Die Kalibrierung ist ein Prozess, bei dem die Messgenauigkeit eines Messgeräts überprüft wird. Dies geschieht durch den Vergleich der Messwerte des zu kalibrierenden Geräts mit einem Standard oder einem Referenzgerät, das bereits als präzise bekannt ist. Ziel der Kalibrierung ist es, sicherzustellen, dass das zu testende Gerät reproduzierbare und genaue Ergebnisse liefert.
Messgeräte müssen kalibriert werden, um ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit über einen längeren Zeitraum sicherzustellen. Schließlich können sie aufgrund von Abnutzung, Umwelteinflüssen oder anderen Faktoren mit der Zeit ungenau werden.
Darüber hinaus ist die Kalibrierung von Messmitteln entscheidend, um Sicherheitsstandards zu erfüllen. Dies gilt insbesondere in kritischen Branchen wie der Medizintechnik oder der Luft- und Raumfahrt, wo ungenaue Messungen zu ernsthaften Sicherheitsrisiken führen können sowie in der Forschung und Entwicklung, um die Integrität und Zuverlässigkeit von Daten zu gewährleisten.
Eine durchgeführte Kalibrierung hilft den Anwendern von Messgeräten, gesetzliche Vorschriften und Industrienormen einzuhalten und vermeidet Produktionsfehler, die durch ungenaue Messungen verursacht werden können.
Eine Vielzahl von Messmitteln müssen in regelmäßigen Abständen kalibriert werden, darunter Waagen, Thermometer, Widerstandsthermometer, Thermoelemente, Manometer, Druckmessgeräte, Durchflussmesser, Längenmessgeräte, elektrische Messgeräte und viele andere Prüfgeräte. Im Grunde benötigt jedes Gerät, das für präzise Messungen in industriellen, wissenschaftlichen oder medizinischen Anwendungen eingesetzt wird, eine regelmäßige Kalibrierung.
Die Durchführung von Kalibrierungen für Messmittel kann sowohl von externen Prüf- und Kalibrierlaboratorien als auch von intern zuständigen Abteilungen innerhalb eines Unternehmens vorgenommen werden. Diese Flexibilität ermöglicht es Unternehmen, je nach ihren spezifischen Anforderungen und Ressourcen, eine geeignete Option für die Kalibrierung ihrer Messgeräte zu wählen.
Kalibrierungen lassen sich nach den jeweiligen Messgrößen bzw. Messmitteln unterscheiden. So spricht man u. a. von Temperaturkalibrierungen, Druckkalibrierungen oder Feuchtekalibrierungen. Je nach Messgröße und Messgerät kommen unterschiedliche Kalibrierverfahren und Referenzstandards zum Einsatz.
Die Häufigkeit, mit der Kalibrierungen durchgeführt werden sollten, kann je nach Art des Messgeräts, dessen Verwendungszweck, den spezifischen Anforderungen der Industrie und den Umgebungsbedingungen variieren. Wichtige Kriterien sind u. a. die Empfehlungen des Herstellers, die Nutzungsintensität, regulatorische Anforderungen und die historischen Leistungsdaten. In der Praxis entscheiden sich viele Unternehmen für jährliche Kalibrierungen. Wichtig ist auf jeden Fall, dass die Entscheidung für die Kalibrierungsfrequenz sorgfältig dokumentiert und regelmäßig überprüft wird, um sicherzustellen, dass sie weiterhin angemessen ist.
Messtoleranzen definieren den akzeptierten Fehlerbereich oder die Grenzen der Abweichung, die bei der Messung eines bestimmten Wertes zulässig sind. Sie sind ein entscheidender Teil der Qualitätskontrolle in Fertigungsprozessen und anderen Anwendungen, bei denen Präzision wichtig ist. Die Definition von Messtoleranzen umfasst mehrere Schlüsselaspekte. Dazu zählen u. a. die jeweiligen Anforderungen sowie der definierte obere und untere Grenzwert.
In vielen Branchen gibt es standardisierte Toleranzen, die in Normen wie ISO oder DIN festgelegt sind. Diese Standards erleichtern die Kommunikation und Vereinheitlichung von Toleranzen über verschiedene Industrien und Anwendungen hinweg.
