Ein Drucksensor kann bei 50 % seines Messbereichs unterschiedliche Werte anzeigen – je nachdem, ob der Prüfpunkt aus Richtung Null oder aus Richtung Messbereichsende angefahren wurde. Diese Differenz ist ein typisches Hystereseverhalten. Sie wird bei einer reinen Aufwärtskalibrierung nicht sichtbar und darf nicht mit einer Linearitätsabweichung verwechselt werden.
Für belastbare Ergebnisse werden dieselben Druckpunkte deshalb in steigender und anschließend in fallender Richtung angefahren. Dabei müssen Druckerzeugung, Referenz, Stabilisierung, Temperatur und Nullpunktbehandlung über die gesamte Messreihe kontrolliert bleiben. Andernfalls enthält die scheinbare Hysterese zusätzlich Einflüsse aus Drift, Leckage, Höhenunterschieden oder unzureichender Beruhigungszeit.
Dieser Beitrag zeigt, wie Auf- und Abwärtsreihen geplant, durchgeführt und ausgewertet werden, wie sich Hysterese, Linearität und Wiederholbarkeit unterscheiden und welche Details bei höheren Genauigkeitsanforderungen entscheidend werden.
Inhaltsverzeichnis
- Hysterese, Linearität und Wiederholbarkeit unterscheiden
- Messabweichung am einzelnen Prüfpunkt bestimmen
- Hysterese aus Auf- und Abwärtswerten berechnen
- Linearitätsabweichung separat auswerten
- Prüfpunkte und Messreihen festlegen
- Vorbelastung und mechanische Vorgeschichte
- Auf- und Abwärtsreihe korrekt durchführen
- Stabilisierung und Ablesezeit
- Nullpunkt und Nullpunktrückkehr bewerten
- Temperatur während der Kalibrierung kontrollieren
- Höhenunterschied zwischen Referenz und Prüfling korrigieren
- Leckage, Volumen und Druckmedium berücksichtigen
- Ausgangssignal des Drucktransmitters richtig messen
- Auswertung ohne Vermischung der Fehleranteile
- Praxisbeispiel einer Auf- und Abwärtskalibrierung
- Hysterese in der Messunsicherheit berücksichtigen
- Empfohlener Ablauf in Labor und Service
- Häufige Fehler bei Auf- und Abwärtsreihen
- Passende Kalibriergeräte bei ICS Schneider
- Fazit
- FAQ: Hysterese bei der Druckkalibrierung
Hysterese, Linearität und Wiederholbarkeit unterscheiden
Die Begriffe beschreiben unterschiedliche Eigenschaften eines Drucksensors und müssen getrennt ausgewertet werden:
- Messabweichung: Differenz zwischen Anzeige beziehungsweise Ausgangswert des Prüflings und dem zugeordneten Referenzwert.
- Hysterese: Differenz zwischen den Ergebnissen am gleichen Druckpunkt bei steigender und fallender Belastung.
- Linearitätsabweichung: Abweichung der Kennlinie von einer festgelegten Bezugsgeraden, beispielsweise Endpunktgerade oder Ausgleichsgerade.
- Wiederholbarkeit: Streuung bei wiederholter Messung unter möglichst gleichen Bedingungen und gleicher Belastungsrichtung.
- Nullpunktrückkehr: Veränderung des Ausgangswerts bei Null nach einer Belastung bis zum oberen Prüfpunkt.
Eine große Differenz zwischen Auf- und Abwärtswert ist nicht automatisch ein Linearitätsfehler. Umgekehrt kann ein Sensor eine fast hysterese-freie, aber deutlich gekrümmte Kennlinie besitzen. Ein einzelner Gesamtfehlerwert ohne Angabe der Berechnungsmethode lässt diese Ursachen nicht erkennen.
