Kalibratie: wat betekent het?
Het woord "gekalibreerd" wordt vaak als kenmerk of als optie gegeven bij de aankoop van digitale multimeters, oscilloscopen, maar ook bij voedingen. De gekalibreerde versies hebben gewoonlijk een iets hoger prijsniveau dan dezelfde modellen zonder kalibratie.
U zou kunnen denken dat gekalibreerde meetinstrumenten beter en nauwkeuriger meten dan de niet-gekalibreerde versies. Wat kalibreren precies is en waarom sommige gebruikers absoluut gekalibreerde toestellen nodig hebben, willen wij hieronder nader toelichten.
Maar voordat we dat doen, leggen we eerst het onderwerp meettolerantie uit. Wat dit is en hoe de meettolerantie wordt bepaald, willen wij laten zien aan de hand van een multifunctioneel meetapparaat.
De multimeter VC 155 wordt gekalibreerd en ongekalibreerd aangeboden.
Met 0,05 V afwijking zou de gemeten waarde nog steeds binnen het tolerantiebereik liggen.
Elk meetapparaat is onderhevig aan bepaalde toleranties als gevolg van het ontwerp, de tolerantie van de onderdelen en de omgevingsfactoren. Dit is van invloed op de gemeten fysische grootheid en leidt tot meer of minder afwijkende meetresultaten.
Hoe groot de afwijkingen in elk meetbereik mogen zijn, wordt door de fabrikanten in de technische gegevens gespecificeerd in de vorm van de tolerantie van b.v. ±0,9%. Voor een spanning van 10,00 V zou een afwijking van ±0,9% neerkomen op een maximum van ±0,09 V. Het meetresultaat zou dus tussen 9,91 en 10,09 V moeten liggen. Weergavefouten in tellingen worden dan opgeteld bij de basisnauwkeurigheid. Deze worden ook door de fabrikant aangegeven. De weergavefouten zijn afhankelijk van het meetbereik en het maximum aantal tellingen van de meter.
Bijvoorbeeld:
Een meter met 2000 tellingen kan het bereik 0 - 1999 weergeven. De decimale punt is variabel. Zo kunnen spanningen tot 1,999 V met drie decimalen worden weergegeven. Spanningen tot 19,99 V worden weergegeven met 2 decimalen. In het bereik tot 199,9 V wordt één cijfer achter de komma weergegeven en voor spanningen vanaf 200 V zijn er geen cijfers achter de komma zichtbaar op het display. De decimalen bepalen ook de resolutie, d.w.z. de kleinste spanningsverandering die kan worden weergegeven.
In het meetbereik tot 20 V bedraagt de resolutie bijvoorbeeld 10 mV per telling (20 V : 2000 tellingen = 0,01 V/telling).
Als voor een meter met 2000 counts in het bereik tot 20 V een nauwkeurigheid van ± (0,9% + 4 counts) wordt opgegeven, mag het meetresultaat voor een spanningsmeting van 10,00 V maximaal ± 0,13 V (0,09 V + 4 x 0,01 V) afwijken. De weergegeven meetwaarde zal dus tussen 9,87 V en 10,13 V liggen.
Kalibratie houdt in dat een nauwkeurig gedefinieerde ingangsvariabele, een zogenaamde standaard, wordt vergeleken met het meetresultaat van het geteste meetsysteem. De norm moet ten minste 5 maal nauwkeuriger zijn dan de te beproeven meetapparatuur.
Verwijzend naar het bovenstaande meetvoorbeeld, geeft een kalibrator een meetspanning af van b.v. 10,00000 V en wordt gecontroleerd of het meetapparaat een resultaat aangeeft binnen de nauwkeurigheidsgrenzen.
Vervolgens worden verdere metingen uitgevoerd in hetzelfde spanningsbereik of met een andere meetgrootheid. De afwijkingen van de meetresultaten worden vastgelegd in een kalibratieprotocol. Dit protocol wordt later bij het meetapparaat gevoegd.
De kalibrator geeft een meetspanning af die door de meter wordt weergegeven.
Belangrijk:
Tijdens de kalibratie worden alleen de afwijkingen van de meetresultaten nauwkeurig geregistreerd. Ingrijpen in het meetapparaat, b.v. om de afwijkingen te minimaliseren, vindt niet plaats tijdens de kalibratie.
Een hoge kwaliteitsnorm vereist gekalibreerde meetapparatuur.
Hobbyisten die in hun vrije tijd elektronische schakelingen en besturingen bouwen, hebben goede meetinstrumenten nodig, maar zeker geen gekalibreerde.
Ook hoeft de multimeter in de gereedschapskist van een automonteur of verwarmingsmonteur niet noodzakelijkerwijs gekalibreerd te zijn. De situatie is anders wanneer bedrijven, instellingen, overheden en industriële ondernemingen gecertificeerd zijn volgens ISO 9001 of vergelijkbaar.
