VDI_VDE_2627_BLATT_1_1998-08

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<p>ICS 17.020 VDI/VDE-RICHTLINIEN August 1998 VEREIN DEUTSCHER Meßräume VDI/VDE 2627 INGENIEURE Klassifizierung und Kenngrößen VERBAND DEUTSCHER ELEKTROTECHNIKER Planung und Ausführung Blatt 1 Measuring rooms Classification and characteristics Inhalt Seite Seite Vorbemerkung 2 7 Hinweise zum Betrieb 18 2 7.1 Personal 18 1 Zweck und Geltungsbereich 7.2 Bekleidung 18 2 Definition und Klasseneinteilung 3 7.3 Laufende Überwachung der 2.1 Definition für Meßräume 3 Kenngrößen 18 2.2 Klasseneinteilung für Meßräume 3 7.4 Zugangsüberwachung 18 3 Bestimmende Kenngrößen 3 7.5 Überwachung allein arbeitender 3.1 Temperatur 3 Personen 18 3.2 Luftfeuchte 6 7.6 Begehfrequenzen 18 3.3 Luftgeschwindigkeit 6 7.7 Reinigung 18 3.4 Reinheit der Luft 6 7.8 Wartung der Klimaanlage 18 3.5 Schwingungen 7 7.9 Wartung der Beleuchtung 18 4 Anforderungen an neu zu errichtende 7.10 Energieverbrauchsmessung 18 Meßräume 9 8 Meßräume 4.1 Meßtechnische Anforderungen 9 für die physikalische Größe Länge 19 4.2 Anforderungen aufgrund bisheriger 8.1 Kenndaten für die Güteklassen Erfahrungen 9 von Meßräumen der Längenmeßtechnik 19 4.3 Anforderungen an die Klimaeinrichtung 9 8.2 Aufgabenbezogene Zuordnung 4.4 Anforderungen an die Reinheit 9 von Meßräumen zu Güteklassen 19 I 4.5 Personenbezogene Anforderungen 9 8.3 Zusammenhang zwischen Meßraum- 4.6 Messungen zum Leistungsnachweis Güteklassen und Meßunsicherheiten bei und zur Abnahme 10 Längenmessungen 19 5 Gebäude- und Raumplanung 11 8.4 Hinweise zum Temperieren von 5.1 Wahl des Standorts 11 Meßobjekten 21 5.2 Flächenbedarf 11 9 Meßräume 5.3 Geschlossene Meßräume 12 für andere physikalische Größen 21 5.4 Fertigungsmeßplätze 13 Schrifttum 22 6 Planung der technischen Ausrüstung 14 6.1 Klimatisierung 14 Anhang A Hinweise zur Messung der Kenngrößen 24 6.2 Aktive und passive Schwingungsisolierung 15 A 1 Messung der Raumtemperatur 24 6.3 Beleuchtung 16 A 2 Messung der relativen Luftfeuchte 26 6.4 Bürotechnische Einrichtungen 16 A 3 Messung der Luftgeschwindigkeit 27 6.5 Einrichtungen zur Teilereinigung 17 6.6 Versorgungseinrichtungen 17 A 4 Verfahren zur Bestimmung und Über- 6.7 Transporteinrichtungen wachung von Reinheitsklassen der Luft 27 von (Krananlage, Hebezeuge) 17 A 5 Verfahren und Geräte zur Schwingungs- 6.8 Brandschutz 17 messung 27 VDI/VDE-Gesellschaft Meß- und Automatisierungstechnik Fachausschuß 7.11 Feinmeßräume VDI/VDE-Handbuch Meßtechnik VDI-Handbuch Betriebstechnik, Teil 1 VDI/VDE-Handbuch Mikro- und Feinwerktechnik VDI-Handbuch</p><p>-2- VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 Vorbemerkung 1 Zweck und Geltungsbereich Zur Festlegung des Wertebereichs für den wahren Zweck dieser Richtlinie ist es, ein Ordnungssystem Wert einer Meßgröße, z.B. der physikalischen Größe für Meßräume zu empfehlen, das neben der Beschrei- "Länge", ist es erforderlich, den aus Messungen ge- bung von Grundlagen die Leistungsfähigkeit beste- wonnenen Kennwert für die mit an- hender Meßräume erkennen läßt und die aufgaben- zugeben. gerechte Planung für neu zu errichtende Meßräume Die ergibt sich aus der gewählten ermöglicht. der Unvollkommenheit der Meßein- Bau- und klimatechnische Einzelheiten näher zu be- richtungen, der Meßobjekte, der Bezugsnormale und schreiben, war nicht beabsichtigt. Wegen der Vielfalt des Meßpersonals, aber auch aus den Einflüssen der von Möglichkeiten und unterschiedlichen Vorschrif- Umgebung. Es sind deshalb neben der Wahl geeigne- ten sind die Anforderungen hinsichtlich der Gestal- ter Meßverfahren und Meßgeräte auch die Störgrößen tung eines Meßraums aus den vorgegebenen Bedin- aus der Umgebung abzuschätzen. Sind diese Ein- gungen für den jeweiligen Bedarfsfall abzuleiten. flüsse, z.B. bei Absolutmessungen, von Bedeutung Neben rein technischen Hinweisen zur Planung und und gelingt es nicht, diese durch verfahrenstechnische Gestaltung von Meßräumen werden in Abschnitt 4.4 Mittel zu kompensieren, kann die Begrenzung dieser auch humanitäre Gesichtspunkte benannt. Einflüsse eine wichtige Maßnahme sein. Man erhält Meßräume können nach den Festlegungen dieser dadurch definierte und kontrollierbare Bedingungen Richtlinie und im übrigen nach den allgemein aner- in bezug auf die Umgebung. kannten Regeln der Technik errichtet und betrieben Für Meßeinrichtungen sind entsprechende Angaben werden. Die in dieser Richtlinie enthaltenen Empfeh- üblich, für Meßorte oder Meßräume mit ihrem eben- lungen schließen andere, mindestens ebenso sichere falls mittelbaren Einfluß auf den Meßprozeß sind sie Lösungen nicht aus. Abweichungen können dann oft nicht verfügbar oder unbekannt. zweckmäßig sein, wenn sich gleiche oder günstigere In seiner Gesamtheit gilt der Meßraum als Instanz für Meßunsicherheiten erreichen lassen, z.B. durch meßtechnische Entscheidungen und deshalb sind Korrekturen, Temperaturkompensation, vergleichen- Maßnahmen, die das Umfeld der Messung betreffen, de Messung und/oder Eigenkompensation. nicht geringer zu bewerten als die richtige Auswahl Der Geltungsbereich dieser Richtlinie, insbesondere und der zweckentsprechende Einsatz der Meßeinrich- die in Abschnitt 2.2 festgelegte Klasseneinteilung, er- tungen. streckt sich auf Meßräume für beliebige physikalische Da bislang für die Beurteilung, die Gestaltung und den Größen, ggf. unter Berücksichtigung weiterer Kenn- Betrieb von Meßräumen Vorschriften und Planungs- größen und betrifft vor allem Meßräume für univer- hilfen fehlen, wurde in der VDI/VDE-Gesellschaft selle Meßaufgaben und Meß- und Automatisierungstechnik der Fachausschuß Wegen der besonderen Bedeutung der Meßgröße 7.11 "Feinmeßräume" gebildet mit dem Ziel, eine ent- "Länge" sind in dieser Richtlinie vorwiegend diejeni- sprechende Richtlinie zu erarbeiten. gen Kenngrößen beschrieben, die für Meßräume der Blatt 2 dieser Richtlinie "Hinweise zur Erstellung von Längenmeßtechnik von Bedeutung sind. Die in Ab- Lasten- und Pflichtenheften für ist in Vor- schnitt 8 vorgeschlagene Zuordnung gilt für solche bereitung. Meßräume. Zu den Abschnitten 3.1.5 und 8.3 ist darauf hinzuwei- sen, daß internationale Gremien der Meßunsi- cherheiten bei anderen Temperaturen als 20 °C disku- tieren und darüber ein Dokument erarbeitet werden soll. Die Meßstrategie umfaßt alle Tätigkeiten (Planung, Durchführung und Auswertung der Messung) zur Erzielung eines 2) International Standard Organisation Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 -3- 2 Definition und Klasseneinteilung 3 Bestimmende Kenngrößen 2.1 Definition für Meßräume Einflüsse von Personen und der Umgebung auf Meß- Ein Meßraum ist ein Raum oder Teilbereich eines einrichtungen und Meßgegenstände sind in Bild 1 zu- Raumes, in dem festgelegte Anforderungen an die sammengestellt. Umgebungsbedingungen (z.B. hinsichtlich zulässiger Temperaturen, Schwingungen, Feuchte) erfüllt sind, Mensch damit unter Berücksichtigung von Einflüssen Werte von Meßgrößen mit vorgegebenen Meßunsicherheiten Um- ermittelt werden können. gebung Temperatur 2.2 Klasseneinteilung für Meßräume Schwingungen In dieser Richtlinie sind aufgrund von Erfahrungen sechs Güteklassen für Meßräume festgelegt. Diese Staub Einteilung ermöglicht es, vorhandene Meßräume be- Luftfeuchte stimmten Klassen zuzuordnen oder neue Meßräume + vorgegebenen Güteklassen entsprechend zu planen Strahlung und zu errichten. Für Meßräume der Güteklasse gel- elektrische Störungen ten die höchsten Anforderungen, bis zur Klasse 5 wer- den sie stufenweise geringer. Bei besonderen Bedin- Bild 1. Beeinflussung der Meßergebnisse durch Einflüsse des gungen für ein oder mehrere Merkmale bietet die Gü- Menschen und der Umgebung auf die Meßeinrichtung und das teklasse 0 die Möglichkeit, für bestimmte Anwen- Meßobjekt dungsfälle Anforderungsprofile entsprechend den Er- fordernissen festzulegen. Nachfolgend sind die wichtigsten im Meßraum auftre- tenden Kenngrößen beschrieben. Im einzelnen sind Güteklasse 1 Präzisionsmeßraum diese Kenngrößen definiert, Güteklasse 2 Feinmeßraum Einflüsse, die zu deren Änderung führen können, Güteklasse 3 Standardmeßraum aufgezeigt, Güteklasse 4 Fertigungsnaher Meßraum für die Kenngrößen Klassen (Werte und/oder Tole- Güteklasse 5 Fertigungsmeßplatz ranzen) bzw. Bedingungen festgelegt, die für die Güteklasse 0 Meßraum mit besonderen Klasseneinteilung von Meßräumen herangezogen Anforderungen werden, Falls erforderlich, ist es zulässig, in einem Meßraum Möglichkeiten zur Messung der Kenngrößen ge- Teilbereiche einzurichten, die durch geeignete Maß- nannt (Anhang). nahmen (z.B. besondere Abschirmung) einer höheren Güteklasse zugeordnet werden können. 3.1 Temperatur Kriterien für die Festlegung einer Güteklasse können Fast alle Messungen sind temperaturabhängig. Ab- einerseits die durchzuführenden Meßaufgaben sein, weichungen von einer festgelegten Temperatur führen andererseits die zu erreichenden zu temperaturbedingten Veränderungen von Meßgerä- die sich aus einzuhaltenden Toleranzen ergeben. ten und Meßobjekt. Die Genauigkeit einer Messung Die Klasseneinteilung hängt von unterschiedlich star- ist damit von den zeitlichen Temperaturänderungen ken Auswirkungen bestimmter Einflußgrößen, wie und den räumlichen Temperaturunterschieden abhän- z.B. Temperatur, Luftteuchte, Luftgeschwindigkeit, gig. (In dieser Richtlinie wird zwischen den zeitlichen Schwingungen, ab. Diese Einflußgrößen, die nicht und räumlichen Temperaturabweichungen in der ge- Gegenstand der im Meßraum auszuführenden Mes- nannten Form unterschieden.) Um Meßergebnisse bei sungen sind, die jedoch auf den Meßraum, die Meß- nicht bekanntem Einfluß der Temperatur auf das Meß- einrichtungen und Meßgegenstände einwirken, wer- ergebnis vergleichen zu können, müssen festgelegte den entweder durch die Festlegung von Nenn- und Bedingungen eingehalten werden. Grundlage ist die Grenzwerten oder durch einzuhaltende Bedingungen für die jeweilige Meßgröße maßgebende Bezugstem- zur Grundlage für die Klasseneinteilung von Meßräu- peratur. Zum Beispiel ist für die Länge nach DIN 102 men. Sie werden deshalb nachfolgend Kenngrößen bzw. ISO 1 die Bezugstemperatur 20 Die Bezugs- genannt. temperatur für elektrische Größen beträgt 23 Die Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>-4- VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 Bezugstemperatur ist die Basis für die Angabe und folgende Größen läßt sich das Temperaturverhalten in Vergleichbarkeit von technischen Maßen und Eigen- Meßräumen beschreiben: schaften. Aufgrund bauphysikalischer Gegebenheiten zeitliche Temperaturänderungen und klimatechnischer Verhältnisse oder wegen des räumliche Temperaturunterschiede Behaglichkeitsempfindens wird jedoch in der Praxis mittlere Temperatur häufig eine von der Bezugstemperatur abweichende Grundtemperatur festgelegt, und je nach Anforde- 3.1.3.1 Zeitliche Temperaturänderungen rungen werden zulässige Abweichungen für zeitliche Ein zeitlicher Temperaturverlauf ist gekennzeichnet Temperaturänderungen und räumliche Temperatur- durch kurzperiodische Änderungen um eine mittlere unterschiede vorgegeben. Sind die Abweichungen Temperatur und langperiodische Änderungen der von der Bezugstemperatur größer, als es die Anforde- mittleren Temperatur (Bild 2). Zur Beurteilung eines rungen an die erlauben, muß durch Meßraumes sind die größten Abweichungen inner- geeignete Kompensationsverfahren die Richtigkeit halb bestimmter Zeitspannen maßgebend (siehe An- der Meßergebnisse sichergestellt werden (Rückführ- hang A 1.5.1 und A 1.5.5). barkeit), oder es sind die Temperaturen von Meß- objekt und Meßeinrichtungen zu erfassen und die er- 24 mittelten Meßergebnisse rechnerisch zu korrigieren. °C Zudem müssen geeignete Korrekturfaktoren, z.B. bei einer Längenmessung die einzelnen Längenausdeh- 23 nungskoeffizienten, hinreichend genau bekannt sein. So ändert sich z.B. aufgrund einer Temperaturdiffe- 22 renz von 2 K die Länge eines Stabes aus Aluminium a von 200 mm Länge um 9,52 um [1]. Wegen der zum Teil hohen Anforderungen an Meß- b 21 einrichtungen wird empfohlen, zwischen Hersteller und Abnehmer von Temperaturbe- 0 1 2 Tage dingungen für Justierung, Abnahme und Betrieb der Zeit Meßeinrichtungen zu vereinbaren. Bild 2. Zeitlicher Verlauf der Raumtemperatur a Mittlere Temperatur 3.1.1 Definition der Temperatur b Kurzperiodische Änderungen bis zu einer Stunde C Langperiodische Änderungen über einen Tag (24 Std.) Unter der Temperatur wird der energetische Zustand eines festen Körpers, einer Flüssigkeit oder eines gas- förmigen Mediums verstanden, der die Richtung des 3.1.3.2 Räumliche Temperaturunterschiede Wärme-(Energie-)Transfers zu anderen festen Kör- Die räumliche Temperaturverteilung ist gekennzeich- pern oder flüssigen oder gasförmigen Medien be- net durch Unterschiede gegenüber der Grundtempera- stimmt. Die Einheit der thermodynamischen Tempe- tur an mehreren Orten im Meßraum zum gleichen ratur ist das In dieser Richtlinie werden Zeitpunkt (siehe Bild 3). Zur Beurteilung eines Meß- Temperaturdifferenzen in Kelvin (K), Absolutwerte raumes werden die größten Unterschiede zwischen von Temperaturen in °C angegeben. allen zu diesem Zeitpunkt gemessenen Temperaturen herangezogen (siehe A 1.5.3, A 1.5.4 und A 1.5.6). 3.1.2 Grundtemperatur und Grenzwerte Grundtemperatur Die Grundtemperatur ist die für einen Meßraum fest- gelegte Solltemperatur. Der Solltemperatur sind klas- senabhängige Grenzwerte zugeordnet. 3.1.3 Temperaturverhalten in Meßräumen Das Temperaturverhalten in Meßräumen wird durch AT bauphysikalische Gegebenheiten, gerätetechnische Einrichtungen (einschließlich Beleuchtung) und durch im Meßraum beschäftigte Personen Z Die zulässigen Temperaturabweichungen hängen von den im Meßraum zu erledigenden Aufgaben ab. Durch Bild 3. Temperaturverteilung in einer Ebene xy in Bezug zur Grundtemperatur. Die Addition der maximalen Abweichungen a und b von der Grundtemperatur zum gleichen Zeitpunkt ergibt Ein Kelvin ist der 273,16te Teil der thermodynamischen Temperatur den größten Temperaturunterschied AT in dieser Ebene. Ent- des Tripelpunktes des Wassers. sprechendes gilt für die Ebenen XZ und yz. