Kalibrierung von ThermometernGrundlagen, Voraussetzungen und Standardsbei industriellen Thermometern

Kalibrierung von ThermometernTemperatur ist der meist gemessene Parameter in der Prozessautomatisierung. Überall auf der Welt kommt Temperaturmesstechnik in der Industrie zum Einsatz. Um die Genauigkeit der Messungen einheitlich zu definieren und zu überprüfen, haben sich weltweite Kalibrierstandards etabliert.

Endress+Hauser erfüllt diese weltweiten Standards und kalibriert industrielle Widerstandssensoren und Thermoelemente nach ISO/IEC 1705, DKD- und SIT-Richtlinien. Die hohe Kalibrierkompetenz bei Endress+Hauser wird durch akkredidierte Labors und die Dokumentation der Kalibrierung mit international anerkannten Kalibrierzertifikaten der European co-operation for Accreditation (EA) deutlich.

Darüber hinaus bietet Endress+Hauser ergänzende Dienstleistungen wie das Sensor-Transmitter-Matching oder die Kalibrierung von Messketten mit schleifengespeisten Displays. Damit wird Endress+Hauser zum richtigen Partner für alle Aspekte der Kalibrierung von Thermometern.

Kalibrierung von ThermometernUnter Kalibrierung versteht man allgemein den Ver-gleich der Messungen eines Prüflings mit den entspre-chenden Messwerten eines hochgenauen Normals bei einem definierten und reproduzierbaren Messverfahren. Ziel ist es, die Messabweichungen des Prüflings vom so genannten wahren Wert der Messgröße festzustellen.

Grundlage für die praktische Temperaturmessung und die Rückführbarkeit von Thermometerkalibrierungen ist die Internationale Temperaturskala ITS-90. Sie definiert eine Reihe spezieller Temperaturen, sogenannter Fixpunktemperaturen, sowie Verfahren und Messinstru-mente, mit denen zwischen jenen fixen Temperatur-werten interpoliert werden kann.

GrundlagenFixpunktkalibrierungThermometer lassen sich direkt bei diesen Fixpunkt-temperaturen kalibrieren. Dies sind im wesentlichen Temperaturwerte, bei denen sich bestimmte thermo-dynamische Gleichgewichtszustände von Reinststoffen, wie beispielsweise das Erstarren oder der Tripelpunkt (gleichzeitiges Auftreten von fester, flüssiger und gas-förmiger Phase eines Stoffes), einstellen. Allerdings sind solche Fixpunktkalibrierungen sehr aufwändig, weshalb dieses Verfahren selten und nur bei sehr hohen Anfor-derungen an die Messunsicherheit angewendet wird.

Vergleichsweise einfach durchzuführen sind Kalibrie-rungen am sogenannten Eispunkt, dem Erstarrungs-punkt von Wasser bei 0 °C. Ein Wasser-Eis-Gemisch ist einfach realisierbar und für die Kalibrierung industrieller Widerstandsthermometer mittlerweile ein Standard-Ka-librierverfahren.

Fixpunktkalibrierung mit Tripelpunkt-Zelle und Eisbad

Widerstandsthermometer (RTD) Messung des ohmschen Widerstandes bei Kalibriertemperatur.

Thermoelemente (TC) Messung der Thermospannung bei Kalibriertemperatur, bezogen auf eine Vergleichsstellen- temperatur von 0 °C.

Analoge Transmitter mit ange-schlossenem Temperatursensor

Messung des analogen Ausgangssignals (4…0 mA Stromschleife) mit angeschlossenem Sensor- element bei Kalibriertemperatur.

Digitale Transmitter mit ange-schlossenem Temperatursensor

Auslesen des digitalen Messwertes - üblicherweise der Temperaturwert - über standardisierte Feld-busprotokolle (HART®, PROFIBUS®, FOUNDATION Fieldbus™) mit angeschlossenem Sensorele-ment bei Kalibriertemperatur.

Was wird kalibriert?