Messabweichung am einzelnen Prüfpunkt bestimmen
Bei einem digital anzeigenden Drucksensor kann die Messabweichung vereinfacht als Differenz zwischen Prüflingsanzeige und korrigiertem Referenzdruck berechnet werden:
Messabweichung = Anzeige des Prüflings − Referenzdruck
Bei einem Drucktransmitter mit elektrischem Ausgang wird zunächst festgelegt, ob das gemessene Signal direkt bewertet oder in einen Druckwert umgerechnet wird. Für einen ideal linearen 4…20-mA-Transmitter gilt beispielsweise:
Idealsignal = 4 mA + 16 mA × (Prüfdruck − Messbereichsanfang) / Messspanne
Die Signalabweichung ist dann die Differenz zwischen gemessenem und idealem Ausgangssignal. Alternativ wird das gemessene Signal mit der festgelegten Übertragungsfunktion in Druck umgerechnet. Die gewählte Darstellung muss im Prüfplan und im Ergebnis eindeutig angegeben werden.
Der Referenzdruck ist nicht einfach der unbearbeitete Anzeigewert des Normals. Kalibrierkorrektion, Auflösung, Stabilität, Höhenkorrektur und gegebenenfalls Umgebungsdruck müssen entsprechend der Druckart berücksichtigt werden.
Hysterese aus Auf- und Abwärtswerten berechnen
Für jeden Prüfpunkt werden ein Wert aus der steigenden und ein Wert aus der fallenden Reihe einander zugeordnet. Die Hysteresedifferenz kann mit Vorzeichen oder als Betrag angegeben werden:
Hysterese am Prüfpunkt = Abwärtswert − Aufwärtswert
Hysteresebetrag = |Abwärtswert − Aufwärtswert|
Wichtig ist, dass beide Werte zum gleichen Referenzdruck gehören. Werden die Prüfpunkte nach der Anzeige des Prüflings eingestellt, können die tatsächlichen Referenzdrücke in Auf- und Abwärtsrichtung voneinander abweichen. Dann müssen die Messwerte auf gemeinsame Referenzpunkte interpoliert oder nach einem dafür definierten Verfahren ausgewertet werden.
Der größte Hysteresebetrag über den kalibrierten Bereich kann als Kennwert angegeben werden. Für eine vollständige Beurteilung ist die punktweise Darstellung jedoch aussagekräftiger, weil sich die Hysterese häufig nicht gleichmäßig über den Messbereich verteilt.
Linearitätsabweichung separat auswerten
Die Linearitätsabweichung beschreibt die Form der Kennlinie gegenüber einer definierten Geraden. Das Ergebnis hängt von der gewählten Bezugsgeraden ab. Übliche Varianten sind:
- Gerade durch Messbereichsanfang und Messbereichsende,
- Ausgleichsgerade nach kleinsten Fehlerquadraten,
- unabhängige bestangepasste Gerade,
- herstellerspezifische Kennlinie oder digitale Korrekturfunktion.
Ohne Angabe der Methode sind Linearitätswerte nicht eindeutig vergleichbar. Für die Berechnung kann mit der Aufwärtsreihe, der Abwärtsreihe oder dem Mittelwert beider Richtungen gearbeitet werden. Der Mittelwert reduziert den richtungsabhängigen Anteil, beseitigt ihn aber nicht als Eigenschaft des Sensors. Die Hysterese muss deshalb weiterhin separat ausgewiesen oder angemessen in der Messunsicherheit berücksichtigt werden.
Prüfpunkte und Messreihen festlegen
Anzahl und Lage der Prüfpunkte richten sich nach Messbereich, Genauigkeitsziel, Kalibrierverfahren, Gerätespezifikation und Verwendungszweck. Eine einfache Feldprüfung kann mit wenigen Punkten auskommen; für eine hochwertige Laborkalibrierung werden mehr Punkte und gegebenenfalls mehrere Messzyklen benötigt.
Die EURAMET Calibration Guide No. 17 unterscheidet beispielsweise grundlegende, Standard- und umfassende Verfahren. Je höher die angestrebte Messgenauigkeit, desto mehr Prüfpunkte und Wiederholungen sind vorgesehen. Ein pauschales Schema wie 0, 25, 50, 75 und 100 % ist daher nicht automatisch für jede Kalibrieraufgabe ausreichend.
Der Prüfplan sollte mindestens festlegen:
- Druckart und Kalibrierbereich,
- Anzahl und Verteilung der Prüfpunkte,
- Anzahl der vollständigen Messzyklen,
- Belastungsrichtung und Reihenfolge,
- Vorbelastungen und Wartezeiten,
- Stabilitätskriterium für die Messwertaufnahme,
- Nullpunktbehandlung,
- Bewertung des elektrischen Ausgangs,
- Auswertemethode und Entscheidungsregel.
