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Konformität und Audits

Schallpegelmesser kalibrieren: Vor-Ort-Prüfung, Laborprüfung und Klasse 1 oder Klasse 2

11 Min. Lesezeit Veröffentlicht

Ein Schallpegelmesser wird auf zwei Arten kalibriert: mit einer Vor-Ort-Prüfung mit dem Schallkalibrator vor und nach jeder Messreihe und mit einer periodischen Laborprüfung nach IEC 61672-3 in einem Intervall von meist ein oder zwei Jahren. Die Vor-Ort-Prüfung bestätigt die Empfindlichkeit bei einer Frequenz und einem Pegel, die Laborprüfung erfasst zusätzlich die Frequenzbewertungen, die Pegellinearität und das übrige Verhalten des Messgeräts.

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Was gehört zur Kalibrierung eines Schallpegelmessers?

Zwei Tätigkeiten laufen unter dem Wort Kalibrierung. Die erste ist die Prüfung, die Sie selbst vor Ort vornehmen. Ein Schallkalibrator legt einen bekannten Ton an das Mikrofon, und Sie vergleichen die Anzeige damit vor der Messung und noch einmal am Ende. Die zweite ist eine periodische Prüfung in einem Labor, die einen festen Satz von Prüfungen gegen die Spezifikation des Geräts durchführt und einen Bericht ausstellt. Das Technical Manual der OSHA nennt das Kalibrierung vor und nach dem Einsatz und periodische Werkskalibrierung. IEC 61672-3 nennt die Laborarbeit periodische Prüfung.

Keine ersetzt die andere. Die Vor-Ort-Prüfung zeigt, dass Gerät und Mikrofon an diesem Tag stabil blieben, bei einer Frequenz und einem Pegel. Über das Verhalten bei anderen Frequenzen oder Pegeln sagt sie wenig aus. Der Leitfaden L108 der britischen Arbeitsschutzbehörde HSE weist außerdem darauf hin, dass eine interne elektronische Kalibrierung nur die Elektronik prüft und das Mikrofon auslässt.

Vor-Ort-Prüfung und periodische Laborprüfung im Vergleich
AspektVor-Ort-PrüfungPeriodische Laborprüfung
Wer sie durchführtDie Person, die misstEin Kalibrierlabor
WannVor und nach jeder MessreiheIn einem Intervall, das Ihre Behörde, Ihre Messnorm oder Ihr eigenes Programm festlegt
WomitEin Schallkalibrator oder Pistonphon am MikrofonReferenzkalibratoren und elektrische Signalquellen nach IEC 61672-3
Was sie erfasstDie Empfindlichkeit bei einer Frequenz und einem Pegel, mit MikrofonEinen begrenzten Satz zentraler Prüfungen über Frequenz, Pegel und Zeitverhalten
Was Sie aufbewahrenDie Anzeigen am Anfang und am EndeEinen Bericht oder Kalibrierschein mit Ergebnissen und Messunsicherheit

Welche Normen gelten für Schallpegelmesser?

Die Reihe IEC 61672 hat drei Teile. Teil 1 (IEC 61672-1:2013, Ausgabe 2) enthält die Leistungsanforderungen für zeitbewertende, integrierend-mittelwertbildende und integrierende Schallpegelmesser. Teil 2 enthält die Baumusterprüfungen. Teil 3 (IEC 61672-3:2013, Ausgabe 2) enthält die periodischen Prüfungen. Für Schallkalibratoren gilt eine eigene Norm, IEC 60942:2017 (Ausgabe 4), deren Anhang B ihre periodischen Prüfungen enthält. In den USA ist ANSI/ASA S1.4-2014 Part 1 die nationale Übernahme von IEC 61672-1:2013.

Ältere Geräte wurden nach älteren Dokumenten gebaut, und das Labor muss das dazu passende Prüfverfahren anwenden. IEC 61672-3:2013 gilt für Geräte, die nach der Ausgabe 2013 von Teil 1 ausgelegt sind. IEC 61672-3:2006 gilt für die Ausgabe 2002. Die UKAS-Publikation TPS 49 listet, welches Verfahren zu welcher Baunorm gehört, einschließlich Geräten nach IEC 60651 oder IEC 60804. Das Technical Manual der OSHA nennt weiterhin Geräte des Typs 1 und Typs 2 nach ANSI S1.4-1983.

