertungsstellen (KBS) wie Prüf- oder Kalibrierlaboren durch. In diese GmbH wurden die bisherigen EA-Mitglieder DGA (ehemals DACH, DAP und TGA/DATECH) und DKD (Organisationserlass des BMWi) übergeleitet. Die DAkkS deckt die bisherigen Tätigkeitsfelder von DGA und DKD vollständig ab. Die Akkreditierungen von DACH, DAP, TGA/DATECH und DKD sind bis zum Auslaufen im Jahr 2015 gültig und werden durch die DAkkS überwacht. Sie führt Akkreditierungen in den folgenden Bereichen durch: Prüflaboratorien, Kalibrierlaboratorien, Medizinische Laboratorien, Produktzertifizierung, Managementzertifizierung, Personenzertifizierung, Inspektionsstellen, Ringversuchsanbieter, Referenzmaterialhersteller.

Deutscher Kalibrierdienst (DKD)

Vereinigung von Kalibrierlaboratorien in Deutschland, die von der Akkreditierungsstelle überwacht werden. Durch diese Überwachung wird sichergestellt, dass Prüfmittel von sachkundigen Technikern rückführbar auf Normale der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt kalibriert werden. Seit 2011 ist der DKD wieder offiziell unter die Schirmherrschaft der PTB gestellt worden. Formelle Akkreditierungstätigkeit der DAkkS und wissenschaftlich / technische Arbeit werden seitdem voneinander getrennt. Der DKD stellt mit seinen Laboren und Fachausschüssen die fachliche Kompetenz und das Bindeglied zwischen industriellen Messwesen und des gesetzlichen Auftrags der PTB zur Weitergabe der Einheiten in Deutschland sicher.

DIN EN ISO /IEC 17025

Diese internationale Norm legt Qualitätsstandards für Prüf- und Kalibrierlaboratorien fest. Es wird im Wesentlichen ein Qualitätssicherungssystem wie das der Normenfamilie ISO 9000, fachkundiges Personal, hohe Kompetenz, sowie die Rückführbarkeit der verwendeten Messmittel gefordert. Die im Deutschen Kalibrierdienst akkreditierten Labore müssen u.a. die Anforderungen dieser Norm erfüllen und werden regelmäßig überwacht.

DIN EN ISO 9000 / 9001

Die wichtigste europäische Normenreihe für die Qualitätssicherung (auch als EN 29000). Sie fordert eine Dokumentation aller Abläufe in einer Firma, rückführbare Kalibrierungen sowie eine Prüfmittelüberwachung. Über die tatsächliche Qualität der erzeugten Produkte wird aber keine Aussage getroffen.

DAkkS- / DKD-Kalibrierung

Kalibrierscheine dieses Leistungsumfanges werden durch die Akkreditierungsstelle überwacht und tragen das Logo des Akkreditierers und zur internationalen Anerkennung das ILAC-MRA (multilaterales Abkommen) Symbol. Die Rückführbarkeit der darin enthaltenen Messwerte auf ein nationales Normal muss daher nicht detailliert angegeben sein, diese wird durch die Akkreditierungsstelle selbst garantiert. Form, Aufbau und Inhalt werden durch die Akkreditierungsstelle definiert und stellen damit die Konformität mit den Inhalten der DIN EN ISO/ IEC 17025 her. Die Auswahl der Messpunkte kann sofern vorhanden auf Basis von nationalen Richtlinien oder DKD Richtlinien erfolgen, wird durch den Kunden definiert oder im Rahmen der Regeln der Technik durch das Kalibrierlabor vorgegeben.

EA

EA steht für European co-operation of accreditation. Ähnlich wie ILAC garantiert EA die metrologische Zusammenarbeit und Anerkennung auf europäischer Ebene. Die Aufgaben reichen von Richtlinienarbeit und Publikation, Bewertung von Akkreditierungsstellen, Überwachung des MRA Abkommens zur gegenseitigen Anerkennung, Bewahrung der technisch einwandfreien Laborpraxis bis hin zur Einführung und Betrieb von funktionierenden Akkreditierungssystemen über die Landesgrenzen hinaus.