Vorbelastung und mechanische Vorgeschichte
Elastische Messzellen, Membranen, Dichtungen und Druckübertragungsmedien reagieren auf ihre Belastungsgeschichte. Deshalb wird der Prüfling vor der eigentlichen Messreihe häufig ein- oder mehrmals bis zum oberen Kalibrierdruck belastet und wieder entlastet. Anzahl, Dauer und Höhe der Vorbelastung müssen zum festgelegten Verfahren und zur Gerätespezifikation passen.
Eine fehlende Vorbelastung kann dazu führen, dass die erste Aufwärtsreihe zusätzlich Setzeffekte enthält. Eine zu hohe Vorbelastung kann den Sensor hingegen überlasten oder bleibend verändern. Die Vorbelastung ist kein Ersatz für die Überdruckgrenze des Herstellers und darf diese nicht überschreiten.
Auf- und Abwärtsreihe korrekt durchführen
Nach Vorbelastung und Ausgangskontrolle werden die Prüfpunkte ohne Richtungswechsel vom unteren zum oberen Wert angefahren. Anschließend folgt die fallende Reihe vom oberen zum unteren Wert. Der obere Punkt gehört damit zum Übergang zwischen beiden Richtungen und wird entsprechend dem Prüfverfahren nur einmal oder als definierter Wert beider Reihen behandelt.
Der nächste Prüfpunkt sollte stets aus der vorgesehenen Richtung angefahren werden. Wird ein Aufwärtspunkt deutlich überschritten und anschließend durch Druckablassen korrigiert, hat der Prüfling diesen Punkt bereits aus fallender Richtung erreicht. Bei hohen Anforderungen ist der Punkt erneut aus der richtigen Richtung anzufahren; gegebenenfalls muss die Reihe ab einem tieferen Punkt wiederholt werden.
Zwischen Auf- und Abwärtsreihe darf der Sensor nicht entlastet, neu genullt oder mechanisch verändert werden, sofern das festgelegte Verfahren dies nicht ausdrücklich vorsieht. Sonst geht genau die Belastungsgeschichte verloren, deren Einfluss als Hysterese untersucht werden soll.
Stabilisierung und Ablesezeit
Ein Prüfpunkt ist nicht allein deshalb stabil, weil der Druckcontroller den Sollwert erreicht hat. Nach einer Druckänderung können sich Gas, Flüssigkeit, Schläuche, Adapter und Messzelle thermisch sowie mechanisch weiter verändern. Bei Gas führt die Kompression zunächst häufig zu einer Temperaturänderung; anschließend driftet der Druck während des Wärmeaustauschs.
Statt einer beliebigen festen Wartezeit ist ein nachvollziehbares Stabilitätskriterium sinnvoll. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass sich Referenzdruck und Prüflingssignal innerhalb eines definierten Zeitfensters nur noch um einen zulässigen Betrag ändern dürfen. Grenzwert und Beobachtungszeit müssen zur Zielunsicherheit passen.
Die Werte von Referenz und Prüfling sollten möglichst gleichzeitig oder über denselben Mittelungszeitraum erfasst werden. Werden sie nacheinander abgelesen, kann eine verbleibende Druckdrift als Sensorabweichung erscheinen.
Nullpunkt und Nullpunktrückkehr bewerten
Vor der Kalibrierung wird geprüft, ob der Prüfling drucklos ist und ob ein Nullabgleich zulässig beziehungsweise gefordert ist. Ein Nullabgleich verändert den Ausgangswert und muss dokumentiert werden. Er darf nicht zwischen Auf- und Abwärtsreihe wiederholt werden, weil dadurch ein Teil der Kennlinienabweichung künstlich entfernt würde.
Nach der Abwärtsreihe ist der Nullwert erneut zu erfassen. Die Differenz zum anfänglichen Nullwert zeigt die Nullpunktrückkehr. Sie kann durch mechanische Relaxation, Temperaturänderung, verbleibenden Restdruck oder eine ungeeignete Entlüftung beeinflusst werden.