Tipp: Die periodische Prüfung ist bewusst ein begrenzter Satz zentraler Prüfungen. IEC 61672-3 sagt: Liegt kein öffentlich zugänglicher Nachweis der Baumusterzulassung vor, lässt sich keine allgemeine Aussage über die Konformität mit Teil 1 treffen, selbst wenn alle Ergebnisse bestanden sind. Fragen Sie Ihr Labor, was sein Bericht aussagen wird.

Worin unterscheiden sich Klasse 1 und Klasse 2?

IEC 61672-1 legt zwei Leistungsklassen mit denselben Entwurfszielen fest. Sie unterscheiden sich vor allem in den Annahmegrenzen und im Betriebstemperaturbereich, und eine Annahmegrenze der Klasse 2 ist gleich groß oder größer als die der Klasse 1. Die Grenzen selbst stehen in Tabellen der kostenpflichtigen Norm und hängen von der Frequenz ab. Entnehmen Sie die Zahlenwerte daher der veröffentlichten Ausgabe oder dem Datenblatt Ihres Geräts.

Schallkalibratoren haben eigene Klassen nach IEC 60942:2017. Die Annahmegrenzen sind bei Klasse LS am kleinsten und bei Klasse 2 am größten. Die Ausgabe 2017 strich die älteren Bezeichnungen LS/C, 1/C und 2/C und führte LS/M und 1/M für Pistonphone ein. Ein älterer Kalibrierschein kann daher andere Namen verwenden.

Klassen von Schallpegelmessern und Schallkalibratoren
GerätKlasseBedeutung
SchallpegelmesserKlasse 1Annahmegrenzen gleich groß oder kleiner als bei Klasse 2 (IEC 61672-1:2013)
SchallpegelmesserKlasse 2Annahmegrenzen gleich groß oder größer als bei Klasse 1 (IEC 61672-1:2013)
SchallkalibratorKlasse LSNormalerweise nur im Labor (IEC 60942:2017)
SchallkalibratorKlasse 1Vor-Ort-Einsatz, vorrangig mit einem Gerät der Klasse 1 (IEC 60942:2017)
SchallkalibratorKlasse 2Vor-Ort-Einsatz, vorrangig mit einem Gerät der Klasse 2 (IEC 60942:2017)
Tipp: Für Lärm am Arbeitsplatz akzeptiert der Leitfaden L108 der HSE Geräte der Klasse 1 oder 2 (Anhang 2, Tabelle 9). Das Technical Manual der OSHA behandelt eine Anzeige eines Geräts vom Typ 2 als auf ±2 dBA genau und eine vom Typ 1 als auf ±1 dBA genau. Eine Smartphone-App ist etwas anderes. L108 warnt, dass Apps die Spezifikationsnormen nicht erfüllen können und um mehr als 10 dB falsch liegen können.

Wie wirkt sich die Frequenzbewertung auf die Kalibrierung aus?

Eine Frequenzbewertung formt das Verhalten des Geräts über den Hörbereich. Die Lärmvorschrift der OSHA misst mit A-Bewertung und langsamer Zeitbewertung (29 CFR 1910.95). Der Leitfaden L108 der HSE verwendet A-bewertete Pegel für die tägliche Exposition und den C-bewerteten Spitzenpegel für den Spitzenschalldruck. Das Technical Manual der OSHA beschreibt die Z-Bewertung als unbewertete Skala.

Ein Schallkalibrator erzeugt einen Ton mit bekanntem Pegel, meist 94 dB oder 114 dB bei 1 kHz. Ein Pegel von 94 dB entspricht einem Schalldruck von 1 Pa bezogen auf den Bezugsdruck von 20 µPa, 114 dB entsprechen 10 Pa. Da der Ton bei einer einzigen Frequenz liegt, sagt eine Vor-Ort-Prüfung nichts über eine Bewertung bei anderen Frequenzen aus. Das ist Aufgabe der periodischen Prüfung, die Frequenzbewertungen mit akustischen und elektrischen Signalen prüft (Abschnitte 12 und 13 von IEC 61672-3:2013).

