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Messergebnisse

Messergebnisse erfassen die tatsächlichen Kalibrierdaten eines Prüf- oder Messmittels. Sie werden innerhalb einer Kalibrierung dokumentiert und gegen Spezifikationen bewertet.

Übersicht

Die Messergebnisse sind in der Kalibrierungs-Detailansicht (/v2/calibration/[id]) über den Tab Ergebnisse zugänglich. Jedes Ergebnis ist über den CTAG (Kalibrierungs-Tag) mit der zugehörigen Kalibrierung verknüpft.

Ergebnistabelle

Die Ergebnisse werden in einer Tabelle dargestellt. Standardmäßig sind diese Spalten eingeblendet:

Spalte Beschreibung
Zeile Laufende Nummer des Messpunkts
Beschreibung Bezeichnung des Prüfschritts
Sollwert Vorgabewert des Messpunkts
Istwert Der erfasste Messwert
Erweiterte Messunsicherheit Messunsicherheit U des Messpunkts
Bewertung Bestanden / Nicht bestanden

Rohdaten und Herkunft einer Messzeile

Vor jeder Zeile sitzt ein Aufklapper. Er zeigt drei Blöcke:

  • Rohdaten dieser Zeile — jedes Feld der Zeile, in dem etwas steht, unabhängig davon, welche Spalten gerade eingeblendet sind. Das ist der Block zum Kontrollieren eines Imports: Was hier nicht auftaucht, ist leer. Ohne ihn ließ sich „das Feld ist leer" nicht von „die Spalte wird nicht angezeigt" unterscheiden, und man musste raten, welche der rund 250 Spalten man einblenden muss, um das zu prüfen.
  • Verknüpfung und Zeitstempel — die Schlüssel, über die die Zeile hängt (Kalibrierung, Gerät, bei importierten Zeilen die MET/TEAM-UIDs von CallSheet, CallSheetResult und Point samt Instanz), dazu die Zeitstempel der Quelle und die von calServer. Weicht eine importierte Zeile von dem ab, was in MET/TEAM steht, findet man sie über die UIDs dort wieder.
  • Normalisierte Messwertzeile — die Basiswerte, also dieselben Größen ohne SI-Vorsatz auf die Basiseinheit umgerechnet (nützlich, wenn Zeilen mit mV und kV nebeneinander stehen), und die Herkunft: ob die Zeile aus dem Prüfablauf, aus manueller Eingabe oder aus einem MET/TEAM-Import stammt, wann sie erfasst wurde, zu welchem Prüfschritt sie gehört und mit welcher Engine-Version gerechnet wurde.

Steht im dritten Block „Für diese Zeile liegt keine normalisierte Messwertzeile vor", ist die Zeile älter als diese Aufzeichnung. Der Messwert selbst ist davon nicht betroffen, und die Rohdaten darüber sind vollständig. Nachgetragen wird die Aufzeichnung beim nächsten Neustart des API-Containers; wer nicht warten will, stößt sie von Hand an:

docker exec calserver-api-v2 php artisan measurements:backfill

Eine Zeile ganz ohne belegten Messwert ist übrigens kein Fehler: MET/CAL führt auch Kopf- und Textzeilen als Messpunkte mit.

Weitere Messfelder

Ein Messpunkt hat rund 250 Felder — der volle Metrologie-Umfang aus MET/CAL bzw. MET/TEAM. Es gibt zwei Wege, sie ins Raster zu holen:

  • Für alle, als Vorgabe der Installation: in der Feldverwaltung unter dem Objekt Messung. Dort werden Felder ein- und ausgeblendet, umbenannt und sortiert. Das gilt dann für jeden Benutzer und jede Kalibrierung.
  • Nur für sich, an der Tabelle selbst: der Knopf Spalten über der Ergebnistabelle öffnet eine Liste aller Messfelder mit Suchfeld. Die Auswahl gilt für den angemeldeten Benutzer und bleibt erhalten; Zurücksetzen stellt die Vorgabe der Feldverwaltung wieder her.