Bei Absolutdrucksensoren bedeutet „Null“ nicht automatisch vollständiges Vakuum. Unterer Kalibrierpunkt, erreichbarer Restdruck und Referenzart müssen eindeutig festgelegt werden. Bei Relativdrucksensoren muss der Referenzanschluss tatsächlich mit dem relevanten Umgebungsdruck verbunden sein.
Temperatur während der Kalibrierung kontrollieren
Temperaturänderungen beeinflussen Referenz, Prüfling, Druckmedium und mechanischen Aufbau. Besonders nach dem Einbringen eines kalten Prüflings in ein temperiertes Labor oder nach schnellen Druckänderungen kann der Ausgangswert weiter driften.
Vor Messbeginn benötigen die Geräte eine ausreichende Akklimatisierung. Während der Messreihe sollten Umgebungstemperatur und gegebenenfalls Gerätetemperatur dokumentiert werden. Direkte Sonneneinstrahlung, Luftzug, warme Netzteile und Berührung des Sensors mit der Hand können bei kleinen Unsicherheiten relevant werden.
Steigt die Temperatur während der Aufwärtsreihe und fällt sie während der Abwärtsreihe nicht wieder zurück, kann der thermische Driftanteil wie Hysterese aussehen. Eine zeitlich symmetrische Messfolge allein beseitigt diesen Einfluss nicht; Temperaturstabilität und geeignete Unsicherheitsbeiträge bleiben erforderlich.
Höhenunterschied zwischen Referenz und Prüfling korrigieren
Referenz und Prüfling messen nur dann denselben Druck, wenn sich ihre relevanten Bezugsebenen auf gleicher Höhe befinden oder die hydrostatische Druckdifferenz korrigiert wird. Für eine Höhendifferenz gilt vereinfacht:
Δp = ρ × g × Δh
Dabei sind ρ die Dichte des Druckmediums, g die lokale Fallbeschleunigung und Δh die vertikale Höhendifferenz. Bei hydraulischen Kalibrierungen kann bereits ein kleiner Höhenunterschied einen relevanten Druckbeitrag verursachen. Bei Gas ist der Effekt geringer, bei sehr kleinen Druckbereichen aber ebenfalls zu prüfen.
Die Bezugsebene des Sensors ist nicht immer die Unterkante des Prozessanschlusses. Herstellerangaben oder die Geometrie der Messzelle müssen berücksichtigt werden. Auch die Flüssigkeitssäule in einem vertikalen Schlauch gehört zum Aufbau.
Leckage, Volumen und Druckmedium berücksichtigen
Eine Leckage erzeugt während der Warte- und Ablesezeit einen fallenden Druck. In der Aufwärtsreihe kann die Regelung den Verlust ausgleichen, während sich das Verhalten bei der Abwärtsreihe anders darstellt. Das kann eine richtungsabhängige Abweichung vortäuschen.
Vor der Kalibrierung sind Anschlüsse, Adapter, Dichtungen und Schläuche auf Dichtheit zu prüfen. Totvolumen sollte so klein wie praktisch möglich gehalten werden, ohne den Prüfling mechanisch oder thermisch ungünstig anzukoppeln. Flexible Schläuche und eingeschlossene Gasblasen in hydraulischen Systemen verlängern die Stabilisierung und erschweren die Druckregelung.
Das Druckmedium muss mit Referenz, Prüfling und Dichtungen kompatibel sein. Ein für Gas kalibrierter Aufbau darf nicht ohne Prüfung mit Flüssigkeit betrieben werden. Kontamination aus einem Prüfling kann zudem Ventile und Referenzsensoren beschädigen; bei Bedarf sind Schmutz- oder Flüssigkeitsabscheider vorzusehen.
Ausgangssignal des Drucktransmitters richtig messen
Bei einem 4…20-mA-, Spannungs- oder digitalen Drucktransmitter gehört die elektrische Messkette zur Kalibrierung. Zu beachten sind:
- stabile und dokumentierte Versorgungsspannung,
- ausreichende Last beziehungsweise korrekter Bürdenwiderstand,
- Auflösung und Messunsicherheit des Strom- oder Spannungsnormals,
- Aufwärmzeit der Elektronik,
- Potentialtrennung und Erdung,
- Filterung und Mittelungszeit,
- digitale Dämpfung oder Ausgangsskalierung im Prüfling.
