Thermometer sind in der Industrie und im Handwerk unverzichtbare Messmittel, um die Qualität sicherzustellen, Produktionsabläufe zu gewährleisten und Fehlerdiagnosen erstellen zu können. Sie werden zum Beispiel im Heizungsbau, Kälte- und Klimaanlagenbau, in Kfz-Werkstätten und in der chemischen Industrie eingesetzt. Aber auch für die Lebensmittel- und die Pharmaindustrie sind sie unerlässlich, um zum Beispiel überprüfen und nachweisen zu können, dass die Kühlkette in der Produktion oder während des Transports eingehalten wurde. Selbstverständlich gibt es noch viele weitere Einsatzbereiche und auch der Temperaturbereich, den ein Sensor erfassen muss, ist unterschiedlich ausgeprägt. Von Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt meist in der Pharma-Industrie, bis hin zu sehr hohen Temperaturen in z.B. der Stahlproduktion reicht die internationale Temperaturskala. Dabei sind die Anforderungen für eine korrekte Justierung besonders wichtig um auch kleinste Messunsicherheiten auszuschließen.
Temperaturmessgeräte werden also nicht nur häufig eingesetzt, sondern es ist absolut wichtig, dass die Messabweichungen bekannt sind. Das bedeutet, dass diese Messgeräte regelmäßig kalibriert werden sollten. Denn eine Kalibrierung bestätigt die Genauigkeit. Wer die Überprüfung und Qualität seiner Temperaturmessgeräte belegen möchte – im Rahmen von Audits oder in Schadensfällen – sollte zudem Wert auf eine hochwertige und anerkannte Kalibrierung zum Beispiel durch ein von der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS) akkreditiertes Kalibrierlabor legen, das anerkannte Kalibrierscheine ausstellt.
Arten von Thermometern
Je nach Arbeitsbereich kommen unterschiedliche Arten von Thermometern mit unterschiedlichen Temperaturbereichen zum Einsatz. Grundsätzlich besteht jedes Thermometer aus einem Sensor und einer Anzeige, die die Temperatur anzeigt. Die Anzeige erfolgt entweder mittels einer Flüssigkeit, die sich bei Wärme ausdehnt und bei Kälte zusammenzieht, per digitaler Anzeige oder durch ein akustisches Signal. Die digitale Anzeige ist von Vorteil, da die Temperatur schnell und genau abgelesen werden kann.
Es wird unterschieden zwischen so genannten Berührungsthermometern, die die Temperatur erfassen, indem ein Sensor das Messobjekt berührt und zwischen berührungslos messenden digitalen Thermometern. Diese sind mit Infrarotsensoren ausgestattet, um die Oberflächentemperatur auf Distanz messen zu können. Das ist zum Beispiel bei schwer zugänglichen Oberflächen sinnvoll.
Im Handwerk und in der Industrie häufig verwendete Thermometer und Temperaturfühler sind:
- Digital Thermometer
- Infrarot Thermometer
- Flüssigkeitsthermometer
- Lufttemperaturfühler
- Oberflächentemperaturfühler
- Tauch-/Einstechfühler
DAkkS-Kalibrierung für Thermometer
Temperaturmessgeräte können auf unterschiedliche Arten rückführbar kalibriert und geeicht werden. Eine Variante der Temperaturkalibrierung ist das so genannte Kalibrierbad, das aus einer Flüssigkeit besteht. Diese kann auf Temperaturen gebracht werden, die innerhalb des benötigten Temperaturbereichs liegen. Durch Eintauchen des Sensors in die Flüssigkeit wird dieser überprüft. Weitere Messpunkte und der Vergleich mit den Werten eines Referenzgerätes bestätigen die Messgenauigkeit bzw. die Abweichung.
