In diesem Leitfaden erfahren Sie alles rund ums Kalibrieren von Elektronikgeräten.
Kalibrierung erklärt
Was ist Kalibrierung?
Jeder Aspekt der Technologie ist auf Genauigkeit und Präzision angewiesen, von den Geräten, die bei lebensrettenden medizinischen Eingriffen zum Einsatz kommen, bis zu den hoch entwickelten Sensoren, die die modernsten Fahrzeuge steuern. Diese Genauigkeit kann nur mit der Kalibrierung gewährleistet werden. Obwohl sie jeden Aspekt unseres modernen Lebens betrifft, ist die Kalibrierung ausserhalb der Fachdisziplinen kaum bekannt. Sie ist die Grundlage für das Vertrauen in Messungen und Daten, die als Entscheidungsgrundlage dienen, Sicherheit garantieren und Industriestandards einhalten. Daher geht es bei der Kalibrierung um viel mehr als nur eine regelmässige Überprüfung.
Bei der Kalibrierung handelt es sich um einen präzisionsgesteuerten Prozess, bei dem die von einem Gerät oder einem Instrument erzeugten Messwerte mit einem Referenzstandard bekannter Genauigkeit verglichen werden. Dabei wird überprüft, ob die Ergebnisse des Geräts mit dem Standard übereinstimmen oder ob es Messunterschiede gibt. Die Kalibrierung füllt im Wesentlichen die Lücken zwischen der „geprüften Genauigkeit“ und der „angenommenen Genauigkeit“ und schafft so die Voraussetzungen für genaue, zuverlässige Messungen in verschiedenen Anwendungen.
Kalibrierungsarten
Es gibt viele Formen der Kalibrierung, die jeweils auf die besonderen Anforderungen der verschiedenen Messbereiche zugeschnitten sind. Bei der elektrischen Kalibrierung geht es beispielsweise um die Messung von Spannung, Strom, Widerstand und Frequenz, um sicherzustellen, dass elektronische Geräte innerhalb der von unabhängigen Organisationen festgelegten Spezifikationen funktionieren. Die mechanische Kalibrierung legt den Schwerpunkt auf physikalische Abmessungen und Kräfte und spielt in der Fertigung und im Ingenieurwesen eine wichtige Rolle. Bei der thermischen Kalibrierung wird die Genauigkeit von Temperaturmesswerten gewährleistet, weshalb sie unerlässlich für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie die Luft- und Raumfahrt ist.
Wie läuft die Kalibrierung ab?
Schritt 1: Vorbereitung
- Identifizierung des zu kalibrierenden Geräts: Wählen Sie das zu kalibrierende Gerät aus und sammeln Sie die erforderlichen Kalibrierungsmethoden und Bedienungsanleitungen.
- Wahl des geeigneten Standards: Wählen Sie einen Referenzstandard, der genauer ist als das Kalibrierungswerkzeug. Im Idealfall sollte die Genauigkeit des Standards drei- bis viermal höher sein als die des Prüflings (DUT) und einen bekannten und rückführbaren Wert aufweisen.
- Akklimatisierung: Stellen Sie sicher, dass sich der Prüfling an die Kalibrierungsumgebung akklimatisiert hat, da die Messung sonst durch Einflüsse wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit etc. beeinflusst werden könnte.
Schritt 2: Anschluss und Einrichtung
- Anschluss des Geräts und des Prüflings: Befolgen Sie die genauen Anweisungen zur Einrichtung der Kalibrierung und befestigen Sie den Prüfling sicher am Kalibrierstandard.
- Durchführen der ersten Prüfung: Bevor Sie Änderungen an der Kalibrierung vornehmen, führen Sie eine erste Leistungsprüfung des Geräts durch, um alle Werte zu ermitteln, die ausserhalb der Spezifikation liegen.
Schritt 3: Messen und Vergleichen
- Durchführen der Messungen: Führen Sie mehrere Messungen an verschiedenen Punkten innerhalb des Betriebsbereichs des Geräts durch.
- Vergleich mit Normal: Vergleichen Sie die Messwerte mit den bekannten Werten des Standards. Dieser Vergleich zeigt die Genauigkeit des Instruments und hebt eventuelle Unstimmigkeiten hervor.
Schritt 4: Nachjustieren
- Justieren des Geräts: Justieren Sie das Gerät gemäss seiner Kalibrierungsmethode, um seine Messwerte dem Normal anzunähern, wenn die Messabweichungen ausserhalb des Toleranzbereichs liegen.
- Durchführen einer erneuten Messung: Führen Sie, nachdem Sie das Gerät justiert haben, eine erneute Messung durch, um sicherzustellen, dass das Gerät nun innerhalb des erforderlichen Genauigkeitsbereichs misst.
Schritt 5: Nachkalibrierung und Dokumentation
- Aufzeichnen der Ergebnisse: Dokumentieren Sie alle Ergebnisse, einschliesslich des Zustands des Geräts vor und nach der Kalibrierung, der durchgeführten Messungen, der vorgenommenen Änderungen und des Kalibrierungsstatus am Ende.