Eine zu lange Filterzeit kann dazu führen, dass der angezeigte Ausgang beim Erreichen des Prüfpunkts noch dem vorherigen Druck folgt. Dann muss entweder länger stabilisiert oder die Filtereinstellung im dokumentierten Prüfzustand angepasst werden.
Auswertung ohne Vermischung der Fehleranteile
Eine übersichtliche Auswertung enthält für jeden Prüfpunkt mindestens:
| Größe | Aufwärtsreihe | Abwärtsreihe | Abgeleitete Werte |
|---|---|---|---|
| Referenzdruck | korrigierter Wert | korrigierter Wert | gemeinsamer Prüfpunkt |
| Prüflingsanzeige oder Ausgang | Messwert aufwärts | Messwert abwärts | Mittelwert |
| Messabweichung | Abweichung aufwärts | Abweichung abwärts | mittlere Abweichung |
| Richtungsabhängigkeit | Differenz der beiden Richtungen | Hysterese beziehungsweise Umkehrspanne | |
Die Linearitätsabweichung wird anschließend aus der klar definierten Kennlinie berechnet. Wiederholbarkeit ergibt sich aus Wiederholmessungen gleicher Richtung und vergleichbarer Bedingungen. Werden alle Anteile vorschnell zu einem einzigen „Maximalfehler“ zusammengezogen, ist keine Ursachenanalyse mehr möglich.
Praxisbeispiel einer Auf- und Abwärtskalibrierung
Ein Drucktransmitter mit Messbereich 0…10 bar und Ausgang 4…20 mA wird bei 0, 2, 4, 6, 8 und 10 bar geprüft. Nach der Vorbelastung werden alle Punkte aufwärts angefahren. Am oberen Punkt wird nach Stabilisierung der Messwert aufgenommen; anschließend werden die gleichen Punkte in fallender Reihenfolge gemessen.
Bei 6 bar liefert der Transmitter aufwärts einen umgerechneten Druckwert von 6,006 bar und abwärts 6,014 bar. Die richtungsbezogene Differenz beträgt:
6,014 bar − 6,006 bar = 0,008 bar
Bezogen auf die Messspanne von 10 bar entspricht dies:
0,008 bar / 10 bar × 100 % = 0,08 % der Messspanne
Der Mittelwert beider Richtungen beträgt 6,010 bar. Dieser kann für eine richtungsunabhängige Kennlinienauswertung verwendet werden. Die Hysterese von 0,008 bar bleibt dennoch separat dokumentiert. Ob der Sensor die Spezifikation erfüllt, hängt von der angegebenen Fehlerdefinition, der Messunsicherheit und der vereinbarten Entscheidungsregel ab.
Hysterese in der Messunsicherheit berücksichtigen
Wie die Hysterese in das Ergebnis eingeht, hängt von der späteren Verwendung des Kalibrierwerts ab. Werden Auf- und Abwärtswerte getrennt angegeben, kann für jede Richtung eine eigene Messabweichung mit Messunsicherheit ausgewiesen werden. Wird ein gemeinsamer Mittelwert verwendet, muss die verbleibende Richtungsabhängigkeit angemessen berücksichtigt werden.
Weitere typische Unsicherheitsbeiträge sind:
- Kalibrierung und Drift des Referenznormals,
- Auflösung von Referenz und Prüfling,
- Druckstabilität und Ableseverfahren,
- Wiederholbarkeit,
- Temperaturabhängigkeit,
- Höhenkorrektur und Dichte des Druckmediums,
- elektrisches Messnormal bei Transmittern,
- Reproduzierbarkeit nach erneutem Einbau, falls relevant.
Hysterese und Wiederholbarkeit dürfen nicht unreflektiert doppelt angesetzt oder vollständig weggelassen werden. Das Messmodell muss zur Darstellung des Kalibrierergebnisses und zur tatsächlichen Nutzung des Prüflings passen.