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 3.1.3.3 Mittlere Temperatur Bewegung (z.B. Klimaanlage). Die Umströmung Die mittlere Temperatur eines Meßgerätes und die damit erzielte Temperatur- an einem bestimmten Ort ist der Mittelwert aller an verteilung wird vor allem in unmittelbarer Nähe des diesem Ort gemessenen Temperaturen, Meßgerätes entscheidend von der Anordnung der Wärmequellen innerhalb und außerhalb des Meßgerä- im Meßraum ist der Mittelwert aller in diesem tes beeinflußt. Raum gemessenen Temperaturen. Für die Berechnung der mittleren Temperaturen wer- 3.1.4.3 Wärmeübertragung durch Temperatur- den im allgemeinen bestimmte Zeitspannen und Be- strahlung reiche festgelegt (siehe Anhang A 1.5.5 und A 1.5.6). Hierunter versteht man den Wärmeaustausch durch Strahlung ohne materielle Träger (z.B. durch Sonnen- 3.1.4 Einflußgrößen einstrahlung, Beleuchtung) zwischen Wärmequelle Die Temperatur eines Meßraums bleibt über die Zeit und angestrahltem Körper. Der Wärmeaustausch und den Raum nicht konstant, und sie ist an einzelnen durch Strahlung zwischen zwei Flächen wird durch Orten unterschiedlich. Sie ändert sich durch Wärme- die thermische Strahlungsdichte beschrieben, d.h. austausch zwischen Medien, die unterschiedliche durch die resultierende Strahlungsleistung, die pro Temperaturen aufweisen. Der Wärmeaustausch er- Fläche von einer Flächeneinheit abgegeben und von folgt durch Wärmeleitung, Konvektion und/oder der anderen aufgenommen wird. Der Emissionsgrad Strahlung. technischer Oberflächen und somit die thermische Be- Alle drei Arten der Wärmeübertragung sind bei der einflussung durch Temperaturstrahlung ist stark vom thermischen Beeinflussung des Raumes sowie der jeweiligen Material und dessen Oberflächenbeschaf- Meßgeräte und Meßobjekte von Bedeutung. Ursachen fenheit abhängig. für Wärmeübertragung sind in Tabelle 1 zusammen- gestellt. 3.1.5 Klasseneinteilung der Kenngröße Temperatur Tabelle 1. Ursachen für Wärmeübertragung Die Grenzabweichungen der zeitlichen Temperatur- änderungen sowie die zeitlichen Überwachungs- Konvektion Temperatur- Wärmeleitung intervalle für die Temperatur müssen aufgrund der für freie strahlung erzwungene die Meßaufgabe geforderten Genauigkeit festgelegt geräteinterne räumliche Klimaanlage Beleuchtung werden. Aus den Spalten von Tabelle 2 sind unter Wärme- Temperatur- geräte- Personen Berücksichtigung der Erfordernisse eine oder mehrere quellen unterschiede bedingte Luft- Geräte Zeitspannen für die Überwachung auszuwählen. Die Fundament umwälzung Fußboden zulässigen Temperaturunterschiede für eine oder meh- Fußboden Wände rere Raumachsen (deren Längen festzulegen sind, z.B. Wände Fenster m) können, für einen zu bestimmenden Teilbereich Fenster Decke Decke oder für den gesamten Raum, Tabelle 3 entnommen Sonnen- Personen werden. einstrahlung (Berührung) Tabelle 2. Klasseneinteilung für zulässige zeitliche Temperaturänderungen 3.1.4.1 Wärmeübertragung durch Wärmeleitung Temperaturklasse A B C D E Als Wärmeleitung bezeichnet man die Wärmeübertra- gung zwischen zwei sich berührenden, relativ zuein- Grundtemperatur Bezugs- je nach Festlegung tempe- ander unbewegten Körpern oder Teilen eines Körpers. ratur Darüber hinaus überträgt sich auch Körperwärme vor allem durch Berührungswärme auf das Meßob- Änderungen At in K während 15 min 0,2 0,4 - jekt oder das Meßgerät (Kontaktwärmeübertragung). 60 min 0,2 0,4 1,0 2,0 2,0 4 Std. 0,2 0,6 1,5 3,0 3,0 3.1.4.2 Wärmeübertragung durch Konvektion 12 Std. 0,2 0,8 24 Std. 0,4 0,8 2,0 3,0 Unter Wärmekonvektion wird der Transport oder das 7 Tage 0,4 1,0 2,0 4,0 8,0 Mitführen von Wärme durch bewegte flüssige oder gasförmige Medien verstanden. Freie Konvektion Tabelle 3. Klasseneinteilung für zulässige liegt vor, wenn diese Bewegungen nur durch örtlich räumliche Temperaturunterschiede unterschiedliche Temperaturen hervorgerufen wer- Temperaturklasse A B C D E den. Bei der erzwungenen Konvektion ist ein von außen aufgezwungenes Druckgefälle die Ursache der Zulässige Unterschiede K 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0 Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>-6- VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, 1998 3.2 Luftfeuchte 3.3 Luftgeschwindigkeit Änderungen der Luftfeuchte können Veränderungen Um die anfallende Wärme aus einem Meßraum ab- des Volumens und der Eigenschaften von Meßgegen- führen und ein anforderungsgerechtes Klima auf- ständen (z.B. aus Kunststoff) zur Folge haben. Die rechterhalten zu können, ist kontinuierlicher Aus- Luftfeuchte hat außerdem Einfluß auf die meßtechni- tausch von Luft erforderlich. Die Menge ist abhängig schen Eigenschaften von Meßgeräten, z.B. Laserinter- von der in einen Meßraum eingebrachten Wärmelast ferometer. Zur Vermeidung von Korrosion sollte die (abzuführende Energiemenge) und dem Bereich der relative Luftfeuchte nicht höher als 60 % sein. Wegen zulässigen Zulufttemperaturen. der gewünschten Behaglichkeit und möglicher stati- scher Aufladung von Personen und elektronischen 3.3.1 Definition der Luftgeschwindigkeit Einrichtungen sollten rel. Luftfeuchte nicht un- Die Luftgeschwindigkeit ist der Quotient aus Luft- terschritten werden. menge und durchströmter Querschnittsfläche pro Zeiteinheit. 3.2.1 Definition der Luftfeuchte Der Wasserdampfgehalt der Luft wird als Luftfeuchte 3.3.2 Einflußgrößen bezeichnet. Die absolute Feuchte ist der in Die Luftgeschwindigkeit VL an einzelnen Stellen im Gramm gemessene Wasserdampf, der in 1 Luft Raum wird durch die Art der Luftführung (Quer- enthalten ist. Diejenige Masse Wasserdampf, welche schnitte der Luftkanäle, Lage und Anzahl der Ein- 1 Luft bei einer bestimmten Temperatur maximal bzw. Austrittsöffnungen, waagerechte oder senkrechte aufnehmen kann, ohne als Wasser auszufallen, ist die Luftführung usw.), durch Strömungshindernisse so- maximal mögliche Feuchte oder Sättigungsfeuchte F wie durch Ventilatoren in Geräten u.ä. (Taupunkt). Das Verhältnis der absoluten Feuchte Fabs Auch Wärmelasten (Personen, installierte Geräte, Be- zur Sättigungsfeuchte ist die relative Feuchte leuchtung usw.) sind mitentscheidend für die Anzahl sie wird in Prozent angegeben. der erforderlichen Luftwechsel pro Zeiteinheit und damit für die Luftgeschwindigkeit. Einzelheiten zur Luftführung, Benennung der Luftströme, Art der % Luftführung usw. siehe Abschnitt 6.1. 3.4 Reinheit der Luft Die hier angegebene Definition ist für die Anwendung Staubarme, staubfreie und reine Luft sind unter- dieser Richtlinie ausreichend; für weiterführende Be- schiedliche Anforderungen, die aus den Meßaufgaben trachtungen siehe DIN 50010. und Meßverfahren abzuleiten sind. Verunreinigungen 3.2.2 Einflußgrößen oder Fremdkörper in der Luft können dazu führen, daß ein Meßverfahren gestört, das Meßergebnis ver- Die Luftfeuchte im Meßraum wird u.a. beeinflußt fälscht und der Verschleiß von Meßeinrichtungen be- durch schleunigt wird. Abhängig von den jeweiligen Vorga- Raumtemperaturänderungen ben kann es daher notwendig sein, mit entsprechenden Außenklima Filtereinrichtungen Staubarmut oder Staubfreiheit zu Personen und Geräte im Meßraum erzielen oder bei noch höheren Anforderungen, z.B. Fußboden-Naßreinigung im Sinn der Reimraumtechnik, reine Räume und/oder reine Arbeitsplätze mit Reinheit der 3.2.3 Klasseneinteilung Luft einzurichten. Zu diesem Zweck wurden Rein- der Kenngröße relative Luftfeuchte heitsklassen der Luft festgelegt. Die relative Luftfeuchtigkeit soll üblicherweise zwi- schen 30 % und % liegen. 3.4.1 Definition von Reinheitsklassen der Luft Die zulässigen zeitlichen Änderungen und örtlichen Die Reinheitsklassen der Luft geben an, welche Parti- Unterschiede innerhalb dieser Spannweite sind in Ta- kelkonzentrationen in der Luft an Reinen Arbeitsplät- belle 4 angegeben. zen zulässig sind, wobei die Partikel bestimmte fest- Tabelle 4. Klasseneinteilung für zulässige gelegte Größen nicht überschreiten dürfen. Die Klas- Änderungen und Unterschiede der Luftfeuchte senbezeichnungen 1, 10, 100, 1000, 10000, 100000 im US Federal Standard 209 geben direkt die Anzahl Feuchteklasse A B C D der zulässigen Partikel 0,5 um), die in 1 Luft Zulässige zeitliche Änderungen enthalten sein dürfen (1 35,3145 an. Die und örtliche Unterschiede der Richtlinie VDI 2083 Blatt 1 enthält entsprechende relativen Luftfeuchte in % 10 20 30 offen Angaben, bezogen auf 1 Luft. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 Partikel für den Menschen Belastungen, die zu gesundheit- Partikel sind Teilchen in festem oder flüssigem Ag- lichen Schäden führen können. Schwingungen wer- gregatzustand mit festen physikalischen Grenzen den durch Kräfte hervorgerufen, die über den Bau- (z.B. Staubteilchen, Mikroorganis- grund und das Bauwerk in die Meßeinrichtung einge- men). leitet oder von der Meßeinrichtung selbst erzeugt wer- den. Die wesentlichen Größen zur Beurteilung von Schwingungen sind Massen, Steifigkeiten und Dämp- Die Partikelgröße ist die maximale Ausdehnung eines fungen. Das Schwingungsverhalten eines Systems Partikels. Sie kann durch mikroskopische Verfahren hängt jedoch vom Zusammenwirken aller Systemgrö- (z.B. Streulichtverfahren) bestimmt werden. ab, also auch von der Geometrie und den Abmes- sungen eines Systems sowie von den Eigenschaften Partikelkonzentration des Aufstellungsorts und von der Art der Schwin- Die Partikelkonzentration ist die mit einem entspre- gungs- und Stoßeinwirkung. chenden Meßverfahren ermittelte Anzahl von Parti- Durch Schwingungsmessungen und geeignete Maß- keln pro Volumeneinheit Luft (z.B. nahmen ist sicherzustellen, daß die von den Geräte- herstellern vorgegebenen Grenzwerte eingehalten 3.4.2 Einflußgrößen werden. Insbesondere sind Schwingungsmessungen Die Reinheit der Luft ist abhängig dann erforderlich, wenn sich der Meßraum in der von der Qualität der verwendeten Filter Nähe von Produktionsanlagen befindet. Bei der vom Luftstrom und der Luftgeschwindigkeit Auswirkung mechanischer Schwingungen auf Meß- von der Luftführung räume oder auf Strukturen der einzelnen Meßeinrich- vom Ausmaß der Verunreinigungen am Arbeits- tungen ist allgemein ein Frequenzbereich von ca. Hz platz bis 100 Hz von Bedeutung. vom Eintrag von Schmutz 3.5.1 Definition der Kenngröße 3.4.3 Klasseneinteilung für staubarme, staubfreie Nach DIN 4150 Teil 1 Vornorm sind Schwingungen und reine Meßräume und Erschütterungen zeitliche Veränderungen physi- Die Forderung nach Reinraumbedingungen für Meß- kalischer Größen, die im betrachteten Zeitraum nicht räume sowie die Auswahl der erforderlichen Filterein- monoton sind. richtungen für reine Räume sind von den durchzu- Man unterscheidet folgende Schwingungsarten: führenden Meßaufgaben abhängig. Die in Tabelle 5 Harmonische Schwingungen sind Schwingungen, angegebenen Reinraum- und Filterklassen dienen die sich durch eine Sinusfunktion darstellen lassen. daher nur der Information. Periodische Schwingungen sind Schwingungen, Tabelle 5. Reinraumklassen für Meßräume die sich gleichartig nach einer bestimmten Zeit t wiederholen. Sie lassen sich als Überlagerung Reinraumklasse A B C D mehrerer Sinusschwingungen darstellen, deren Reinheitsklasse der Luft 100...10000 100000 *) *) Frequenzen ganze Vielfache der Grundfrequenz (US Federal Standard 209) sind. Luftreinheitsklasse 3...5 6 *) *) Stationäre Schwingungen liegen vor, wenn statisti- (VDI 2083 Blatt 1) sche Kennwerte und Kennfunktionen zeitlich kon- Filterklasse **) stant sind. Die Schwingungen müssen jedoch nicht 1. Stufe EU EU EU 5 periodisch sein. 2. Stufe EU R - 3. Stufe S Transiente Schwingungen sind vorübergehende Vorgänge. Sie klingen entweder mit der Zeit ab *) Den Klassen C und D sind keine Reinheitsklassen oder gehen in einen stationären Schwingungszu- zugeordnet. **) EU 4: Vorfilter; EU 5, EU 7: Feinstaubfilter; R, S, U: Schweb- stand (Ein- und Ausschwingvorgänge) über. Ihr stoffilter (siehe auch DIN 24185) charakteristisches Merkmal ist ein Effektivwert 3.5 Schwingungen Stöße sind kurzzeitige Einwirkungen von Kräften Mechanische Schwingungen beeinflussen die in Meß- auf ein schwingungsfähiges System, wobei ihre räumen erreichbare Meßgenauigkeit. Sie bewirken Einwirkdauer kurz im Verhältnis zur Perioden- Verformungen und Spannungen. Meßeinrichtungen dauer der Eigenschwingung ist. Ihre Wirkung können durch sie in ihrer Funktion gestört und Meß- hängt nur vom aufgebrachten Impuls ab und ist un- ergebnisse verfälscht werden. Darüber hinaus sind sie abhängig vom zeitlichen Verlauf der Kraft. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>-8- VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 Schwingungsgrößen 3.5.2 Klasseneinteilung Als Schwingungsgrößen werden alle physikalischen der Kenngröße Schwingungen Größen bezeichnet, die sich entsprechend den o.g. Von seiten der Hersteller von Meßeinrichtungen feh- Schwingungsarten mit der Zeit ändern. Dies sind: len häufig aussagefähige Werte hinsichtlich der zuläs- sigen Angaben zur Schwin- der Schwingweg S gungsempfindlichkeit sind aber eine Voraussetzung ds die Schwinggeschwindigkeit (Schnelle) = dafür, daß die Meßeinrichtungen am schwingungs- technisch optimalen Ort aufgestellt werden können. Ob Meßeinrichtungen unmittelbar auf der Boden- die Schwingbeschleunigung a platte eines Meßraums aufgestellt werden dürfen, ob und in welcher Art Schwingungs-Isolierelemente vor- mit t als der Zeit. gesehen werden sollen oder ob eigene Schwingfunda- mente zweckmäßig sind, kann konkret erst nach Ferner unterscheidet man: Kenntnis der zulässigen Schwingungsamplituden und der vor Ort vorhandenen Fußpunktschwingungen be- Eigenschwingungen, Eigenformen und Dämpfung urteilt werden. In Bild 4 sind durch Grenzwerte vier Eigenschwingungen sind Bewegungen eines Klassen für Schwingweg- oder Beschleunigungs- schwingfähigen Systems (z.B. eines Meßgeräts), das amplituden in Abhängigkeit von der Frequenz festge- sich nach kurzer Anregung selbst überlassen ist. legt. Die genannten Grenzwerte sind ein erster Vor- Eigenschwingungen ungedämpfter, linearer Systeme schlag für eine Klasseneinteilung hinsichtlich zu- mit einem Freiheitsgrad sind harmonisch. Jede lässiger Eine Bestätigung Schwingungsgröße kehrt nach der dem System eige- der Anwendbarkeit der vorgegebenen Werte muß nen Periodendauer T (Eigenschwingungsdauer) wie- durch die Praxis erfolgen. der. Der Kehrwert der Periodendauer des Systems heißt Eigenfrequenz Der mit 2 multipli- zierte Wert der Eigenfrequenz ist die Eigenkreis- Klasse C frequenz Klasse B Die Eigenfrequenzen eines Systems hängen nur von Klasse A den Eigenschaften des Systems, z.B. Abmessungen, Auflagebedingungen usw., ab; sie sind unabhängig von der Erregung. Hat ein schwingfähiges System mehrere Eigenfrequenzen, gehören zu jeder Eigenfrequenz eine bestimmte 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Hz 100 Schwingungsform (Eigenform) und eine bestimmte Frequenz f Dämpfung. Wird ein solches System mit einer Fre- Bild 4. Klasseneinteilung der Kenngröße Schwingungen, zuläs- quenz angeregt, die mit den Eigenfrequenzen des Sy- sige Fußpunktschwingungen in einer Raumachse stems ganz oder nahezu übereinstimmt, treten bei schwach gedämpften Systemen erzwungene Schwin- gungen mit großen Amplituden vorwiegend in der zu dieser Eigenfrequenz gehörigen Eigenform auf (Reso- nanz). Erzwungene Schwingungen Schwingungen, die durch dynamische Kräfte oder Fußpunktbewegungen in einem schwingfähigen Sy- stem hervorgerufen werden, sind erzwungene Schwingungen. Sind diese Anregungen periodisch, stellt sich nach einer Übergangszeit ein eingeschwun- gener oder stationärer Zustand ein (stationäre Schwin- gungen). Sind diese Einwirkungen stoßartig oder kurzzeitig, z.B. bei plötzlicher Lastaufbringung, antwortet das schwingungsfähige System mit transi- enten Schwingungen. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 -9- 4 Anforderungen gesundheitstechnische Aspekte an neu zu errichtende Meßräume Zweckdienlichkeit / abgestimmte Dimensionie- Als Grundlage der Planung für den Neu- oder Umbau rung eines Meßraumes sollte der Betreiber eine möglichst Regelgüte vollständige Auflistung aller Anforderungen erstellen Flexibilität (siehe auch VDI/VDE 2627 Blatt 2). Platzbedarf 4.1 Meßtechnische Anforderungen Schalldämmung / Schallentkopplung Es sind aufzulisten: Schwingungsdämpfung alle anfallenden Meßgrößen, Merkmale, Meßbe- Filterwechsel: Menge / Intervalle reiche, Meßverfahren Reinigung Zwischendecke und Luftkanäle alle zugelassenen Meßunsicherheiten und Toleran- Versorgung der Anlage mit Strom, Wasser ggf. zen Druckluft alle Geräte und Hilfseinrichtungen, die zu den Messungen benötigt werden Sicherheitsanforderungen alle zu prüfenden Werkstoffe (Härte, Längenaus- Betriebskosten dehnung, thermischer Zustand) Gewährleistung / Kundendienst eingeschränkte Wahlmöglichkeiten des Meßorts Eine wichtige Voraussetzung für die Erstellung des mittelfristig geplante Erweiterungen Anforderungskataloges und eine spätere zweckent- Zu den Gerätedaten sind anzugeben: sprechende Dimensionierung und Ausführung der unter welchen Aufstellbedingungen die Funktion Klimaeinrichtung ist eine frühzeitige gemeinsame gewährleistet ist und die geforderten Meßunsicher- Vorplanung des künftigen Betreibers mit dem Archi- heiten eingehalten werden können (jeweils mit An- tekten, den Planern und den Fachleuten für Klimaein- gabe der Meß- und Auswerteverfahren, mit denen richtungen. die Meßunsicherheiten der Geräte ermittelt wur- den!) 4.4 Anforderungen an die Reinheit zusätzliche allgemeine Aufstellbedingungen Sind Anforderungen im Sinne der Reimraumtechnik welche Abweichungen von den Aufstellbedingun- zu erfüllen, ist die gesamte Raumplanung insbeson- gen vertretbar sind, wenn die Leistungsfähigkeit dere die Planung der Klimaeinrichtung, Luftführung der Meßgeräte nicht voll ausgeschöpft werden und Ausstattung hierauf abzustimmen (siehe Richt- muß. linie VDI 2083). Maßnahmen wie Absaugen, Abkap- seln, Vermeiden von Verunreinigungen, Reinraum- 4.2 Anforderungen aufgrund bisheriger Erfahrungen kleidung, reinraumgerechte Einrichtungen und die Vielfach hilft bei der Ermittlung der konkreten Anfor- Minimierung der Begehfrequenz von außen führen zu einer Verbesserung der Reinheitsverhältnisse im derungen an einen Meßraum die Bestandsaufnahme in einem vorhandenen Meßraum mit vergleichbaren Raum und zur Verringerung der Kosten für Aufwand und Betrieb. Aufgabenstellungen. Dabei ist es zweckmäßig, in dem vorhandenen Meßraum die Merkmale (z.B. Tem- peraturverteilung oder Schwingungen) zu messen, 4.5 Personenbezogene Anforderungen wie dies für die Abnahmemessungen vorgesehen ist. Durch die in den Abschnitten 4.1 bis 4.4 genannten Liegen Erfahrungen hinsichtlich Anforderungen sind Meßräume in ihrer Gesamtheit Besonderheiten von speziellen im Meßraum einge- noch nicht vollständig beschrieben. Zusätzlich zu be- setzten Meßverfahren (vor allem bei selbstentwik- rücksichtigen sind die Belange der im Meßraum täti- kelten Verfahren und Geräten) gen Personen sowie Fragen zur Ausstattung der Ar- Umgebungseinflüssen, die in der Vergangenheit zu beitsplätze [2]. Fehlmessungen, organisatorischen Problemen oder Insbesondere zu beachten sind zu Klagen über mangelnde Behaglichkeit im Raum Anforderungen hinsichtlich der Arbeitsplatzgestal- geführt haben, tung, z.B. ergonomische Gesichtspunkte, Farbge- vor, sind diese zu berücksichtigen. bung, Beleuchtung 4.3 Anforderungen an die Klimaeinrichtung gesundheitstechnische Anforderungen Neben der Leistungsbeschreibung für die Regelgrö- (z.B. Schutz vor Lärm und Schwingungen) Temperatur, Luftfeuchte, Luftgeschwindigkeit thermische Behaglichkeit (siehe Abschnitt 6.1.2) und ggf. Reinheit sind zu beachten: sicherheitstechnische Anforderungen Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>-10- VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 4.5.1 Farbgebung und Beleuchtung 4.5.4 Arbeitssicherheit Die Anforderungen an Konzentration und Sehleistung Für den Arbeitsplatz Meßraum sind hinsichtlich der der im Meßraum tätigen Personen bedingen eine aus- Arbeitssicherheit die einschlägigen reichende gleichmäßige Beleuchtung (siehe Abschnitt tungs-Vorschriften, die Verordnung über Arbeitsstät- 6.3) sowie eine günstige farbliche Gestaltung des Rau- ten und die Arbeitsstätten-Richtlinien zu beachten. mes. Für Boden und Wände werden helle, pa- stellfarbene Töne empfohlen. Dadurch kann die 4.6 Messungen zum Leistungsnachweis Anzahl der Lichtquellen und die damit verbundene und zur Abnahme Wärmeentwicklung gering wie möglich gehalten Die Messungen zum Leistungsnachweis im Rahmen werden. der Abnahme eines Meßraums sollten sofern sie vom Erbauer bzw. Lieferanten zu erbringen sind im 4.5.2 Schwingungen und Erschütterungen Lastenheft der Ausschreibung gefordert werden und Neben den gerätespezifischen Anforderungen an müssen im Text der Bestellung mit allen Einzelheiten Schwingungsfreiheit bzw. -unterdrückung, die in Ab- beschrieben sein. Die für die Abnahme eines Meß- schnitt 6.2 behandelt sind, müssen hinsichtlich der raums notwendigen Messungen gehen vor allem hin- Schwingungsabschirmung auch humanitäre Anforde- sichtlich der Klimatisierung über den üblichen Um- rungen berücksichtigt werden, siehe auch Verordnung fang der Funktionsmessungen laut Verdingungsord- über Arbeitsstätten (ArbStättV) § 15. Während für nung für Bauleistungen (VOB) hinaus. Außerdem Meßeinrichtungen in erster Linie Bodenschwingun- wird empfohlen, Schwingungsmessungen vor der gen im Frequenzbereich von ca. 1 Hz bis 100 Hz von Einrichtung eines Meßraums (also im leeren Raum) Bedeutung sind, werden von Personen Bodenschwin- und nach vollständiger Einrichtung des Meßraums gungen höherer Frequenz (Erschütterungen, Vibratio- durchzuführen. Diese Aufzeichnungen können zur nen, akustische Schwingungen, Druckwellen) und Aufklärung eventuell auftretender Schwierigkeiten Schwingungen sehr niedriger Frequenz (Gebäude- beim späteren Messen im Meßraum aufgrund verän- schwankungen) als störend empfunden und können derter Aufstellung von Maschinen oder nachträglicher gesundheitliche Schäden zur Folge haben. Schwin- Änderungen der schwingungstechnischen Verhält- gungseinwirkungen auf den Menschen sind in DIN nisse von großer Bedeutung sein. 4150-2 sowie in VDI 2057 ausführlich beschrieben Nur Forderungen, die eindeutig beschrieben sind, und bei der Auslegung des "Arbeitsplatzes können bei der Abnahme auch eingefordert werden. individuell zu berücksichtigen. Meßaufnehmer, Meßgeräte, Meßanordnung, Meßab- lauf, Auswerteverfahren und Grenzwerte sind eindeu- 4.5.3 Schutz gegen Lärm tig vorzuschreiben! Um ein konzentriertes und gewissenhaftes Arbeiten Die in die Regelung eines Merkmals eingebundenen zu ermöglichen, ist der Geräuschpegel niedrig zu Meßaufnehmer und Meßgeräte sollen nicht zur Ab- halten, wie es nach dem Stand der Lärmdämmtechnik nahme verwendet werden. Es sind eigenständige Auf- möglich ist. Die in der ArbStättV § 15 vorgeschriebe- nehmer und Meßgeräte vorzusehen. nen Richtwerte sind zu beachten. Tabelle 6 gibt ei- nen Überblick über Anforderungen an unterschied- liche Arbeitsplätze in Anlehnung an DIN 1946-1: Tabelle 6. Empfohlene (oder genormte) Schall- druckpegel in Arbeitsräumen Schalldruckpegel in dB (A) Raumart Beispiel Anforderungen hoch gering Arbeitsräume kleiner Büroraum, 35 40 Werkstätten 50 Unterrichtsräume Seminarräume 35 40 Meßräume physik., chem., biol. 40 55 Laboratorien Sonstige Räume reine Räume, 50 65 EDV-Räume 45 60 Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 5 Gebäude- und Raumplanung 5.1.2 Bestehende Gebäude Ziel der Planung muß es sein, alle störenden Einflüsse Vorhandene Baukonstruktionen sind hinsichtlich ihres auf die im Meßraum zu betreibenden Meßgeräte Schwingungsverhaltens und ihrer Tragfähigkeit zu gering wie möglich zu halten. prüfen und auf nachteilige mehrschichtige Aufstands- flächen sowie die Güte des Betons zu untersuchen. 5.1 Wahl des Standorts Bewegungs- und Klimaschutzfugen müssen sach- Der Standort für einen Meßraum ist zu wählen. daß gerecht geplant und fachgerecht verschlossen sein. vor allem hinsichtlich Schwingungen, Außentempera- Außerdem sollen bestehende Gebäude hinsichtlich tur, Schmutz und Lärm möglichst geringe Störungen vorhandener interner Schwingungserreger untersucht auf ihn einwirken. werden. Innere Störquellen können sein: Ventilatoren, Kühlmittelpumpen, Kompressoren, Stellmotoren, 5.1.1 Baugrund und Fundament Kran- und Hebeeinrichtungen. Der Baugrund für einen neu zu erstellenden Meßraum soll auf seine Eignung hin untersucht werden. Unter einer steifen Stahlbetonplatte (ca. 0,5 m dick) ist ein 5.1.3 Lage innerhalb eines Gebäudes Sand/Kies-Gemisch von mindestens 0,5 m Dicke ein- Meßräume für höhere Anforderungen sind zweckmä- zubringen und zu verdichten. Zwischen Bodenplatte Big im nördlichen Teil von Gebäuden unterzubringen. und Kiesbett kann eine Wärme- und Feuchtigkeits- Wenn möglich, kann der Schattenwurf bestehender isolation vorgesehen werden. Gebäude ausgenutzt oder die Südseite durch Büro- Bei der Schwingungsanregung von Geräten in Meß- und Nebenräume belegt werden. Empfehlenswert ist räumen durch innere und äußere Schwingungserreger die Anordnung im (nicht unterkellerten) Erdgeschoß sind die Zusammenhänge in der Regel strukturdyna- oder im Untergeschoß eines Gebäudes, weil sich hier misch komplex, daß eine Abbildung in mathemati- Gebäudeschwingungen nur gering auswirken. schen Ersatzmodellen oft auf Schwierigkeiten stößt. Schwingungserreger wie Kompressoren, Dauerlauf- Zur Beurteilung der Eignung eines Standorts hinsicht- prüfstände usw. dürfen nicht in der Nähe aufgestellt lich möglicher Schwingungen ist es deshalb sinnvoll, sein. Außerdem sollte hinsichtlich der Lage des Meß- schon während der Planungsphase den Baugrund raumes eine sinnvolle Einbindung in den Materialfluß schwingungstechnisch zu untersuchen und den vor- und in die bestehenden organisatorischen Abläufe ge- gesehenen Standort auf seine Eignung hinsichtlich geben sein. externer Schwingungserreger zu beurteilen. Von außen wirkende Störquellen sind z.B. Schienen- und Straßenfahrzeuge, Stanzen- und Pressenstraßen, 5.2 Flächenbedarf Krananlagen, Werksverkehr (Zug, LKW und Gabel- Der Flächenbedarf hängt direkt von den durchzufüh- stapler), Steinbruchbetriebe und Erdbeben. Von außen renden meßtechnischen Aufgaben, dem hierfür not- einwirkende Störschwingungen können für bestimmte wendigen Personal und der erforderlichen gerätetech- niederfrequente Bereiche je nach Art des Baugrundes nischen Ausrüstung ab. Eine Planungshilfe ist in und dessen Schichtung sowie durch Grundwasser Bild 5 gegeben. Für das Personal muß genügend bzw. wasserführende Schichten über relativ große Freiraum vorhanden sein, damit die zu erledigenden Entfernungen (einige 100 m, in Sonderfällen bei gro- Arbeiten ohne gegenseitige Behinderung durchge- langsam laufenden Kolbenverdichtern bis über führt werden können. Für und (teilweise einige Kilometer) eingeleitet werden. Ausführliche großformatige) Zeichnungen ist genügend Ab- Hinweise siehe DIN 4150-1 Vornorm. lagefläche vorzuzsehen. Arbeitsplätze (Schreibtisch, Mehrkoordinaten-Meßgeräte Stühle usw.) bis ca. 1200 mm Meßbereich Tisch-Meßgeräte 3 Meßmikroskope, Verzahnungs- ca. 16 meßgeräte, Projektoren ca. 3 bis Klimaeinrichtungen Kombinierte Verzahnungs- meßgeräte, Mehrkoordinaten- Meßgeräte bis 800 mm Bild 5. Flächenbedarf für Meßgeräte und Meßbereich sonstige Einrichtungen (Orientierungswerte für die Planung) ca 12 ca. 4 bis 15 Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 5.3 Geschlossene Meßräume elementen sollte hoch gewählt sein, daß sie durch Für einen universellen Meßraum durchschnittlicher die Klimaanlage nicht zu störenden Schwingungen Größe ist eine Grundfläche von ca. 70 ausreichend. angeregt werden. Bei größerem Flächenbedarf empfiehlt