ÚJ IRÁNYZATOK A MŰSZER ÉS MÉRÉSTECHNIKÁBAN

Változások az MTA-MMSZ Kft. Kalibráló Laboratóriumának életében

A Műszerügyi és Méréstechnikai Közlemények 67-ik számában [1] foglalkoztunk utoljára az MTA-MMSZ Kalibráló Laboratóriumával. Akkor az 1994 óta folyamatosan működő laboratórium újra-akkreditálásáról adtunk hírt, melynek során bővült a laboratórium tevékenységi köre, javult a legjobb mérési képessége és változtak a laboratórium által kiadott kalibrálási bizonyítványok az időközben érvénybe lépett EA 4/02 ajánlás előírásainak figyelembe vételével.

Az elmúlt év elsősorban mennyiségi fejlődést hozott a laboratórium életében. Új munkatársak bekapcsolódásával sikerült a kalibrált műszerek számát jelentősen növelnünk. Részben ennek is köszönhető, hogy a Laboratórium, amely mostanáig a Műszerkölcsönzési Főosztály keretei között működött 2002. január 1-től az MTA-MMSZ Kft. önálló szervezeti egységeként tevékenykedik.

Az alábbiakban közöljük a laboratórium legjobb mérési képességét ismertető táblázatot, amit utoljára egy évvel ezelőtt tettünk közzé. Az alábbi táblázat tanulmányozásakor nem szabad elfelejteni, hogy a legjobb mérési képesség csak ideális kalibrálandó mérőeszköz esetében egyezhetne meg a kalibrálási bizonyítványban feltüntetett mérési bizonytalansággal. A gyakorlatban az utóbbi a körülményektől és a kalibrálandó mérőeszköztől függően annál sokkal nagyobb is lehet.

Az MTA-MMSZ Kft. Kalibráló Laboratóriumának legjobb mérési képessége (2002. január)

Sor-
szám

Kalibrálandó mérőeszköz
(vagy a mérendő mennyiség) megnevezése

Etalonnal mért, vagy reprodukált érték, illetve tartomány

Legkisebb mérési bizonytalanság
(k = 2)

1.

Egyenfeszültség-mérés

1.1

Feszültségmérők kalibrálása

0...220 mV
220 mV...1,1 kV

2,2× 10 -5 + 0,8 mV
2,2
× 10 -5 + 1,2 mV

1.2

Feszültségforrások kalibrálása

0 V...1000 V
0,5 kV...6 kV

6× 10 -5 + 4 mV
5
× 10 -3 + 1 V

2.

Egyenáram-mérés

 

 

2.1

Árammérők kalibrálása

0...22 mA
22 mA...220 mA
220 mA...2,2 A

7,8× 10 -5 + 10 nA
8,6
× 10 -5 + 1,0 mA
1,5
× 10 -4 + 30 mA

2.2

Lakatfogók kalibrálása mérő-tekercssel

0...220 A
220 A...1000 A

1,5× 10 -4 + 30 mA
5
× 10 -3

2.3

Áram-kimenetek kalibrálása

0...1 A
1 A...2 A
2...25 A
25...1000 A

5× 10 -4 + 40 mA
1
× 10 -3 + 40 mA
2
× 10 -3
2
× 10 -2 + 0,5 A

3.

Egyenáramú-ellenállásmérés

3.1

Ellenállásmérők kalibrálása

 

 

 

Négyvezetékes mérés

0,1 mW , 1 mW , 10 mW ,
0,1
W , 1 W , 10 W , 100 W ,
1 k
W , 10 kW , 100 kW ,
1 M
W ,

2× 10 -5
1
× 10 -5
2
× 10 -5
4
× 10 -5

 

Kettő-, vagy négyvezetékes mérés

1W , 1,9 W ,
10
W , 19 W , 100 W , 190 W , 1 kW , 1,9 kW , 10 W , 19 kW , 100 kW , 1 MW , 1,9 MW ,

2,5× 10 -4
6
× 10 -5

 

 

10 MW , 19 MW ,

7× 10 -5

 

 

100 MW

1,3× 10 -4

 

 

n× 0,1 W , n× 1 W , n× 10 W ,
n
× 100 W , n× 1000 W ,
n
× 10 kW , n× 100 kW ,
n
× 100 kW , és ezen értékek tetszőleges kombinációja, ahol n = 0...10, egészszám.

