Messnormalie

Ein Normal ist ein metrologischer(s) Vergleichsgegenstand, Vergleichsmaterial oder präzises Messgerät, der bzw. das zur Kalibrierung anderer Messgeräte dient. Normale bilden eine Kalibrierhierarchie, innerhalb derer nach unten die Genauigkeit zwangsläufig abnimmt. An der Spitze der Kalibrierhierarchie stehen meist nationale oder internationale Normale, die gleichzeitig Primärnormale sind. Nationale oder internationale Normale sind gesetzlich verbindliche Grundlagen für die entsprechende physikalische Größe. Als Primärnormale bezeichnet man solche Normale, die die höchsten Anforderungen erfüllen. Dies bedeutet die fundamentale Realisierung einer Einheit entsprechend der gültigen internationalen Definition mit der nach dem aktuellen Stand der Technik niedrigstmöglichen Unsicherheit.

Durch diese Struktur wird erreicht, dass die Einheiten des internationalen Einheitensystems (SI) weltweit einheitlich verfügbar sind und dass die Einhaltung gesetzlicher Forderungen im geschäftlichen Verkehr (Eichgesetz) garantiert ist.

Werden an einem Ort häufig Normale verwendet, werden sie hier ebenfalls hierarchisch eingesetzt. Routinemäßig benutzte Gebrauchsnormale werden dann regelmäßig durch ein Bezugsnormal kalibriert. Gegebenenfalls geschieht dies auch über Zwischenstufen, deren Normale dann Normale höherer (zweiter, dritter) Ordnung sind. Diese Messmittelüberwachung dient der Qualitätssicherung. Auch Bezugs- oder Werknormale müssen weiter auf die nationalen Normale zurückgeführt werden. Dazu dienen Kalibrierdienste und Dienstleistungen metrologischer Institute. Auch hier wird in der Regel jeweils wieder mit Gebrauchs- und Bezugsnormalen gearbeitet, die auf höchster Ebene zugleich Sekundär- bzw. Primärnormale sind.

Normale können sein:

• Maßverkörperungen, auch als Etalon bezeichnet,
• Messgeräte,
• Referenzmaterial oder
• Messsysteme

und sollen die jeweilige Einheit (bzw. einen oder mehrere Größenwerte) festlegen, verkörpern, bewahren oder reproduzieren.

Beispiele

• Endmaße als Längennormale unterer und mittlerer Hierarchiestufen
• 100-Ohm-Widerstände als elektrische Widerstandsnormale
• Ausgangssignal einer Cäsium-Atomuhr oder Wasserstoffmaser als Zeitnormal
• Gewindelehren
• Masse-Normale als Verkörperungen je nach Hierarchiestufe aus korrosionsbeständigem Stahl mit unterschiedlichen Kilogramm-Nennwerten oder aus Platin-Iridium als 1-kg-Normale

Neben dem Internationalen Kilogrammprototyp existieren in den meisten Mitgliedsstaaten der Meterkonvention nationale Prototypen. Diese werden durch Vergleichsmessungen an die Arbeitsnormale des Internationalen Büros für Maß und Gewicht angeschlossen, die wiederum an den internationalen Prototypen angeschlossen sind. An den nationalen Prototypen werden dann z.B. in Deutschland weitere 1-kg-Normale sowie die Hauptnormalensätze mit Massen von 1 mg bis 5 t angeschlossen. An diese werden wiederum die Normale der Anwender (obere Eichbehörden, Forschung, Industrie, Deutscher Kalibrierdienst, Bundeswehr) angeschlossen, die meist ihre eigene Normalenhierarchie unterhalten. Auf diese Weise ist letztlich jedes Gebrauchsnormal bis zur Handels- oder Badezimmerwaage durch Kalibrierung oder Eichung auf den Internationalen Kilogrammprototypen zurückgeführt.

Siehe auch

• Eichung, Norm, Orthogonal, Urmeter, Sekunde, Atomzeit, Zeitsystem, Normalverteilung, Internationales Einheitensystem, Kapazitätsnormal

Weblinks

Informationen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt zu Normalen