Eichen

Für bestimmte Messgeräte (z.B. Waagen im Verkaufsbereich, Stromzähler, Zapfsäulen und für alle Geräte die den Verkaufspreis proportional zu Messwerten ermitteln) ist zum Schutz des Verbrauchers im deutschen Eichgesetz die staatliche Kontrolle vorgeschrieben. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt überwacht das Eichwesen in Deutschland. Eichfähige Geräte müssen typgeprüft sein und werden in festen Abständen erneut geeicht. Die Eichplakette kennzeichnet die Dauer der Gültigkeit einer Eichung. Die Tätigkeit des Eichens und Kalibrierens unterscheidet sich dabei nicht, vielmehr wird durch die Terminologie dem Unterschied zwischen industriellem und gesetzlichem Messwesen Rechnung getragen. Eichscheine werden seit Februar 2016 nur noch in sehr wenigen Einzelfällen als Rückführungsnachweis anerkannt
(siehe DAkkS Merkblatt 71 SD 0 005 Version 1.4).

Fehler

siehe Abweichung.

GUM ist die Abkürzung für „Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement“, genauer noch “JCGM 100:2008 Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement”. Dies ist ein frei verfügbarer ISO/BIPM-Leitfaden und beschreibt Konzepte zur Ermittlung und Darstellung der Messunsicherheit. Der GUM kann unter https://www.bipm.org/en/publications/guides/gum.html heruntergeladen werden.

ILAC

International Laboratory Accreditation Cooperation (ILAC): Die internationale Kooperation der Akkreditierungs- und Inspektionsstellen. Das sogenannte ´ILAC arrangement´ schafft den internationalen Rahmen, um Akkreditierung vergleichbar zu machen und Handelsbarrieren zu beseitigen.

ISO Kalibrierung (Werkskalibrierung)

Gemeint ist hier die ISO 9001 oder ISO 17025 konforme (jedoch nicht akkreditierte) Kalibrierung. Kalibrierscheine dieses Leistungsumfanges werden nicht im Detail durch die Akkreditierungsstelle überwacht, sondern unterliegen der Selbstverpflichtung des Labors. Die Rückführbarkeit der darin enthaltenen Messwerte auf ein nationales Normal muss also entsprechend gekennzeichnet sein, im Idealfall wird die vollständige Rückführkette angegeben. Form, Aufbau und Inhalt genügen der guten Laborpraxis des ausführenden Kalibrierlabors, um damit die Konformität mit den Inhalten der DIN EN ISO/ IEC 17025 herzustellen.

Istwert

siehe Messwert

Justieren oder Justage

siehe Abgleich.

Kalibrieren

Vergleich von Messungen eines Prüfmittels mit den Werten eines genaueren Normals nach einem dokumentierten Verfahren mit dem Ziel, Abweichungen zu erkennen und aufzuzeichnen. Das Wörterbuch der Metrologie (VIM) definierte bisher: „Kalibrieren umfasst die Tätigkeiten zur Ermittlung des Zusammenhanges zwischen den ausgegebenen Werten eines Messmittels […] und den bekannten Werten der Messgröße unter bekannten Bedingungen.“ Seit 2008 wurde die Definition konkretisiert und so lautet nunmehr die Definition für 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. […] Kalibrierung sollte nicht mit Justierung eines Messsystems verwechselt werden, die oft Selbst-Kalibrierung genannt wird und auch nicht mit Verifizierung der Kalibrierung”. Dabei kann also zusätzlich die Einhaltung vorgegebener Toleranzen überprüft und gegebenenfalls ein Abgleich durchgeführt werden. Der Begriff Kalibrierung beinhaltet diesen Abgleich jedoch nicht zwangsläufig. Durch die Kalibrierung von Prüfmitteln wird deren Funktion und Genauigkeit überprüft und im Kalibrierschein dokumentiert. Nach Reparaturen und Wartungsarbeiten muss immer eine Kalibrierung erfolgen. Die verwendeten Normale müssen rückführbar auf nationale Normale sein.

Kalibrierintervall

Um dauerhaft richtige Messungen zu erreichen, müssen die verwendeten Prüfmittel in regelmäßigen Abständen rekalibriert werden. Diese Abstände nennt man Kalibrierintervall. Die Länge dieses Zeitraums ist abhängig von den Angaben des Geräteherstellers, den geforderten Messunsicherheiten sowie gesonderten Festlegungen im Qualitätssicherungssystem eines Unternehmens.