sich eine Un- Für Wand- bzw. Deckenöffnungen zum Hinterbau von terteilung in Meßraum und Nebenräume, wobei die Leuchten ist es zweckmäßig, die Öffnungen innenflä- Nebenräume z.B. der Lagerung von Meßgegen- und leckdicht mit Glas abzuschließen. ständen, zur Vortemperierung und zur Erledigung Die spätere Wartung und Reinigung der Leuchten schriftlicher Arbeiten dienen. Bei der Ermittlung der kann dann von außerhalb des Meßraums erfolgen. erforderlichen Grundfläche ist auch auf ausreichende Gegebenenfalls sind für die Versorgung mit elektri- Verkehrsflächen zu achten. Da in der Nähe von Wän- scher Energie, Wasser, Druckluft, Telefon usw. mit den (Abstand ca. 1 bis 2 m) hinsichtlich der Klimati- Deckeln wandbündig verschließbare Leerrohre einzu- sierung nicht die gleichen Bedingungen erreicht wer- planen. den können wie in Raummitte (z.B. aufgrund von Strahlungseinflüssen, Behinderung der Luftströmung 5.3.3 Boden durch die Wände), sollen Randbereiche bevorzugt als Verkehrsflächen genutzt werden. Aufgrund der hohen Nach VOB (Verdingungsordnung für Bauleistungen) Anforderungen an Präzisionsmeßräume ist es aus muß der Boden mindestens waagerecht und eben Kostengründen zweckmäßig, den Raum- und Flächen- sein, wie es nach DIN 18202 vorgeschrieben ist. Der bedarf auf das Mindestmaß zu beschränken. Bodenbelag muß ausreichend belastbar sein, damit Fertigungsnahe Meßräume erfordern weniger Fläche, die im Raum befindlichen Meßgeräte mit den ge- da sie in der Regel nur für spezielle Aufgaben aus der bräuchlichen Hebezeugen und Transporthilfsmitteln unmittelbaren Umgebung eingerichtet werden. bewegt werden können. Er muß feucht zu reinigen und je nach Aufgabenstellung evtl. leitfähig und geer- 5.3.1 Raumhöhe det sein. Um die evtl. notwendige Leitfähigkeit nicht Die erforderliche Raumhöhe richtet sich nach der zu beeinträchtigen, ist darauf zu achten, daß zur Rei- Höhe der vorgesehenen Meßgeräte und der gewählten nigung keine filmbildenden Reinigungsmittel verwen- Art der Luftführung. Ist in besonderen Fällen eine det werden. Außerdem sollen die verwendeten Möbel Verwirbelung der Luft notwendig, müssen hohe mit leitfähigen Füßen bzw. Rollen versehen sein und Räume vorgesehen werden. die Mitarbeiter Schuhe mit leitfähigen Sohlen tragen. Je nach Anforderungen an den Meßraum und die 5.3.2 Wände, Decke bauphysikalischen Gegebenheiten kann es erforder- Sofern es die äußeren Gegebenheiten zulassen, ist es lich sein, den Boden zu temperieren, um den Wärme- sinnvoll, den für einen Meßraum umbauten Raum von verlust ans Erdreich auszugleichen. Bei entsprechen- außen weit wie möglich mit Erde anzuschütten. der Wärmedämmung reicht eine Heizleistung von ca. In diesem Fall ist eine in Heißbitumen auf den Bauträ- 5 Ggf. sind Leerrohre für die Versorgung mit ger aufgeklebte Schaumglasschicht als Feuchtigkeits- elektrischer Energie, Wasser, Druckluft, Telefon, sperre vorzusehen. Zentralstaubsauger usw. einzuplanen. Für den Boden- anstrich sind helle Farben vorzuziehen. Fliesenfugen Die nicht von Erde umgebenen Teile der Außenwände müssen stoßfrei glatt versiegelt sein. werden zur Vermeidung von Wärmeeinstrahlung wärmegedämmt. Außerdem ist in diesem Bereich eine 5.3.4 Zugang Begrünung der Fassade und evtl. auch des Daches zu Für Meßräume ist ein stufenfreier und mit Hebezeu- empfehlen. Befindet sich das Dach des Gebäudes direkt über dem Meßraum, sollten wegen der Wärme- gen befahrbarer Zugang zu empfehlen. einstrahlung keine Dachfenster vorgesehen werden. Die Innenwände und Decken sollen glatt, abriebfest 5.3.5 Schleusenraum und zur leichten Reinigung feucht wischbar sein. Bei entsprechend hoher Anforderung ist für den Ma- Helle Farbtöne sind zu empfehlen. sowie den Personenzugang ein Schleusen- Je nach Anforderungen an den Meßraum und auf- raum vorzusehen. Der Schleusenraum verringert Tem- grund von bauphysikalischen Gegebenheiten kann es peratureinflüsse und den Eintrag von Schmutz. erforderlich sein, die Wände zu temperieren. Beson- ders vorteilhaft sind Doppelwände, die von der Abluft 5.3.6 Türen werden. Dadurch wird die Temperatur Der Transport von Meßgeräten erfordert hinreichend der Wände der Raumtemperatur angeglichen und der große Tore. Zusätzlich ist ein Personenzugang (lichte Einfluß von Wärmestrahlung vermindert bzw. ver- Breite ca. 80 cm) zweckmäßig. Zur Übergabe von mieden. Die Eigenfrequenz von Wand- und Decken- kleineren Gegenständen sind Schalter ausreichend. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 Sichtkontakt in den Meßraum ist auch bei geschlosse- Es ist zweckmäßig, pro Mitarbeiter zwei Kleider- ner Tür sinnvoll (evtl. Tür mit Teilverglasung vor- schränke vorzusehen, um Arbeitskleidung und Stra- sehen). Alle Türen und Zugangstore müssen gut Benkleidung getrennt aufbewahren zu können. Zu- wärmegedämmt sein, daß ihre Oberflächentemperatur sätzlich sollten Handwaschbecken mit Spiegel und mit derjenigen der Wände möglichst übereinstimmt. eine Sitzbank vorhanden sein. Heftiges Bewegen der Türen und Türschlagen Bei der Ausführung sind die Arbeitsstätten-Richt- verursachen Druckwellen und Stöße, die sich auf linien zu beachten (ASR 34/1-5). Messungen auswirken. Türschließer, die die Bewe- 5.3.9.3 Sanitärräume gungen dämpfen, verringern diese Probleme. Die sanitären Räume und deren Einrichtungen sind gemäß ArbStättV § 35 und § 37 auszuführen. 5.3.7 Fluchtwege, Notausgänge 5.3.9.4 Pausenräume In jedem Fall müssen die vorgeschriebenen Rettungs- Für die Mitarbeiter sind außerhalb der Meßräume wege eingeplant und gekennzeichnet werden. Sie Pausenräume vorzusehen, da in geschlossenen Meß- müssen auf kürzestem Weg ins Freie oder in einen ge- räumen nicht gegessen, getrunken und geraucht wer- sicherten Bereich führen (ArbStättV § 19). Bei der den soll. Planung ist darauf zu achten, daß die Rettungswege nicht durch den Arbeitsbereich von Maschinen füh- 5.3.9.5 Lagerräume, Archiv Zur Aufbewahrung von Hilfsmitteln, die nicht klima- ren. tisiert gelagert werden müssen (z.B. Transportsiche- 5.3.8 Fenster rungen von Meßgeräten, Verpackungen), ist ausrei- Zu beachten ist, daß ein Raum, sofern er als Arbeits- chend Lagerraum vorzusehen. platz dient, nach ArbStättV § 7 Abs. 1 abgesehen Zur Ablage von Datenträgern und für Aufzeichnun- von zulässigen Ausnahmen eine Sichtverbindung gen von dokumentationspflichtigen Messungen wird nach außen haben muß (Fenster, Türen, durchsichtige ein feuersicherer Schrank empfohlen. Wand). Einzelheiten sind in der Arbeitsstätten-Richt- 5.3.10 Grundrißbeispiel linie ASR 7/1 beschrieben. Je nach Lage des Meß- Für einen geschlossenen Meßraum zeigt Bild 6 bei- raums kann im Fensterbereich ein Notausgang vor- spielhaft einen Grundriß mit der Unterteilung in Meß- gesehen werden. Bei Neuplanungen sind Außenfen- raum und Nebenräume (ohne Sanitär- und Pausen- ster möglichst an der Nordseite vorzusehen. Durch raum). Aus Gründen einer gleichmäßigen Klimatisie- Übereinstimmung der Wärmeübergangswiderstände rung, d.h. guten Durchflutung des Raumes mit Zuluft, von Glasflächen und Fensterrahmen mit denen der sind quadratische oder rechteckige Grundflächen Wände werden Zonen unterschiedlicher Oberflächen- zweckmäßig. temperatur vermieden. Eine Reflexionsbeschichtung an Außenscheiben von Fenstern schützt vor Wärme- 5.4 Fertigungmeßplätze einstrahlung. Durch eine außen angebrachte, von in- Meßplätze dienen im allgemeinen der prozeßnahen nen bedienbare Fensterabschirmung können Strah- Fertigungsüberwachung und sind deshalb fertigungs- lungseinflüsse zusätzlich vermindert werden. Be- nah einzurichten. Der Platzbedarf hängt von der Art pflanzungen an Böschungen oder Stützmauern vor der zu erledigenden Meßaufgaben ab. Bei der Planung den Außenfenstern verringern die indirekte Wärme- von Meßplätzen ist zu achten auf: einstrahlung. gute Zugänglichkeit möglichst geringe Temperaturänderungen 5.3.9 Nebenräume (notwendige Temperaturkonstanz) Bei der Planung sind auch notwendige Nebenräume Schutz vor Erschütterungen (Schwingungen) vorzusehen, die ggf. für mehrere Meßräume gemein- Lärmschutz sam genutzt werden können. Schutz vor Staub, Ölnebel usw. 5.3.9.1 Maschinenraum für Klimaeinrichtung EDV- Klimaeinrichtungen können Geräusche und Schwin- Raum gungen verursachen. Es wird deshalb empfohlen, die Klimaeinrichtung außerhalb des Meßraums aufzustel- Meßraum Ablage len, ggf. ist sie schwingungstechnisch zu entkoppeln. Büro 5.3.9.2 Umkleideräume Fenster Falls für die im Meßraum anfallenden Arbeiten eine bestimmte Arbeitskleidung vorgeschrieben ist, soll Klimaschleuse Klima- Dokumentation Vortemperierung einrichtung der Zugang zum Meßraum gestaltet sein, daß vor Betreten des Meßraumes die Arbeitskleidung überge- zogen werden kann. Bild 6. Schematischer Grundriß eines Meßraums Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 6 Planung der technischen Ausrüstung 6.1.1.2 Arten der Luftführung Neben der meßtechnischen Einrichtung ist die techni- Die Art der Luftführung ist mitentscheidend, ob ein sche Ausrüstung eines Meßraumes von fundamentaler Klima in vorgegebenen Grenzen erzeugt und geregelt Bedeutung für seine spätere Eignung und Funktiona- werden kann. In den Bildern 8 a bis 8 sind Hinweise lität. Unzulänglichkeiten bei der Planung, die häufig gegeben, wie die Luft zu- und abgeführt werden kann, erst nach der Inbetriebnahme offenbar werden, kön- um den Anforderungen in bezug auf die zulässige nen nachträglich wenn überhaupt nur noch mit Temperaturschwankung einer bestimmten Meßraum- hohem Kostenaufwand korrigiert werden. klasse zu genügen. a) Bei der Planung sind die gängigen Richtlinien und Verordnungen (z.B. die Arbeitsstättenverordnung) so- wie relevante Normen (siehe Schrifttum) zu beachten. 6.1 Klimatisierung Wesentlichen Einfluß auf die Zuordnung eines Meß- raums zu einer bestimmten Güteklasse hat die Quali- tät der Klimatisierung. b) Die Anforderungen an die Klimatisierung müssen aufgrund der zu erledigenden Meßaufgaben und der erforderlichen Meßeinrichtungen festgelegt werden. 6.1.1 Luftführung Es gibt keine bestimmten Vorschriften, wie die Luft c) im Raum zu führen ist. Die Aufgabe ist für jeden Raum individuell zu lösen. Die beiden wichtigsten Kriterien sind Zugfreiheit und eine gleichmäßige Durchflutung des Raumes unter Berücksichtigung der zugelassenen Temperaturänderungen und -unter- schiede im Meßraum. d) 6.1.1.1 Benennung der Luftströme Die Luftströme sind in Bild 7 dargestellt. Folgende Begriffe werden verwendet: Fortluft Abluft Umluft Meßraum e) Klima- Zuluft einrichtung Außenluft Bild 7. Benennung der Luftströme Bild 8. Arten der Luftführung Zuluft: Die dem Raum temperiert (temperatur- a) Zuluft über Deckenkanal geregelt) oder klimatisiert (temperatur- Abluft über Deckenkanal, wahlweise 3 und feuchtegeregelt) zugeführte Luft. b) Zuluft über Lochdecke Abluft über Deckenkanal 3 Abluft: Die aus dem Raum abgeführte Luft. c) Zuluft über Lochdecke Umluft: Die aus der Abluft dem Klimagerät zu- Abluft über Bodenkanal bzw. mehrere Bodenkanäle geführte Luft. Luftwechsel 30fach/h, 2 bis 3 d) Zuluft über Lochwand Außenluft: Die aus dem Freien der Umluft beige- Abluft über Lochwand, wahlweise Wandkanal mischte Luft. Luftwechsel 40fach/h, Meßraum-Güteklasse 1 bis 2 e) Zuluft über Lochboden Fortluft: Die aus der Gesamtluftmenge nach au- Abluft über Lochdecke, wahlweise Deckenkanal ßen abgeführte Luft. Luftwechsel 40fach/h, Meßraum-Güteklasse 1 bis 2 Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten © Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 6.1.2 Luftgeschwindigkeit und Behaglichkeit Die Geschwindigkeit, mit der die Luft den Raum durchströmt, ist für die thermische Behaglichkeit eine 2 4 besonders kritische Die häufig anzutreffende 5 Luftgeschwindigkeit von 0,2 m/s ist bei 20 °C nicht mehr behaglich. Von Einfluß sind sowohl Maximal- 3 als auch Minimalwerte in Abhängigkeit von der Luft- temperatur. Vereinfacht ist der Zusammenhang in Bild 9 dargestellt. Detaillierte Aussagen zur thermi- Bild 10. Beispiel für passive Schwingungsisolierung am Ferti- schen Behaglichkeit sind in VDI 2083 Blatt 5 enthal- gungsmeßplatz ten. 1 Betonboden 2 Meßgerät 3 Schwingungsdämpfende Elemente 4 Bearbeitungsmaschine 0,4 5 Gabelstapler m/s Das in Bild 11 dargestellte Meßgerät ist auf einem ei- 0,3 genen schwingungsisolierten Fundament aufgestellt. kühle Grenze 0,2 6 8 0,1 warme Grenze 3 19 20 21 22 23 24 25 °C 26 Lufttemperatur Bild 9. Thermische Behaglichkeit Bild 11. Beispiele zur passiven Schwingungsisolierung durch Schwingfundament 1 Bauwerk 6.1.3 Luftüberdruck 2 Bodenplatte mit Wanne In geschlossenen Meßräumen der Güteklassen 1 bis 3 3 Passives Schwingfundament 4 Abdeckung ist ein Überdruck von ca. 10 Pa anzustreben, damit 5 Inspektionsraum beim Öffnen der Türen keine Staubpartikel sowie 6 Meßgerät kalte oder warme Luft in den Meßraum eindringen. 7 Schreibtisch 8 Gabelstapler 6.2 Aktive und passive Schwingungsisolierung In Bild 12 stehen die Meßgeräte unmittelbar auf der Unerwünschte Schwingungen und massiven Bodenplatte eines Meßraums. Die Boden- auf Meßobjekte und Meßeinrichtungen lassen sich platte ist durch ein Kiesbett und eine elastische Trenn- weitgehend fernhalten, wenn das zu schützende Ob- fuge vom Baugrund und vom Baukörper getrennt. jekt mit Hilfe nachgiebiger Zwischenbauteile (Isolier- elemente) möglichst wirksam vom Erreger der 1 Schwingung mechanisch getrennt wird. Bei Aktiv- 7 isolierung wird der Schwingungserreger abgeschirmt, 7 8 bei Passivisolierung wird eine erschütterungsemp- 2 findliche Meßeinrichtung vor mechanischen Erregun- gen aus der Umgebung geschützt. Die konstruktive Ausführung von Isolierelementen, deren Eigenschaf- ten und Anwendungsbereiche sind in Richtlinie VDI 3 4 6 5 2062 Blatt 2 beschrieben. Das in Bild 10 an einem Bild 12. Beispiel zur passiven Schwingungsisolierung eines fertigungsnahen Meßplatz dargestellte Meßgerät ist geschlossenen Meßraums durch massive Bodenplatte auf Kies- durch solche Isolierelemente von der Aufstandsfläche bett 1 Bauwerk getrennt. In der Regel haben sich in sinnvoller Ab- 2 Massive Bodenplatte stimmung auf das Frequenzspektrum der Basisstörun- 3 Feuchtigkeits- und Wärmeisolierschicht gen niederfrequente Dämpfungssysteme (Gummi- 4 Elastische Trennfuge und Stahlfeder-Elemente sowie niveauregulierbare 5 Kiesbett 6 Baugrund Luftfedersysteme) in einem Eigenfrequenzbereich 7 Meßgeräte von etwa 1 Hz bis 10 Hz bewährt. 