Op grond van de geldende voorschriften en in het kader van de gewenste kwaliteitsborging moeten deze organisaties de geregistreerde meetresultaten en de herleidbare kalibratie van de meetapparatuur volledig documenteren.
Of een meetlaboratorium in staat is het kalibratieproces naar behoren en met de juiste testapparatuur uit te voeren, wordt regelmatig door een accreditatie-instantie gecontroleerd en gecertificeerd.
Conrad Electronic beschikt ook over een gecertificeerd kalibratielaboratorium en is dus in staat om meetinstrumenten intern te kalibreren. Voornamelijk "VOLTCRAFT" digitale multimeters en stroomtangen zijn gekalibreerd op het gebied van stroom, spanning en weerstand.
Meetinstrumenten die niet intern gekalibreerd kunnen worden, worden doorgestuurd naar onze samenwerkingspartner Testo.
Op basis van deze certificering mogen wij meetinstrumenten kalibreren.
De klimaatlogger registreert temperatuur en vochtigheid.
Voordat een meetinstrument kan worden gekalibreerd, moet het voldoende tijd hebben om te acclimatiseren. De kalibratie wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 22 °C (± 1,5 °C) en een relatieve vochtigheid van 50 % (± 10 %). Daarom worden de te kalibreren instrumenten gedurende ten minste 12 uur in de ijkkamer opgeslagen.
De kalibratie vindt plaats met behulp van een kalibrator. Deze kalibrator is in staat om zeer nauwkeurige spanningen, stromen of weerstandswaarden te genereren. Voor gebruiksgemak en om instelfouten te voorkomen, wordt de kalibrator automatisch bestuurd door een computerprogramma.
Na invoer van het type meetapparaat weet het kalibratieprogramma welke meetbereiken moeten worden getest en hoe groot de max. toelaatbare meetafwijking mag zijn.
Bovendien worden verdere gegevens, zoals bedrijfsnaam, klantnummer, serienummer of inventarisnummers vastgelegd voor het kalibratieprotocol. Het computerprogramma geeft dan het meetbereik aan waarop het meetinstrument moet worden omgeschakeld. Zodra de instelling is gemaakt en bevestigd met een muisklik, voert de kalibrator de eerste meetwaarde uit.
De waarde die op het display van de meter wordt afgelezen, wordt nu in de computer ingevoerd.
Het kalibratieprogramma berekent vervolgens de werkelijke afwijking van de weergegeven meetwaarde en beslist of de afgelezen waarde nog binnen de tolerantiewaarden ligt of niet.
De kalibrator geeft dan de volgende gemeten waarde.
De werknemer die met de kalibratie is belast, moet deze waarde ook lezen en invoeren.
In sommige gevallen worden meerdere meetwaarden per meetbereik gecontroleerd (b.v. op ca. 10% en 90% van het meetbereik).
De gemeten waarden worden afgelezen en in het kalibratieprogramma ingevoerd
Stap voor stap worden nu alle vereiste metingen uitgevoerd en worden de meetwaarden geregistreerd. Als alle meetresultaten binnen het tolerantiebereik liggen, wordt het meetapparaat verzegeld met een sticker en teruggezonden naar de klant, inclusief kalibratieprotocol.
Nieuwe, voor de verkoop bestemde meetinstrumenten, worden na kalibratie weer in voorraad genomen. Om ervoor te zorgen dat onze klanten altijd actuele gekalibreerde meetinstrumenten ontvangen, worden de actuele voorraadniveaus en de voortdurende verkoopcijfers voortdurend in het oog gehouden.
Procedure bij een fout
Waarden buiten de tolerantie worden in rood weergegeven.
Indien een of meer meetwaarden buiten de meettolerantie vallen, wordt de kalibratie alsnog tot het einde uitgevoerd. De uitgevoerde kalibratie dient later als bewijs van het foutgeval.
Het meetapparaat wordt dan opnieuw afgesteld. Tijdens deze bijstelling, die ofwel door middel van een trimpotentiometer in het toestel of door middel van de software van het toestel wordt uitgevoerd, wordt de displaywaarde zodanig gewijzigd dat deze weer binnen het toegestane tolerantiebereik ligt. Dit wordt gevolgd door een tweede kalibratie, waarbij het succes van de bijstelling wordt vastgelegd.
Meetinstrumenten die niet kunnen worden bijgesteld en buiten de tolerantiewaarden liggen, mogen niet langer worden gebruikt in ISO 9001-gecertificeerde bedrijven.
De kalibratie van een meetapparaat is altijd slechts een momentopname. Dit betekent: Op het ogenblik van de kalibratie voldoet het meetapparaat aan haar specificaties en geeft het de juiste waarde aan.
Technische onderdelen zijn echter onderhevig aan veroudering en slijtage. Meetafwijkingen nemen dus ook toe met de leeftijd en het frequente gebruik.