3× 10 -4 + 2 mW

 

 

n× 1 MW , n× 10 MW ,
n
× 100 MW , n× 1 GW ,
n
× 10 GW és ezen értékek tetszőleges kombinációja, ahol n = 0...10, egészszám.

5× 10 -4
3
× 10 -3

3.2

Ellenállás mértékek kalibrálása egyenáramon

0... 10 MW

5× 10 -5 + 2 mW

 

 

10 MW ...100 MW
100 M
W ...100 GW

2× 10 -4
1
× 10 -3

4.

Váltakozó feszültség mérése

 

 

4.1

Feszültségmérők kalibrálása

1 mV...22 mV,
40 Hz...50 kHz

3× 10-3 + 1mV

220 mV...22 mV 

40 Hz...20 kHz

4,2× 10-4 + 6 mV

20 kHz...50 kHz

5,7× 10-4 + 6 mV

50 kHz...100 kHz

1× 10-3 + 8 mV

100 kHz...300 kHz

1,4× 10-3 + 15 mV

300 kHz...500 kHz

1,8× 10-3 + 30 m V

500 kHz...1 MHz

4× 10-4 + 30 mV

22 mV...220 mV 

40 Hz...20 kHz

1,7× 10-4 + 10 mV

20 kHz..50 kHz

3,8× 10-4 + 10 mV

50 kHz...100 kHz

9,1× 10-4 + 30 mV

100 kHz...300 kHz

1,1× 10-3 + 30 mV

300 kHz...500 kHz

1,8× 10-3 + 40 mV

500 kHz... 1 MHz

3,6× 10-3 + 100 mV

220 mV....22 V 

40 Hz...20 kHz

1,6× 10-4 + 7 mV

20 kHz..50 kHz

1,9× 10-4 + 20 mV

50 kHz...100 kHz

3,1× 10-4 + 80 mV

100 kHz...300 kHz

6,1× 10-4 + 150 mV

300 kHz...500 kHz

1,4× 10-3 + 400 mV

500 kHz... 1 MHz

3,0× 10-3 + 1 mV

22 V...220 V

40 Hz...20 kHz

2,2× 10-4 + 1 mV

20 kHz..50 kHz

3,2× 10-4 + 4 mV

50 kHz...100 kHz

6,3× 10-4 + 10 mV

100 kHz...300 kHz

1,6× 10-3 + 110 mV

300 kHz...500 kHz

5,4× 10-3 + 110 mV

500 kHz... 1 MHz

1,3× 10-2 + 220 mV

220 V...1,1 kV
50 Hz...10 kHz


2,2
× 10-4 + 4 mV

4.2

Nagyfrekvenciás feszültségmérők kalibrálása.