8 Schreibtische Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 Wegen der vielfältigen spezifischen Belange von kömmlichen Drosseln elektronische Vorschaltgeräte Messungen und der unterschiedlichen Möglichkeiten verwendet werden. Diese können ggf. auch außerhalb zum Schutz vor unerwünschten Schwingungen und des klimatisierten Bereichs angeordnet werden. Alle Erschütterungen lassen sich wirksame und gleichzei- Leuchten sollten außer im Notfall - immer einge- tig zweckgerichtete Schutzmaßnahmen nur in enger schaltet sein, da das Ein- und Ausschalten der Be- Zusammenarbeit zwischen Meßraumplaner, Geräte- leuchtung das Temperaturgefüge des Raumes erheb- hersteller und ggf. hinzuzuziehenden Fachleuten lich beeinflußt. Bei hohen Räumen ist zu beachten, gemeinsam festlegen. daß die Wartung der Beleuchtungseinrichtung leicht möglich sein muß. Dies kann z.B. dadurch geschehen, 6.3 Beleuchtung daß die Leuchten hinter deckenbündigen Glasflächen Zu unterscheiden ist zwischen Tages-, Kunst- und eingebaut werden. Sie können dann außerhalb des Mischlicht. Bei Tageslichtbeleuchtung ändern sich die Meßraums gewartet und gereinigt werden. Die Meß- Beleuchtungsverhältnisse im Meßraum im Laufe ei- geräte können zumeist nicht verschoben werden und nes Arbeitstages mehr oder weniger stark. Diese durch Hilfsmittel (z.B. eine Arbeitsbühne) darf nicht derung hängt nicht zuletzt von der Größe und Lage in unzulässigem Umfang Schmutz in den Meßraum von Fenstern in Außenwänden ab. Soll der sich stän- eingetragen werden. dig ändernde Einfluß durch Tageslicht ausgeschaltet werden, sind Meßräume mit künstlicher Beleuchtung 6.3.3 Einzelplatzbeleuchtung erforderlich. Eine zur Allgemeinbeleuchtung zusätzliche Einzel- platzbeleuchtung kann zweckmäßig sein, wenn be- 6.3.1 Definition der Beleuchtungsstärke züglich der Ausleuchtung nur an einzelne Plätze be- Die Beleuchtungsstärke ist der Quotient aus dem sondere Anforderungen gestellt werden (z.B. unter Lichtstrom in Lumen (lm) und der beleuchteten Portalen von Meßgeräten). Bei der Auslegung sind die Fläche Die Einheit der Beleuchtungsstärke ist zu erwartenden Temperaturstrahlungen der Licht- Lux quelle zu beachten. Ggf. sind lange Lichtleitkabel zu Nennbeleuchtungsstärken sind mittlere Beleuchtungs- verwenden, um die Wärmequelle vom Meßgerät fern- stärken, die für die verschiedenen Arbeitsplätze oder zuhalten. Außerdem ist zu beachten, daß die o.g. Be- -bereiche vorgeschrieben sind (ArbStättV § 7, ASR leuchtungsstärke durch die Allgemeinbeleuchtung 7/3). und nicht durch Einzelplatzbeleuchtung zu erbringen ist. 6.3.2 Allgemeinbeleuchtung Durch die Allgemeinbeleuchtung ist eine Beleuch- 6.4 Bürotechnische Einrichtungen tungsstärke von mindestens 750 Lux sicherzustellen 6.4.1 Mobiliar (mittlere Beleuchtungsstärke in 0,85 m Höhe in einge- richteten Meßräumen), Lichtfarbe tageslichtweiß oder Die Erledigung schriftlicher Arbeiten wie neutralweiß. Arbeitsplätze müssen möglichst gleich- Erstellen von Meßprotokollen mäßig ausgeleuchtet sein. Blendfreies Arbeiten an Aufbewahren von Spezifikationen/Normen/Richt- Monitoren soll überall im Raum möglich sein. Bei der linien/Arbeitsunterlagen Projektierung einer Beleuchtungsanlage ist ein Pla- Zentrale Dokumentation von Meßberichten und nungsfaktor von 1,25 zu berücksichtigen (Auslegung Meßergebnissen auf 125 % der geforderten Werte), da die Beleuch- tungsstärke durch Alterung und Verschmutzung von erfordert neben den meßtechnischen Einrichtungen Lampen und Leuchten nachläßt. Dies bedeutet, daß zusätzliche Flächen oder Nebenräume mit büromäßi- für die genannte Beleuchtungsstärke von 750 Lux gen Einrichtungen. Auch müssen ausreichende Ab- 938 Lux projektiert werden müssen. Weitere Informa- lageflächen vorhanden sein. tionen zur Beleuchtung und zur Messung der Be- Es empfiehlt sich, für nicht dauernd am Meßplatz be- leuchtungsstärke siehe DIN 5032, DIN 5034, DIN nötigte Prüfmittel und Meßgeräte geeignete Unter- 5035 und DIN 5040. bringungsmöglichkeiten vorzusehen. Üblich sind Um den Einfluß der Temperaturstrahlung gering die je nach Bedarf wie möglich zu halten, sollte ein hoher Anteil indirek- um den Meßplatz angeordnet werden können. Für ter Beleuchtung vorgesehen werden. Von Vorteil sind empfindliche wie z.B. Oberflä- sogenannte Abluftleuchten, deren Wärme gesondert chenmeßgeräte sind Abdeckungen zu empfehlen, die abgeführt wird. Bei Leuchtstoffröhren können zur Re- die Geräte bei Nichtgebrauch gegen Feuchtigkeit, duzierung der Wärmeentwicklung statt der her- Staub, Schmutz, Stoß usw. wirksam schützen. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 6.4.2 Telekommunikation 6.6.2 Druckluftversorgung Im Meßraum sollte mindestens ein Die Druckluft muß ölfrei und trocken sein. Üblicher- Telefonanschluß vorgesehen werden. Das Telefon weise wird mit Drücken zwischen 6 bar und 8 bar ge- sollte installiert sein, daß von jedem Meßgerät aus arbeitet (Druck an der Entnahmestelle). mit der Serviceabteilung des Geräteherstellers gespro- Für Meßgeräte werden teilweise besondere Anforde- chen werden kann. Der Datenaustausch per Telefon- rungen an die Druckluftversorgung gestellt. modem sollte ebenfalls vorbereitet sein (evtl. zusätz- Festzulegen sind: lich Telefaxanschluß). Neben Telefonanschlüssen erforderlicher Versorgungsdruck sind Anschlüsse an bestehende oder geplante werks- erforderliche Luftmenge (in interne Datennetze vorzusehen. zulässige Druckschwankungen Taupunkt 6.5 Einrichtungen zur Teilereinigung zulässiger Temperaturbereich Bei Bedarf müssen außerhalb des Meßraumes erforderliche Reinheit am offenen Meßplatz nicht in dessen unmittelbarer Nähe Möglichkeiten zur Reinigung von Prüflingen Bei der Berechnung der erforderlichen Luftmenge ist mit geeigneten und zugelassenen Lösungs- und der Bedarf für Reinigungszwecke mit zu berücksichti- Reinigungsmitteln eingeplant werden. Auch Abstell- gen (Abblasen von Teilen). Es sind genügend viele flächen und Möglichkeiten zur Aufbewahrung von Anschlußstellen vorzusehen. Reinigungsmitteln sind vorzusehen. 6.6.3 Kühlwasserversorgung Die Lüftungsabzüge sind auszulegen, daß auf kei- nen Fall verdunstete Lösungsmittel in die Raumluft Für bestimmte Meßaufgaben sind Meßplätze mit gelangen können. Kühlwasserversorgung notwendig. Die Anforderun- gen sind im Einzelfall mit dem Gerätehersteller abzu- Ein Anschluß für Druckluft ist sinnvoll. stimmen. Am Reinigungsplatz sollen Anschlüsse für Wasser und Abwasser nur vorhanden sein, wenn sie unbedingt 6.7 Transporteinrichtungen (Krananlage, Hebe- erforderlich sind. Nur ist ein versehentliches Ein- zeuge) leiten von Lösungsmittelrückständen in das Abwasser Zur Handhabung großer Meßobjekte oder für den auszuschließen. Transport von Meßeinrichtungen ist u.U. eine Kran- Bei der Planung der Einrichtung zur Teilereinigung anlage erforderlich. Aus Gründen der Sauberkeit kann sind die Bestimmungen des Umweltschutzes und die es zweckmäßig sein, Transporthilfsmittel (z.B. Hub- Entsorgungsrichtlinien zu beachten. wagen, Stapler) vorzusehen, die das Transportgut an einer Schleuse übernehmen und den Meßraum nicht verlassen. 6.6 Versorgungseinrichtungen In diesem Fall muß im Meßraum genügend Abstell- 6.6.1 Hilfsenergieversorgung fläche für die Transportmittel und Hebezeuge vorhan- Der Leistungsbedarf ist hauptsächlich abhängig vom den sein. Das Bedienpersonal muß im Umgang mit Energiebedarf der Meßgeräte und der Beleuchtung. diesen Einrichtungen unterwiesen sein. Üblich sind die Nennspannungen 220(230) Volt und 380(400) Volt. Es ist zu beachten, daß für Rechner und 6.8 Brandschutz Meßgeräte teilweise besondere Anforderungen an die Ionisationsrauchmelder an der Decke sowie im Rück- Hilfsenergieversorgung gestellt werden. luftkanal sind zu empfehlen. Für Handlöscher sind die Festzulegen sind zulässige Werte für entsprechenden Vorschriften zu beachten. Spannungsschwankungen Pulverlöscher sowie Sprinkleranlagen sollten nicht Frequenzschwankungen eingesetzt werden, da diese Löschmedien zu erheb- lichen Schäden an Meßgeräten führen können. Dauer von Spannungsunterbrechungen Störspitzen mit Anstiegszeit und Spannungs- maximalwert/-minimalwert Es sind genügend viele Anschlußmöglichkeiten vor- zusehen. Bei Bedarf ist ein Netzersatzaggregat oder eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) einzusetzen, ggf. sind Not-Aus-Schalter im Meßraum erforderlich. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 7 Hinweise zum Betrieb 7.6 Begehfrequenzen 7.1 Personal Besonders bei klimatisierten Meßräumen ist die Be- Die Anforderungen hinsichtlich der Qualifikation des gehfrequenz zu minimieren, dies um mehr, je höher Personals ergeben sich aus der Aufgabenstellung. die Anforderungen an die Temperaturstabilität sind. Während einfache Meßaufgaben von angelernten Per- Schalter, die nur zur Übergabe von Meßaufträgen ge- sonen zuverlässig erledigt werden können, ist bei an- öffnet werden, verringern die Begehfrequenz. spruchsvolleren Meßaufgaben eine fundierte Qualifi- kation mit fachtheoretischer Ausbildung und mehr- 7.7 Reinigung jähriger Praxis in der Meßtechnik erforderlich. Bei 7.7.1 Grundreinigung vor Einzug, komplexen, sich ändernden Aufgabenstellungen sind nach Renovierung u.ä. entsprechende theoretische und praktische Weiterbil- Unmittelbar vor Beginn des Einzuges sollten der dungsmaßnahmen unerläßlich. Um eine geeignete Meßraum und alle zugehörigen Nebenräume gründ- Personalauswahl treffen zu können, ist eine entspre- lich gereinigt werden, um den baubedingten Schmutz chend detaillierte Stellenbeschreibung zweckmäßig. möglichst vollständig zu entfernen. Für den Meßraum 7.2 Bekleidung werden folgende Reinigungsschritte empfohlen: Die Art der Bekleidung ist nur unter besonderen Be- Böden mehrfach feucht wischen dingungen zwingend vorzuschreiben. Im Bereich der Wände und Decke feucht abreiben Reinraumtechnik sind entsprechende Vorkehrungen Schrankwände (innen und außen) feucht abreiben unumgänglich. In allen anderen Bereichen richtet sich die Art der Bekleidung insbesondere nach deren prak- Fenster und Fensterrahmen innen und außen reini- tischen Belangen. In temperierten Räumen ist eine der gen (bei Doppelwand-Fenstern auch die Zwischen- Raumtemperatur und nicht der Jahreszeit angepaßte räume, sofern sich die Fenster öffnen lassen) Bekleidung zu tragen. Hierfür sind entsprechende Nach dem Bezug und vor der eigentlichen Inbetrieb- Umkleidemöglichkeiten zu schaffen. nahme des Meßraumes sollte erneut gründlich gerei- 7.3 Laufende Überwachung der Kenngrößen nigt werden, um den mit dem Umzug und der Für die laufende Überwachung wichtiger Kenngrößen gerätemontage eingetragenen Schmutz zu entfernen. (z.B. Temperatur, Feuchte usw.) sollten Meßgeräte in- Staubfangmatten aus Weich-PVC im Zugangsbereich stalliert sein. Es ist zweckmäßig, die von ihnen ermit- und an häufig begangenen Bereichen im Meßraum er- telten Meßwerte im Meßraum anzuzeigen und ggf. leichtern die Reinigung. kontinuierlich zu protokollieren. Die Funktionen Regeln und Überwachen müssen 7.7.2 Regelmäßige Reinigung durch voneinander unabhängige Sensoren und Meß- Es ist dafür zu sorgen, daß Meßräume regelmäßig ge- geräte wahrgenommen werden. reinigt werden, bei der Reinigung aber nicht zu viel Die verwendeten Meßgeräte sind ordnungsgemäß zu Feuchtigkeit eingebracht wird. warten und fristgemäß zu überprüfen. Staubfangmatten sollten mit Wasser feucht abge- 7.4 Zugangsüberwachung wischt und anschließend sofort mit einem Abstreifer Meßräume sollten von Unbefugten nicht betreten wer- trockengezogen werden. Empfohlene Wischmittel den. Sind nur wenige Mitarbeiter im Meßraum tätig, siehe VDI 2083 Blatt 4, Tabelle 2, empfohlene Reini- ist es sinnvoll, Türschlüssel zu vergeben. Größere gungsmittel siehe VDI 2083 Blatt 4, Tabelle 8. Meßräume können mit einer automatischen Vorrich- tung (z.B. elektrische Öffner mit Zahlenkombination 7.8 Wartung der Klimaanlage oder kodiertem Schlüssel) versehen werden. In jedem Im Sinne der vorbeugenden Instandhaltung sind ent- Fall ist darauf zu achten, daß der Meßraum im Notfall sprechende Wartungszyklen gemäß den Angaben des von Helfern ohne Hilfsmittel betreten werden kann. Herstellers festzulegen. Elektrische Türöffner sind auszulegen, daß sie bei Stromausfall den Zugang freigeben. Für Besucher 7.9 Wartung der Beleuchtung sollten eine Klingel und evtl. eine Wechselsprechan- Die Beleuchtungsanlage muß gewartet werden, wenn lage oder ein Haustelefon vorgesehen werden. die Beleuchtungsstärke auf 80% der Nennbeleuch- 7.5 Überwachung allein arbeitender Personen tungsstärke abgesunken ist. Wenn der organisatorische Ablauf vorsieht, daß Per- sonen allein in Meßräumen arbeiten, muß eine Beob- 7.10 Energieverbrauchsmessung achtung z.B. durch eine Sichtverbindung außen/innen Zur Überwachung der laufenden Betriebskosten und oder eine Videoanlage möglich sein, damit im Notfall um Informationen zur gezielten Reduzierung des En- rechtzeitig Rettungsmaßnahmen eingeleitet werden ergieeinsatzes zu erhalten, sollten entsprechende Ver- können. brauchsmeßgeräte vorgesehen werden. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 8 Meßräume Die Angaben bezüglich Luftfeuchte, Reinheit der Luft für die physikalische Größe Länge und Schwingungen sind Richtwerte. Im Einzelfall Die folgenden Empfehlungen unterstützen die Pla- können Festlegungen nur bei Kenntnis der spezifi- nung und den Betrieb von Meßräumen für Größen der schen Bedingungen und örtlichen Gegebenheiten ge- Für die einzelnen Güteklassen troffen werden. (Abschnitt 2.2) werden Kenngrößen und Toleranzen Für vorhandene Meßräume können anhand der Ist- festgelegt sowie typische Aufgaben angegeben. daten der Kenngrößen die Felder der Tabelle 7 mar- Dem Betreiber eines vorhandenen Meßraumes ist die kiert werden. Das am weitesten rechts liegende Feld Möglichkeit gegeben, diesen aufgrund der Empfeh- bestimmt dann die Güteklasse des Meßraumes. lungen einer Meßraum-Güteklasse zuzuordnen bzw. 8.2 Aufgabenbezogene Zuordnung anzupassen. von Meßräumen zu Güteklassen Vom Hersteller eines Meßgerätes ist diejenige Meß- raum-Güteklasse anzugeben, die für den Betrieb eines Für Meßräume der Längenmeßtechnik sind in Ta- bestimmten Gerätes mit spezifizierter Meßunsicher- belle 8 den Güteklassen typische und überwiegend heit Voraussetzung ist. Kann der Betreiber eines Meß- vorkommende Aufgaben zugeordnet. raumes diese Anforderungen nicht erfüllen, ist für Tabelle 8. Güteklassen für Meßräume der Längen- eine vom Betreiber benannte Meßraum-Güteklasse meßtechnik Zuordnung von Meßaufgaben die dann erreichbare anzugeben. Güte- Benennungen und Beispiele für zugeordnete Aufgaben Durch die Wahl oder Zuordnung zu einer Güteklasse klasse wird die Leistungsfähigkeit von geplanten oder beste- 1 henden Meßräumen aufgrund der empfohlenen Kenn- Präzisionsmeßraum, z.B. Kalibrieren von Bezugsnormalen, werte auf eine allgemein anerkannte Basis gestellt. Messen von Maßstäben 8.1 Kenndaten für die Güteklassen 2 Feinmeßraum, von Meßräumen der Längenmeßtechnik z.B. Kalibrieren von Messen von Einstellstücken, Abnahme von Präzisionsteilen, Die Kenndaten für die Güteklassen von Meßräumen -vorrichtungen, -werkzeugen und -geräten der Längenmeßtechnik ergeben sich aus den festge- 3 Standardmeßraum, legten Klassen für die bestimmenden Kenngrößen z.B. Meßaufgaben zur Prozeßüberwachung, Messen (Abschnitt 3). von Vorrichtungen, Werkzeugen, Prüfmitteln (Werks- normale), Musterprüfungen zur Dokumentation, Mes- Tabelle 7. Empfohlene Kenndaten für Meßräume sen von Verschleißteilen und Erstmustern der Längenmeßtechnik 4 Fertigungsnaher Meßraum, Präzi- Fein- Stan- Ferti- Ferti- Son- z.B. Überwachung von Produktion und Maschinen- sions- meß- dard- gungs- gungs- der- einstellung, Prüfen von Werkzeugen Benennung meß- raum meß- naher meß- meß- (Prüfungen sind auf den Fertigungsbereich abge- raum raum Meß- platz raum stimmt) raum 5 Fertigungsmeßplatz Meßraum- 1 2 3 4 5 0 fertigungsnahes Messen in der Produktion Güteklasse 0 Sondermeßraum, Grund- z.B. Messungen an Wafern Meßraum mit beson- tempera- 20 °C x) x) x) xx) x) deren Anforderungen für spezielle Aufgaben tur zeitliche Bei der Zuordnung nach Aufgaben wird davon ausge- Tempera- A B C D E x) turände- gangen, daß für den Normalfall Abhängigkeiten zwi- rung schen der durchzuführenden Meßaufgabe und den ge- räumliche forderten Genauigkeiten der Meßobjekte bestehen. Tempera- A B C D E x) turunter- 8.3 Zusammenhang zwischen Meßraum- schiede Güteklassen und Luftfeuchte A B B C D x) bei Längenmessungen Reinheit der Bei der Projektierung von Meßräumen stellt sich unter B B/C C/D D xx) x) Luft anderem die Frage, welche Längentoleranzen in den Schwingung A B B C xx) x) verschiedenen in dieser Richtlinie definierten raum-Güteklassen geprüft werden können, um z.B. x) je nach Festlegung den erforderlichen Aufwand für die Klimatisierung xx) keine Forderung an die Kenndaten (im allgemeinen wie vor Ort gegeben) abschätzen zu können. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>-20- VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 Die kleinste prüfbare Toleranz t wird bestimmt durch In der Praxis erfogt auch häufig eine Verknüpfung der die Meßunsicherheit Diese hängt nicht nur von den und der Toleranz der Meßobjekte Bedingungen im Meßraum allein, sondern ebenso mit den Verfahren zur Bestimmung der Prüfmittel- vom Meßverfahren, der Meßeinrichtung, Meßstrate- fähigkeitskoeffizienten [4; 5]. gie und dem Meßobjekt selbst ab. Die kleinste in einem Meßraum erreichbare tempera- Da sich von allen Einflußgrößen der Umgebung die turbedingte Unsicherheit einer Längenmessung hängt Temperatur am stärksten auf die Unsicherheit aus- von einer Vielzahl von Faktoren und Einflußgrößen wirkt, reicht es für die nachfolgend dargestellten Ab- ab, die im allgemeinen nur dem Planer oder Betreiber schätzungen aus, lediglich den Einfluß der Tempera- eines Meßraumes bekannt sind. Deshalb kann auch tur auf die der Längenmessung zu kein allgemein gültiger Zusammenhang von Meß- betrachten. Die anderen bestimmenden Kenngrößen raum-Güteklassen und kleinster erreichbarer Unsi- (Feuchte, Reinheit der Luft, Schwingungen) bleiben cherheit angegeben werden. unberücksichtigt. Ebenso werden die dynamischen Es ist aber möglich, die temperaturbedingten Un- Eigenschaften der Meßeinrichtung (z.B. Drift), Ande- sicherheiten für die einzelnen Temperaturklassen aus rungen der Umgebungstemperatur und der Tempera- den Grenzabweichungen, wie sie in den Tabellen des tur des Meßobjektes während der Messung sowie un- Abschnitts 3.1.5 festgelegt sind, abzuschätzen. terschiedliche Zeitkonstanten für den Wärmeüber- Die maximale zeitliche Temperaturänderung ist gang auf Meßeinrichtung und Meßobjekt nicht be- durch den 7-Tage-Wert in Tabelle 2 gegeben. Aus Ta- trachtet. Diese sind keiner in der Praxis anwendbaren belle 3 kann der zulässige räumliche Temperatur- Berechnung zugänglich. Sie müssen abgeschätzt oder unterschied entnommen werden. Die Summe durch Messung ermittelt und ggf. berücksichtigt wer- der beiden Werte, dividiert durch 2, ergibt für die je- den. Desgleichen ist es schwierig, temperaturbedingte weilige Temperaturklasse die Grenzabweichung ST, Längenänderungen von nicht und insbe- der Raumtemperatur von der Grundtemperatur sondere auch von unsymmetrischen Meßobjekten ab- zuschätzen. Diese Änderungen müssen im Bedarfsfall Für die folgende Abschätzung wird angenommen, daß experimentell ermittelt werden. die Grenzabweichungen symmetrisch zur Grundtem- Die unbekannten oder nur schwer abschätzbaren Ein- peratur liegen und ferner die Meßraumtemperaturen flüsse können z.B. durch Erhöhung der Werte für die innerhalb der vorgegebenen Bereiche beliebig und Unsicherheiten der Temperaturmessung berücksich- gleichverteilt, d.h. rechteckverteilt sind. tigt werden. Allgemein gilt, daß bei Messungen ohne Temperatur- (1) korrektur die Anforderungen hinsichtlich der Tempe- raturstabilität im Meßraum um höher sind, je klei- Die hierdurch bedingte Standardunsicherheit der ner die geforderte ist. Grundtemperatur ist Demgegenüber können durch vergleichende Meßver- fahren, Kompensation der statischen Einflüsse der (2) Temperatur, günstige Meßstrategien und/oder tempe- raturstabile Meßeinrichtungen geringere Anforderun- Tabelle 9: Temperaturbedingte Standardunsicher- gen an die Temperaturstabilität gestellt werden, was letztlich auch zur Wahl einer anderen Meßraum-Güte- heiten nach Gleichung (2), berechnet in Abhängigkeit von der Temperaturklasse A bis E. klasse führen kann. In jedem Fall ist es bei der Planung eines Meßraumes Sym- Temperaturklasse erforderlich, daß das Verhältnis Toleranz zu Meßunsi- Kenngröße bol A B C D E cherheit für die beabsichtigten Messungen festgelegt ist. Dieses Verhältnis ist weder in der Fachliteratur Maximale zeitliche 0,4 1,0 2,0 4,0 8,0 Temperaturänderung noch in Normen oder Richtlinien eindeutig beschrie- in K nach Tabelle 2 ben. So wird z.B. in DIN 2257-2 ein Meßverfahren als Maximaler räumlicher 2 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0 brauchbar bezeichnet, wenn das Verhältnis Unsicher- Temperaturunter- heit zur Toleranz der Werkstücke t Werte zwischen schied in K nach Tabelle 3 0,1 und 0,2 annimmt und für Lehren oder Meßgeräte Grenzabweichung in ST, 0,25 0,6 1,25 2,5 5,0 1,0 eingehalten wird. Dies ist gleichbedeutend mit K von der Grund- der Forderung: Toleranz der Meßobjekte zu Unsicher- temperatur heit t/u = 10 ...5, wobei es nach DIN 2257 bei der Temperaturbedingte UT 0,14 0,35 0,72 1,4 2,9 Prüfung von Normalen ausreicht, wenn die Forderung Standardunsicherheit t/u 1 erfüllt ist. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 -21- Die Ergebnisse von Tabelle 9 können in erwei- berücksichtigt werden und man erhält als Ergebnis terten Unsicherheitsbetrachtungen verwendet werden, die maximale temperaturbedingte Längenunsicher- um eine Gesamtmeßunsicherheit nach dem quadrati- heit schen Fehlerfortpflanzungsgesetz zu berechnen. Die temperaturbedingte wird im all- 8.4 Hinweise zum Temperieren von Meßobjekten gemeinen durch das Abweichen der Grundtemperatur Um Temperaturunterschiede zwischen Meßobjekt von der Bezugstemperatur, durch zulässige Unter- und Maßstab (Meßgerät) möglichst gering zu halten, schiede und Schwankungen der Raumtemperatur so- sind die Meßobjekte vor der Messung zu temperieren. wie durch unterschiedliche Materialien der Meß- Die erforderliche Zeit zum Temperieren von Meß- objekte und Maßstäbe bestimmt. Dies bedeutet, daß objekten in ruhender Umgebungsluft kann in der Re- geringere Meßunsicherheiten nur durch Beeinflus- gel nur abgeschätzt werden. Die Dauer ist abhängig sung dieser Faktoren und/oder durch Korrektur der von der spezifischen Wärmekapazität C des Objekts, thermischen Einflüsse zu erreichen sind. seiner Masse m und Oberfläche a sowie deren Emis- Werden mit den Grenzabweichungen der Temperatur sionsgrad E [7; 8; 9]. in den Meßraumklassen A bis E und unter der allge- Erfahrungswerte liegen bei mindestens fünf Stunden, meinen Annahme, daß die Bestimmung der Längen- wobei zu beachten ist, daß mit der Annäherung der ausdehnungskoeffizienten um 0,2 a unsicher ist, Temperaturen zunehmend mehr Zeit zum vollständi- erweiterte Unsicherheitsbetrachtungen durchgeführt, gen Ausgleich erforderlich wird. vgl. [3], ergeben sich als Hilfe für Neuplanungen die Eine wesentliche Verringerung der Temperierdauer in Tabelle 10 angegebenen Orientierungswerte für kann beispielsweise durch Anblasen der Meßobjekte die Längenunsicherheit UT/L in um/m. Bei diesen mit temperierter Luft erreicht werden. Beispielen wird der Einsatz eines Universal-Längen- meßgerätes mit Glasmaßstab angenommen und von einem stabförmigen Meßobjekt mit der Länge 1 m ausgegangen. Den Abschätzungen liegt ein Vertrau- 9 Meßräume ensniveau von P = zugrunde [6]. für andere physikalische Größen Der Aufbau dieser Richtlinie erlaubt es, auch für an- Tabelle 10. Orientierungswerte für Längenunsi- dere physikalische Größen wie beispielsweise für cherheiten UTIL mit einem Vertrauensniveau Masse für Meßobjekte aus unterschiedlichen Werkstoffen Volumen bei Einsatz eines Glasmaßstabes, Grundtempera- tur identisch mit der Bezugstemperatur, keine Tem- Kraft peraturkorrektur Temperatur elektrische Größen Werkstoff des Meßobjekts Längenunsicherheit / L in um / m spezifische Kenngrößen für Meßräume festzulegen. für Temperaturklasse Eine diesbezügliche Richtlinie könnte sich an der hier vorliegenden Gliederung orientieren. A B C D E 7,3 18 36 73 150 Messing 5,7 14 28 57 110 Stahl 1/K 4,0 10 20 40 80 Keramik 2,8 6,8 14 28 57 Silizium 2,5 6,1 13 25 50 Weicht darüber hinaus die Grundtemperatur, wie in den Meßraum-Güteklassen B bis E zulässig, von der Bezugstemperatur ab, ist die dadurch bedingte, syste- matische Längenabweichung zu berechnen und zu korrigieren. Sie kann aber auch zu den Werten der Tabelle 10 in der Bilanz der Unsicherheiten als zusätzlicher Anteil Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 Schrifttum Teil 2 (01.94) Gesundheitstechnische Anforderungen (VDI- Zitierte Literatur Lüftungsregeln) Teil 2 (08.91) Entwurf [1] Nicolay/Kopp: Zum thermischen Verhalten Län- DIN 2257 Begriffe der Längenprüftechnik Teil 1: Feingerätetechnik 31 (1982); Teil 2: Feingerätetechnik 31, (1982) Nr. 5 Teil (11.82) Einheiten, Tätigkeiten, Prüfmittel; Meßtechni- [2] H.: Lehrbuch der Ergonomie. München: Carl-Han- sche Begriffe ser-Verlag, 2. Auflage 1981 Teil 2 (08.74) Fehler und Unsicherheiten beim Messen [3] Hernla, Neumann, H. J.: Einfluß der Temperatur auf die DIN 4150 Erschütterungen im Bauwesen Qualität und Zuverlässigkeit 42 (1997) Nr. 4, Teil (09.75) Grundsätze, Vorermittlung und Messung von S. 464/468 Schwingungsgrößen (Vornorm) [4] Brinkmann, R.: Fähigkeit von VDI-Be- Teil 2 (10.90) Einwirkungen auf Menschen in Gebäuden richte 1006, S. 97/108. Düsseldorf: VDI-Verlag 1992 DIN 5032 Lichtmessung [5] Dietrich, E.; Schulze, A.: Fähige Meßverfahren Teil 2 (01.80) Meßbedingungen für elektrische Lampen Die Basis der statistischen Prozeßlenkung. Qualität und Zu- verlässigkeit 36 (1991) Nr. 3, S. 464/468 DIN 5034 Tageslicht in Innenräumen [6] ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement Teil (02.83) Allgemeine Anforderungen (GUM). Deutsche Übersetzung: Leitfaden zur Angabe der Un- Teil 2 (02.85) Grundlagen sicherheit beim Messen. Berlin: Beuth Verlag, Herausgeber: Teil 5 (09.83) Messungen DIN Deutsches Institut für Normung e.V. DIN 5035 Beleuchtung mit künstlichem Licht [7] Gerthsen, Kneser, H. O.; Vogel, H.: Wärmeübergang und Wärmedurchgang. Physik, 18. Auflage, S. 236. Berlin: Sprin- Teil (06.90) Begriffe und allgemeine Anforderungen ger-Verlag 1995 Teil 2 (09.90) Richtwerte für Arbeitsstätten in Innenräumen und im Freien [8] Dobrinski, Krakau, G.; Vogel, A.: Physik für Ingenieure, 9. Auflage, S. 215/216. Stuttgart: Teubner-Verlag 1996 Teil 6 (12.90) Messung und Bewertung [9] Bergmann-Schaefer: Lehrbuch der Experimentalphysik. (Her- DIN 5040 Leuchten für Beleuchtungszwecke ausgeber: Niedrig, H.) Bd. 3: Optik, 9. Auflage, S. 616. Berlin: Teil (02.76) Lichttechnische Merkmale und Einteilung Walter de Gruyter Verlag 1993 Teil 2 (02.76) Innenleuchten, Begriffe, Einteilung DIN 18202 (05.86) Weiterführende Literatur Toleranzen im Hochbau; Bauwerke Baule: Bekämpfung von Erschütterungen. Nobel-Hefte Sept./Nov. DIN 24185 Prüfung von Luftfiltern für die allgemeine 1966, S. 170/179 Raumlufttechnik Dubbel: Taschenbuch für den Berlin: Springer- Teil (10.80) Begriffe, Einheiten, Verfahren Verlag 1987 Teil 2 (10.80) Filterklasseneinteilung, Kennzeichnung, Hauptmann/Hohmann Handbuch der Reinraumpraxis. Prüfung Fachverlag 1992 DIN 33403 Klima am Arbeitsplatz und in der Klotter: Technische Schwingungslehre, Band 1. Berlin: Springer- bung Verlag 1978,Teil B 1980, Nachdruck Teil A 1988 Teil (04.84) Grundlagen zur Klimaermittlung Leinweber: Taschenbuch der Berlin: Springer- Teil 2 (04.84) Einfluß des Klimas auf den Wärmehaushalt des Verlag 1954 Menschen Lipinshi: Fundamente und Tragekonstruktionen für Maschinen. Wiesbaden: Bauverlag GmbH 1972 Teil 3 (06.88) Beurteilung des Klimas im Erträglichkeitsbe- reich Puder: Untersuchung über das instationäre Temperaturverhalten DIN 50010 Klimate und ihre technische Anwendung von Längenmeßgeräten bei einseitig zugeführten Wärmemen- gen. Feingerätetechnik (1970) Nr. 11, S. 493/496 Teil (10.77) Klimabegriffe, Allgemeine Klimabegriffe Rausch: Maschinenfundamente und andere dynamisch bean- Teil 2 (08.81) Klimabegriffe, Physikalische Begriffe spruchte Baukonstruktionen. Düsseldorf: VDI-Verlag DIN/ISO 286-1 (11.90) Schorsch: Gestaltung und Betrieb von Maschinen- ISO System für Grenzmaße und Passungen; markt 103 (1962) Nr.12 Grundlagen für Toleranzen, Abmaße und Pas- Steinhauser: Über die Beurteilung der Wirkung von Erschütterun- sungen gen auf Menschen und Österr. Ing.