Empfohlener Ablauf in Labor und Service
- Prüfauftrag klären: Druckart, Bereich, Spezifikation, Ausgangssignal und Zielunsicherheit festlegen.
- Referenz auswählen: Messbereich und Messunsicherheit mit ausreichender Reserve bestimmen.
- Aufbau herstellen: Medienverträgliche, dichte und möglichst volumenarme Verbindung montieren.
- Bezugshöhen bestimmen: Referenzebenen erfassen und erforderliche Höhenkorrektur festlegen.
- Temperieren: Referenz, Prüfling und elektrisches Messgerät akklimatisieren.
- Elektrik anschließen: Versorgung, Bürde, Ausgangsmessung und Kommunikation korrekt einstellen.
- Nullzustand prüfen: Druckfreiheit beziehungsweise unteren Referenzpunkt sicherstellen.
- Vorbelasten: Vorgesehene Belastungszyklen ohne Überschreitung der Grenzwerte durchführen.
- Aufwärtsreihe messen: Jeden Punkt ausschließlich von unten anfahren und stabil erfassen.
- Oberen Punkt halten: Nach Prüfverfahren stabilisieren und ohne Zwischenentlastung umkehren.
- Abwärtsreihe messen: Dieselben Punkte ausschließlich von oben anfahren.
- Nullpunktrückkehr erfassen: Endwert mit dem ursprünglichen Nullwert vergleichen.
- Reihen wiederholen: Anzahl entsprechend Kalibrierverfahren und Unsicherheitsziel wählen.
- Getrennt auswerten: Abweichung, Hysterese, Linearität und Wiederholbarkeit bestimmen.
- Dokumentieren: Aufbau, Medium, Temperaturen, Höhen, Zeiten, Korrekturen und Einstellungen festhalten.
Häufige Fehler bei Auf- und Abwärtsreihen
| Fehler | Typische Folge | Bessere Vorgehensweise |
|---|---|---|
| Nur aufwärts kalibrieren | Hysterese bleibt unentdeckt | Dieselben Punkte in beiden Richtungen messen |
| Prüfpunkt überschreiten und zurückregeln | Belastungsrichtung ist nicht mehr eindeutig | Punkt erneut aus der vorgesehenen Richtung anfahren |
| Zwischen den Reihen nullen | Richtungsabhängigkeit wird teilweise entfernt | Nullabgleich nur nach festgelegtem Verfahren durchführen |
| Feste kurze Wartezeit für alle Punkte | Thermische und mechanische Drift wird mitgemessen | Stabilitätskriterium passend zur Zielunsicherheit verwenden |
| Referenz und Prüfling nacheinander ablesen | Druckdrift erscheint als Sensorabweichung | Synchron oder über denselben Zeitraum erfassen |
| Höhenunterschied ignorieren | Systematische Druckabweichung | Bezugsebenen angleichen oder hydrostatisch korrigieren |
| Leckage nur bei hohem Druck prüfen | Richtungsabhängiger Drift bleibt unerkannt | Dichtheit im gesamten Bereich und über ausreichende Zeit bewerten |
| Hysterese als Linearität angeben | Unklare und nicht vergleichbare Spezifikation | Fehleranteile mit definierter Methode getrennt ausweisen |
| Elektrische Messkette nicht einbeziehen | Ausgangsabweichung wird falsch zugeordnet | Versorgung, Bürde und Signalmessung mitkalibrieren |
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Fazit
Eine Auf- und Abwärtskalibrierung macht richtungsabhängige Abweichungen sichtbar, die eine reine Aufwärtsreihe nicht erfassen kann. Hysterese ist die Differenz der Ergebnisse am gleichen Druckpunkt bei unterschiedlicher Belastungsrichtung. Linearität beschreibt dagegen die Abweichung einer Kennlinie von einer definierten Geraden; Wiederholbarkeit bewertet die Streuung unter vergleichbaren Bedingungen.
Für eine belastbare Trennung müssen dieselben Prüfpunkte ohne unerwünschten Richtungswechsel angefahren werden. Vorbelastung, Stabilisierung, Temperatur, Nullpunkt, Höhenkorrektur, Leckage und elektrische Messkette sind über den gesamten Zyklus kontrolliert zu halten.
