Bestimmung der Messunsicherheit bei der Kalibrierung von Widerstandsthermometern im Vergleichsverfahren gemäß DKD-R 5-1:2023

Kurzfassung Widerstandsthermometer sind eines der am häufigsten eingesetzten Messmittel zur präzisen Bestimmung der Temperatur bei wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen. Ihr Einsatz in der Prozessüberwachung und bei der Regelung von Temperiereinrichtungen stellt hohe Anforderungen an deren rückgeführte Kalibrierung, insbesondere wenn geringe Messunsicherheiten benötigt werden. Gleichermaßen herausfordernd sind sowohl die vollständige Erfassung aller Einflussgrößen während der Kalibrierung auf Seiten des Kalibrierlaboratoriums als auch der Umgang mit und das Verständnis über die weitergegebenen Messunsicherheiten auf Seiten des Anwenders. In der Praxis hat sich für die Kalibrierungen das Vergleichsverfahren bewährt, welches Unsicherheiten im Bereich weniger Millikelvin ermöglicht. Für die durch die deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) akkreditierten Kalibrierlaboratorien sowie für die deutschen Eichbehörden stellt die Richtlinie DKD-R 5-1:2023 den aktuellen Stand der Technik dar und bildet daher die derzeit verbindliche Richtlinie, nach der Kalibrierungen von Widerstandsthermometern im Vergleichsverfahren durchgeführt werden. Weiter hat diese Richtlinie auch im internationalen Kontext einen hohen Bekanntheitsgrad und Stellenwert. Dieser Beitrag diskutiert anhand praxisnaher Beispiele die Messunsicherheitsbilanz bei der Kalibrierung von Widerstandsthermometern im Vergleichsverfahren gemäß der DKD-R 5-1:2023. Im Fokus stehen dabei die Einflussgrößen der Selbsterwärmung und der thermischen Hysterese des Kalibriergegenstandes. Diese werden in der Praxis in Abhängigkeit von der geforderten Kalibrierunsicherheit häufig nur mit vorgegebenen Schätzwerten aus der Richtlinie berücksichtigt. Es wird ebenfalls Bezug genommen auf die aktuellen Bestrebungen und Ansätze, die Messunsicherheitsbilanzen bei Kalibrierung von Widerstandsthermometern im Rahmen von EURAMET zu harmonisieren. Abschließend wird die Ablage von Thermometereigenschaften bzgl. der Messunsicherheit in einem DCC (engl. digital calibration certificate) an einem Beispiel demonstriert.