Eine weitere Möglichkeit der Temperaturkalibrierung bietet der Blockkalibrator. Dabei handelt es sich um ein tragbares Gerät, das sehr gut für die Kalibrierung beim Kunden vor Ort eingesetzt werden kann. Es besteht im Wesentlichen aus einem Metallblock, der elektrisch gekühlt oder beheizt wird und dessen Temperatur geregelt werden kann. Im Rahmen der Kalibrierung wird die zu überprüfende Temperatur eingestellt und der Sensor ausreichend tief eingetaucht. In der Regel werden während der Kalibrierung drei bis fünf Temperaturpunkte innerhalb des Temperaturbereichs des Messgerätes überprüft. Diese sind aussagekräftig für den gesamten kalibrierten Bereich.
Wenn Sie Ihr Gerät bei uns, dem KCH Kalibriercentrum Hannover kalibrieren lassen, können Sie auf Qualität und Zuverlässigkeit zählen. Als DAkkS-akkreditiertes Laboratorium verfügen wir über Messplätze nach DIN EN ISO 17025 und ausgebildetes Fachpersonal. Im Anschluss an die Kalibrierung erhalten Sie ein DAkkS-Kalibrierzertifikat für Ihr Thermometer, das die Messgenauigkeit zum Zeitpunkt der Kalibrierung bestätigt. Das Zertifikat ist national und international anerkannt und bietet Rechtssicherheit.
Gründe für die Kalibrierung von Temperaturmessgeräten
Messgeräte sind unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt. Diese sind abhängig von den Umgebungsbedingungen, den Messstoffen und der Häufigkeit der Verwendung. Im Laufe der Zeit können sie sich negativ auf die Messgenauigkeit auswirken. Die Folgen sind nicht zu unterschätzen, denn eine falsche Temperaturmessung kann sich zum Beispiel auf die Produktqualität und die Leistungsfähigkeit eines Gerätes auswirken. Rückrufaktionen tragen zu einem Imageverlust bei und im schlimmsten Fall gefährden falsche Ergebnisse sogar die Gesundheit, wenn es sich zum Beispiel um Lebensmittel oder Medikamente handelt, deren Kühlkette aufgrund der falschen Messung unbemerkt unterbrochen wurde. In vielen Bereichen ist eine Kalibrierung von Thermometern per Gesetz oder durch eine Zertifizierung des Unternehmens vorgeschrieben. Doch auch wenn diese nicht vorgeschrieben ist, sollten Sie regelmäßig eine Temperaturkalibrierung durchführen lassen – für Ihre Kunden und den Ruf Ihres Unternehmens.
Das Kalibrierintervall bestimmen
In den Fällen, in denen das Kalibrierintervall nicht per Gesetz vorgegeben ist, entscheidet jedes Unternehmen nach eigenem Ermessen, wie häufig es eine Kalibrierung vornehmen lässt. In der Regel wird empfohlen, einmal pro Jahr eine Kalibrierung vornehmen zu lassen. Es gibt Einflussfaktoren, die die Messabweichung der Temperaturfühler verändern und daher bei der Bestimmung des Kalibrierintervalls berücksichtigt werden sollten, wie die Häufigkeit des Einsatzes unterschiedlicher Temperaturen und die Höhe der Temperatur. Ein weiteres Kriterium ist, wenn die Messabweichungen von früheren Kalibrierergebnissen stark abweichen oder diese sich innerhalb der Messunsicherheit nicht signifikant geändert haben. Im Einzelfall können also sicherlich auch längere oder kürzere Intervalle als 12 Monate sinnvoll sein. Wichtig ist, die Entscheidung plausibel begründen zu können, wenn zum Beispiel das nächste Audit ansteht.
