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Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 1
Eignungsprüfungen zur Validierung von Messunsicherheitsmodellen
Dipl.-Ing. Christian Weißmüller, IfEP GmbH
Prof. Dr.-Ing. Holger Frenz, Westfälische Hochschule
277. PTB Seminar
Berechnung der Messunsicherheit –
Empfehlungen für die Praxis
Berlin
12. März 2014
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 2
IfEP GmbH – Institut für Eignungsprüfung
Seit 2000; akkreditiert 2005
Seit 2008; akkreditiert 2009
Seit 2004
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 3
IfEP – Programm
Referenzmaterial Eignungsprüfungen
+1.000 Teilnahmen von 350 Laboratorien aus 40 Ländern
ca. 2.000 Sätze á 5/6 Proben
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 4
Umsetzung im Labor
Messunsicherheit in der mechanisch – technologischen Prüfung
Normativ:
ZfP Zugversuch Härte
In EP:
Bewertet:
Basis: Referenzmaterial Referenzmaterial Schätzung / Berechnung
2009 (Empfehlung)
2006 (informativ)
---
2006 2002 2007
+2015 +2015 +2015
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 6
Messunsicherheit im Prüflabor
Nicht normativ verankert
Geringer Bedarf seitens der Kunden
Abnahmenormen regeln Spezifikationsgrenzen OHNE
Messunsicherheit
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 7
Umsetzung im Labor
EP Ultraschall 2012/13
77 Labore, 18 Länder, 80 %
akkreditiert, 100 % zertifiziert!
63 % erfolgreich (A: 84 % / B: 74 %)
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 8
Wanddickenmessung, ZfP 2007:
Indirekte, eindimensionale Messung mittels Ultraschall:
Umsetzung im Labor
Keine Angaben 16
Geschätzt 39
Berechnet 17
Minimum 0,05 mm
Maximum 10 mm
Median 0,41 mm
Erweiterungsfaktor k 1-5
Aussagesicherheit 1 - 100 %
Große Ergebnisspannen Grundsätzliches Wissen zum Thema noch lückenhaft Es fehlen konkrete Modelle
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 9
Wanddickenmessung, ZfP 2012:
Indirekte, eindimensionale Messung mittels Ultraschall:
Umsetzung im Labor
Keine Angaben 5
Geschätzt 38
Berechnet 33
Minimum 0,01 mm
Maximum 1,7 mm
Median 0,1 mm
Erweiterungsfaktor k 0,1-3 (2)*
Aussagesicherheit 0,5 - 100 % (95%)*
* Median
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 10
Wanddickenmessung, ZfP 2012:
Indirekte, eindimensionale Messung mittels Ultraschall:
Umsetzung im Labor
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
0,6523
6
30
3
32
2
39
7
19
1
30
9
31
0
32
1
43
0
31
6
32
4
40
8
76
62
70
32
8
19
30
5
39
0
42
6
46
26
1
27
2
32
0
30
6
12
8
30
4
59
30
0
31
1
31
2
32
7
33
9
38
6
39
6
39
8
40
9
33
0
33
2
31
5
47
11
31
56
31
9
61
11
6
24
3
26
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32
3
41
3
29
4
32
5
41
0
44
32
6
34
1
33
1
17
1
40
6
30
2
31
3
31
7
29
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27
48
30
1
31
4
30
8
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31
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m
Labor-Nr. / Laboratory Code
Lab 96: 1,30 mm; Lab 266: 1,52 mm; Lab 307: 1,00 mm; Lab 318: 1,71 mm
Institut für Eignungsprüfung
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HRC
Grenzabweichung (GA):
• Berechnet für alle drei Laststufen
• Kriterium nach DIN EN ISO 6508-2:
Wiederholpräzision (WP):
• Berechnet für alle drei Laststufen
• Kriterium: oder
• Besser darzustellen:
• [HRC] stellt ein Maß für die Abweichung eines
Laboratoriums von der zulässigen Wiederholpräzision dar.