VergleichskalibrierungHäufiger werden Thermometer in der Praxis im Ver-gleichsverfahren gegen ein Referenz- bzw. Normalther-mometer kalibriert, welches direkt oder indirekt über weitere Vergleichsthermometer an Fixpunkttempera-turen der ITS-90 Skala kalibriert wurde.Eine wesentliche Voraussetzung für das Vergleichsver-fahren ist, dass das zu kalibrierende Thermometer und das Vergleichsthermometer bei der Messung möglichst exakt die gleiche Temperatur annehmen. Bewährt hat sich hierzu die Verwendung temperierter Kalibrierbäder, gefüllt mit Flüssigkeiten, Salzen oder Pulvern als Mess-medium. Beide Thermometer werden dicht nebenei-nander ausreichend tief in das Bad eingetaucht. Rührer oder Druckluft halten die Flüssigkeit oder das Pulver in solchen Bädern permanent in Bewegung, so dass sich eine homogene Temperaturverteilung im Messmedium einstellt.

Insbesondere für höhere Kalibriertemperaturen werden spezielle, aufwändig geregelte Kalibrieröfen mit Wärme-rohren (heat pipes) oder massiven Ausgleichsblöcken mit hoher Wärmeleitfähigkeit im Inneren eingesetzt. In diesen Öfen lassen sich die benötigten Zonen mit weitgehend konstanter und homogener Temperaturver-teilung für die Vergleichsmessungen realisieren. Vergleichsverfahren im Kalibrierbad

Nach ITS-90 kalibriertes Referenzthermometer Vergleichsverfahren im Kalibrierofen

IL

4

Temperaturbereiche und Einstecklängen

Thermometer mit austauschbaren Messeinsätzen

Temperaturbereich;Messeinsatz-Ø: 6 mm (0,24”),

3 mm (0,12”)

Mindesteinstecklängen IL in mm (inch)

ohne Kopftransmitter mit Kopftransmitter

-0 bis -40 °C (-110 °F bis -40 °F) 00 (7,7)

-40 °C bis 0 °C (-40 °F bis °F) 10 (,)

0 °C bis 50 °C ( °F bis 40 °F) 10 (4,7) 150 (5,9)

50 °C bis 550 °C(40 °F bis 100 °F) 00 (11,1)

RTD

550 °C bis 50 °C(100 °F bis 10 °F) 400 (15,75)

TC

550 °C bis 1100 °C(100 °F bis 01 °F) 450 (17,7)

Eine grundlegende Voraussetzung für eine Kalibrierung unter repro-duzierbaren Messbedingungen ist eine ausreichende Einstecklänge des Thermometers.

Diese erforderliche Einstecklänge hängt vom Temperaturbereich und der Konfiguration des Thermometers ab. In den folgenden Tabellen sind die minimalen Einstecklängen (IL) für die Kalibrierung verschiedener Thermometertypen in den jeweiligen Messbereichen aufgelistet.

Grundsätzlich wird eine Kalibrierung bei der maximal möglichen Einstecklänge durchgeführt. Werden die in den Tabellen angege-benen Mindestlängen nicht erreicht, ist eine Kalibrierung nicht möglich. Stattdessen erfolgt eine Überprüfungsmessung (Evaluie-rung) des Thermometers.

Kalibriert wird nurder Messeinsatz

Messeinsätze mit verschiedenen elektrischen Anschlüssen:Kopftransmitter, Keramikanschlusssockel, US-Style ‚spring loaded‘ und freie Adern

IL

IL

5

Kompaktthermometer und Temperaturschalter

Temperaturbereich Mindesteinstecklänge IL in mm (inch) Typ

Kompaktthermometer mit Transmitter

-0 °C bis 00 °C (-4 °F bis 9 °F)40 (1,57)

mit Halsrohr

-0 °C bis 150 °C (-4 °F bis 0 °F) ohne Halsrohr

Kompaktthermometer ohne Transmitter

-0 °C bis 00 °C (-4 °F bis 9 °F) 40 (1,57) alle

Temperaturschalter (Kalibrierung nur für Analogausgang, 4 bis 0 mA)

-0 °C bis 00 °C (-4 °F bis 9 °F)40 (1,57)

mit Halsrohr

-0 °C bis 150 °C (-4 °F bis 0 °F) ohne Halsrohr

Temperaturbereich

Mindesteinstecklänge IL in mm (inch)

ohne Kopftransmittermit Kopftransmitter(Thermometer ohne

Halsrohr)

-0 °C bis -40 °C (-110 °F bis -40 °F) 00 (7,7)

-40 °C bis 0 °C (-40 °F bis °F) 10 (,)

