Kalibrieren von Hochlastaufnehmern mit Know-how von GTM
Präzise Sensorik für Kräfte jenseits der Norm
Bickenbach, 26.03.2025 (PresseBox) - Die Anforderungen an die Kraftmesstechnik steigen in dem Maß, in dem auch die Prüfkräfte von Bauteilen und Baustoffen zunehmen. Dabei wird die Kalibrierung der Kraftaufnehmer zu einer Herausforderung, denn: Die Verfügbarkeit von Messeinrichtungen, in denen solch hohe Kräfte gemessen und rückgeführt werden können, ist weltweit begrenzt. Eine Möglichkeit, dieser Problematik zu begegnen, besteht in der Anwendung von Extrapolation – ein Verfahren, das GTM derzeit untersucht.
In vielen Bereichen der Industrie werden Maschinen und Systeme immer größer und schwerer. Ein Beispiel ist die Windenergie: Die Kräfte, die auf Gondel, Mast und alle verbundenen Teile und Systeme einwirken, sind immens. Entsprechend dimensioniert muss Kraftmesstechnik sein, die bei der Bauteilprüfung zum Einsatz kommt.
Knappe Verfügbarkeit von Prüfständen für große Kräfte
Weltweit sind die Möglichkeiten zur Rückführung im Bereich großer Kräfte jedoch stark limitiert und reichen nicht aus, um den steigenden Bedarf zu decken. Während der Bereich bis 5 MN von einigen wenigen Staatsinstituten abgedeckt ist, besitzt nur die PTB in Braunschweig als weltweit einziges Nationales Metrologisches Institut einen Eintrag zur Kalibrierung von Kräften bis 16,5MN in der Datenbank des BIPM (Bureau International des Poids et Mesures). Ein solcher Eintrag ist aber Grundlage für die weltweite Anerkennung der Rückführung der eingetragenen Messgrößen.
Die weltweit größte Zug- und Druckkraftmesseinrichtung in einem privatwirtschaftlichen Unternehmen steht im GTM-Laboratorium in Bickenbach: Dort sind akkreditierte Kalibrierungen, also im Rahmen der DIN EN ISO/IEC 17025 ausgeführte Kalibrierungen, für Kraftaufnehmer bis zur Kalibrierkraft von 10MN möglich.
Extrapolation als pragmatischer Lösungsweg
Wenn Kraftaufnehmer über größere Nennlasten verfügen und in einem höheren Kraftbereich eingesetzt werden sollen, kann Extrapolation bei der nötigen Kalibrierung ein Lösungsweg sein. Dabei werden die Kalibrierergebnisse nach den Verfahren DIN EN ISO 376, ASTM E 74, DKD-R 3-3 oder dem vom GTM-Labor entwickelten GTM-RL-003 abgeleitet und hochgerechnet.
Der Weg dorthin: Bis zu den maximal möglichen 10 MN wird die Kalibrierung rückführbar ausgeführt, d.h. mit einem Kalibrierschein, der vom GTM-Laboratorium im Geltungsbereich der DAkkS-Akkreditierung ausgestellt worden ist. Zusätzlich wird ein Werkskalibrierschein erstellt, der dieselben Messwerte enthält, darüber hinaus aber auch klar gekennzeichnete extrapolierte Werte, dazu berechnete Messunsicherheitsanteile und eine gültige Ausgleichsfunktion.
Weil die Extrapolation von Messwerten exakte Kenntnisse über das typische Verhalten der zu kalibrierenden Aufnehmer voraussetzt, kann GTM das Verfahren nur für Kraftaufnehmer aus dem eigenen Haus durchführen, in diesem Fall z.B. für die Kraftaufnehmer Serie RF. Auch für die Einschränkung zur Anwendung von Werkskalibierscheinen – sie stellen gemäß des europäischen Akkreditierungsabkommens (EA MLA) keinen Rückführnachweis dar und müssen deshalb im Sinne einer guten metrologischen Praxis zumindest zusätzlich validiert und verifiziert werden – bietet GTM pragmatische, präzise umrissene Lösungsansätze.
Damit eröffnet GTM seinen Kunden die Möglichkeit, Hochlastaufnehmer auch dann zuverlässig zu kalibrieren, wenn die zu erwartenden Kräfte und Momente außerhalb der üblichen Norm liegen.
