CCM key comparison CCM.M-K1 (Masse 1 kg) und CCM.M-K2 (Masse 100 mg bis 10 kg)

Mitte der 90er Jahre hat das CCM beschlossen, zwei internationale Vergleichsmessungen („key comparison“) unter Beteiligung von 15 bzw. 14 Staatsinstituten durchzuführen. Es wurde vereinbart, 1-kg-Massenormale (CCM.M-K1) bzw. Gewichtstücke mit den Nennwerten 100 mg, 2 g, 20 g, 500 g und 10 kg (CCM.M-K2) mit kleinstmöglicher Messunsicherheit zu bestimmen. Die Rollen der Pilotlaboratorien übernahmen das BIPM (CCM.M-K1) und die PTB (CCM.M-K2).

Alle Gewichtstücke und Massenormale wurden gemäß eines Verteilerschlüssels zugewiesen. Die Vergleiche und Messunsicherheiten mussten nach vorgegebenen Bedingungen durchgeführt bzw. berechnet werden. Vor und nach einem Messzyklus wurden die Massen der Gewichtstücke im jeweiligen Pilotlaboratorium bestimmt.

Beim CCM.M-K1-Vergleich liegen die Messergebnisse für die der PTB zugewiesenen 1-kg-Massenormale mit einer Differenz von nur 4 µg zum BIPM-Wert deutlich innerhalb der berechneten Messunsicherheit (Bild).

Im CCM.M-K2-Vergleich standen der PTB als Pilotlaboratorium insgesamt vier Gewichtsätze (Kennzeichnung: CA, CB, CC, CD) mit den vorgenannten Nennwerten zur Verfügung. Der Gewichtsatz mit der Bezeichnung CD verblieb als Referenzsatz in der PTB, während die drei anderen Gewichtsätze den beteiligten Staatsinstituten zugewiesen wurden. Alle Gewichtsätze wurden untereinander mit Hilfe einer Ausgleichsrechnung nach der Methode der kleinsten Quadrate verglichen. Das entsprechende PTB-Normal ist auf das nationale Kilogrammprototyp Nr. 52 zurückgeführt. Die Mehrzahl der Messergebnisse stimmen innerhalb der berechneten Unsicherheiten überein.


Messergebnisse aller am CCM.M-K1 beteiligten Teilnehmer im Vergleich zum Pilotlaboratorium (BIPM), Fehlerbalken entsprechen Standardmessunsicherheit (k = 1), gestrichelten Linien geben Standardmessunsicherheit des BIPM an