0 °C bis 50 °C ( °F bis 40 °F) 10 (4,7) 150 (5,9)

50 °C bis 550 °C (40 °F bis 100 °F) 00 (11,1)

Thermometer ohne austauschbare Messeinsätze

Thermometer ohne Schutzrohr, direkt medienberührend,mit Klemmverschraubung, zum Einschrauben oder mit Flanschverbindung

KompaktthermometerHygieneausführung

TemperaturschalterStandardausführung

DKD-K-

DKD-K-48901012345

DEUTSCHER KALIBRIERDIENSTKalibrierlaboratorium / Calibration laboratory

Akkreditiert durch die / accredited by theAkkreditierungsstelle des Deutschen Kalibrierdienstes

Kalibrierschein Kalibrierzeichen 48901Calibration certificate Calibration mark 08-03

GegenstandObject

Kompaktthermometer TMR31 Dieser Kalibrierschein dokumentiert dieRückführung auf nationale Normale zurDarstellung der Einheiten in Übereinstim-mung mit dem Internationalen Einheiten-system (SI).Der DKD ist Unterzeichner der multi- lateralenÜbereinkommen der European co-operationfor Accreditation (EA) und der InternationalLaboratory Accreditation Cooperation (ILAC)zur gegenseitigen Anerkennung derKalibrierscheine.Für die Einhaltung einer angemessenen Fristzur Wiederholung der Kalibrierung ist derBenutzer verantwortlich.This calibration certificate documents thetraceability to national standards, whichrealize the units of measurement according tothe International System of Units (SI).The DKD is signatory to the multilateralagreements of the European co-operation forAccreditation (EA) and of the InternationalLaboratory Accreditation Cooperation (ILAC)for the mutual recognition of calibrationcertificates.The user is obliged to have the objectrecalibrated at appropriate intervals.

HerstellerManufacturer

Endress+Hauser Wetzer

TypType

TMR31-A1BAACAX1CCA

Fabrikat/Serien-Nr.Serial number

A3042D042BA

AuftraggeberCustomer

AuftragsnummerOrder No.

0

Anzahl der Seiten des Kalibrierscheines Number of pages of the certificate

4 SeitenPages

Datum der Kalibrierung Date of calibration

28.03.2008

Dieser Kalibrierschein darf nur vollständig und unverändert weiterverbreitet werden. Auszüge oder Änderungen bedürfen derGenehmigung sowohl der Akkreditierungsstelle des DKD als auch des ausstellenden Kalibrierlaboratoriums. Kalibrierscheine ohneUnterschrift und Stempel haben keine Gültigkeit.This calibration certificate may not be reproduced other than in full except with the permission of both the Accreditation Body of theDKD and the issuing laboratory. Calibration certificates without signature and seal are not valid.

StempelSeal

DatumDate

Leiter des KalibrierlaboratoriumsHead of the calibration laboratory

BearbeiterPerson in charge

28.03.2008 Gerhard X. Müller Dr.-Ing. Dirk Boguhn

Endress+Hauser Wetzer GmbH + Co. KGObere Wank 187484 NesselwangGermany

Telefon +49 8361 308-0 Telefax +49 8361 308-110

www.endress.com

Kalibriergegenstand (Calibration Object)

Kalibrierverfahren (Procedure of Calibration)

Ort der Kalibrierung (Place of Calibration)

Messbedingungen (Measurement Conditions)

Eintauchtiefe (Immersion Depth) :

Umgebungsbedingungen

Messergebnisse (Measurement Results)

Messunsicherheit (Uncertainty in Measurement)

000000Seite 2 DKD-K-Page 48901

08-03

Kompaktthermometer TMR31

Alle angegebenen Temperaturen entsprechen ITS-90.The temperature values are according to the ITS-90.Kalibrierungen bei 0°C werden im Eis-Wasser-Gemisch, bei 0,01°C in einer Wasser-Tripelpunkt-Zelle durchgeführt.The calibrations at 0°C are made at the melting ice-point, at 0,01°C within a Water-Triple-Point Cell respectively.Kalibrierungen bei allen anderen Temperaturen werden im Vergleichsverfahren in einem nahezu homogenen Temperaturfeld unter Verwendung gerührter Flüssigkeitsbäder (-20°C ≤ t ≤ 250°C) bzw. in einem Aluminiumpulverofen mit Wirbelschichtverfahren (250°C < t ≤ 650°C) durchgeführt.At all other temperatures comparison calibrations are carried out in an homogeneous temperature field, using a liquid stirred bath between 20°C ≤ t ≤ 250°C and within a Fluidized-bed Calibration bath between 250°C < t ≤ 650°C.