So prüfen Sie einen Schallpegelmesser mit dem Schallkalibrator, Schritt für Schritt

  1. Verwenden Sie den vom Hersteller für Ihr Gerät und Mikrofon angegebenen Kalibrator und dessen angegebenen Pegel, und stellen Sie sicher, dass beide eine aktuelle Laborkalibrierung haben.
  2. Lassen Sie Gerät und Kalibrator die Temperatur am Messort annehmen. Schalten Sie beide ein, lassen Sie sie warmlaufen und prüfen Sie die Batterien.
  3. Stellen Sie das Gerät nach dem Kalibrierverfahren des Herstellers ein, einschließlich Pegelbereich und Frequenzbewertung.
  4. Setzen Sie den Kalibrator vollständig auf das Mikrofon und starten Sie den Ton. Korrigieren Sie bei einem Pistonphon den Luftdruck mit einem kalibrierten Barometer.
  5. Lesen Sie das Gerät ab, sobald sich der Pegel eingestellt hat, und vergleichen Sie ihn mit dem Kalibratorpegel unter Anwendung etwaiger Herstellerkorrekturen.
  6. Justieren Sie das Gerät nur, wenn die Grenzen des Herstellers dies zulassen. Liegt die Anzeige außerhalb dieser Grenzen, verwenden Sie das Gerät erst, wenn die Ursache gefunden ist.
  7. Notieren Sie die Anzeige, die Uhrzeit, die Kennung des Kalibrators und jede Justierung.
  8. Führen Sie Ihre Messungen durch.
  9. Setzen Sie am Ende den Kalibrator erneut auf, ohne das Gerät zu justieren, und vergleichen Sie die Anzeige mit der vom Anfang.
  10. Hat sich die Anzeige um mehr als Ihre Grenze verändert, sind die Messungen seit der ersten Prüfung zweifelhaft. Untersuchen Sie Gerät und Kalibrator und wiederholen Sie die Messungen, falls sie relevant sind.

Wie genau muss die Vor-Ort-Prüfung sein?

Die Grenze kommt von Ihrer Behörde, Ihrer Messnorm oder dem Gerätehersteller. Der Leitfaden L108 der HSE verlangt, dass die Anzeige am Ende weniger als 1 dB von der Anzeige am Anfang abweicht (Anhang 2, Absatz 13). Das Technical Manual der OSHA, verfasst für die eigenen Inspektoren, ist ausführlicher.

Werte zur Vor-Ort-Prüfung von zwei Behörden
QuelleWertGilt für
HSE L108, Anhang 2Endanzeige weniger als 1 dB von der Anfangsanzeige entferntLärmmessungen am Arbeitsplatz im Vereinigten Königreich
OSHA Technical Manual, Abschnitt III, Kapitel 5Innerhalb von 0,2 dB des Kalibrators: keine Justierung empfohlenGeräte der OSHA-Inspektoren
OSHA Technical Manual, Abschnitt III, Kapitel 5Schwankungen über 1 dB: Kalibrator oder Gerät können ein Problem habenGeräte der OSHA-Inspektoren
Tipp: Das OSHA-Handbuch weist die Inspektoren außerdem an, Geräte nicht zu verwenden, die die Kalibrierung vor dem Einsatz nicht bestehen, und verlangt die Dokumentation der Prüfungen vor und nach dem Einsatz. NATA, die australische Akkreditierungsstelle, verlangt, dass ein geeignet kalibrierter Kalibrator oder ein Pistonphon für eine Prüfung vor und nach einer Reihe von Feldmessungen bereitsteht.

Was umfasst die periodische Laborprüfung?

IEC 61672-3:2013 sagt, dass die periodische Prüfung dem Anwender zusichern soll, dass das Gerät für einen begrenzten Satz zentraler Prüfungen und unter den Prüfbedingungen Teil 1 entspricht. Ziel ist eine einheitliche Prüfung in allen Laboren. Die Prüfungen stehen unten in der Reihenfolge der Norm.

  • Abschnitt 3 regelt, was das Labor zuerst braucht. Ohne eine Bedienungsanleitung für das Modell findet keine Prüfung statt, ob sie mit dem Gerät geliefert wird, im Labor vorliegt oder online veröffentlicht ist, und das für die Prüfung nötige Zubehör muss dem Gerät beiliegen.
  • Das Labor kann die Konformität erklären, wenn die Abweichungen innerhalb der Annahmegrenzen und die Messunsicherheit innerhalb des zulässigen Höchstwerts bleiben, bei einer Überdeckungswahrscheinlichkeit von 95 Prozent.
  • Senden Sie Ihren Feldkalibrator mit dem Gerät ein. Das Institute of Acoustics beschreibt die Anforderung als einen Kalibrator nach IEC 60942, der dieselbe Klasse wie das Gerät hat und innerhalb der vorangegangenen 12 Monate unabhängig kalibriert wurde.
  • Die periodischen Prüfungen des Kalibrators selbst folgen IEC 60942 Anhang B. NATA nennt als einzubeziehende Prüfungen den Schalldruckpegel, die Ausgangsfrequenz und die Gesamtverzerrung plus Rauschen.
Prüfungen in IEC 61672-3:2013
AbschnittPrüfung
10Anzeige bei der Kalibrierprüffrequenz
11Eigenrauschen
12Prüfungen einer Frequenzbewertung mit akustischem Signal
13Prüfungen der Frequenzbewertungen mit elektrischem Signal
14Frequenz- und Zeitbewertungen bei 1 kHz
15Langzeitstabilität
16Pegellinearität im Bezugspegelbereich
17Pegellinearität einschließlich Bereichsumschaltung
18Tonimpulsverhalten
19C-bewerteter Spitzenschallpegel
20Übersteuerungsanzeige
21Stabilität bei hohen Pegeln