-Zeitschrift 15 Federal Standard 209 (19..). Nr. 3, S. 72/81 Clean room and work station, requirements, con- trolled environment Trapet/Wäldele: in der Fertigung Tempe- ratureinflüsse und erreichbare VDI-Berichte VDI 2057 Einwirkung mechanischer Schwingungen auf 751, S. 209/227. Düsseldorf: VDI-Verlag 1990 den Menschen Warnecke/Dutschke: Fertigungsmeßtechnik. Berlin: Springer-Ver- Bl. (03.91) Grundlagen, Gliederungen, Begriffe lag 1984 Bl. 2 (05.87) Bewertung 3 (05.87) Beurteilung Zitierte Normen, Bl. 4.1 (05.87) Messung und Beurteilung von Arbeitsplätzen in Richtlinien und Verordnungen Gebäuden ISO Standardbezugstemperatur für industrielle Län- VDI 2080 (04.96)Meßverfahren und Meßgeräte für Raumlufttech- nische Anlagen genmessungen VDI 2083 Reinraumtechnik DIN 102 (10.56) Bezugstemperatur der Meßzeuge und Werk- stücke Bl. (12.76) Grundlagen, Definitionen und Festlegung der DIN 1946 Raumlufttechnik Reinheitsklassen Teil (10.88) Terminologie und grafische Symbole (VDI- Bl. 3 (02.83) Meßtechnik Lüftungsregeln) Bl. 5 (02.96) Behaglichkeitskriterien Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 Arbeitsstätten-Richtlinien (ASR) zur Arbeitsstätten-Verordnung DIN 45669 Messung von Schwingungsimmissionen (ArbStättV) Herausgeber: Bundesminister für Teil I (01.81) Anforderungen an Schwingungsmesser Arbeit und Sozialordnung, Bonn Teil 2 (01.84) Meßverfahren (03.75) Bezug: Carl Heymanns Verlag KG, Köln Änd. Teil 2 (11.89) dto. ASR § 5 Lüftung DIN 45671 Raumtemperaturen Teil (09.90) Messung mechanischer Schwingungen am Ar- ASR § 7 Beleuchtung beitsplatz; Schwingungsmesser, Anforderungen, ASR § 15 Schutz gegen Lärm Prüfung ASR § 16 Schutz gegen sonstige unzuträgliche Einwirkun- DIN 50011 Klimate und ihre technische Anwendung gen Teil 11(03.82) Klimaprüfeinrichtungen, Allgemeine Begriffe ASR § 19 Zusätzliche Anforderungen an Rettungswege und Anforderungen ASR § 34 Umkleideräume, Kleiderablagen Teil 12(09.87) Klimaprüfeinrichtungen, Klimagröße; Lufttem- ASR § 35 Waschräume, Waschgelegenheiten peratur ASR 37 Toilettenräume Teil 13(09.87) Klimaprüfeinrichtungen, Klimagröße; Luftfeuchte und Lufttemperatur ASR § 53 Betrieb der Arbeitsstätten; Instandhaltung, Prü- fungen DIN 50012 Klimate und ihre technische Anwendung Zur ArbStättV gehören Arbeitsstätten-Richtlinien (ASR) Teil 1(01.86) Allgemeines ASR 5 (10.79) Lüftung Teil 2 bis 5 Luflfeuchte-Meßverfahren. Geräte ASR 6/1,3(04.76) Raumtemperaturen N50013(06.79)Klimate und ihre technische Anwendung; Vor- ASR7/1,3(04.76) Sichtverbindung nach außen, Beleuchtung zugstemperaturen ASR34/1-5(06.76)Umkleideräume DIN50014(07.85)Klimate und ihre technische Anwendung; Nor- malklimate VOB (1988) im Auftrag des Deutschen Verdingungsaus- Verdingungs- schusses für Bauleistungen, herausgegeben DIN50015(08.75)Klimate und ihre technische Anwendung; Kon- stante Prüfklimate ordnung für Bau- vom DIN Deutsches Institut für Normung leistungen DIN EN 4500 (05.90) Unfallverhütungs- Herausgeber: Eisen- und Metall-Berufs- Allgemeine Kriterien zum Betreiben von Prüf- laboratorien vorschriften genossenschaften DIN EN 45002 (05.90) Allgemeine Kriterien zum Begutachten von Mitgeltende Normen und Richtlinien Prüflaboratorien DIN 1311 Schwingungslehre VDI 2056 (10.64)Beurteilungsmaßstäbe für mechanische Schwin- Teil I (02.74) Kinematische Begriffe gungen von Maschinen Teil 2 (12.74) Einfache Schwinger 2062 Schwingungsisolierung Teil 3 (12.74) Schwingungssysteme mit endlich vielen Frei- (01.76) Begriffe und Methoden heitsgraden 2 (01.76) Isolierelemente Teil 4 (02.74) Schwingende Kontinua, Wellen VDI 2078 (Entwurf 11.90) DIN 1313(04.78)Physikal. Größen und Gleichungen Berechnung der Kühllast klimatisierter Räume DIN 1319 Grundlagen der Meßtechnik (VDI-Kühllastregeln) Teil (01.95) Grundbegriffe VDI 2079 (03.83) Abnahmeprüfung an Raumlufttechnischen Anla- Teil 2 (01.80) Begriffe für die Anwendung von Meßgeräten gen Teil 3 (08.83) Begriffe für die Meßunsicherheit und für die Be- VDI/VDE 2600 Metrologie (Meßtechnik) urteilung von Meßgeräten und Meßeinrich- Bl. 1(11.73) Inhaltsverzeichnisse und Gesamtstichwortver- tungen zeichnis der 2 bis 6 Teil 4 (12.85) Behandlung von Unsicherheiten bei der Aus- Bl. 2 (11.73) Grundbegriffe wertung von Messungen 3 (11.73) Gerätetechnische Begriffe DIN (10.86) Begriffe, Kenngrößen Bl. 4 (11.73) Begriffe zur Beschreibung von Eigenschaften DIN 1343(01.90) Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen; von Meßgeräten Begriffe und Werte VDI/VDE 2617 Genauigkeit von Koordinatenmeßgeräten; Kenn- DIN 2257 Begriffe der Längenmeßtechnik größen und deren Prüfung Teil (11.82) Einheiten, Tätigkeiten, Prüfmittel: Meßtechni- 2. (12.86) Meßaufgabenspezifische Län- sche Begriffe genmeßunsicherheit Teil 2 (08.74) Fehler und Unsicherheiten beim Messen VDI/VDE 3511 Technische Temperaturmessungen DIN 4108 (04.82) Wärmeschutz im Hochbau, (11.91) Grundlagen und Übersicht über besondere Tem- Beibl. Inhaltsverzeichnisse; Stichwortverzeichnis DIN 12769(04.80)Flüssigkeits-Glasthermometer: Übersicht Bl. 2 (01.92) Berührungsthermometer DIN 13346(10.79)Temperatur, Temperaturdifferenz; Grundbe- 3 (01.92) Meßverfahren und Meßwertverarbeitung für griffe, Einheiten elektrische Berührungsthermometer DIN Begriffe Bl. 5 (06.93) Einbau von Thermometern DIN 45661(09.62)Schwingungsmeßgeräte; Begriffe; Kenngrößen, VDI 3786 Meteorologische Messungen für Fragen der Störgrößen Luftreinhaltung DIN 08.64)Eigenschafler von Schwingungsmeßgeräten, 4 (08.85) Luftfeuchte Angabe in Typenblättem GUV 16.17 Richtlinien für Laboratorien, Ausg. Okt. 1993. DIN 45664(07.63)Ankopplung von Schwingungsmeßgeräten und Herausgeber: Bundesanstalt der Unfallversiche- Überprüfung auf Störeinflüsse rungsträger der öffentlichen Hand eV. (BAGUV) DIN 45666(02.67)Schwingungsstärkemeßgerät; Anforderungen Fockensteinstraße 1, 81539 München Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 Anhang A. Hinweise zur Messung der Kenngrößen die Leistungsfähigkeit der Temperaturregelung nicht Die von Meßgeräten angezeigten Meßwerte hängen unter praxisnahen Bedingungen beurteilt werden. vom Meßverfahren, der der Wird in einem eingerichteten Meßraum oder mit Meßstrategie, den Auswertealgorithmen und einer simulierter Wärmelast gemessen, ist die Position großen Anzahl weiterer Einflußgrößen ab. Dies gilt der Fühler zu wählen, daß kein Fühler von einer auch für Messungen der Kenngrößen, die die Qualität Wärmequelle direkt angestrahlt oder angeblasen wird. eines Meßraumes entscheidend mitbestimmen (z.B. Die Simulation sollte hinsichtlich der Anordnung der Lufttemperatur). Angegebene Zahlenwerte sind ohne Wärmequellen möglichst den zu erwartenden Gege- exakte Beschreibung von Meßverfahren, Meßgerät benheiten im eingerichteten Meßraum entsprechen. und Vorgehensweise beliebig interpretierbar und füh- Sinnvoll ist dabei auch, die Reaktion der Klimaanlage ren deshalb häufig zu Mißverständnissen. Vor allem auf einen plötzlichen Lastwechsel zu prüfen. In jedem die Meßwerterfassung und die Auswertealgorithmen Fall muß sich die Meßeinrichtung vor Beginn der er- sind in der vorhandenen Literatur für viele Größen sten Meßreihe mehrere Stunden im zu prüfenden nicht ausreichend festgelegt. Im Anhang dieser Richt- Raum befinden, damit die Angleichung aller linie sind deshalb die Vorgehensweisen zur Messung Meßgerätekomponenten an die Raumtemperatur der bestimmenden Kenngrößen von Meßräumen keine Verfälschung der Messung bewirkt. Dies gilt praxisnah beschrieben. In den Meßprotokollen sind auch für Messungen unter simulierter Wärmelast. mit Rücksicht auf spätere Vergleichsmessungen An- gaben zur zu den technischen Daten A 1.1 Temperaturmeßeinrichtungen der verwendeten Meßgeräte und Meßeinrichtungen Bei der Auswahl von Geräten zur Temperaturmessung sowie Hinweise zur Meßstrategie, zum Meßort und sind zu berücksichtigen: zur Art der Auswertung unerläßlich. A 1 Messung der Raumtemperatur Auflösung Die Messungen dienen zur Überwachung der Raum- Meßbereich temperatur und in klimatisierten Räumen auch zur Re- Übereinstimmung der verschiedenen Temperatur- gelung der Klimaeinrichtung, wobei dies getrennt fühler untereinander durchzuführende Aufgaben sind. Zeitverhalten Häufig wird eine Messung im leeren Raum vereinbart. Dies ermöglicht eine uneingeschränkte Aufstellung Stabilität der Kalibrierung der Temperaturfühler im Raum. Allerdings kann dabei Auswertealgorithmen Tabelle A1. Meßwertaufnehmer und Meßgeräte zur Temperaturmessung Meßinstrument Meßbereich in °C Unsicherheit der primär gemessenen Größen Meßwertaufnehmer Flüssigkeits-Glasthermometer bis 60 + 60 bis + 100 + 110 bis + 210 35 bis + 500 + Dampfdruck-Federthermometer 50 bis + 350 + + Metallausdehnungs-Thermometer 0 bis 1000 + 1% + Widerstands-Thermometer, geeicht oder kalibriert -220 bis + 850 + (0,03 + 0,04 t) K Thermoelemente, geeicht oder kalibriert 50 bis + 500 + (0,05 + 0,01 t) K Meßgeräte Betriebsinstrumente (Drehspul- und Quotienteninstrumente) 1,0 bis Präzisionsinstrumente (Drehspul- und Quotienteninstrumente) 0,2 bis (Drehspul- und Quotienteninstrumente) Betriebs-Kompensationsgeräte mit Handabgleich 0,1 bis selbsttätigem Abgleich 0,2 bis 0,5 % Präzisions-Kompensationsgeräte mit Handabgleich 0,1 % und weniger Digitalvoltmeter 0,3 % und weniger Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 A 1.2 Abnahmemessungen A 1.4 Dauer der Messungen zum Temperaturverhalten Es wird empfohlen, mit der jeweiligen Meßanordnung Bei Messungen zur Abnahme des Temperaturverhal- bei konstanter (evtl. auch ohne) Wärmelast eine fort- tens ist vorzugehen, wie dies zwischen dem Liefe- laufende Messung über mindestens 24 Stunden durch- ranten der Klimaanlage und dem Betreiber des zuführen. Weitere Aufschlüsse über das Temperatur- Meßraumes in der Bestellung schriftlich vereinbart verhalten im Meßraum kann eine kontinuierliche wurde. Alle Bauarbeiten am und im Raum sollten zum Messung über eine Woche einschließlich Wochen- Zeitpunkt der Abnahme weit abgeschlossen sein, ende geben. Zur Beurteilung des Temperaturverhal- daß die Temperaturmessungen ohne Störungen tens bei Lastwechseln sind zusätzliche Messungen durchgeführt werden können. über die zu bewertenden Zeitspannen erforderlich. A 1.3 Festlegung der Meßpunkte A 1.5 Auswertung der Meßdaten Die Anzahl der Messungen, ihre Dauer und die Wahl Grundlage für die Auswertung der Meßreihen sind die der Meßorte richten sich nach den Anforderungen. Sie über der Zeit aufgezeichneten Temperaturverläufe. werden am offenen Meßplatz andere sein als im Präzi- A 1.5.1 Ermittlung der größten zeitlichen sionsmeßraum und müssen deshalb individuell festge- Temperaturänderung an einem Ort legt und ggf. mit dem Lieferanten vereinbart werden. Im Diagramm werden diejenigen Bereiche ausgewer- Bei der Anordnung von Temperaturaufnehmern ist tet, an denen die größten Temperaturänderungen zu folgendes zu beachten: erkennen sind. Ein Auswertefenster, das so breit ist Die Temperaturaufnehmer müssen weit genug von wie die vorgegebene Zeitspanne (z.B. 15 min oder 60 Wänden entfernt sein (ca. 1 m). min), wird über diese Bereiche in Richtung der maß- Die Luft muß die Temperaturaufnehmer möglichst stabgleichen Zeitachse verschoben, bis die größte Dif- frei umströmen können. ferenz innerhalb der gesamten Meßzeit gefunden ist Anordnung der Temperaturaufnehmer in einer Ebene: (Bild Der Betrag der Differenz zwischen der In Längs- und Querrichtung des Raumes sollen niedrigsten und der höchsten Temperatur innerhalb Messungen mit mindestens je drei im Raum hän- der gewählten Zeitspanne ist die anzugebende maxi- genden oder auf Stativen befestigten Aufneh- male Temperaturänderung an der betrachteten Meß- mern durchgeführt werden. stelle für die gewählte Zeitbasis. Bei der Angabe von Temperaturänderung muß immer angegeben sein, auf In vertikaler Richtung sollen die unteren Fühler ca. welche Zeitspanne die Werte bezogen sind. 0,1 bis 0,2 m über dem Boden, die obersten Fühler etwa in der Höhe, die als Obergrenze für die räum- Beispiel: 0,1 K/15 min liche Temperaturverteilung festgelegt wurde, ange- 0,2 K/60 min ordnet sein. Dazwischen liegende Fühler sind in A 1.5.2 Ermittlung der maximalen zeitlichen gleichen Abständen anzuordnen. Temperaturänderung im gesamten Raum Um die Temperaturverteilung in einem quaderförmi- An allen vorgeschriebenen Meßorten werden, wie in gen Volumen repräsentativ erfassen zu können, sind Abschnitt A 1.5.1 beschrieben, die örtlichen Tempera- mindestens neun Aufnehmer erforderlich (in den Ek- turänderungen ermittelt. Der dem Betrag nach größte ken und im Zentrum), sieh Bild A1. dabei auftretende Wert für einen einzelnen Ort ist die maximale zeitliche Temperaturänderung im betrach- 23 teten Raum. 5 2 °C 4 3 A 1.5.3 Ermittlung der räumlichen 22 1 Temperaturverteilung 9 6 In festzulegenden horizontalen und/oder vertikalen 21 Ebenen, wahlweise in allen drei Raumachsen, werden 1000 zu einem bestimmten Zeitpunkt die Temperaturen im Meßraum erfaßt und die Differenz aus der höchsten 20 und niedrigsten Temperatur, bezogen auf einen Ab- stand von einem Meter (K/m), angegeben. 