- Kalibrierzertifikat: Legen Sie ein Kalibrierzertifikat mit allen Informationen über die Kalibrierung bei, wie Datum, Umstände, verwendetes Normal und Unterschriften der Mitarbeiter.
- Kennzeichnung des Geräts: Ein Kalibrieretikett mit dem Datum der letzten Kalibrierung und der Frist für die nächste Kalibrierung sollte am Gerät angebracht werden.
- Überprüfen und umsetzen: Prüfen Sie die Kalibrierdaten, um festzustellen, ob weitere Massnahmen, wie Korrekturen oder Änderungen, erforderlich sind.
Schritt 6: Qualitätskontrolle
- Sicherstellung der Rückverfolgbarkeit: Stellen Sie sicher, dass alle verwendeten Referenzstandards auf nationale oder internationale Standards rückführbar sind.
- Abschliessende Qualitätsprüfung: Führen Sie eine abschliessende Qualitätsprüfung durch, um sicherzustellen, dass alle Schritte gemäss dem Kalibrierverfahren durchgeführt wurden und die Dokumentation vollständig und korrekt ist.
Vorteile der Kalibrierung
Genauigkeit und Verlässlichkeit
Regelmässige Kalibrierungen sorgen dafür, dass die Geräte so nah wie möglich am wahren Wert messen, was die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messungen erhöht. Dies ist wichtig für Anwendungen, bei denen die Genauigkeit unerlässlich ist, wie unter anderem in der wissenschaftlichen Forschung, im Ingenieurwesen und in der medizinischen Diagnostik. Schliesslich beeinflusst die Genauigkeit nicht nur die Entscheidungsfindung, sondern auch die Produktqualität und Sicherheit. Durch die routinemässige Kalibrierung von Geräten können Unternehmen ihren Daten vertrauen, was zu konsistenten und zuverlässigen Ergebnissen führt.
Compliance
In vielen Branchen gelten strenge Vorschriften, die die regelmässige Kalibrierung von Mess- und Überwachungsinstrumenten vorschreiben. Um Strafen, Bussgelder und die Rufschädigung ihrer Marke zu vermeiden, halten sich die Unternehmen an diese Vorschriften. Internationale Qualitätsstandards wie ISO 9001 und IEC 17025 erfordern ebenfalls präzise und rückführbare Messungen sowie Zertifizierungskriterien.
Sicherheit
Die Kalibrierung ist in sicherheitsrelevanten Bereichen wie der chemischen Produktion, der Luftfahrt und dem Gesundheitswesen unerlässlich. Präzise Messungen helfen, zwischen potenziell gefährlichen Umständen und sicheren Vorgängen zu unterscheiden. Die Kalibrierung stellt sicher, dass sicherheitskritische Geräte korrekt funktionieren und schützt Mitarbeitende, Kunden und die Umwelt vor den Risiken, die ungenaue Messungen bergen können.
Kosteneinsparungen
Eine regelmässige Kalibrierung kann die Prozesseffizienz maximieren und den Ausschuss minimieren, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führen kann. Präzise Instrumente verringern die Möglichkeit von Fehlern, die zu kostspieligen Nacharbeiten oder zum Verwerfen von Produkten führen können. Die Gewährleistung, dass die Geräte innerhalb der vorgegebenen Grenzen funktionieren, verlängert die Lebensdauer und verzögert die Notwendigkeit von Ersatzgeräten. Darüber hinaus trägt die Kalibrierung dazu bei, die mit der Nichteinhaltung von Vorschriften verbundenen Kosten, einschliesslich Geldbussen und Umsatzeinbussen, zu vermeiden.
Qualitätskontrolle und -sicherung
Die Kalibrierung garantiert, dass die Waren die erforderlichen Spezifikationen und Normen erfüllen und somit eine hervorragende Qualität und Kundenzufriedenheit gewährleisten. Regelmässige Kalibrierungen verringern das Risiko von Produktrückrufen, Nacharbeiten oder Rückweisungen, indem sie Messungenauigkeiten erkennen, bevor sie zu Qualitätsproblemen führen können. Sie sind notwendig, um die Industriestandards aufrechtzuerhalten und einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt zu behalten.
Was gibt es bei der Kalibrierung zu beachten?
Trotz der offensichtlichen Vorteile einer regelmässigen Kalibrierung Ihrer Instrumente gibt es einige Dinge zu beachten:
- Kosten- und ressourcenintensiv: Die Kalibrierung kann kostspielig sein, insbesondere für kleinere Unternehmen. Zu den kostspieligen Anforderungen gehören die Notwendigkeit hochpräziser Referenzstandards, komplexer Kalibrierungswerkzeuge und qualifizierter Mitarbeiter. Ausserdem ist das Verfahren selbst von der Planung bis zur Dokumentation sehr zeit- und ressourcenaufwendig.