Der zweite Weg ist für die gelegentliche Frage an einen einzelnen Schein gedacht („was war hier die Toleranzausnutzung?"). Er ändert die Vorgabe des Mandanten nicht.

Zugeschaltete Spalten beim Bearbeiten

Beschriftet werden zusätzlich eingeblendete Spalten auch im Bearbeiten-Modus, dort aber ohne Eingabefeld. Beschreibbar ist nur, was die Feldverwaltung als bearbeitbar führt — ein Eingabefeld an einer anderen Spalte würde den getippten Wert beim Speichern stillschweigend verwerfen.

Die wichtigsten Felder:

Feld Bedeutung
Untere Grenze / Obere Grenze Fehlergrenzen, gerechnet als Sollwert ± Toleranz, in den Anzeigestellen des Schritts (Auflösung, sonst mindestens drei Stellen) zum Sollwert hin gerundet; 0 ist eine gültige Grenze
Toleranz + / Toleranz - Zulässige Abweichung nach oben und unten
Toleranzbezug Nominal (der Sollwert ist die Referenz) oder UUT Indicated (die Anzeige des Prüflings gibt vor)
Toleranzausnutzung Anteil der ausgeschöpften Toleranz in Prozent
Messabweichung Differenz zwischen der Anzeige des Prüflings und dem Referenzwert
Anzeige des Prüflings / Referenzwert (Normal) Die beiden Werte, aus denen die Messabweichung entsteht
Standardmessunsicherheit / Erweiterungsfaktor k Messunsicherheit u vor der Erweiterung und der Faktor dorthin
Guard Band untere/obere Grenze Entscheidungsgrenzen, um die Messunsicherheit nach innen gerückt
Guard-Band-Methode Entscheidungsregel hinter der Konformitätsaussage, z. B. ILAC-G8 w=U
Messbereich / Auflösung des Prüflings Bezugsgrößen für Toleranzterme mit „/" und „D"
FSC (Funktionscode) MET/CAL Function Select Code des Prüfschritts
Akkreditiert Liegt der Messpunkt im Akkreditierungsumfang? Schreibt die Erfassung aus der Anlage in den Qualitätsvorgaben, siehe Akkreditierungsumfang

Jede Messgröße steht als Tripel aus Wert, Vorsatz und Einheit — der Vorsatz ist der SI-Vorsatz (m, k, µ; Groß- und Kleinschreibung ist bedeutungstragend), die Einheit steht ohne Vorsatz daneben (V, A, Z für Ohm). Im Grid heißen die beiden Begleiter wie ihr Feld, mit dem Zusatz in Klammern: „Sollwert (Vorsatz)", „Sollwert (Einheit)".

Zwei Objekte, dieselben Felder

Die Feldverwaltung führt Messung (Maske zum Ansehen und Bearbeiten) und Messung (Grid) (Spalten der Ergebnistabelle) getrennt. Die Feldnamen sind in beiden gleich, die Sichtbarkeit lässt sich unabhängig einstellen.

Ergebnisse erfassen

Einzelne Ergebnisse

  1. Öffnen Sie die Kalibrierungs-Detailansicht
  2. Wechseln Sie zum Tab Ergebnisse
  3. Klicken Sie auf + Ergebnis hinzufügen
  4. Geben Sie den Messpunkt und den gemessenen Wert ein
  5. Die Bewertung erfolgt automatisch gegen die hinterlegten Spezifikationen

Massenbearbeitung

Für die effiziente Erfassung mehrerer Messpunkte steht eine Massenbearbeitungsfunktion zur Verfügung:

  1. Klicken Sie auf Massenbearbeitung
  2. Alle Messpunkte werden in einer editierbaren Tabelle angezeigt
  3. Navigieren Sie mit der Tab-Taste zwischen den Eingabefeldern
  4. Geben Sie die Istwerte direkt in die Tabelle ein
  5. Klicken Sie auf Alle speichern, um sämtliche Eingaben zu übernehmen

Prüfschritte als Vorlage

Wenn der Kalibrierung eine Prozedur zugewiesen wurde, werden die Prüfschritte automatisch als Messpunkte vorausgefüllt. Sie müssen nur noch die Istwerte eintragen.