Die Anzahl der Prüfpunkte und Messreihen richtet sich nach dem verwendeten Kalibrierverfahren und der Zielunsicherheit. Eine saubere Dokumentation von Aufwärtswert, Abwärtswert, Mittelwert, Hysterese und Nullpunktrückkehr ermöglicht sowohl eine nachvollziehbare Konformitätsbewertung als auch eine gezielte Ursachenanalyse.
FAQ: Hysterese bei der Druckkalibrierung
Warum muss ein Drucksensor auf- und abwärts kalibriert werden?
Nur so wird sichtbar, ob der Sensor am gleichen Druckpunkt abhängig von der vorherigen Belastungsrichtung unterschiedliche Werte liefert. Eine reine Aufwärtsreihe kann diese Hysterese nicht bestimmen.
Wie wird die Hysterese berechnet?
Am gleichen Referenzdruck wird der Aufwärtswert vom Abwärtswert abgezogen. Häufig wird der Betrag dieser Differenz in Druckeinheiten, Ausgangseinheiten oder Prozent der Messspanne angegeben.
Ist Hysterese dasselbe wie Linearitätsabweichung?
Nein. Hysterese ist richtungsabhängig. Linearitätsabweichung beschreibt die Abweichung einer Kennlinie von einer definierten Bezugsgeraden. Beide Eigenschaften müssen mit klar angegebener Methode getrennt bewertet werden.
Darf zwischen Auf- und Abwärtsreihe genullt werden?
Normalerweise nicht, weil dadurch die Belastungsgeschichte und ein Teil der zu untersuchenden Abweichung verändert würden. Maßgeblich ist jedoch immer das festgelegte Kalibrierverfahren.
Was passiert, wenn ein Prüfpunkt überschritten wird?
Durch das Zurückregeln wird der Punkt aus der falschen Richtung angefahren. Bei anspruchsvollen Kalibrierungen sollte der Prüfpunkt erneut aus der vorgesehenen Richtung erreicht werden.
Wie lange muss an jedem Druckpunkt gewartet werden?
Es gibt keine für alle Aufbauten geeignete Universalzeit. Die Wartezeit muss ausreichen, bis Referenzdruck und Prüflingssignal das festgelegte Stabilitätskriterium erfüllen.
Warum ist die Höhenkorrektur wichtig?
Bei unterschiedlichen Bezugshöhen wirken Referenz und Prüfling nicht unter exakt demselben Druck. Besonders bei Flüssigkeiten und kleinen Messbereichen kann die hydrostatische Differenz relevant sein.
Wie unterscheiden sich Hysterese und Wiederholbarkeit?
Hysterese vergleicht verschiedene Belastungsrichtungen. Wiederholbarkeit beschreibt die Streuung bei Wiederholung unter möglichst gleichen Bedingungen und gleicher Richtung.
Soll für die Kennlinie der Aufwärts-, Abwärts- oder Mittelwert verwendet werden?
Das hängt von der vorgesehenen Nutzung und Auswertemethode ab. Wird der Mittelwert verwendet, muss die verbleibende Richtungsabhängigkeit weiterhin dokumentiert oder in der Messunsicherheit berücksichtigt werden.
Kann ein Druckcontroller die Hysterese automatisch bestimmen?
Ein Druckcontroller kann definierte Punkte automatisiert auf- und abwärts anfahren. Für die Hystereseberechnung müssen jedoch die Prüflingswerte korrekt erfasst, den Referenzwerten zugeordnet und nach einer festgelegten Methode ausgewertet werden.
Welchen Einfluss hat die Temperatur?
Temperaturdrift von Prüfling, Referenz und Druckmedium kann einen zeitabhängigen Unterschied zwischen den Reihen erzeugen, der wie Hysterese erscheint. Deshalb sind Akklimatisierung und stabile Umgebungsbedingungen wichtig.
Wie wird die Nullpunktrückkehr geprüft?
Der Nullwert nach der vollständigen Abwärtsreihe wird mit dem Nullwert vor der Belastung verglichen. Der Aufbau muss dabei tatsächlich drucklos beziehungsweise am definierten unteren Referenzpunkt sein.