⚖️ Kalibrierung und Eichung von Waagen

Metrologie PN-EN 45501

Übersicht

Die Kalibrierung (Eichung) nichtselbsttätiger Waagen ist das grundlegende metrologische Verfahren zur Sicherstellung der Rückführbarkeit von Wägeergebnissen im Labor. Die Norm PN-EN 45501 legt die zulässigen Fehlergrenzen von Waagen in den einzelnen Genauigkeitsklassen fest (I — Feinwaage, II — Präzisionswaage, III — Handelswaage, IIII — Grobwaage), und die OIML-Empfehlung R 76 definiert die konstruktiven und metrologischen Anforderungen an nichtselbsttätige Waagen.

Die Kalibrierung umfasst die Bestimmung der Anzeigeabweichungen an ausgewählten Punkten des Wägebereichs unter Verwendung von Massenormalen der entsprechenden Klasse (E1, E2, F1, F2 nach OIML R 111), die Bewertung der Wiederholbarkeit, den Exzentrizitätstest (Eckenlastprüfung) sowie die Bestimmung der Mindesteinwaage mit definierter Messunsicherheit. Das Verfahren wird unter Umgebungsbedingungen durchgeführt, die den normalen Betriebsbedingungen der Waage entsprechen.

Jedes akkreditierte Prüf- und Kalibrierlabor ist zur regelmäßigen Kalibrierung der Waagen verpflichtet — dies ist eine Anforderung der Norm ISO/IEC 17025. Der Kalibrierschein enthält die Messergebnisse mit erweiterter Messunsicherheit, wodurch der Anwender die Eignung der Waage für die beabsichtigten Messungen beurteilen kann.

In Polen werden Kalibrierdienstleistungen u.a. von durch PCA (Polnisches Akkreditierungszentrum) akkreditierten Laboratorien angeboten, darunter das RADWAG-Labor (AP 069), Matbor, TOPS und andere. Die Kalibrierung wird sowohl im Labor als auch beim Kunden vor Ort (in situ) durchgeführt.

ZWEI DOKUMENTE IN EINEM FELD UND NULL WEGEN DES NENNERS (23.09.2026). Der Schlüssel des Reiters „Laboratorien" hatte bis heute die Form „PN-EN 45501 / OIML R 76" — zwei Bezugsdokumente, mit einem einzigen Schrägstrich zusammengeklebt, in einer Zeichenfolge, die mit dem Eintrag im Akkreditierungsumfang verglichen wird. Eine solche Zeichenfolge kann nichts treffen, weil kein Laboratorium zwei Normen in einer Zeile in dieser Reihenfolge und mit diesem Trennzeichen schreibt. Das Feld enthält jetzt ein Dokument (PN-EN 45501), und die vollständige Bezeichnung beider bleibt in der Normbeschreibung. Die Korrektur ändert die Zahl jedoch nicht und sollte sie auch nicht ändern. Messung (23.09, Kopie der Umfänge, Abgleich über den Anfang des Wertes des Feldes norm_bases): „PN-EN 45501" 0 Positionen bei 0 Laboratorien, „OIML R 76" ebenfalls 0 — wobei die Zeichenfolge „45501" im gesamten Datenbestand KEIN EINZIGES MAL vorkommt; die einzigen Einträge mit OIML sind R 137 bei einem Laboratorium (AB 041, 11 Positionen). DIE URSACHE LIEGT TIEFER ALS DER SCHLÜSSEL: Der Datenbestand, auf dem der Reiter beruht, enthält 1281 polnische PRÜFLABORATORIEN (AB) und KEIN EINZIGES KALIBRIERLABORATORIUM (AP) — direkt geprüft, Laboratorien mit einer Nummer, die mit „AP" beginnt, gibt es null. Die Kalibrierung von Waagen ist das Gebiet der AP-Laboratorien, daher wird keine Korrektur des Schlüssels hier auch nur ein einziges Laboratorium anzeigen; es fehlt nicht der Abgleich, sondern der Nenner. Aus demselben Grund stehen in dieser Wissensdatenbank auch die Einträge zur Kalibrierung von Pipetten (PN-EN ISO 8655) und zur Ausrüstung bei Prüfungen von Gesteinskörnungen (PN-EN 932-5) auf null; der Eintrag zu PN-EN 14181 ergibt dagegen 59 Positionen bei 17 Laboratorien, weil er eine Emissionsprüfung betrifft, die von Prüflaboratorien durchgeführt wird, und keine Kalibrierung. DAS IST DIE DRITTE ART VON NULL, neben der Null aus der Schreibweise des Eintrags (mit dem Schlüssel behebbar) und der Null aus der Konvention eines Fachkreises (nicht behebbar, wie bei den Arzneibuchmonographien): DIE NULL WEGEN DES DATENBESTANDS, in dem das untersuchte Gebiet überhaupt nicht vorkommt.