Kalibrierlabor Endress+Hauser Wetzer GmbH + Co. KG, Obere Wank 1, 87484 Nesselwang

225 mm

Raumtemperatur (ambient temperature) : 23°C ± 3K

Die Kalibrierung umfasst die Messgröße Gleichstrom als Ausgangssignal eines Messumformers. Die Ergebnisse sind aus dem Messprotokoll auf Seite 4 ersichtlich.

Angegeben ist die erweiterte Messunsicherheit, die sich aus der Standardmessunsicherheit durchMultiplikation mit dem Erweiterungsfaktor k = 2 ergibt. Sie wurde gemäß DKD-3 ermittelt. DerWert der Messgröße liegt mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % im zugeordneten Werteintervall.Die Messunsicherheiten sind auf Seite 4 detailliert beschrieben.According to DKD-3 the stated uncertainty in measurement is the expanded uncertainty which isobtained from the standard uncertainty in measurement by multiplication by the expansion factork=2. With a probability of 95%, the value of the measurement is within the assigned intervall.The uncertainties in measurement can be found on page 4 in detail.

For the calibration the measurement category direct current is determined as an output signal of a transmitter. The results are documented in the measurement protocol on page 4.

Endress+Hauser Wetzer GmbH + Co. KGObere Wank 187484 NesselwangGermany

Telefon +49 8361 308-0 Telefax +49 8361 308-110

www.endress.com

000000DKD-K-4890108-03

Normale (Standards) :

Messergebnisse (Measurement Results) :Messpunkt Standard gemessener entsprechender erweiterte

Referenz- Strom Temperaturwert abweichung Messunsicherheittemperatur (k=2)

Nominal standard Measured corresponding Deviation expandedcalibrationpoint

current value

(°C) (mA)0 3,996

100 14,672150 20,021

StempelSeal

Dr.-Ing. Dirk Boguhn

(mK)

28.03.2008 Gerhard Müller

(°C) (K)(°C)

DatumDate

Leiter des KalibrierlaboratoriumsHead of the calibration laboratory

BearbeiterPerson in charge

referencetemperature

measurementuncertainty (k=2)

0150 °CMessbereichOutput range

StrombereichCurrent range

Mess-

temperaturevalue

404040

0,0099,96150,00

-0,04100,05

07D259

-0,040,090,19

A730203808-0102

Seite 4Page

ID-Nummer der NormalenID-Number of the standard

60007004

Beschreibung der verwendeten NormaleDescription of the used standard

Normale kalibriert bisStandard calibrated to

Tinsley 5685 A February-09Hart Scientific 1590-256 March-09 60007003 08-0257

26064

DKD-Kalibrierungsnr.DKD calibration No.

60006002 08D63Agilent 34420A

150,19

Agilent 3458 A February-09

SPRT 25 March-09SPRT 100 June-08

60004001

60007002

September-0860005001

420 mA

Endress+Hauser Wetzer GmbH + Co. KGObere Wank 187484 NesselwangGermany

Telefon +49 8361 308-0 Telefax +49 8361 308-110

www.endress.com

44

08-177

15/09/08

Lieferzentrum Endress + HauserFranz Ehret-Straße 18 - DE Lörrach

04/32319447/04127685/1000095710

13/08/08

RTD Thermometer

Endress+Hauser

TST310-B2A9Y9E1A1A

A9002914175

15/09/08

RD19/012

Le incertezze di misura dichiarate in questo documento sono state determinate conformemente al documento EA-4/02 e sono espresse comeincertezza estesa ottenuta moltiplicando l’incertezza tipo per il fattore di copertura k corrispondente ad livello di fiducia di circa il 95%.Normalmente tale fattore k vale 2.

The measurement uncertainties stated in this document have been determined according to EA-4/02. They were estimated as expandeduncertainty obtained multiplying the standard uncertainty by the coverage factor k corresponding to a confidence level of about 95%.Normally, this factor k is 2.

