Kalibrierung von Waagen - Warum ist sie so wichtig?

1. Was ist eine Waagenkalibrierung und warum sollte ich sie durchführen?

Der zweite Teil der Frage führt zu einer weiteren: „Warum würden Sie überhaupt wägen wollen, wenn Ihre Waage nicht kalibriert ist?“ Die Kalibrierung von Waagen ist entscheidend, um genaue Wägeresultate zu erzielen. Wenn dieser wichtige Service ignoriert wird, wird Messen zum Rätselraten. In anderen Worten: Es ist fahrlässig, mit einer nicht kalibrierten Waage zu wägen. Die Genauigkeit von Waagen lässt mit der Zeit nach. Das ist das Ergebnis der normalen Abnutzung durch die regelmässige Nutzung und externe Faktoren wie mechanische Stösse oder gefährliche Umgebungen. Dies kann zu einer schnellen Leistungsminderung oder zu einer Verschlechterung über einen längeren Zeitraum führen. Eine regelmässig angesetzte Kalibrierung der Waage und häufige Routineprüfungen verbessern die Lebensdauer Ihrer Waage und deren Wägegenauigkeit erheblich.

Aber was ist eine Kalibrierung? Einfach ausgedrückt: Bei der Kalibrierung handelt es sich um einen quantitativen Vergleich. Um den Messwert einer Waage zu prüfen, wird ein Referenzgewicht auf die Waagschale gestellt. Der Unterschied zwischen dem Messwert (dem angezeigten Wert) und dem richtigen Wert (dem Referenzgewicht) wird als Fehler definiert. Ob dieser Fehler verlässlich ist oder nicht, wird weiter unten dargelegt. Am Ende der Kalibrierung der Waage wird ein Zertifikat ausgestellt, in dem die abgelesenen Messwerte der Waage aufgeführt und mit einem Referenzwert verglichen werden. Die Anwendung von Toleranzen führt zu einer Gut/Schlecht-Bewertung.

2. Welche Vorteile hat die Kalibrierung von Waagen?

Eine durch einen autorisierten Anbieter durchgeführte Kalibrierung bietet folgende Vorteile:

• Kosteneinsparungen. Kalibrierte Geräte ermöglichen eine fundierte Entscheidung und vermeiden Materialverschwenungen, Nacharbeiten und Rückrufaktionen.
• Zuverlässige Messungen. Mit dem Einsatz kalibrierter Geräte wird sichergestellt, dass die Messungen an einem Ort mit Messungen an einem anderen Ort kompatibel sind. Die Ergebnisse aller Waagen in einem Prozess sind genau und zuverlässig, ebenso das Endprodukt.
• Compliance. Die Kalibrierung erleichtert ein reibungsloses Bestehen interner und externer Prüfungen.
• Erkennen alternder Geräte. Alle Geräte altern mit der Zeit und kritische Komponenten können einer mechanischen Belastung oder einer Abnutzung unterliegen. Eine Drift kann nicht immer ausgeschlossen werden, lässt sich aber über regelmässige Kalibrierungen aufdecken.
• Verbesserte Prozesse und höhere Profite. Die Interpretation der Kalibrierergebnisse nach den festgelegten Toleranzen verbessert Prozesse und sorgt letztendlich für höhere Profite.

3. Wie oft muss ich meine Waage kalibrieren und welche Risiken gibt es, wenn ich keine Kalibrierung vornehme?

In einem Kalibrierzertifikat werden die Ergebnisse zum Zeitpunkt der Kalibrierung verzeichnet. In vielen Fällen geht die verantwortliche Person davon aus, dass die Kalibrierung für ein Jahr gültig ist. Dies führt zu der falschen Schlussfolgerung, dass ein Kalibrierintervall von einem Jahr ausreichend ist.

Im Idealfall werden die Kalibrierintervalle nach einer risikobasierten Methode bestimmt, indem man sich z. B. fragt, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass etwas schiefgeht und wie gross die Auswirkungen sind. Grosse Auswirkung und eine hohe Wahrscheinlichkeit bedeuten ein hohes Risiko, was ein kürzeres Kalibrierintervall erforderlich macht. Geringe Auswirkungen und eine geringe Wahrscheinlichkeit wiederum führen zu einem niedrigen Risiko und die Intervalle können ausgedehnt werden.

Auf eine Kalibrierung zu verzichten, stellt ein hohes Risiko dar. Versteckte Kosten und Risiken, die aus nicht kalibrierten Waagen resultieren, können viel höher ausfallen als die Kosten für die Kalibrierung. Die Verwendung nicht kalibrierter Geräte kann zu Problemen in der Produktion führen, z. B.:

• Ungeplante Stillstandzeiten
• Niedrigere Produktqualität
• Prozess- und Audit-Probleme
• Produktnacharbeiten und Rückrufe

Änderungen in der Umgebung können ausserdem zu einer unbemerkten Drift oder mehr zufälligen Fehlern führen und damit die Leistung mindern. Mit einer regelmässig geplanten Kalibrierung in Verbindung mit Routineprüfungen (siehe unten) lassen sich Risiken im Zusammenhang mit der Kalibrierung am besten vermeiden.
 

4. Welche Toleranzen gelten bei der Kalibrierung von Waagen?

Toleranzen legen fest, ob eine Waage «gut genug» arbeitet, um ein bestimmtes Set an Prozessanforderungen zu erfüllen. Toleranzen setzen die Kriterien für eine Gut/Schlecht-Bewertung. Toleranzen können aus verschiedenen Quellen stammen, darunter staatliche Stellen, Hersteller und der Prozess selbst.

Gesetzliche Toleranzen schützen Verbraucher, berücksichtigen aber keine individuellen Herstelleranforderungen. Die Optimierung von Prozesstoleranzen, die für Messinstrumente verwendet werden, kann sich erheblich auf die Prozessrentabilität auswirken.

5. Gibt es einen Unterschied zwischen Kalibrierung und Justierung?

Ja, es gibt einen entscheidenden Unterschied. Leider werden die Begriffe „Kalibrierung“ und „Justierung“ häufig synonym verwendet.

Kalibrierung

Das International Bureau of Weights and Measures (BIPM) und das Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM) haben ein nützliches Tool zur Unterstützung bei der Standardisierung von Begriffen aus dem Bereich Wägen erstellt: das sogenannte International Vocabulary of Metrology (VIM). Unter Punkt 2.39 wird die Kalibrierung als ein Aspekt der Funktionsweise einer Waage beschrieben:

„Operation that, under specified conditions, in a first step, establishes a relation between the quantity values with measurement uncertainties provided by measurement standards and corresponding indications with associated measurement uncertainties and, in a second step, uses this information to establish a relation for obtaining a measurement result from an indication.“

In anderen Worten: eine Waage wird kalibriert, um zu verstehen und zu dokumentieren, wie sie sich verhält. Die vorstehende Definition legt auch eindeutig fest, dass die Ableitung der Messunsicherheit ein integraler Teil der Kalibrierung ist. Die Kalibrierung einer Waage ohne eine Angabe der Messunsicherheit ist unvollständig und bestenfalls eine Momentaufnahme.

Justierung

Während die Kalibrierung aufzeigt, wie eine Waage sich verhält, ändert die Justierung ihr Verhalten. Eine Justierung wird im VIM wie folgt definiert:

„Set of operations carried out on a measuring system so that it provides prescribed indications corresponding to given values of a quantity to be measured.“

Eine Waage zu justieren bedeutet also, die angezeigten Werte so anzupassen, dass sie den Werten der angewandten Messstandards so weit wie möglich entsprechen.