Prinzip der Methode

Die Kalibrierung der Waage basiert auf dem Vergleich der Waagenanzeige mit den konventionellen Massewerten der Referenznormale unter definierten Umgebungsbedingungen. Die Anzeigeabweichung E = I − m_ref wird bestimmt (wobei I — Waagenanzeige, m_ref — konventionelle Masse des Normals) an mindestens 5 Punkten des Wägebereichs. Die Wiederholbarkeit wird als Standardabweichung einer Serie von mindestens 10 Wägungen desselben Normals bewertet. Die Exzentrizität wird durch Platzierung des Normals an verschiedenen Positionen der Waagschale geprüft. Die Mindesteinwaage wird auf Grundlage der Wiederholbarkeit und der geforderten Messunsicherheit bestimmt (üblicherweise U ≤ 1% der Einwaage).

Anwendungen

• Kalibrierung analytischer Waagen (d = 0,01–0,1 mg) in chemischen Laboratorien
• Kalibrierung von Präzisionswaagen (d = 1–10 mg) in der pharmazeutischen Produktion
• Eichung von Handelswaagen gemäß MID-Richtlinie 2014/31/EU
• Bestimmung der Mindesteinwaage für Apothekenrezepturen
• Nachweis der Rückführbarkeit gemäß ISO/IEC 17025
• Kontrolle von Waagen in GLP/GMP-Laboratorien

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 45501:2015-03 / OIML R 76-1:2006

Titel (PL)

Zagadnienia metrologiczne wag nieautomatycznych / Wagi nieautomatyczne

Title (EN)

Metrological aspects of non-automatic weighing instruments / Non-automatic weighing instruments

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Akklimatisierung

   Massenormale und Waage mindestens 12 h im Kalibrierraum akklimatisieren. Umgebungsbedingungen (T, RH, Druck) protokollieren.

   ⏱ Zeit: ≥ 12 h • 🌡 Temperatur: 18–25°C

2. Sichtprüfung der Waage

   Sauberkeit der Waagschale, Nivellierung (Libelle), keine mechanischen Beschädigungen prüfen. Waage mind. 30 min vor den Messungen einschalten.

   ⏱ Zeit: 30 min

3. Interne Justierung

   Interne Justierung (Kalibrierung) der Waage gemäß Herstelleranleitung durchführen. Für Waagen ohne interne Justierung — externe Justierung mit Normal.

4. Wiederholbarkeitstest

   Mind. 10 aufeinanderfolgende Wägungen desselben Normals (~50% Max) durchführen. Standardabweichung berechnen. Bei ~100% Max wiederholen.

   ⏱ Zeit: 15–20 min

5. Exzentrizitätstest

   Normal (~1/3 Max) nacheinander in der Mitte und an 4 Ecken der Waagschale platzieren. Anzeigen für jede Position protokollieren.

   ⏱ Zeit: 10 min

6. Bestimmung der Anzeigeabweichungen

   Waage mit Normalen an mind. 5 Punkten des Bereichs belasten (z.B. 10%, 25%, 50%, 75%, 100% Max). Für jeden Punkt die Anzeige protokollieren und den Fehler E berechnen.

   ⏱ Zeit: 20–30 min

7. Messung im Bereich nahe Null

   Stabilität der Anzeigen bei kleinen Lasten untersuchen — Mindesteinwaage auf Grundlage der Wiederholbarkeit und der geforderten Messunsicherheit bestimmen.

8. Berechnung der Messunsicherheit

   Unsicherheitsbudget erstellen unter Berücksichtigung von: Wiederholbarkeit, Auflösung, Fehler der Massenormale, Umgebungsbedingungen (Luftauftrieb), Exzentrizität.

9. Konformitätsbewertung

   Ergebnisse mit den Anforderungen des Anwenders vergleichen (MPE, Mindesteinwaage). Entscheidungsregel gemäß ILAC-G8:09/2019 anwenden.

10. Dokumentation

    Kalibrierschein erstellen mit: Ergebnissen, Messunsicherheiten, Umgebungsbedingungen, Identifikation der Normale, Datum der nächsten Kalibrierung.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Massenormale ausschließlich mit Pinzette oder Handschuhen anfassen — Handschweiß verändert die Masse
• Schwingungsfreier Tisch — nicht anlehnen, keine Vibrationen während der Messungen verursachen
• Zugluft und Temperaturänderungen im Raum vermeiden (geschlossene Fenster und Türen)

Häufige Fragen