Il presente certificato di taratura è emesso in base all'accreditamentoSIT N. 78 rilasciato in accordo ai decreti attuativi della legge n.273/1991 che ha istituito il Sistema Nazionale di Taratura (SNT). IlSIT garantisce le capacità di misura, le competenze metrologiche delCentro e la riferibilità delle tarature eseguite ai campioni nazionali einternazionali delle unità di misura del Sistema Internazionale delleUnità (SI).Questo certificato non può essere riprodotto in modo parziale, salvoespressa autorizzazione scritta da parte del Centro.

This certificate of calibration is issued in compliance with theaccreditation SIT No. 78 granted according to decrees connectedwith Italian law No. 273/1991 which has established the NationalCalibration System. SIT attests the measurement capability andmetrological competence of the Centre and the traceability ofcalibration results to the national and international standards of theInternational System of Units (SI).This certificate may not be partially reproduced, except with theprior written permission of the issuing Centre.

I risultati di misura riportati nel presente Certificato sono stati ottenuti applicando le procedure citate alla pagina seguente, dove sonospecificati anche i campioni di prima linea da cui inizia la catena di riferibilità del Centro e i rispettivi certificati di taratura, in corso divalidità. Essi si riferiscono esclusivamente all’oggetto in taratura e sono validi nel momento e nelle condizioni di taratura, salvo diversamentespecificato.

The measurement results reported in this Certificate were obtained following the procedures given in the following page, where thereference standards are indicated as well, from which starts the traceability chain of the laboratory, and the related calibration certificatesin their course of validity. They relate only to the calibrated item and they are valid for the time and conditions of calibration, unlessotherwise specified.

- Data di emissionedate of issue

- destinatarioaddressee

- richiestaapplication

- in datadate

Si riferisce areferring to- oggetto

item- costruttore

manufacturer- modellomodel

- matricolaserial number

- data delle misuredate of measurements

- registro di laboratoriolaboratory reference

SIT SERVIZIO DI TARATURA IN ITALIACalibration Service in Italy

CENTRO DI TARATURA N° 78Calibration Centre

Pagina 1 diPage 1 of

CERTIFICATO DI TARATURA N.Certificate of Calibration No.

Il Responsabile del CentroHead of the Centre

C. Bini

Endress+Hauser Sicestherm S.r.l.Via M. L. King 7 - I-20060 Pessano c/B (MI)Tel. +39 02 959641 - Fax +39 02 95964405

Il SIT è uno dei firmatari degli Accordi di Mutuo Riconoscimento EA-MLA ed ILAC-MRA dei certificati di taratura.SIT is one of the signatories to the Mutual Recognition Agreement EA-MLA and ILAC-MRA for the calibration certificates.

Interpretieren eines KalibrierzertifikatesInhaltlicher AufbauEin Kalibrierzertifikat dokumentiert die ermittelten messtechnischen Eigenschaften des Prüflings zum Zeitpunkt der Kalibrierung. Es be-schreibt Art, Umfang und Ergebnisse der durchgeführten Kalibriermessungen und macht Angaben zur Rückführbarkeit der Messungen auf nationale Normale und zur Messunsicherheit.

Jeder ausgestellte Kalibrierschein enthält mindestens:

Eine eindeutige fortlaufende Nummer

Die Bezeichnung des Kalibrier- oder Messgegenstandes und ggf.

dessen Seriennummer

Die Nennung aller angewendeten Festlegungen oder Verfahren

Angaben zu den verwendeten Normalen und eine generelle Aussage über die

messtechnische Rückführung der Messergebnisse

Die Bedingungen (z. B. Umgebungs- bedingungen), unter denen die Kalibrie-rungen oder Messungen durchgeführt

worden sind

Die Messergebnisse und die damit verbundenen Messunsicherheiten und ggf. eine Aussage zur Konformität mit einer festgelegten messtechnischen

Spezifikation

Akkreditierungsnummer des Labors

Name(n) und Unterschrift(en) der bevollmächtigten Person(en)

Messunsicherheit nach GUMDie Beurteilung und Abschätzung der Messunsicherheit erfolgt gemäß IEC 1705 unter Berücksichtigung aller bei der jeweiligen Messung relevanten Unsicherheitsbeträge. Diese werden nach dem GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, herausgegeben 1995 von ISO, BIPM, IEC, OIML) zu einer Standardmessunsicherheit zusammengefasst.

