Leitfähigkeitsmessung

Messung der elektrischen Leitfähigkeit

Die elektrische Leitfähigkeit ist eine von mehreren Messgrößen zur Bestimmung von Materialeigenschaften. Als Messgerät muss die Rückführbarkeit auf eine physikalische Grundgröße gegeben sein. Diese Eichung muss über ein Normierungsinstitut wie beispielsweise die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig erfolgen. Die Messgröße der elektrischen Leitfähigkeit wird in der Regel in MS/m angegeben. Alternativ in %IACS was den Bezug zu einem reinen Kupfermaterial herstellt.

Die absolute elektrische Leitfähigkeit ist temperaturabhängig und wird bei Metallen auf eine Umgebungstemperatur von 20°C bezogen. Besitzen Materialien eine andere Temperatur so muss diese gemessen und kompensiert werden. Ebenso hat die mechanische Beschaffenheit Einfluss auf die messbare elektrische Leitfähigkeit. So müssen auch gekrümmte Oberflächen (konvex / konkav) einer Korrektur unterzogen werden.

Um in einem großen Leitfähigkeitsbereich von 0 bis 65 MS/m mittels Wirbelstromtechnik eine möglichst hohe Genauigkeit erzielen zu können, werden verschiedene homogene Materialien in diesem Bereich als Referenz verwendet und im Rahmen einer Werkskalibrierung bei verschiedenen Abständen zum Material, sowie bei unterschiedlichen Messfrequenzen mit Hilfe einer Absolutsonde aufgezeichnet und hinterlegt.

Für eine Temperaturkompensation werden zum Zeitpunkt der Prüfung mittels Referenzkörpern mit bekannter Leitfähigkeit bei gleichen Umgebungsbedingungen Werte aufgezeichnet und Korrekturparameter in Bezug auf die Eichpunkte der Werkskalibrierung bestimmt. Damit lässt sich bei unterschiedlichen Temperaturen ebenfalls eine hohe Genauigkeit des Leitfähigkeitsmesswertes erreichen.