Kalibrierung / Überprüfung von Messgeräten – Warum? Zeigt doch noch an…

Seien wir doch mal ehrlich! Wer kennt nicht die folgende Situation:

Im Supermarkt steht ein offener Karton mit Obst und der Kartonpreis ist fest angegeben. Wer hat noch nie den Karton auf die Waage gestellt, um zu überprüfen, ob auch der angegebene Inhalt vorhanden ist? Und wer hat noch nie an der Genauigkeit der Anzeige einer Waage gezweifelt, vor allem an der im heimischen Badezimmer?

Aber den Vakuumdruckmessgeräten vertrauen wir zum Teil, bis sie irgendwann ausfallen. Ob das wirklich so gut ist?

Der folgende Artikel soll einige Ursachen dafür zeigen, warum

Vakuumdruckmessgeräte im Laufe der Zeit ungenau werden und falsch anzeigen,
geeignete Maßnahmen aufzeigen und
den Unterschied zwischen einer Überprüfung und einer Kalibrierung erklären.

Warum zeigen Vakuumdruckmessgeräte im Laufe der Zeit falsch an?

Vergleichen wir zunächst mal den Einsatz einer Waage mit dem Einsatz eines Vakuumdruckmessgeräts:

Waage: Gewicht auflegen, ablesen, Gewicht entfernen. Die Waage befindet sich vor und nach einer Messung nahezu im gleichen Zustand.

Vakuumdruckmessgerät: Während des Prozesses kann es zur Belegung (z.B. bei der Beschichtung) des Messgerätes kommen, es entstehen in der Nähe extreme Temperaturen (z.B. bei der Schmelze oder der Gefriertrocknung) oder es entsteht einfach „Schmutz“, welcher das Messgerät belastet. Für alle Fälle gilt, dass es zu einer erheblichen Änderung innerhalb des Messgeräts vor und nach der Messung kommt.

All die oben aufgeführten Belastungen, und sicherlich noch viele mehr, führen im Laufe der Zeit zu einer Änderung des Messwertes. Jetzt sind zwei Abweichungen möglich:

Das Messgerät zeigt einen zu hohen Druck an. Dadurch verlängert sich die Zeit bis zum Erreichen des benötigten Vakuumwerts, der reale Druck ist allerdings schon viel geringer als der angezeigte Druck. Dies führt im Normalfall zu guten bis sehr guten Produkten, dafür aber nur in geringer Zahl, da sich die Evakuierungszeit verlängert. Oder es kommt zu einem weiteren Zeitverlust bei der Suche nach einem nicht vorhandenen Leck...
Das Messgerät zeigt zu niedrige Drücke an. Die erforderlichen Vakuumwerte werden schneller erreicht, der reale Druck ist jedoch viel zu hoch. Wenn der Prozess durchläuft entstehen im Normalfall minderwertige Produkte, welche entweder durch die QS-Abteilung ausgemustert werden (gut), oder durch den Kunden (nicht gut).

In beiden Fällen leidet die Effizienz und die Produktivität des Systems.

Welche möglichen Maßnahmen können ergriffen werden, um die angesprochenen Probleme zu lösen?

Die Messgeräte in einem Produktionsprozess sollten regelmäßig überprüft werden, ob sie immer noch eine tolerierbare Abweichung aufweisen. Die einfachste Maßnahme, leider viel zu selten angewendet, ist die regelmäßige Reinigung der Vakuumdruckmessgeräte.

Weiterhin sollten die Verschleißteile der verschiedenen Messsysteme regelmäßig ersetzt werden.

Was ist der Unterschied zwischen einer Überprüfung und einer Kalibrierung?

Bei der Überprüfung wird für den relevanten Messbereich der einzelnen Vakuumdruckmessgeräte ermittelt, ob diese noch innerhalb der Toleranzgrenzen des Herstellers anzeigen, d.h. es wird geprüft, ob das Gerät eine noch tolerierbare Abweichung aufweist.

Bei der Kalibrierung wird die Abweichung dokumentiert und in einem Kalibrierzertifikat des Messgerätes aufgeführt. Die Kalibrierung sagt also nicht nur aus, ob das Messsystem noch eine tolerierbare Abweichung aufweist, sondern führt diese auch auf, meist anhand von Messtabellen und Abweichungsgrafiken.

Wie oft muss die Kalibrierung bzw. die Überprüfung durchgeführt werden?

Hierfür kann leider keine allgemein gültige Antwort gegeben werden. In speziellen Anwendungen ist eine regelmäßige Kalibrierung Pflicht, die Gültigkeitslänge der vorliegenden Kalibrierung gibt dann meist der Endkunde vor, welcher ein einwandfreies Produkt erwartet.

Die Überprüfung von Messgeräten sollte eigentlich ein Arbeitsschritt bei der regelmäßigen Wartung eines Systems sein. Üblicherweise wird die maximale Zeitdauer zwischen den Überprüfungen von der QS-Abteilung vorgegeben.

Zeigt mein Vakuumdruckmessgerät nach einer erfolgten Kalibrierung richtig an?

Nein, eine Minimierung der Abweichung geschieht durch eine sogenannte Justierung, diese ist bei den Vakuumdruckmessgeräten aufgrund des breiten Messbereichs (mehrere Größenordnungen) nicht möglich. Bei einer Kalibrierung wird die Abweichung des Messsystems dokumentiert und kann somit rechnerisch korrigiert werden.