- Mit den technologischen Fortschritten Schritt zu halten, ist schwierig und erfordert ständige Investitionen in neue Instrumente und Schulungen.
- Globale Normen und deren Einhaltung: Der Kalibrierungsprozess wird für Organisationen, die in zahlreichen Ländern tätig sind oder Waren und Dienstleistungen für einen weltweiten Markt anbieten, noch komplizierter, da sie viele internationale Normen und Gesetze einhalten müssen. Die Anwendung und Auslegung von Normen wie ISO/IEC 17025, die die allgemeinen Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlabore festlegen, kann von Land zu Land unterschiedlich sein.
Glossar zum Thema Kalibrierung
Dieses Glossar bietet eine Kurzübersicht über die Bedeutung der gebräuchlichsten Begriffe beim Kalibrieren.
- Genauigkeit: Der Grad, in dem eine Messung mit dem richtigen Wert übereinstimmt. Sie gibt an, wie nahe ein gemessener Wert am wahren Wert oder an der Norm liegt.
- Präzision: Der Grad, in dem wiederholte Messungen unter unveränderten Bedingungen die gleichen Ergebnisse zeigen. Sie spiegelt die Konsistenz der Messungen wider.
- Toleranz: Die maximal zulässige Abweichung zwischen dem gemessenen und dem wahren Wert. Sie definiert den Bereich, in dem eine Messung als genau gilt.
- Rückführbarkeit: Die Eigenschaft eines Messergebnisses, dass das Ergebnis durch eine dokumentierte, ununterbrochene Kette von Kalibrierungen, die jeweils zur Messunsicherheit beitragen, mit einer Referenz in Beziehung gesetzt werden kann.
- Kalibrierintervall: Der vorgeschlagene Zeitraum zwischen den Kalibrierungen eines Instruments, der durch Faktoren wie Stabilität, Verwendung und Einhaltung von Qualitätsstandards oder Gesetzen bestimmt wird.
- Referenzstandard/Kalibrierstandard: Ein Standard mit bekannter Genauigkeit, der als Referenzpunkt für die Kalibrierung anderer Instrumente verwendet wird.
- Prüfling (DUT): Das zu prüfende Instrument oder Gerät. Wird manchmal auch als Unit Under Test (UUT) bezeichnet.
- as found / as left: Wird verwendet, um den Zustand des Geräts sowohl vor Beginn des Kalibrierungsprozesses („as found“) als auch nach Abschluss der Kalibrierung („as left“) zu dokumentieren.
- Drift: Die allmähliche Verschlechterung der Messgenauigkeit eines Instruments im Laufe der Zeit, die häufig durch äussere Einflüsse oder regelmässige Abnutzung hervorgerufen wird.
- Validierung: Der Prozess, bei dem sichergestellt wird, dass ein Werkzeug in der gegebenen Situation korrekt funktioniert und für die beabsichtigte Verwendung geeignet ist.
- Nullabgleich: Um sicherzustellen, dass der Anfangspunkt von Messungen genau ist, wird ein Instrument so eingestellt, dass es Null anzeigt, wenn eine Grösse gemessen wird, von der bekannt ist, dass sie Null ist.
- Verifizierung: Der Prozess, bei dem überprüft wird, ob ein Instrument eine Reihe spezifischer Anforderungen erfüllt; wird oft mit der Kalibrierung verwechselt, unterscheidet sich aber von dieser.
Der Kalibrierdienst von Distrelec
Distrelec bietet in Zusammenarbeit mit Intertek einen Kalibrierdienst für neue elektronische Prüf- und Messgeräte an. Dieser Kalibrierdienst garantiert, dass Ihre Geräte wie im Datenblatt angegeben funktionieren. Um ein Messgerät oder einen Datenschreiber zu kalibrieren, müssen die abgelesenen Ergebnisse mit den entsprechenden Werten eines Referenzgeräts verglichen werden, das Referenzstandards erfüllt. Der Nachweis des Messfehlers wird durch ein Kalibrierzertifikat erbracht. Wenn die festgestellte Abweichung im Vergleich zu den Spezifikationen des Herstellers zu gross ist, muss Ihr Datenlogger oder Messgerät angepasst werden. Dieser Service deckt unter anderem folgende Geräte ab:
- Kalibratoren
- Stromzangen
- Datenlogger
- Multimeter (Tisch- und Handgeräte)
- Elektrische Prüfgeräte
- Modulare Messsysteme
- Oszilloskope (Tisch- und Handgeräte)
So lassen Sie Ihr Produkt bei Distrelec kalibrieren
Alle Messgeräte, die kalibriert werden können, sind im Distrelec-Webshop im Produkttitel mit dem Hinweis „+ CAL“ gekennzeichnet. Um sicherzustellen, dass Sie das Produkt kalibriert erhalten, müssen Sie die Ausführung „+ CAL“ des Produkts auswählen, die eine eigene Artikelnummer hat. Der Preis für diese Dienstleistung ist im Endpreis enthalten. Weitere Informationen über den Kalibrierungsdienst von Distrelec finden Sie hier.