Automatische Bewertung

Die Bewertung der Messergebnisse erfolgt automatisch auf Basis der hinterlegten Spezifikationen:

  • Bestanden — Der Istwert liegt innerhalb der definierten Toleranzen
  • Nicht bestanden — Der Istwert überschreitet die Toleranzgrenzen
Beispiel:
  Sollwert:  10,000 V
  Toleranz:  ±0,003 V (= 9,997 V bis 10,003 V)
  Istwert:   10,002 V → Bestanden ✓
  Istwert:   10,005 V → Nicht bestanden ✗

Gesamtbewertung

Das Gesamtergebnis der Kalibrierung (Feld C2316) ergibt sich aus der Kombination aller Einzelbewertungen. Ist mindestens ein Messpunkt nicht bestanden, gilt die gesamte Kalibrierung als nicht bestanden.

Messunsicherheit nach GUM

Hängt an der Kalibrierung ein Normal, dessen freigegebene Spezifikation den Messpunkt abdeckt (etwa aus einer importierten MET/CAL-ACC-Datei), rechnet calServer die Messunsicherheit beim Erfassen selbst, als Budget nach GUM:

Beitrag Rechnung
U1, Normal Genauigkeit A aus der Spezifikationszeile geteilt durch ihr Vertrauensniveau (Sigma, Vorgabe 2)
S1, Wiederholbarkeit Standardabweichung der Ablesungen geteilt durch √N (nur bei repeat N), mit N − 1 Freiheitsgraden
S2, Auflösung Auflösung des Prüflings / 2 / √3
U3 … U10 weitere Beiträge: aus der Spezifikation des Normals (etwa Homogenität eines Bades), aus dem Unsicherheitsmodell des Labors, aus dem Plan (contrib), die Umkehrspanne
u √(U1² + S1² + S2² + U3² + … + U10²)
U k · u

Kommen mehr als acht weitere Beiträge zusammen, teilen sich die übrigen U10 (dort steht die Wurzel ihrer Quadratsumme); jeder bleibt einzeln im Budget, keiner fällt weg.

Erweiterungsfaktor k. Nennt der Plan k an der Gruppe, gilt genau dieses. Sonst bestimmt calServer k ab Werk aus den effektiven Freiheitsgraden (Welch-Satterthwaite, GUM Anhang G) für eine Überdeckungswahrscheinlichkeit von etwa 95 %. Ohne Wiederholungen ist k = 2; misst du viermal und überwiegt die Streuung, wird k größer (bei etwa zehn effektiven Freiheitsgraden 2,32). Endliche Freiheitsgrade tragen die Wiederholbarkeit (N − 1) und ein Beitrag aus dem Unsicherheitsmodell, der welche nennt; alle übrigen Beiträge gelten als sicher bekannt. Unter Administration › Grundeinstellungen › Regeln › Messunsicherheit stellst du stattdessen k = 2 fest ein, wie MET/CAL. Die effektiven Freiheitsgrade stehen in der Messzeile.

Die Zeile der Spezifikation wird über Einheit, Sollwert (im Bereich) und Frequenz (Modifier im MOD1-Band) gefunden. Die Einzelbeiträge stehen in den Messfeldern (Systemgenauigkeit, U1, S1, S2, Standardmessunsicherheit, Freiheitsgrade), die Methode in „Unsicherheitsmethode“: GUM, GUM, CMC, GUM, Ersatz Normal, Vorgabe oder keine. Liegt U unter der kleinsten angebbaren Messunsicherheit (CMC) aus den Qualitätsvorgaben, wird die CMC ausgewiesen und die Methode sagt das. Das Genauigkeitsverhältnis (TAR) rechnet mit der Genauigkeit des Normals.