Fragen (FAQ)
Eine sehr einfache Möglichkeit einer Temperaturkalibrierung, wie sie zum Beispiel in Schulexperimenten durchgeführt wird, ist die Prüfung des Messwertes gegen den Schmelzpunkt von Eis und den Siedepunkt von Wasser – also 0 und 100 Grad Celsius. Das Ergebnis ist allerdings nicht rückführbar und dadurch nicht für eine professionelle Kalibrierung geeignet. Im Rahmen einer rückführbaren Kalibrierung werden zum Beispiel mittels Kalibrierbad Messergebnisse erhoben. Hierbei wird der Sensor in die Flüssigkeit getaucht. Die Ergebnisse werden im Anschluss mit denen eines Referenzgerätes verglichen, um gegebenenfalls Abweichungen feststellen zu können. Zur Überprüfung eines Temperatursensors kann ebenfalls ein Blockkalibrator eingesetzt werden. Dieses Gerät besteht aus einem Metallblock, der auf die zu prüfende Temperatur eingestellt werden kann.
Eiswasser wird verwendet, um eine Umgebungstemperatur von 0°C herzustellen und das Thermometer entsprechend zu kalibrieren. Am besten geeignet ist dafür destilliertes Wasser, denn hier liegt der Gefrierpunkt bei exakt 0°C. Leitungswasser kann zum Beispiel durch gelöste Salze einen geringfügig niedrigeren Gefrierpunkt aufweisen. Die Messung sollte erfolgen, während das gefrorene Wasser anfängt aufzutauen. Ein vorheriges Umrühren des Eiswassers vermeidet ein Temperaturgefälle.
Thermometer, die in Apotheken verwendet werden, unterliegen genau wie andere Messgeräte der Apotheke der so genannten Eichpflicht. Das bedeutet, es gibt anders als bei der allgemeinen Kalibrierung gesetzliche vorgeschriebene Intervalle, in denen die Thermometer überprüft werden müssen. Außerdem müssen die Vorschriften gemäß Mess- und Eichgesetz inklusive der darin vorgegebenen maximalen Fehlertoleranzen eingehalten werden. Ein geeichtes Thermometer ist hier also Pflicht.
Ein geeichtes Thermometer wird regelmäßig, und zwar in gesetzlich vorgeschriebenen Intervallen und nach festgelegten Kriterien hinsichtlich seiner Messgenauigkeit überprüft. Eine Eichung oder Kalibrierung bestätigt also, dass das Thermometer genau misst. Ein ungeprüftes Thermometer kann mit der Zeit aufgrund äußerer Einflüsse ungenau werden. Da die Abweichung schleichend und in kleinen Schritten eintritt, bleiben diese in der Regel unbemerkt.
Ein Zertifikat wie das DAkkS-Kalibrierzertifikat bestätigt, dass die Kalibrierung mit Fachkompetenz von einem akkreditierten Messlabor durchgeführt wurde. Es steht für Qualität und Genauigkeit. Das Unternehmen, welches ein kalibriertes Thermometer einsetzt, kann durch das Zertifikat bestätigen, wann eine Überprüfung stattgefunden hat und wie die Messgenauigkeit zu diesem Zeitpunkt war. Das ist zum Beispiel wichtig, um die eigene Produktqualität nachzuweisen.
Ein Zertifikat wie das DAkkS-Kalibrierzertifikat bestätigt, dass die Kalibrierung mit Fachkompetenz von einem akkreditierten Messlabor durchgeführt wurde. Es steht für Qualität und Genauigkeit. Das Unternehmen, welches ein kalibriertes Thermometer einsetzt, kann durch das Zertifikat bestätigen, wann eine Überprüfung stattgefunden hat und wie die Messgenauigkeit zu diesem Zeitpunkt war. Das ist zum Beispiel wichtig, um die eigene Produktqualität nachzuweisen.
Ein Flüssigkeitsthermometer nutzt eine Flüssigkeit zur Temperaturanzeige, die sich bei Wärme ausdehnt und bei Abkühlung wieder zusammenzieht. Anhand der Ausdehnung innerhalb des Vorratsgefäßes kann dann die Temperatur abgelesen werden. Um ein Flüssigkeitsthermometer zu kalibrieren, nutzt man die bekannten physikalischen Größen: Schmelz- und Siedepunkt von Wasser. Eiswasser hat eine Temperatur von 0 °C, während kochendes Wasser eine Temperatur von 100°C aufweist.