Kalibrierlabor

Messraum zur Kalibrierung. In der Regel sollten Laborräume bei konstanten Bedingungen wie 23°C oder 20°C temperiert werden, um Einflüsse von Temperaturschwankungen auf Messergebnisse auszuschließen. Aktuelle Temperaturen müssen beim Kalibrieren berücksichtigt werden und in die Messunsicherheit eingehen.

Kalibrierschein

Im Kalibrierschein wird die erfolgte Kalibrierung eines Prüfmittels oder Messgerätes dokumentiert. Dazu werden die Gerätedaten sowie die während der Kalibrierung gemessenen Werte aufgezeichnet. DIN EN ISO 17025, Absatz 5.10.2 und 5.10.4 regeln dabei die Mindestanforderungen an den Inhalt von Kalibrierscheinen: Es muss zum Beispiel erkennbar sein, welches Labor die Messungen durchgeführt hat, wo und unter welchen Bedingungen die Kalibrierung durchgeführt wurde, welche Prüfmittel dazu verwendet wurden, welches Verfahren eingesetzt wurde, welche Abweichungen und Messunsicherheiten erzielt wurden und welche Teile welcher messtechnischen Spezifikation erfüllt wurden. Kalibrierscheine ohne diese Angaben sind für die Qualitätssicherung wertlos, da die Abweichungen des Prüfmittels von den verwendeten Normalen nicht erkennbar sind und so der Sinn einer Kalibrierung in Frage gestellt wird.

Kalibriermarke

Die Kalibriermarke kennzeichnet ein Gerät als kalibriert. Es sollte eine eindeutige Nummer tragen, so dass die Zuordnung zum zugehörigen Kalibrierschein mit den ermittelten Messwerten möglich ist. Zudem sollte es das Datum der Kalibrierung oder den Zeitpunkt der nächsten Kalibrierung enthalten.

Kalibrierwert oder Sollwert

Dieser Wert wird entweder durch ein Normal (z.B. Kalibrator) bzw. ein festgelegtes Verfahren erzeugt und dann mit dem Prüfling gemessen. Bei der Kalibrierung von Gegenständen, die selbst Größen abgeben, wird der Kalibrierwert am Prüfling eingestellt und der Messwert mit einer Normalmesseinrichtung (z.B. Voltmeter) gemessen. Auch die von Normalen erzeugten Messgrößen unterliegen einer Messunsicherheit.

Kalibrierzertifikat

Gleichbedeutend zu den Bezeichnungen Kalibrierzertifikat oder Ergebnisbericht sind Kalibrierschein oder Kalibrierbericht. Ergebnisbericht gemäß den Anforderungen der DIN EN ISO/IEC 17025:2018 Abschnitt 7.8. Dies gilt bei der esz AG calibration & metrology neben den akkreditierten Kalibrierzertifikaten insbesondere auch für die Ergebnisberichte von Werkskalibrierungen.

Messwert

Der vom Kalibriergegenstand angezeigte bzw. erzeugte Wert einer Messgröße. Meist unterscheidet er sich bedingt durch die Messabweichung vom Kalibrierwert, der durch ein Normal oder eine Normalmesseinrichtung dargestellt bzw. gemessen wird.

Messunsicherheit

Ein Schätzwert für den Bereich, in dem der Kalibrierwert einer gemessenen Größe liegt. Sie wird oftmals durch statistische Betrachtungen berechnet und steht im Zusammenhang mit der Varianz der gemessenen Werte einer Messreihe. Abhängig vom geforderten Vertrauensniveau ergibt sich die Messunsicherheit in der Regel als Vielfaches der Standardabweichung.

Metrologie

Die Wissenschaft der Messtechnik.

MRA

“Mutual recognition Arrangement of national measurements standards and of calibration and measurement certificates issued by national metrology institutes”. Das MRA-Abkommen garantiert die gegenseitige Anerkennung von Akkreditierungs- und Inspektionsstellen und ermöglicht so die internationale Vergleichbarkeit von Kalibrierungen und deren Rückführung. Ein durch das MRA anerkannter Kalibrierschein ist daher auf der ganzen Welt als Rückführbarkeitsnachweis der Messwerte auf das Einheitensystem (SI) gültig.