Gaußsche Normalverteilung1σ = Standardmessunsicherheit 68,3 %2σ = Erweiterte Messunsicherheit 95,44 %M = gemessener WertX = Vertrauensbereich (Interval of confidence)

Evaluierung

Erweiterte MessunsicherheitAngegeben wird die erweiterte Messunsicherheit, die sich aus der Standardmessunsicherheit durch Multi-plikation mit dem Erweiterungsfaktor k= ergibt. Sie entspricht für eine Gaußsche Normalverteilung einer Überdeckungswahrscheinlichkeit von ca. 95 %, d.h. der (unbekannte) wahre Wert der Messgröße liegt mit einer Wahrscheinlichkeit von ca. 95 % im zugeordneten Werteintervall um den Messwert.

Maximaler MessfehlerDiese erweiterte Messunsicherheit ist nicht identisch mit der immer noch häufig anzutreffenden Angabe eines Größtfehlers, d.h. der unter den ungünstigsten Umständen auftretenden maximal möglichen Mess-abweichung. Der Größtfehler übertrifft im allgemeinen die tatsächliche Messunsicherheit deutlich.In der Praxis ist es sehr unwahrscheinlich, dass alle Fehlereinflüsse tatsächlich gleichzeitig ihren minimalen oder maximalen Wert annehmen. Eine Messunsicher-heitsabschätzung nach GUM ist hier meist realitäts-näher, da sowohl Vorzeichen als auch unterschiedliche Wahrscheinlichkeiten des Auftretens der verschiedenen Fehlereinflüsse berücksichtigt werden.

Die sinnvolle Kalibrierung eines Thermo-meters mit akzeptabler Messunsicherheit ist nicht mehr möglich bei:• sehr kurzen Thermometern oder• Thermometern mit großvolumigen

Prozessanschlüssen oder Flanschen.

Sie lassen sich mitunter nicht tief genug in das Bad oder den Kalibrierofen eintauchen. Das eigentliche Sensorelement befindet sich dann nicht mehr in der temperaturhomo-genen Zone des Kalibrierofens.

Die stetige Wärmeableitung entlang des Thermometerrohres bewirkt in solchen Fällen, dass die sich einstellende Sensor-temperatur von der eigentlichen Bad- oder Ofentemperatur stark abweicht (großer Wärmeableitfehler).

Endress+Hauser führt in diesem Fall, soweit technisch machbar, eine Überprüfungsmes-sung (Evaluierung) des Prüflings durch. Unter Ausnutzung der maximal möglichen Einstecklänge wird dabei, wie bei Kalibrie-rungen auch, der Messwert des Prüflings direkt im Wasser-Eis-Gemisch oder im

Vergleich zu einem Referenzthermometer in einem Kalibrierbad oder -ofen bestimmt. Die jeweiligen Messbedingungen und Mes-sergebnisse werden ebenfalls wie bei einer Kalibrierung auf einem Evaluierungszertifi-kat dokumentiert.

Die Messwerte und Messabweichungen einer solchen Evaluierung sind nur unter identischen Prüfbedingungen reproduzier-

bar und lassen sich nur begrenzt auf andere Einsatzbedingungen übertragen. Ebenso wenig ist es möglich, eine akzeptable Mess-unsicherheit für diese Messungen anzuge-ben. Die Evaluierung eines Thermometers bei verschiedenen Temperaturen erfüllt somit nicht die Kriterien an eine vollwertige Kalibrierung, ist aber für die beschriebenen Fälle die einzige Möglichkeit einer Überprü-fungsmessung.

Thermometer mit zu kurzer Einstecklänge für den Kalibrierofen

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Regionale Akzeptanz von Kalibrierzertifikaten

Regionen mit Endress+Hauser Temperatur-ProduktionswerkenDie Tabelle gibt einen Überblick der Akkreditierungsorganisationen in den Ländern, in denen Endress+Hauser Thermometer produziert. Alle Organisationen sind Unterzeichner des ILAC-MRA und erkennen die DKD- und SIT-Kalibrierzertifikate an.