19 0:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 A 1.5.4 Ermittlung des maximalen räumlichen Uhrzeit Temperaturunterschieds Bild A1. Beispiel für die Anordnung der Temperaturfühler in einem Meßvolumen von 1 mit Aufzeichnung des zeitlichen Die Temperaturverläufe aller Meßstellen im Raum Temperaturverlaufs, ermittelt mit den Fühlern 1, 3 und 7 werden in einem Diagramm gemeinsam erfaßt. Zur Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>-26- VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 Auswertung wird der Zeitpunkt gesucht, an dem die mehr oder weniger Wasser in das Polymer ein und be- Temperaturkurven den größten Abstand zueinander wirkt eine Änderung der Kapazität des Kondensators. haben. Der Betrag zu diesem Zeitpunkt ist der maxi- male Temperaturunterschied zwischen den ausgewer- A 2.1.3 Psychrometrisches Meßverfahren teten Meßstellen. Örtliche Temperaturunterschiede Das Psychrometer besteht aus zwei Temperaturauf- sind in K/m anzugeben. Diese Auswertung kann u.U. nehmern, von denen einer als Trocken- und der andere auch in einzelnen waagerechten oder senkrechten als verwendet wird. Ebenen getrennt erfolgen (siehe Bild 3). Der ist von einem Ge- webe umgeben, das befeuchtet wird. Durch die A 1.5.5 Ermittlung der mittleren Temperatur an einem Ort Wasserverdunstung am feuchten Temperaturaufneh- mer entsteht bei entsprechender Luftgeschwindig- Die an einem Ort gemessenen Einzelwerte werden keit eine niedrigere Temperatur als am trockenen über die Dauer der Messung (z.B. 24 h) gemittelt. Temperaturaufnehmer. Aus dieser sogenannten psy- A 1.5.6 Mittlere Temperatur im Raum chrometrischen Temperaturdifferenz kann mit Hilfe Die mittlere Temperatur in einem Raum wird errech- von Tabellen oder Diagrammen oder durch Umrech- net als Mittelwert aus allen mittleren Temperaturen an nung die relative Luftfeuchte ermittelt werden. Das den einzelnen Orten. psychrometrische Meßverfahren ist für Kontroll- A 1.6 Laufende Überwachung messungen und zur Kalibrierung anderer Feuchtemes- In Meßräumen der Güteklassen 1 und 2 wird eine kon- ser zu empfehlen. Für exakte Messungen ist eine Luft- geschwindigkeit von mindestens 2 m/s erforderlich; tinuierliche Registrierung des Temperaturverlaufs bei Geschwindigkeiten über 5 m/s ist ein Windschutz empfohlen. In großen Meßräumen kann es erforder- lich sein, an mehreren Stellen im Raum die Tempera- notwendig. tur zu messen. Die Aufzeichnungen bzw. die Auswer- A 2.1.4 Feuchtemessung mit tung der Meßwerte sollte mindestens für die vergan- Das besteht aus einem Temperatur- genen sieben Tage Aufschluß über den Temperatur- aufnehmer in einer Metall- oder Glashülse, die mit ei- verlauf geben. nem Glaswollgewebeschlauch überzogen und mit Da sich Temperaturen in der Regel nur langsam än- dem stark hygroskopischen getränkt ist. Über dern, ist die Erfassung in bestimmten Zeitintervallen eine elektrische Heizwendel, die an eine Spannungs- ausreichend. In festgelegten Zeitabständen, z.B. nach quelle angeschlossen ist, fließt Strom durch die zehn Minuten, werden die Meßstellen möglichst erwärmt sie und verdampft das Wasser, gleichzeitig abgefragt. In Meßräumen der Güteklas- das die LiCl-Lösung aus der Umgebungsluft aufge- sen 3 und 4 sind anzeigende Meßgeräte ausreichend. nommen hat. Die Leitfähigkeit des LiCI nimmt ab, Am offenen Meßplatz ist es vielfach notwendig, Stromfluß und Temperatur sinken. Das kann er- die Temperaturen der Meßobjekte und der neut Wasser aus der Luft aufnehmen, Stromfluß und einrichtungen insbesondere der Maßstäbe für jede Temperatur steigen wieder an, bis sich ein Gleichge- Messung aktuell zu erfassen und sie zur Korrektur der wichtszustand zwischen verdampfendem Wasser und Meßergebnisse heranzuziehen. Wasseraufnahme aus der Umgebungsluft bei einer be- stimmten Temperatur (Gleichgewichtstemperatur) A 2 Messung der relativen Luftfeuchte einstellt. Diese Temperatur wird durch den eingebau- A Feuchtemeßeinrichtungen ten Temperaturaufnehmer gemessen, und durch ent- Die Luftfeuchte kann mit Hilfe der nachfolgend be- sprechende Kennlinien kann jeder Gleichgewicht- schriebenen Meßverfahren ermittelt werden. stemperatur ein definierter Taupunkt bzw. Partial- A 2.1.1 Hygrometrisches Meßverfahren dampfdruck zugeordnet werden. Bei Kenntnis der Die Wirkungsweise des Hygrometers beruht darauf, Umgebungstemperatur kann dann eine entsprechende daß ein Fühler (hygroskopischer Faserstoff aus Haar Umrechnung auf die relative Luftfeuchte erfolgen. oder speziell präparierte Kunststoffäden) in Abhän- A 2.2 Laufende Überwachung gigkeit von der Feuchte seine Länge ändert. Nach län- Alle genannten Verfahren können in Verbindung mit gerer Anwendung im Feuchtebereich unterhalb von zusätzlichen Einrichtungen auch zur Fernmessung 40 relativer Luftfeuchte muß der Fühler regeneriert und zur Regelung eingesetzt werden. In der Regel ge- werden. nügt eine Messung pro Stunde mit einem Fühler, etwa A 2.1.2 Kapazitives Meßverfahren in der Mitte des Meßraumes. Für Messungen, bei de- Als Feuchtefühler wird ein Kondensator mit einem nen die Luftfeuchte von besonderer Bedeutung ist, hygroskopischen Polymer als Dielektrikum einge- kann es erforderlich sein, die Feuchte an mehreren setzt. Abhängig vom Feuchtegehalt der Luft, dringt Meßorten und häufiger zu bestimmen. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 VDI/VDE 2627 Blatt 1 Tabelle A2. Unsicherheit der beschriebenen und Das Thermoanemometer besteht aus zwei im Luft- weiterer Feuchtemeßgeräte strom liegenden Temperaturaufnehmern. Der eine mißt die Lufttemperatur, der andere Aufnehmer wird Meßgerät Meßbe- Unsicher- relative Feuchte *) elektrisch beheizt. Je höher die Luftgeschwindigkeit, reich heit um größer der Wärmeentzug am beheizten Aufneh- relative Lufttempera- Taupunkt mer. Die abgegebene Wärme muß dem Aufnehmer in Feuchte tur Form von elektrischem Strom wieder zugeführt wer- % °C K % den. Der Strom ist somit ein Maß für die Luftge- Haarhygrometer 10 bis + 50 5 schwindigkeit. Über eine elektronische Auswertung kapazitive -40 bis +110 0,3 2 bis 3 kann die Luftgeschwindigkeit direkt in m/s abgelesen Geräte werden. Einsatzbereich je nach Ausführung: 0,05 m/s Psychrometer 60 0,3 0,5 bis 2 50 m/s. LiCI-Taupunkt- > 10 -50 bis + 50 0,5 bis 1 1 bis 3 Hygrometer Elektrolyse- -40 bis +100 3 A 4 Verfahren zur Bestimmung und Überwachung Hygrometer von Reinheitsklassen der Luft Taupunktspie- > 0 -20 bis + 40 0,5 1 bis 2 Die Bestimmung und Überwachung der geforderten gel-Hygrometer Reinheitsklasse der Luft erfolgt im allgemeinen durch *) zusätzlich stark vom jeweiligen Luftzustand abhängig; die optische Partikelzähler, sog. angegeben Werte gelten nur in günstigsten Fällen und können Hierzu wird ein Lichtstrahl auf ein Meßsystem ge- überschritten werden richtet, durch das in einer bestimmten Zeit eine defi- nierte Luftmenge gepumpt wird (z.B. 1 = 28,3 Das von den einzelnen Partikeln ausge- A 3 Messung der Luftgeschwindigkeit sandte Streulicht ist ein Maß für die Partikelgröße. Die Sind Messungen der Luftgeschwindigkeit notwendig, Partikel werden automatisch gezählt und in Grö- müssen diese im vollständig installierten und ausge- Benklassen eingeteilt. Bei der Membranfiltermethode rüsteten Meßraum durchgeführt werden. wird durch ein besonderes Filter ein Luftvolumen- strom von wenigstens 28 gefördert. Die Partikel A 3.1 Einrichtungen werden anschließend unter einem Mikroskop zum Messen der Luftgeschwindigkeit "manuell" gezählt. Die Methode beschränkt sich in Zur Messung der Luftgeschwindigkeit können die der Praxis auf Luftreinheitsklassen 5 10000), nachfolgend beschriebenen Geräte eingesetzt werden. weil es schwierig ist, Partikel < 10 um zu zählen. A 3.1.1 Das Meßprinzip beruht darauf, daß ein Flügelrad A 5 Verfahren und Geräte durch die Luftströmung in eine von der Strömungs- zur Schwingungsmessung geschwindigkeit abhängige Drehgeschwindigkeit ver- Bei Schwingungsmessungen werden die Schwin- setzt wird. In herkömmlicher Bauart sind diese Geräte gungsgrößen als Amplitude von Weg, Geschwindig- mit einem Zählwerk ausgerüstet, das die Anzahl der keit oder Beschleunigung über der Zeit aufgezeichnet. Umdrehungen in einer bestimmten Zeitspanne (z.B. Die Auswahl der Meßorte und der Meßeinrichtung ist min) erfaßt. Daraus kann die mittlere Luftgeschwin- abhängig von der Aufgabenstellung. Bei der Messung digkeit in m/s ermittelt werden. Bei elektronischen ist neben den Amplituden auch die spektrale Vertei- Flügelradanemometern kann die Geschwindigkeit lung in einem Bereich von 1 Hz bis 100 Hz und in direkt in m/s abgelesen werden. Meßbereich je nach Schritten von 0,25 Hz bis 0,5 Hz zu erfassen. Grund- Ausführung 0,5m/s m/s. sätzlich kann jede Schwingungsgröße (Schwingweg, Schwinggeschwindigkeit, Schwingbeschleunigung) A 3.1.2 Hitzdraht- und Thermoanemometer gemessen und zur Beurteilung herangezogen werden. Beim Hitzdraht-Anemometer wird einem beheizten Entsprechend DIN 415-1 bis -3 wird für die Bau- Draht, dessen Widerstand sich temperaturabhängig grunduntersuchung die Messung der Schwing- ändert, durch die ihn umströmende Luft Energie ent- geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Frequenz, zogen, d.h. er kühlt ab. Der sich in Abhängigkeit von für die Untersuchung von Fußpunktschwingungen der Luftgeschwindigkeit mehr oder weniger abküh- und für Geräteuntersuchungen die Messung der lende Heizdraht ist in einer Wheatstonschen Brücken- Schwingbeschleunigung in Abhängigkeit von der schaltung angeordnet. Über eine elektrische Auswer- Frequenz bevorzugt. Zur Messung mechanischer tung kann die Luftgeschwindigkeit direkt in m/s abge- Schwingungen am Arbeitsplatz siehe DIN 45671 lesen werden. Meßbereich: 0,1 m/s 3,0 m/s. sowie VDI 2057 Blatt 4.1. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p><p>-28- VDI/VDE 2627 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 1998 Bei jeder Messung ist zu beachten, daß die zu mes- (z.B. durch Fußgängerverkehr, Gabelstapler, Maschi- sende Größe möglichst nicht oder nur wenig durch die nen) sowie von außen auf das Gebäude einwirkende Meßanordnung beeinflußt wird. Die angekoppelten Störungen (z.B. Lastwagen-, Zugverkehr) überlagert Massen der Meßvorrichtung müssen klein gegenüber werden. Mit statistischen Analysiergeräten können den bewegten Massen sein. Der Aufnehmer muß fest aus den Meßsignalen Wahrscheinlichkeitsdichtefunk und ohne nachgiebige Zwischenlage (z.B. Boden- tionen oder additive Verteilungskurven erstellt wer- beläge) am Meßobjekt angebracht werden. den. Solche Geräte müssen auf die augenblickliche Amplitude des Signals positiv oder negativ anspre- chen. A 5.1 Meßeinrichtung zur Schwingungsmessung Nachfolgend ist eine Meßkette zur Erfassung von Ge- bäudeschwingungen beschrieben, Bild A2. Fast Fourier Analysator In vielen Fällen wird zur Analyse das Frequenzspek- trum der Schwinggeschwindigkeit benötigt (Effektiv- Ver- wert der Schwinggeschwindigkeit als Funktion der PCM stärker gerät Frequenz). Bei der Erstellung des Spektrums sollte die Aufnehmer Filterbandbreite 1 Hz betragen Hz) und eine ausreichende Mittlung der Daten vorgenommen Auswertung werden. Die Zeitdauer, über die gemittelt wurde, muß Magnetband- angegeben werden. PCM FFT Plotter gerät Bild A2. Meßkette zur Schwingungsmessung A 5.2 Festlegung der Meßorte Die Auswahl der Meßorte ist abhängig von der Auf- Schwingungsaufnehmer gabenstellung. Bei stationären Schwingungen werden die Schwingungsgrößen vorzugsweise an den Stellen Zur Messung der horizontalen und vertikalen Kompo- größter Amplituden, bei transienten Schwingungen an nenten der auftretenden Baugrund- oder Gebäude- geometrisch ausgezeichneten Stellen gemessen. Die schwingungen sind für jede der drei Schwingungs- Messungen erfolgen in allen drei Raumachsen an meßgrößen (Weg, Beschleunigung und Geschwindig- mehreren Meßorten. Diese sind zweckmäßig bereits keit) Aufnehmer verfügbar, mit denen die genannten bei der Planung zu definieren. Größen direkt gemessen werden können. Die Aufneh- mer müssen den Frequenzbereich zwischen ca. 1 Hz und 100 Hz und den relevanten Amplitudenbereich abdecken. A 5.3 Dauer der Messung Um Schwingungen einwandfrei zu erfassen, sollte zu unterschiedlichen Tageszeiten, vorzugsweise dreimal Verstärker/Filter täglich über je einen Zeitraum zwischen 5 und 10 Mi- In Abhängigkeit vom eingesetzten Schwingungsauf- nuten, bei starken Änderungen der Schwingungen nehmer muß ein entsprechender Verstärker verwendet auch an mehreren Tagen und zu geeigneten Zeitpunk- werden (z.B. Trägerfrequenzmeßverstärker, Span- ten gemessen werden. nungs- und Ladungsverstärker). Es ist zweckmäßig, durch ein Bandpaßfilter niederfrequente Schwingun- gen < 0,5 Hz und Schwingungen > 100 Hz zu elimi- A 5.4 Auswertung der Meßdaten nieren. In allen drei Raumachsen sind Schwingweg, Schwinggeschwindigkeit und Schwingbeschleuni- gung in einem Bereich von f : 1 Hz bis 100 Hz in Ausgabegeräte Schritten von 0,25 Hz oder 0,5 Hz zu messen und zu Notwendiger Bestandteil der Meßkette ist ein Aus- dokumentieren. Die gemessenen Werte dürfen die gabegerät, mit dem die Meßsignale bis zu einer Fre- Vorgaben meist in Grenzkurven oder maximalen quenz von 100 Hz linear aufgezeichnet werden kön- Amplituden über den Frequenzen für eine Meßein- nen. richtung oder Meßraumklasse dargestellt nicht über- schreiten. Statistisches Analysiergerät Für spätere Vergleichswerte sind in den Meßprotokol- In der Regel haben die gemessenen Schwingungs- len Angaben zu den technischen Daten der verwende- signale keinen gleichförmigen Verlauf, weil sie häufig ten Meßgeräte, zur Meßunsicherheit und zu den Meß- von inneren, im Gebäude auftretenden Schwingungen arten unerläßlich. Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger</p>