Wie oft sollte ein Schallpegelmesser kalibriert werden?

Ein einheitliches Intervall gibt es nicht. Die Vor-Ort-Prüfung kommt zuerst und findet bei jeder Messreihe statt. Für die Laborprüfung prüfen Sie, was Ihre Behörde oder Messnorm verlangt.

Laborintervalle von Behörden
WoIntervallQuelle
Lärm am Arbeitsplatz im Vereinigten KönigreichEin Gerät oder Kalibrator, das älter als zwei Jahre ist, sollte innerhalb der vorangegangenen zwei Jahre eine Überprüfung bestanden habenHSE L108, Anhang 2, Absatz 8
OSHA-InspektorenJährlich für das Gerät und den Schallkalibrator. Eine Messung kann eine Beanstandung nicht stützen, wenn kein Kalibrierschein aus den letzten 12 Monaten vorliegtOSHA Technical Manual, Abschnitt III, Kapitel 5
Deutschland, amtliche MessungenEine Eichfrist von zwei Jahren für einen Schallpegelmesser im amtlichen VerkehrMessEG und MessEV, beschrieben von der Landesanstalt LUBW
Tipp: Außerhalb dieser Fälle beginnen Sie mit der Empfehlung des Herstellers. Das OSHA-Handbuch merkt an, dass Hersteller üblicherweise eine jährliche Kalibrierung empfehlen. ILAC-G24 / OIML D 10 (Ausgabe 2022) sagt, dass es keine einzelne beste Praxis gibt, und nennt zu berücksichtigende Faktoren wie Drift, Gebrauch und Prüfergebnisse. Senden Sie das Gerät früher ein, wenn es heruntergefallen ist, eine Vor-Ort-Prüfung nicht bestanden hat oder das Mikrofon getauscht wurde.

Was sollten Kalibrierschein und Aufzeichnung zeigen?

  • Hersteller, Modell und Seriennummer des Geräts sowie Mikrofon und Vorverstärker, mit denen es geprüft wurde.
  • Die Klasse und die Norm, nach der geprüft wurde, einschließlich Ausgabe, zum Beispiel IEC 61672-3:2013.
  • Der verwendete Kalibrator mit Klasse und Kalibrierschein.
  • Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck während der Prüfung.
  • Das Ergebnis jeder Prüfung mit Messunsicherheit sowie die Messwerte vor und nach einer Justierung.
  • Die Annahmegrenzen und die Entscheidungsregel hinter einer Konformitätsaussage.
  • Das Datum, das Labor und Ihr nächster Fälligkeitstermin.
  • Ihr Protokoll der Vor-Ort-Prüfungen für jede Messreihe: Anzeigen am Anfang und Ende, Uhrzeit und verwendeter Kalibrator.
Tipp: ISO/IEC 17025:2017 Abschnitt 7.8.4.3 erlaubt einem Labor nicht, auf einem Kalibrierschein oder Etikett ein Kalibrierintervall zu empfehlen, sofern das nicht mit dem Kunden vereinbart wurde. Ihr nächster Fälligkeitstermin ergibt sich normalerweise aus Ihrem eigenen Intervall.

Wie Axiospec bei Aufzeichnungen zu Schallpegelmessern hilft

Axiospec ist eine Software für das Kalibriermanagement. Führen Sie Schallpegelmesser und Kalibrator als getrennte Messmittel, jedes mit seiner Kalibrierhistorie, seinen Kalibrierscheinen und seinem nächsten Fälligkeitstermin. Legen Sie den Kalibrator als Bezugsnormal an und wählen Sie ihn bei den Kalibrierungen des Schallpegelmessers aus. Sein eigener Datensatz zeigt dann die Kalibrierungen, für die er verwendet wurde, sodass ein außerhalb der Toleranz gefundener Kalibrator Sie zu den geprüften Geräten führt.