HRC51XHGA CRM ,
0HRC80WP0H100020WP , ; )](,[
)H(,WP 100020HRC,WP 80
Institut für Eignungsprüfung
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HRC 2009: Auswertung
-4,0
-3,0
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
59
45
40
55
238
157
54
163
47
156
100
273
185
236
586
71
36
33
67
175
166
307
302
53
179
243
143 3
51
172
56
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164
145
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52
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38
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304
17
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162
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RC
Labor-Nr. / Laboratory Code
Grenzabweichung / Permissible error = 1,5 HRC
Grenzabweichung / Permissible error = - 1,5 HRC
Lab 5: 7,6 HRC; Lab 44: 7,5 HRC; Lab 57: 15,9 HRC
25 HRC / 82 %
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 14
HRC 2009: Auswertung
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,58
17
62
47
35
179
72
302
36
43
166
157
243
46
63
307
290
94
33
41
32
145
162
37
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42
48
30
100
261
52
15
31 3
172
143
586
39
54
156
140
49
38 5
273
275
29b
284
163
25
164
287
34
175
58
60
282
299
206
56
71
53
50
304
55
57
185
202
51
45
236
59
40
67
238
44
in
HR
C
Labor-Nr. / Laboratory Code
= (Wiederholpräzision - zulässiger Wiederholpräzision) 0
= (Repeatability - permissible repeatability) 0
Lab 44: 77,7 HRC
25 HRC / 83 %
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 15
HRC 2009: Auswertung
-3,0
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
34
236
304
58
59
238
55
40
179
202
100
45
36
163
307
586
52
46
243
47
32
273
54
72
67
38
172 8
143 3
51
53
302
164
261
35
71
287
94
299
29b
42
37
49
33
162
17
39
185
63
145
50
29a
56
43
175
15
206
166
44
48
156
275
41
30
60
290
25
140
157
62
31 5
282
284
57
Ab
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hin
e /
Err
or
of
the
te
sti
ng
ma
ch
ine
in H
RC
Labor-Nr. / Laboratory Code
Grenzabweichung / Permissible error = 1,5 HRC
Grenzabweichung / Permissible error = - 1,5 HRC
Lab 57: 8,5 HRC
Lab 34: -10,5 HRC; Lab 236: -4,3 HRC; Lab 304: -3,4 HRC
45 HRC / 89 %
Institut für Eignungsprüfung
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HRC 2009: Auswertung
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,58
164
60
282
29a
273
54
94
162
43
166
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185
179
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143
47
17
145
51
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48
140
25
32
163
172
39
302 3
63
157
62
36
55
52
307
261
37
42
49
50
287
35
299
175
275
15
30
31
586
46
243
53
206
290
38
44
238
34
33
58 5
284
202
41
71
156
59
40
56
57
67
236
304
in
HR
C
Labor-Nr. / Laboratory Code
= (Wiederholpräzision - zulässiger Wiederholpräzision) 0
= (Repeatability - permissible repeatability) 0
45 HRC / 88 %
Institut für Eignungsprüfung
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Härteprüfung nach Rockwell / Brinell / Vickers; ISO 650X
Berechnung der Messunsicherheit seit 2006 normativ
EP Rockwell 2008 bewertet drei Parameter:
1. Grenzabweichung E
2. Wiederholpräzision r
3. Messunsicherheit Methode M1 nach DIN EN ISO 6508-1
Umsetzung im Labor
0,20
0,70
1,20
1,70
2,20
2,70
3,20
3,70
51
35
41
52
157
48
100
143
47
56
59
45
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162
163
46
17
53
15
32
39
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25
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179
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54
71
Labor Nr. / Laboratory Code
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en
t u
ncert
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RC
Laborangabe Berechnet nach M1 ISO 6508-1
Angabe in %
Keine Einheiten /
keine Angaben
Lab 52: 11,6 HRC;
kleinster MS: 20 HRC
OG
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2
ms
2
X
2
H
2
CRM
2
E uuuuu2U *
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 19
Umsetzung im Labor
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
72
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31
1
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7
31
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26
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3
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2 3
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13
3
15
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25
3
25
4
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27
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29
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en
t u
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in %
Labor-Nr. / Laboratory Code
Lab. 165: 4,7 MPa, Lab. 274: 1,9 MPa
Zugfestigkeit Rm, Schätzungen der Teilnehmer
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 20
Umsetzung im Labor
1,0%
1,2%
1,4%
1,6%
1,8%
2,0%
2,2%
2,4%
2,6%
2,8%
3,0%
213
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25
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210
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40
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166
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57
276
248
274
133
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142
232
72
148
30
156
160
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284
75
115
238
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212
227 8 3
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en
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Rm
in %
Labor-Nr. / Laboratory Code
Zugfestigkeit Rm, Berechnet durch IfEP nach CWA 15261
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 21
Umsetzung im Labor
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
227
166
276
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142
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212
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232
253
254 3
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213
238
244
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178
115
207
Messu
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Rp
0,2
Measu
rem
en
t u
ncert
ain
ty R
p0,2
in %
Labor-Nr. / Laboratory Code
Lab. 165: 3,5 MPa, Lab. 274: 3,0 MPa
Dehngrenze Rp0,2, Schätzungen der Teilnehmer
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 22
Umsetzung im Labor
1,0%
1,2%
1,4%
1,6%
1,8%
2,0%
2,2%
2,4%
2,6%
2,8%
3,0%
213
314
178
212
210
207
260
148
164a
127
165
66
247
64
254
57
31
20
62
232
156
204
238
266a
166
274
115
30
244
164b
138b
266b
160
72
29
133
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75 8
142
110
311
221
253
189
227
276
76
248
236
138c 3
68
80b
261
158
187
138a
246
242
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t u
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ert
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ty f
or
pa
ram
ete
r R
p0
,2
in %
Labor-Nr. / Laboratory Code
Dehngrenze RP0,2, Berechnet durch IfEP
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 23
Zusammenfassung
Je nach Arbeitsgebiet sind die Kenntnisse zum Thema Messunsicherheit noch lückenhaft.
Teilnehmer in IfEP Eignungsprüfungen erhalten eine Übersicht von zurzeit gültigen Modellen zur Messunsicherheitsberechnung.
Auch zukünftig wird das Thema besondere Relevanz in den Eignungsprüfungen haben.
Institut für Eignungsprüfung
www.IfEP.eu 24
IfEP GmbH
Daimlerstraße 8
45770 Marl
Germany
Tel. +49 700/4337 22 55
the international database for
certified reference materials