Normal bzw. Normalmesseinrichtung

Ein Verfahren oder Gerät, durch das eine bestimmte Größe verkörpert wird. Eine Spannungsquelle kann ebenso ein Normal darstellen, wie ein Messgerät, das eine anderweitig erzeugte Größe misst. Einige Messgrößen werden auch durch Naturkonstanten oder bestimmte physikalische Experimente als Normal dargestellt. Die durch ein Normal erzeugten Größen sind immer mit einer Messunsicherheit behaftet, die z.B. durch Rauschen, thermische Schwankungen oder Alterung bedingt ist. Um aussagekräftige Werte zur Bewertung einer messtechnischen Spezifikation zu erhalten, sollten die Messunsicherheiten von Prüfling und Normal ein Verhältnis von größer 1 aufweisen.

On-Site-Kalibrierung

siehe Vor-Ort-Kalibrierung.

Performance Test

Eine Folge von Messungen und Tests, die eine Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion eines Gerätes ermöglichen. Meist wird vom Gerätehersteller ein solcher Test vorgegeben. Durch die Überprüfung aller relevanten Geräteparameter ist dieser Test oft als Grundlage für das Messprotokoll eines Kalibrierscheines geeignet.

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Die oberste deutsche Behörde im Messwesen. Die PTB hat den gesetzlichen Auftrag, nationale Normale für alle SI-Einheiten zu unterhalten und an die Wirtschaft und Wissenschaft weiterzugeben. Durch die Bereitstellung der Primärnormale in der BRD und internationale Vergleichsmessungen stellt sie sicher, dass ‘ein Volt auch ein Volt’ ist, d.h. dass eine Kalibrierung auch im internationalen Vergleich gültig bleibt. Dazu überwacht die Akkreditierungsstelle im Deutschen Kalibrierdienst zusammengeschlossenen Kalibrierlabore und stellt sicher, dass deren Normale auf ihre nationalen Normale und damit auch international rückführbar sind.

ppm

Parts per Million, Angabe von sehr kleinen Abweichungen. Ein ppm entspricht einer Abweichung von 10-6, das entspricht 0,0001%.

Prüfmittel

Messgeräte oder andere Vorrichtungen, die in einem Produktionsprozess zur Sicherstellung der Produktqualität eingesetzt werden.

Prüfmittelüberwachung

Kontrolle und Bewertung der Brauchbarkeit eines Prüfmittels durch regelmäßige Kalibrierungen im Vergleich mit den Nutzerspezifikationen und die Dokumentation der dabei ermittelten Messwerte.

Prozesskalibrierung

Kalibrierung von Sensoren und Messwerterfassungssystemen in großen Anlagen vor Ort.

Qualitätskalibrierung

Keine ISO 17025 konforme und auch nicht akkreditierte Kalibrierung. Ähnlich wie bei der ISO-Kalibrierung werden die zu kalibrierenden Messwerte in Absprache mit der Qualitätssicherung des Kunden oder im Ermessen des Labors gewählt. Die Auswertung der Messergebnisse erfolgt aber nur anhand der Spezifikationsgrenzen ohne Betrachtung der Messunsicherheit. Die ermittelten Werte werden im Messprotokoll des Kalibrierscheines dokumentiert, teils findet man auch Kalibrierscheine ohne Messergebnisse. Diese Art der Kalibrierung wird von vielen Laboren angeboten, die den Aufwand einer Messunsicherheitsberechnung je Messpunkt vermeiden und nur auf Basis eines geschätzten jedoch nicht nachgewiesenen Verhältnisses zwischen Unsicherheit und Spezifikation (TUR) die sichere Konformitätsbewertung durch eine Art Selbstverpflichtung erklären.

Qualitätssicherung

Alle geplanten und systematischen Tätigkeiten, die ausgeführt werden, um eine Qualitätsanforderung zu erfüllen.

Qualitätssicherungssystem / Qualitätsmanagements

Alle zur Verwirklichung einer Qualitätsanforderung nötigen Organisationsstrukturen, Verfahren und Mittel.

Rückführbarkeit

Sie ist nur dann erreicht, wenn alle bei der Kalibrierung eines Prüfmittels verwendeten Normale einen eindeutigen Bezug zu nationalen Normalen haben. Dazu müssen die verwendeten Normale entweder direkt mit den nationalen Normalen oder mit ihrerseits rückführbaren Normalen kalibriert und diese Kalibrierungen dokumentiert werden. So entsteht von jedem Prüfmittel eine ununterbrochene Kette (Rückführkette), also eine Art verfolgbarer ´Stammbaum´ zum zugehörigen nationalen Normal. Sind nationale Normale nicht verfügbar, können stattdessen auch internationale Normale, physikalische Naturkonstanten oder vorgegebene Prozeduren zur Verkörperung einer Größe verwendet werden. Nur durch die Rückführbarkeit sind eindeutige Messungen möglich, die auch international reproduzierbar bleiben.

