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Neue CCM-Richtlinie zur Verbesserung der Messunsicherheitsbestimmung bei Durchflussmessungen

01.10.2012

Anlässlich der 8. Sitzung der WGFF im Juni 2012 in Colorado Springs/USA wurden konkrete Vorschläge zur Umsetzung der aktuellen Dokumente von CIPM und ILAC bezüglich der für CMC-Einträge und in Kalibrierzertifikaten anzugebenden Messunsicherheiten speziell für den Bereich der Durchflussmessung diskutiert und in Form einer entsprechenden Richtlinie zusammengefasst.

Zu den Besonderheiten auf dem Gebiet der Mengen- und Durchflussmessung von strömenden Flüssigkeiten und Gasen gehört nicht nur, dass es sich hierbei um abgeleitete Messgrößen handelt, sondern dass sie stets unter dynamischen, zeitlich variablen Bedingungen ermittelt werden und nicht exakt wiederholt werden können. In die Messunsicherheit der jeweiligen Ausgangsgröße (Volumen- oder Massedurchfluss, Volumen oder Masse strömend) gehen somit eine Vielzahl, teilweise auch korrelierter Mess- und Einflussgrößen ein.

Die Ermittlung der Messunsicherheit ist in jedem Fall ein sehr komplexer Vorgang und erfordert meist zusätzliche Präzisierungen allgemein gültiger messtechnischer Festlegungen. Aktueller Handlungsbedarf besteht beispielsweise in der Untersetzung der gemeinsam von CIPM [1] und ILAC [2] gegebenen Definition für ein CMC:

„A CMC is a calibration and measurement capability available to customers under normal conditions:

   (a) as published in the BIPM key comparison database (KCDB) of the CIPM MRA; or

   (b) as described in the laboratory’s scope of accreditation granted by a signatory to the ILAC Arrangement.“

und der Forderung, dass in beiden Fällen der Messunsicherheitsbeitrag durch den Prüfling zu berücksichtigen ist.

Auf ihrer 8. Sitzung, die im Juni 2012 in Colorado Springs/USA stattfand, hat die CCM Working Group on Fluid Flow (WGFF) des CIPM deshalb die „WGFF Guidelines for CMC Uncertainty and Calibration Report Uncertainty“ erarbeitet und zur Diskussion gestellt. Inhaltlich basiert das Dokument auf Vorschlägen der entsprechenden EURAMET-Arbeitsgruppe „Fluid Flow“.

Die wesentlichsten Punkte können wie folgt zusammengefasst werden:

Die CMC-Messunsicherheit setzt sich aus der Basisunsicherheit ubase für das Durchflussnormal (ermittelt auf der Grundlage des GUM [3]) und der Wiederholpräzision urepeat,BED von Messergebnissen unter Verwendung des „besten existierenden Messgerätes BED“ zusammen:

.

Die in einem Kalibrierzertifikat für das Kundengerät anzugebende Messunsicherheit uPI für die jeweilige Messgröße (hier mit „Performance Indicator PI“ bezeichnet – z.B. Kalibrierfaktor, Messabweichung, Durchflussbeiwert, …) enthält darüber hinaus Beiträge für

  • die zum Prüfling gehörige Instrumentation uAI („Associated Instrumentation AI“ – z.B. Druck-, Temperatur-Sensoren, …),
  • die Eigenschaften des Prüfmediums uprop und
  • die Kurzzeit-Wiederholpräzision ureprd,DUT des Prüflings („Device under Test DUT“)

.

Die erarbeitete Richtlinie definiert erstmals eine einheitliche Ausgangsbasis für realistische Ermittlungen und Bewertungen von Messunsicherheiten bei der Weitergabe der Durchflusseinheiten. Die Diskussion der Richtlinie wird fortgesetzt.

Bild 1: Teilnehmer der 8. Sitzung der WGFF aus 17 Ländern, 18./19.Juni 2012, Colorado Springs/USA

Literatur:

[1] CIPM MRA-D-4: Calibration and Measurment Capabilities in the context of the CIPM MRA, Version 2, October 20120

[2] ILAC-P14:12/2010: ILAC Policy for Uncertainty in Calibration

[3] JCGM 100:2008: Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM)

Ansprechpartner:

Bodo Mickan, FB 1.4, AG 1.42, E-Mail: bodo.mickan@ptb.de