Deutschland Deutscher Kalibrierdienst (DKD)

Italien Sistema Nazionale per l’Accreditamento di Laboratori (SINAL)Servizio di Taratura in Italia (SIT)

China China National Accreditation Service for Conformity Assessment (CNAS)

Japan International Accreditation Japan (IA Japan)Japan Calibration Service System (JCSS)

USA

National Voluntary Laboratory Accreditation Program (NVLAP)American Association for Lab Accreditation (ALA)Assured Calibration and Laboratory Accreditation Select Services (ACLASS)International Accreditation Service, Inc. (IAS)Laboratory Accreditation Bureau (L-A-B)Perry Johnson Laboratory Accreditation, Inc. (PJLA)

Südafrika South African National Accreditation Service (SNAS)

Die Temperatur-Kalibrierlaboratorien von Endress+Hauser in Mailand (Italien) und in Nesselwang (Deutschland) erfüllen die hohen Qualitätsanforderungen gemäß EN ISO/IEC 1705:005. Sie sind entspre-chend zertifiziert und werden von unabhän-giger Stelle überwacht. So ist das Labor in Italien bereits seit 00 ein akkreditiertes Temperatur-Kalibrierlabor des italienischen Kalibrierdienstes SIT (Servizio di Taratura in Italia).

Das Kalibrierlabor in Nesselwang erhielt seine Akkreditierung Anfang 00 vom Deutschen Kalibrierdienst DKD.

Im Gegensatz zu Werkskalibrierungen, für die prinzipiell jedes Labor ein Zertifikat ausstellen kann und die wenig über die Qualität einer Kalibrierung aussagen, sind Kalibrierungen in akkreditierten Labors des SIT oder des DKD untereinander vergleich-bar und ihre Zertifikate nahezu weltweit anerkannt.

Grundlage dafür sind eine Reihe internati-onaler Abkommen und Übereinkünfte. In Europa ist es das Multilaterale Abkommen (multilateral agreement = MLA) innerhalb der European co-operation for Accreditation (EA, www.european-accreditation.org), der inzwischen fast alle europäischen Akkredi-tierungsstellen für Kalibrier- und Prüflabo-ratorien angehören. Der DKD ist Unter-zeichner des EA-MLA für Kalibrierungen in Deutschland, der SIT in Italien.

DKD und SIT sind außerdem Vollmitglieder und Unterzeichner des Mutual Recognition Arrangements (MRA) der International Laboratory Accreditation Cooperation (ILAC, www.ilac.org). Alle deren Mitgliedsorganisationen erkennen die jeweils anderen nationalen Kalibrierscheine und Prüfberichte gegenseitig an.

Gleiches gilt für Zertifikate, die von Mit-gliedern anerkannter regionaler Akkre-ditierungsorganisationen wie eben der EA, der APLAC (Asia Pacific Laboratory Accreditation Cooperation) oder der IAAC (Inter American Accreditation Cooperation) erstellt werden.

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Kalibrierung einer MessketteEine Messkettenkalibrierung ist die Bestimmung und Dokumentation derMessabweichung einer Gesamtmessstelle vom wirklichen Wert der Messgröße.Die Messkette besteht hier aus einem Transmitter und einem angeschlossenenSensorelement, optional mit einem schleifengespeisten Display.

Schleifengespeistes Display

Feldtransmitter

Kopftransmitter

Hutschienen-transmitter

Endress+Hauser bietet in Abhängigkeit der verwendeten Komponenten folgende Kalibrierungen an:

Ist ein schleifengespeistes Display Teil der Messkette, sollte dieses bei der Kalibrierung mit berücksichtigt werden. Der interne Bürdenwiderstand kann das analoge Aus-gangssignal beeinflussen.

4 bis 20 mA,Displaywert

4 bis 20 mA

• Messung des 4 bis 0 mA Signals bei einem Transmitter mit analogem Ausgang.

• Auslesen eines digitalen Messwertes über HART®, PROFIBUS® oderFOUNDATION™ Fieldbus bei einem Transmitter mit digitaler Kommunika-tion.

• Messung des 4 bis 0 mA Signalseiner analogen Messkette und dieDokumentation des Anzeigewertes eines angeschlossenen Displays.