Frekvencia tartomány:
  10 Hz...30 MHz
Hullám-impedancia: 50 W

0...110 mV 

10 Hz...30 Hz

8× 10-3 + 0,4 mV

30 Hz...120 kHz

6× 10-3 + 0,4 mV

120 kHz...2 MHz

7× 10-3 + 3,4 mV

2 MHz...10 MHz

9,3× 10-3 + 3,4 mV

10 MHz...20 MHz

11× 10-3 + 3,4 mV

20 MHz...30 MHz

2,0× 10-2 + 16 mV

110 mV...1,1 V 

10 Hz...30 Hz

5,5× 10-3 + 100 mV

30 Hz... 2 MHz

3,5× 10-3 + 100 mV

2 MHz...10 MHz

5,1× 10-3 + 100 mV

10 MHz...20 MHz

7× 10-3 + 100 mV

20 MHz...30 MHz

1,3× 10-2 + 100 mV

1,1 V...3,5 V

10 Hz...30 Hz

5× 10-3 + 500 mV

30 Hz... 2 MHz

3× 10-3 + 100 mV

2 MHz...10 MHz

4,7× 10-3 + 100 mV

10 MHz...20 MHz

5,6× 10-3 + 100 mV

20 MHz...30 MHz

1,2× 10-2 + 100 mV

4.3

Váltakozó feszültségű jelforrások kalibrálása

0...10 V 

40 Hz...20 kHz

3× 10-4 + 10 mV

20 kHz...50 kHz

4,7× 10-4 + 10 mV

50 kHz...100 kHz

2× 10-3 + 10 mV

100 kHz...200 kHz

6× 10-3 + 10 mV

200 kHz...500 kHz

1,5× 10-2 + 10 mV

500 kHz...1 MHz

3,5× 10-2 + 10 mV

10 V...30 V 

40 Hz...20 kHz

3× 10-4

20 kHz...50 kHz

4,7× 10-4

50 kHz...100 kHz

2× 10-3

100 kHz...200 kHz

5× 10-3

200 kHz...500 kHz

3,5× 10-2

500 kHz...1 MHz

12× 10-2

30 V...100 V 

40 Hz...20 kHz

3× 10-4

20 kHz...50 kHz

4,7× 10-4

50 kHz...100 kHz

2× 10-3

100 kHz...200 kHz

1× 10-2

200 kHz...500 kHz

3,5× 10-2

100 V...500 V 

40 Hz...20 kHz

3× 10-4

20 kHz...50 kHz

4,7× 10-4

50 kHz...100 kHz

2× 10-3

500 V...1000 V,
40 Hz...10 kHz


1
× 10-3

0,5 kV...4 kV,
50 Hz...1 kHz


5
× 10-3 + 5 V

5.

Váltakozó áram mérése

5.1

Árammérők kalibrálása

0...0,22 mA

40 Hz...1 kHz

4,3× 10-4 + 20 nA

1 kHz..5 kHz

8,1× 10-4 + 50 nA

5 kHz...10 kHz

1,8× 10-3 + 100 nA

0,22 mA...220 mA

40 Hz...1 kHz

4,3× 10-4 + 40 nA

1 kHz..5 kHz

8,1× 10-4 + 500 nA

5 kHz...10 kHz

1,8× 10-3 + 1 mA

220 mA...2,2 A

40 Hz...1 kHz

8,5× 10-4

1 kHz...5 kHz

9,4× 10-4

5 kHz...10 kHz

1× 10-2

2,2 A...10 A 50 Hz

2× 10-3

10 A...20 A 50 Hz

2,5× 10-3

2,2 A...20 A
40 Hz...1 kHz


1
× 10-2 + 25 mA

5.2 

Lakatfogók kalibrálása
mérő-tekerccsel

0...200 A 50 Hz

8,5× 10-4 + 40 nA

200 A...1000 A 50 Hz

2,5× 10-3

5.3

Áram-kimenetek kalibrálása

0...2 A
45 Hz...5 kHz


5
× 10-3 + 2 mA

0...2 A
45 Hz...500 Hz


1,5
× 10-2 + 0,1 mA

2 A...25 A
45 Hz...1 kHz


5
× 10-3 + 150 mA

1 A...10 A 50 Hz

2× 10-3

10 A...25 A 50 Hz

2,5× 10-3

10...600 A
50 Hz ...400 Hz


2
× 10-2 + 0,5 A

6.

Frekvencia- és időmérés

6.1

Digitális frekvenciamérők, időalap-generátorok kalibrálása az órajel-frekvencia mérésével;
stabilitásmérés

10 mHz...200 MHz

1× 10-9

1,7× 10-6

6.2

Frekvenciamérők kalibrálása
helyes értékek mérésével

5 MHz

5× 10-11

1 Hz...10 MHz tartományban állandó értékek 1-2-5 lépésekben, valamint
50 MHz és 100 MHz

1× 10-9
Mérési idő > 10 s

10 kHz...1 GHz

1× 10-7

6.3

Generátorok kalibrálása.
Mért jellemző: frekvencia

10 mHz...200 MHz

1× 10-9

6.4

Fény-impulzusjel bemenetű fordulatszám-mérők kalibrálása helyes frekvencia-értékek mérésével.