SI-Einheiten

Internationales System von physikalischen Einheiten. Die Realisierung der einzelnen Einheiten ist international festgelegt und wird von den dafür zuständigen nationalen Behörden (in Deutschland die Physikalisch-Technische Bundesanstalt) sichergestellt. Durch internationale Vergleichsmessungen wird die Übereinstimmung der Einheiten regelmäßig überprüft.

Spezifikation

Vorgabe über die Eigenschaften eines Gerätes durch den Anwender. Hilfsweise werden in der Regel die Angaben des Herstellers oder aus Richtlinien verwendet. Eine Angabe von Spezifikationen ohne Bezug zur Messunsicherheit mit der diese nachgewiesen wurden oder werden müssen ist im Sinne der DIN EN ISO/ IEC 17025 wertlos. Viele Hersteller machen dazu leider keine Angaben. In der Messtechnik ist darüber hinaus natürlich immer die Angabe der Messbedingungen und der dabei erreichbaren Genauigkeit interessant.

Stabilität

Die Eigenschaft eines Messgerätes, eine konstante Anzeige über einen gewissen Zeitbereich zu erreichen. Durch Alterung von Bauteilen ändern sich die Eigenschaften eines Messgerätes im Laufe der Zeit. Durch Kalibrierungen in festgelegten Zeitabständen (Kalibrierintervall) kann durch einen erneuten Abgleich sichergestellt werden, dass das Gerät trotzdem seine Spezifikationen erfüllt.

Standard

siehe Normal.

TUR

TUR steht für Tolerance Uncertainty Ratio. TUR ist das Verhältnis der Spezifikation des Prüflings zu der Messunsicherheit des Prüfmittels. Ein TUR von z. B. 4 bedeutet, dass das Prüfmittel viermal genauer als der Prüfling ist.

VDE-Test / DGUV Vorschrift 3 Prüfung

Geräte mit Netzanschluss werden nach VDE 0701/ 0702 getestet, falls keine gültige VDE-Plakette angebracht ist oder das Gerät geöffnet wurde. So wird die elektrische Sicherheit für den Benutzer gewährleistet. Die elektrische Sicherheitsprüfung entspricht den Anforderungen der DGUV Vorschrift 3 und wird inklusive Messergebnis separat dokumentiert.

Vertrauensniveau

Bei der statistischen Betrachtung der Messunsicherheiten ergibt sich ein Bereich, in dem der wahre Wert der Messgröße liegt. Die von esz AG angegebenen Messunsicherheiten beziehen sich dabei auf ein Vertrauensniveau von 95%, d.h. der wahre Wert liegt mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% im Bereich der angegebenen Messunsicherheit. Diese Angabe entsteht aus der Annahme einer Normalverteilung der Messwerte, wie dies auch durch die Physikalisch-Technische Bundesanstalt und viele andere europäischen metrologischen Staatsinstitute gehandhabt wird.

Vor-Ort-Kalibrierung

Kalibrierung der Prüfmittel direkt am Einsatzort des Kunden. Dadurch entfällt der Transport der Prüfmittel ins Kalibrierlabor und die damit verbundenen Ausfallzeiten. Bei hochgenauen Messgeräten ist es allerdings oftmals nicht möglich, die benötigten Normale mit ihrer vollen Genauigkeit vor Ort zur Verfügung zu stellen, so dass in diesen Fällen von einer Vor-Ort-Kalibrierung abzuraten ist.

Wahrer Wert (Referenzwert oder Kalibrierwert)

Tatsächlicher Wert einer gemessenen Größe. Die im Messprotokoll angegebenen Werte sind nur eine Schätzung dieses wahren Wertes, die mit einer gewissen Messunsicherheit behaftet ist.

Wert vor Kalibrierung / Eingangswert

Dieser Wert wird bei der Kalibrierung vor einem Abgleich gemessen. Für die Beurteilung der früher in einem Produktionsprozess gemessenen Werte oder der Stabilität eines Messgerätes können diese Daten für die Qualitätssicherung von Interesse sein.