Eine Kalibrierung kann Prüfpunkte enthalten, jeweils mit Nennwert, Toleranz und den Messwerten vor und nach der Justierung. Bei einer internen Kalibrierung setzt ein abschließender Messwert außerhalb der Toleranz das Ergebnis auf Nicht bestanden, und ein trotzdem erfasstes Bestanden erfordert eine schriftliche Begründung. Ein angenommenes Nicht bestanden oder Beschädigt sperrt das Gerät, bis eine bestandene Kalibrierung oder ein Manager es freigibt. Bei einem freigegebenen Nicht bestanden, Beschädigt oder Bestanden mit einem Messwert vor der Justierung außerhalb der Toleranz muss die Auswirkung der Toleranzüberschreitung eingetragen werden, und fehlende Einträge erscheinen unter Handlungsbedarf.

Axiospec prüft das Gerät nicht und entscheidet nicht, ob es IEC 61672 entspricht. Für Vor-Ort-Prüfungen gibt es keinen eigenen Datensatztyp. Führen Sie Ihr Protokoll daher in Ihrem Qualitätssystem oder hängen Sie es einer Kalibrieraufzeichnung als Datei an.

Für bis zu 50 aktive Messmittel ist Axiospec kostenlos. Ein neuer Arbeitsbereich startet mit einer 45-tägigen Testphase von Professional mit Platz für 1.500 aktive Messmittel. Ihre vorhandenen Aufzeichnungen übernehmen wir in jedem Tarif kostenlos für Sie.

Häufige Fragen

Wie oft muss ein Schallpegelmesser kalibriert werden?
Er braucht eine Vor-Ort-Prüfung mit dem Schallkalibrator vor und nach jeder Messreihe und eine Laborprüfung in dem Intervall, das Ihre Behörde oder Norm vorgibt. Der Leitfaden L108 der HSE verlangt eine Prüfung innerhalb der vorangegangenen zwei Jahre, und das Technical Manual der OSHA erwartet bei den Geräten seiner Inspektoren einen Kalibrierschein aus den letzten 12 Monaten.
Worin unterscheiden sich Schallpegelmesser der Klasse 1 und der Klasse 2?
IEC 61672-1 gibt beiden Klassen dieselben Entwurfsziele. Klasse 2 hat Annahmegrenzen, die gleich groß oder größer sind als die der Klasse 1, und die Klassen unterscheiden sich außerdem im Betriebstemperaturbereich.
Was ist eine Vor-Ort-Prüfung bei einem Schallpegelmesser?
Sie setzen einen Schallkalibrator auf das Mikrofon, vergleichen die Anzeige mit dem bekannten Pegel des Kalibrators und wiederholen das am Ende der Messungen. Geprüft werden Gerät und Mikrofon bei einer Frequenz und einem Pegel, und der Leitfaden L108 der HSE verlangt, dass die beiden Anzeigen innerhalb von 1 dB übereinstimmen.
Muss auch der Schallkalibrator kalibriert werden?
Ja. Das Technical Manual der OSHA verlangt eine jährliche Kalibrierung der Kalibratoren, die für die Prüfungen vor und nach dem Einsatz verwendet werden. IEC 60942 Anhang B enthält die periodischen Prüfungen, die NATA als Schalldruckpegel, Ausgangsfrequenz und Gesamtverzerrung plus Rauschen aufführt.
Reicht die interne Kalibrierung eines Schallpegelmessers aus?
Nein. Der Leitfaden L108 der HSE sagt, dass die interne elektronische Kalibrierung nur die Elektronik des Geräts prüft und nicht das Mikrofon. Sie kann eine nützliche Gegenprüfung sein, aber Gerät und Mikrofon zusammen prüft nur ein Schallkalibrator am Mikrofon.
Kann eine Smartphone-App einen Schallpegelmesser ersetzen?
Nicht für Messungen, die einer Norm genügen müssen. Der Leitfaden L108 der HSE sagt, dass Smartphone-Apps die Spezifikationsnormen für Schallpegelmesser nicht erfüllen können und um mehr als 10 dB falsch liegen können.

In die Praxis umsetzen

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Axiospec ist ein Dokumentations- und Workflow-Werkzeug. Es hilft Ihnen, saubere, rückführbare und auditsichere Datensätze zu führen. Die Zertifizierung hängt von Ihren eigenen Prozessen, Ihrem Geltungsbereich und Ihrem Auditor ab.