Daarom moeten regelmatig kalibraties worden uitgevoerd. Wij raden aan de kalibratie na 12 maanden te vernieuwen.
Onze aanbeveling is door middel van een sticker op het toestel aangebracht.
Geijkte kalibratieapparatuur
Het is natuurlijk niet alleen de testapparatuur van onze klanten die regelmatig moet worden gekalibreerd. De kalibrators die wij gebruiken, worden ook regelmatig gecontroleerd en gekalibreerd. De meetapparatuur waarmee onze kalibratoren worden getest, moet vele malen nauwkeuriger zijn dan de al zeer nauwkeurige kalibratoren. Alleen op die manier kan de kwaliteit van de kalibratieketen op een naadloos traceerbare manier worden gehandhaafd en gedocumenteerd.
Wat is het verschil tussen een DakkS-certificaat en een ISO-certificaat?
Om de kwaliteit en betrouwbaarheid van industriële metingen te waarborgen, werken geaccrediteerde kalibratielaboratoria onder toezicht van de Duitse accreditatie-instantie (DakkS). De DakkS-accreditatie houdt in dat de afgegeven certificaten internationaal geldig zijn en dankzij de metrologische traceerbaarheid de hoogste precisie garanderen.
Kalibratie volgens ISO (Internationale Organisatie voor Normalisatie) is een kosteneffectiever alternatief voor DakkS-certificaten. Niettemin wordt bij ISO-kalibratie rekening gehouden met alle relevante en sectorspecifieke wetten, normen en richtsnoeren.
Parallel hieraan voeren veel fabrikanten bij de productie van meetinstrumenten een aanpassing uit volgens de fabrieksnorm. Dit is om de kwaliteit van de producten en de inachtneming van de tolerantiegrenzen te waarborgen. Schriftelijk bewijs of een certificaat wordt niet afgegeven bij afstelling in de fabriek.
Wat betekent metrologie?
Metrologie is de studie van meeteenheden en van metingen. De hoogste nationale instantie voor metrologische vraagstukken is de Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig.
Wat is het verschil tussen kalibratie en ijken?
Kalibreren houdt in dat een exacte ingangswaarde wordt vergeleken met de uitgangswaarde van een meetinstrument en dat de afwijkingen worden gedocumenteerd. De invoerwaarden kunnen zowel fysische als elektrische grootheden beschrijven. De uitgangswaarden kunnen elektrische signalen zijn, maar ook slechts aflezingen. Kalibraties worden uitgevoerd door gecertificeerde faciliteiten.
IJking is een kwaliteitstest en markering volgens de ijkingsvoorschriften en is daarom onderworpen aan wettelijke voorschriften. Het is verplicht voor meetapparatuur die voor de prijsbepaling wordt gebruikt. Hieronder vallen bijvoorbeeld weegschalen in slagerijen of brandstofmeters in benzinepompen en tankwagens. De ijking wordt uitgevoerd door werknemers van het Bureau voor maten en gewichten.
Wat is het verschil tussen kalibreren en afstellen?
Tijdens de kalibratie worden alleen de afwijkingen van het instelpunt ten opzichte van de werkelijke waarde bepaald en geregistreerd. Er wordt niet ingegrepen in de geteste eenheid.
Tijdens het afstellen worden de displaywaarden gewijzigd, zodat een correct resultaat wordt weergegeven. Afhankelijk van het type en de uitvoering van de in te stellen meetinrichting, kan de inregeling mechanisch of elektronisch worden uitgevoerd.
Hoe vaak moeten multimeters worden gekalibreerd?
Hier zijn geen wettelijke voorschriften voor. De fabrikanten van de apparatuur doen aanbevelingen over wanneer het apparaat opnieuw moet worden gekalibreerd. Deze periode bedraagt gewoonlijk 1 jaar. Op verzoek kunnen de meetinstrumenten echter ook met kortere tussenpozen worden gekalibreerd.
Moet het kalibratierapport altijd aan het meetinstrument worden gevoegd?
Het kalibratiecertificaat moet in geval van een test direct beschikbaar zijn. Het is daarom zinvol het certificaat aan het meetinstrument te voegen. Als de meetinstrumenten onder ongunstige omstandigheden worden gebruikt en het risico bestaat dat de kalibratiedocumenten worden beschadigd, dan is een centrale opslag in het kantoor de betere oplossing. In ieder geval moeten de documenten onmiddellijk beschikbaar zijn in geval van een audit.
Of het nu gaat om voedingen of meetapparatuur, bij Conrad Electronic vindt u een grote verscheidenheid aan gekalibreerde apparaten. Wij hebben hieronder een kleine selectie van de belangrijkste productgroepen voor u samengesteld. Helaas kunnen wij hier niet verwijzen naar alle gekalibreerde apparaten in ons assortiment.
Als u wilt weten of wij het apparaat dat u nodig heeft ook in een gekalibreerde versie aanbieden, gebruikt u gewoon de filters boven de productgroep.