Nennt der Prüfplan Rollen (etwa source cal für den Kalibrator), ordnest du im Vorlauf der Prüfung jeder Rolle eines der gewählten Normale zu. Ein Punkt nimmt dann die Spezifikation des Normals seiner Rolle, auch wenn ein anderes Normal der Kalibrierung ihn ebenfalls abdecken würde. Deckt das Normal der Rolle den Punkt nicht ab, springt kein anderes Normal ein. Welches Normal und welche Spezifikationszeile den Wert geliefert haben, hält calServer je Punkt fest.

Hängen mehrere Normale an der Kalibrierung, bietet der Prüfassistent am Messpunkt die Auswahl „Normal für diesen Punkt“. Leer bleibt es bei der Rolle bzw. dem einen passenden Normal; eine Wahl gilt nur für diesen Punkt und geht der Rolle vor. Unter dem Ergebnis klappst du das Unsicherheitsbudget auf: Methode, k und woher es kommt, Freiheitsgrade, u, U, CMC, Modell, eine Zeile je Beitrag mit Herkunft, Verteilung, Standardunsicherheit und Freiheitsgraden (ν, ∞ für einen sicher bekannten Wert), und das Normal, aus dem U1 stammt.

Eine am Prüfschritt fest eingetragene Unsicherheit gewinnt immer (Methode Vorgabe).

Wenn keine Spezifikation passt

Bekommt ein Punkt kein U1, rechnet calServer nicht still weiter. Die Methode heißt dann keine, und der Punkt nennt den Grund: kein Normal an der Kalibrierung, mehrere Normale ohne Rolle, keine freigegebene Spezifikation, keine passende Zeile (mit Normal, Option und Sollwert), mehrere gleich gute Zeilen, eine unlesbare Toleranz oder ein Punkt ohne Messfunktion. Der Prüfassistent zeigt den Grund am Punkt, der Vorlauf schon vor der Messung.

Hat der Punkt ein Urteil, ist das eine Konformitätsaussage ohne Messunsicherheit: Die Entscheidungsregel muss die Messunsicherheit berücksichtigen (ISO/IEC 17025, 7.8.6.1). Die Abschlussprüfung meldet das unter Vollständigkeit und hält die Freigabe ab Werk an. Ergänze Spezifikation oder Normal, oder hinterlege im Unsicherheitsmodell einen Ersatz für das Normal, und rechne dann nach, ohne neu zu messen. Für Werkskalibrierungen ohne Unsicherheitsangabe machst du den Befund unter Regeln › Messunsicherheit zum Hinweis.

Nachrechnen ohne neue Messung

In der Abschlussprüfung (Reiter Freigabe) steht beim Befund „Konformitätsaussage ohne Messunsicherheit“ oder „Messunsicherheit mit Ersatz für das Normal“ der Knopf Messunsicherheit neu berechnen. Er rechnet genau diese Punkte aus ihren gespeicherten Ablesungen neu: U1 aus der jetzt passenden Spezifikation, die Beiträge des Modells im aktuellen Stand, k, Freiheitsgrade und Urteil. Gemessen wird nichts, die Ablesungen bleiben, wie sie sind.

  • Nur vor der Freigabe. Steht der Schein zur Freigabe oder ist er freigegeben, ist der Knopf gesperrt und nennt den Grund; erst den Vorgang zurückziehen oder ablehnen.
  • Nicht, solange die Kalibrierung an einem Messplatz ausgecheckt ist: dort entstehen die Werte gerade.
  • Ein Punkt mit Budget aus einem Normal bleibt, wie er erfasst wurde, auch wenn Spezifikation oder Modell sich seitdem geändert haben.
  • Ein am Punkt gewähltes Normal bleibt gewählt. Wer erfasst hat und wann, bleibt stehen.
  • Jede Änderung steht im Änderungsprotokoll der Kalibrierung, je Punkt mit Methode, U, k und Urteil vorher und nachher.