10 mHz ....160 Hz

5× 10-4

6.5

Időintervallum mérők, időkapcsolók kalibrálása

 

 

 

impulzus-szélesség mérésével

10 ns ....100 s

2× 10-9 + 5 ns

impulzus-számlálással

1× tp...1010× tp , ahol tp a számlált impuzus periódus-ideje

1× 10-9 + 2,5× tp

7.

Kapacitásmérés

7.1.

Kapacitásmérők kalibrálása
helyes értékek mérésével,

1 pF, 10 pF, 100 pF,
1 nF, 10 nF, 100 nF, 1
m F,
névleges értékekél

1× 10-4 + 0,01 pF

  

Mérési frekvenciák:
100 Hz, 1 kHz, 10 kHzKalibrált üzemmód:
 párhuzamos-kapacitásmérés

n× 0,1nF, n× 1nF, n× 10nF, n× 100nF,

1× 10-3 + 5 pF

n× 1 m F , valamint ezen értékek tetszőleges kombinációja, ahol
n = 1...10, egészszám.

3× 10-4

7.2 

Kapacitás-mértékek kalibrálása párhuzamos helyettesítőkép szerint

1 pF, 10 pF, 100 pF,
1 nF, 10 nF, 100 nF, 1
mF,
névleges értékeknél
(100 Hz, 1 kHz, 10 kHz)

2× 10-4 + 0,01 pF

1 pF... 1mF
(100 Hz, 1 kHz, 10 kHz)
1
mF.... 10mF
(100 Hz és 1 kHz)

5× 10-4

8.

Induktivitásmérés

8.1

Induktivitásmérők kalibrálása
helyes értékek mérésével.
Mérési frekvenciák: 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz

0,1 mH, 1 mH, 10 mH,
100 mH, 1 H
névleges értékekél
Kalibrált üzemmód: soros-induktivitásmérés

1× 10-3
2
× 10-3

8.2 

Induktivitás-mértékek kalibrálása
soros helyettesítőkép szerint

0,1 mH, 1 mH, 10 mH,
100 mH, 1 H névleges értékeknél
(100 Hz, 1 kHz, 10 kHz)

1× 10-3

0,1 mH....1 H
(100 Hz, 1 kHz, 10 kHz)

2× 10-3

9

Ellenállásmérés váltakozó áramon

9.1.

Ellenállás-mérők kalibrálása
50 Hz...1 kHz tartományban

0,1 W ...10 kW

1× 10-3

9.2.

Látszólagos ellenállás mérése
50 Hz...1 kHz tartományban

0,1 W ...10 kW

0,5× 10-3

10.

Oszcilloszkópok

 

Kalibrált jellemzők
Egyenfeszültség-eltérítés
Idő-eltérítés
Feszültség-eltérítés frekvencia-függése


0...100 V
10 Hz...1 MHz
10 Hz...30 MHz


1
× 10-3 + 10 mV
1
× 10-3
1
× 10-3

11.

Hőmérséklet-érzékelők villamos mérőkörei

11.1

Termofeszültséget mérő eszközök kalibrálása

Szabványos hőelem jelleg-görbék szerinti helyes feszültség értékek mérése

Hőmérsékleti skálán 
értelmezve:
E-típ.: -150...+1000 °C
J-típ.: -200...+1000
°C
K-típ.: -200...+1200
°C
S-típ.: 0...+1760
°C
B-típ.: +540...+1810
°C
T-típ.: -200... + 400
°C

Hőmérsékleti skálán
értelmezve:
0,2
°C
0,2
°C
0,2
°C
0,6
°C
1,3
°C
0,2
°C

11.2.

Ellenállás-hőmérőhöz illesztett mérőeszközök kalibrálása
Pt100 (a =0,00385 1/ °C) jelleggörbe szerinti helyes ellenállás értékek mérése
Hőmérsékleti skálán 
értelmezve:
-195...+800 °C
Hőmérsékleti skálán
értelmezve:
0,2 °C

12.