Kopf- oderFeldtransmitter

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Anwendung des Sensor-Transmitter-Matchings• Hohe Genauigkeit über einen großen Messbereich.• Günstige Alternative zu gepaarten Sensoren,

vor allem bei Temperaturen über 100 °C.• Neben Platin-Sensoren (Pt) auch bei Kupfer- (Cu) und Nickel-

Sensoren (Ni) anwendbar.

Werden anstelle der normierten Standardkoeffizienten aus derIEC 0751 die sensorspezifischen Konstanten aus der Thermo-meterkalibrierung in den Transmitter eingegeben, errechnet dieser die spezifische Temperatur-Widerstandskennlinie für den ange-schlossenen Sensor.Daraus resultiert eine signifikante Verbesserung der Genauigkeit.

Messunsicherheit der Gesamtmessstelle in Kelvin am Beispiel für einen Pt100, Klasse A bei einer Temperatur von 150 °C

Anpassung des Transmitters an den SensorErgänzend zur Kalibrierung kann durch das Sensor-Transmitter-Matching die Messgenauigkeit optimiert werden. Um eine Optimie-rung durchzuführen, müssen zuerst die möglichen Fehlerquellen betrachtet werden. Die Gesamtmessunsicherheit ergibt sich aus dem Messfehler des Temperaturtransmitters und des Sensorele-ments. Bei genauerer Betrachtung fällt auf, dass der größte Anteil an der Gesamtmessunsicherheit aus der Ungenauigkeit des Sensors, speziell bei höheren Temperaturen, resultiert.

Sensor-Transmitter-Matching

Zusammensetzung der Gesamtmessunsicherheit - Analyse für Pt100, Klasse A bei einer Prozesstemperatur von 150 °C

RT: Widerstandswert bei einer Messtemperatur TR0: Widerstandswert bei 0 °CA, B: Sensorspezifische KonstantenC: Sensorspezifische Konstante bei T < 0 °C (für T ≥ 0 °C ist C = 0)

Widerstandsthermometer zeigen eine hohe Linearität. Dennoch hat jeder Sensor eine individuelle Temperatur-Widerstandskennlinie. Diese Kennlinie muss möglichst genau beschrieben werden, um eine hohe Genauigkeit bei der Linearisierung der Messwerte im Transmitter zu erreichen.

Diese Beschreibung erfolgt z.B. für Platin-Widerstände (Pt/RTD) durch die Callendar/Van Dusen Gleichung, die auch in der interna-tionalen Norm IEC 0751 Anwendung findet:

RT = R0[1+AT+BT²+CT³(T-100 °C)]

0,53 K

0,14 K

ohne Sensor-Transmitter-Matching

mit Sensor-Transmitter-Matching

Temperatur [°C]

Wid

erst

and

[Ω]

Individuelle Temperatur-Widerstandskennlinie

Temperatur-Widerstandskennlinie gemäß IEC 60751

Gemessene Abweichung

1.0/SC-D

Deutschland

Endress+HauserMesstechnikGmbH+Co. KGColmarer Straße 7957 Weil am RheinFax 0 00 EHFAXENFax 0 00 4 9 www.de.endress.com

Vertrieb

• Beratung• Information• Auftrag• Bestellung

Tel. 0 00 EHVERTRIEBTel. 0 00 4 7 7info@de.endress.com

Service

• Help-Desk• Feldservice• Ersatzteile/Reparatur• Kalibrierung

Tel. 0 00 EHSERVICETel. 0 00 47 7 4service@de.endress.com

Technische Büros

• Hamburg• Berlin• Hannover• Ratingen• Frankfurt• Stuttgart• München

Österreich

Endress+HauserGes.m.b.H.Lehnergasse 410 WienTel. +4 1 0 5 0Fax +4 1 0 5 5info@at.endress.comwww.at.endress.com

Schweiz

Endress+HauserMetso AGSternenhofstraße 1415 ReinachTel. +41 1 715 75 75Fax +41 1 711 1 50info@ch.endress.comwww.ch.endress.com

Ergänzende Dokumentation

CP004R/09/de/10.07104KKW/INDD CS

• Kalibrierung im Werk oder vor Ort FA00H/11/de

• Temperaturmesstechnik Thermometer und Transmitter für die Prozessindustrie FA00T/09/de

• Engineered Temperature für die petrochemische Industrie CP00R/09/de

• Kompetenz in Temperatur CP00R/09/de