Die Anzahl und Auswahl der Messpunkte für eine Kalibrierung hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. der Art des Messgeräts, dem vorgesehenen Verwendungszweck, den Anforderungen der spezifischen Anwendung und den geltenden Industriestandards. Grundsätzlich sollte allerdings der gesamte Arbeitsbereich des zu kalibrierenden Geräts abgebildet werden, sodass der untere und obere Messpunkt bereits festgelegt sind. Weiterhin spielen folgende Faktoren eine Rolle bei der Definition der Messpunkte:
Bei Anwendungen, bei denen eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, sollten mehrere Messpunkte über den gesamten Messbereich verteilt werden, um eine präzise Kalibrierung sicherzustellen.
Für manche Anwendungen können bestimmte Messbereiche kritischer sein als andere. In solchen Fällen sollten die kritischen Punkte in der Kalibrierung berücksichtigt werden.
Viele Branchen haben spezifische Standards oder Richtlinien, die vorgeben, wie viele und welche Messpunkte für eine Kalibrierung verwendet werden sollten. Diese Standards sollten befolgt werden, um Konformität und Qualität zu gewährleisten.
Frühere Leistungsdaten des Geräts können Hinweise darauf geben, an welchen Punkten das zu kalibrierende Gerät dazu neigt, außerhalb der Toleranzgrenzen zu liegen, und können daher bei der Auswahl der Messpunkte hilfreich sein.
Aufgrund dieser Komplexität ist es in vielen Fällen ratsam, sich an ein akkreditiertes Labor zu wenden, um zu gewährleisten, dass die Kalibrierung den spezifischen Anforderungen und Standards entspricht.
Bei einer akkreditierten Kalibrierung führt ein von einer offiziellen Akkreditierungsstelle anerkanntes Labor die Kalibrierung von Messgeräten durch. Diese Art der Kalibrierung erfolgt gemäß spezifizierten Standards und Normen, die international anerkannt sind. Die Akkreditierung der Kalibrierlabore findet z. B. in Deutschland durch die Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) statt.
Ein Kalibrierschein ist ein Dokument, das die Ergebnisse des kalibrierten Messgeräts enthält. Er dient als Nachweis dafür, dass das Messgerät auf seine Genauigkeit und Zuverlässigkeit überprüft wurde. Der Kalibrierschein enthält normalerweise Informationen wie den Namen und die Adresse des Labors, das die Kalibrierung durchgeführt hat, das Datum und die Zeit der Kalibrierung, die Messwerte vor und nach der Kalibrierung, Angaben zur jeweiligen Messunsicherheit, Kalibrierpunkte und weitere relevante Details. Der Kalibrierschein ist ein wichtiges Dokument, um die Rückführbarkeit der Kalibrierung auf die nationalen/internationalen Normale nachzuweisen und die Qualitätssicherung zu gewährleisten.
Bei einer rückführbaren Kalibrierung lassen sich die Messergebnisse des kalibrierten Geräts über eine ununterbrochene Kette von Vergleichen bis zu einem anerkannten nationalen oder internationalen Standard zurückverfolgen. Dabei muss jedes Glied dieser Kette selbst rückgeführt sein, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der gesamten Kette zu gewährleisten. In der Regel werden rückführbare Kalibrierungen von DAkkS-Kalibrierlaboren durchgeführt, sodass ein DAkkS-Kalibrierschein die Rückführung von Messgrößen belegt.
Kalibrierung und Justage sind zwei unterschiedliche, aber miteinander verbundene Prozesse im Umgang mit Messgeräten. So ist die Kalibrierung ein Prozess, der bestimmt, wie genau ein Messgerät misst, während die Justage ein Vorgang ist, der die Genauigkeit des Messgeräts verbessert. In der Praxis werden oft beide Prozesse kombiniert: Ein Gerät wird zunächst kalibriert, um seine Genauigkeit zu bestimmen, und – falls erforderlich – anschließend justiert, um die Messgenauigkeit zu erhöhen.
Kalibrierung und Eichung sind zwei unterschiedliche Prozesse, die oft miteinander verwechselt werden, da sie beide mit der Genauigkeit von Messgeräten zu tun haben. Trotz ihrer Ähnlichkeiten haben sie jedoch unterschiedliche Zielsetzungen und rechtliche Bedeutungen. So dient die Kalibrierung der Überprüfung und Dokumentation der Messgenauigkeit des kalibrierten Gegenstands, während die Eichung ein gesetzliches Verfahren ist, das die Übereinstimmung eines Messgerätes mit staatlichen Vorschriften bestätigt. Kalibrierungen können von akkreditierten Laboren oder internen Stellen durchgeführt werden, während Eichungen von staatlich autorisierten Behörden oder Stellen vorgenommen werden.