Hőmérsékletmérés

12.1

Hőmérsékletmérők kalibrálása szabályozott hőmérsékletű térben.
(Helyes érték mérése)

Érzékelők bemerülési mélysége,
benyúlási hossza: < 200 mm.

Átmérő: < 8 mm.

12.1.1

Kalibrálás folyadékfürdőben 0....+100 °C 0,1 °C
Fémtömb termosztátban +90... +250 °C 0,5 °C

12.1.2

Hőelem-termofeszültség mérése 0...100 mV

5× 10-5 + 10 mV

12.1.3

Ellenállásos hőmérséklet-érzékelők ellenállásának mérése

0....2 kW

2,6× 10-4 + 5 mW

13.

Páratartalom-mérés

13.1

Abszolut-légnedvességmérők kalibrálása

Levegő-harmatpont:
-30....-20
°C
-20... +22
°C


0,4
°C
0,2
°C

13.2

Relativ-légnedvességmérők kalibrálása 1%...6%
6%...10%
10%...85%
4,5× 10-2
3
× 10-2
2,5
× 10-2

14.1

Túlnyomásmérők kalibrálása

Nyomóközeg:
levegő

 

-1...-0,2 bar

2,5× 10-4
-0,2...0,2 bar 0,05 mbar
0,2....20 bar 2,5× 10-4

Nyomóközeg:
olaj


0...400 bar

0,23 bar

14.2

Abszolútnyomás-mérők kalibrálása

Nyomóközeg:
levegő


0...21 bar


2,5
× 10-4+0,15 mbar

 

Jövőre vonatkozó terveink, feladataink.

Az Európai Unióhoz való csatlakozás jegyében a Nemzeti Akkreditáló Testület minden akkreditált kalibráló laboratórium számára kötelezővé tette, hogy 2002. végéig az MSZ EN ISO/IEC 17025 szabvány szerint újítsa meg akkreditálását. Annak ellenére, hogy az MSZ 45001-ről az MSZ 17025-re való átállás nagyon sok többletmunkát jelent, örülünk a változásnak, mert az új szabvány növeli a laboratórium szabadságát eljárásai kidolgozásában. Ezzel nemcsak a felelősségünk növekszik, hanem lehetőséget kapunk szolgáltatásaink további bővítésére is. Az MSZ 17025 például bizonyos feltételek megléte esetén megengedi a kalibrálási bizonyítványban a mérőeszközök minősítését. Az ilyen jellegű megrendelői igényeket eddig sajnos vissza kellett utasítanunk. A következő újra-akkreditálás után már nem kell majd nemet mondanunk, ha megbízóink saját munkájuk megkönnyítése érdekében mérőeszközeik minősítését is tőlünk kívánják majd megrendelni.

Részben a mérőeszközök minősítéséhez kapcsolódik, de ettől függetlenül is sokat várunk attól az új, kalibrálást támogató szoftver csomagtól amit 2002. első negyedévében szeretnénk használatba venni. Kalibráló szoftvert 1991-től 2000 végéig már használtunk és nagyon jó tapasztalataink voltak vele, mert jelentősen gyorsította a munkát és hatékonyan csökkentette az emberi hibák előfordulásának gyakoriságát. Használatát elsősorban azért szüntettük meg, mert ahogy az a szoftver a mérési bizonytalanságot kezelte az nem volt összhangba hozható a kötelezően alkalmazandó EA 4/02 előírásaival. Az EA 4/02 ugyanis a kalibrálást olyan mérésnek tekinti, melynek célja a kalibrálandó mérőeszköz hibájának megmérése, így a kalibrálási bizonyítványban közölt mérési bizonytalanság mindig a hiba mérésének bizonytalansága, és mint olyan több részbizonytalanság együttes bizonytalansága.

Az általunk megvásárolni kívánt szoftver már nem csak a leszármaztatás bizonytalanságát képes kiszámítani és a kalibrálási bizonyítványban feltüntetni, hanem az együttes bizonytalanságot is kiszámítja, így a kalibrálandó mérőeszköz véges felbontásából és a környezeti hatásokból származó bizonytalanságot is képes figyelembe venni.


Boksay Zoltán         

A laprendszer készítője: UFE