Danach meldet calServer, wie viele Punkte ihr U jetzt aus der Spezifikation eines Normals oder aus einem Ersatz haben und wie viele weiterhin keins; die Abschlussprüfung lädt neu. Das Recht dafür ist dasselbe wie für das Bearbeiten der Messwerte.

Unsicherheitsmodelle

Unter Administration › Stammdaten & Struktur › Unsicherheitsmodelle hinterlegst du Beiträge, die nicht am Normal hängen, sondern am Labor: Thermospannungen, Temperatureinfluss, Ankopplung. Ein Modell gilt für das ganze Labor oder einen Prüflingstyp und für eine Einheit, wahlweise nur für eine Messfunktion und einen Bereich. Die Beiträge schreibst du wie eine Toleranz:

Schreibweise Bedeutung
0.0005% vom Sollwert
0.01/ vom Bereich des Prüflings (ohne Bereich vom Sollwert)
2U absolut im Vorsatz des Modells (mit Vorsatz µ also 2 µV)
1D Ziffern der Auflösung des Prüflings

Mehrere Terme durch Leerzeichen werden addiert. Je Beitrag wählst du die Verteilung: Rechteck, Dreieck, U-förmig oder Normal mit k = 2. Höchstens acht Beiträge je Modell.

Wahlweise nennt ein Beitrag seine Freiheitsgrade ν: wie sicher der Wert selbst bekannt ist (GUM G.4.2). Leer heißt sicher bekannt (ν = ∞), wie bisher. Als Faustregel gilt ν ≈ ½ · (Δu/u)⁻²: auf etwa 10 % bekannt ergibt 50, auf 25 % ergibt 8, auf 50 % ergibt 2. Ein endliches ν senkt die effektiven Freiheitsgrade und kann k über 2 heben, wenn der Beitrag das Budget prägt.

Ein Modell kann außerdem einen Ersatz für das Normal tragen, mit Vertrauensniveau wie eine Spezifikation. Er rechnet nur, wenn kein Normal den Punkt abdeckt, und die Methode sagt das (GUM, Ersatz Normal); die Abschlussprüfung nennt solche Punkte als Hinweis. Die CMC ist nie ein Ersatz.

An jedem Punkt gilt das genaueste passende Modell: Prüflingstyp vor Labor, mit Bereich vor ohne, mit Funktion vor ohne. Passen zwei gleich genau, gilt keins, und der Punkt sagt es. Jede Änderung zählt den Stand des Modells hoch und steht im Änderungsprotokoll; erfasste Punkte behalten ihre Werte, den Modellnamen und den Stand, mit dem sie gerechnet wurden. Nur Punkte ohne U oder mit Ersatz lassen sich ausdrücklich nachrechnen.

Abdeckung im Vorlauf

Nach der Wahl der Normale zeigt der Vorlauf, wie viele Messpunkte eine Messunsicherheit bekämen (aus der Spezifikation, mit Ersatz, als Vorgabe) und welche nicht, mit Grund. Das blockiert nichts: Du kannst ein anderes Normal wählen, bevor du misst.

Auf dem Kalibrierschein

Der Schein nennt k je Punkt. Der Vorgabetext zur Messunsicherheit folgt dem k, mit dem gerechnet wurde; bei k = 2 überall bleibt er wie bisher. Der DCC trägt k und Überdeckungswahrscheinlichkeit je Wert.

Ergebnisse bearbeiten

Bereits erfasste Ergebnisse können nachträglich korrigiert werden:

  1. Klicken Sie auf das Bearbeitungssymbol neben dem Ergebnis
  2. Ändern Sie den Istwert
  3. Die Bewertung wird automatisch aktualisiert
  4. Speichern Sie die Änderung

Ergebnisse löschen

Einzelne Ergebnisse oder alle Ergebnisse einer Kalibrierung können über das Aktionsmenü gelöscht werden.

Nachvollziehbarkeit

In regulierten Umgebungen sollten Messergebnisse nicht gelöscht, sondern die Kalibrierung als „ungültig" markiert und eine neue Kalibrierung durchgeführt werden. So bleibt die vollständige Dokumentation erhalten.