Kalibrierung von CO₂-Inkubatorsensoren: Fakten im Überblick

Jeder MicroSENS 180-HS CO₂-Sensor verlässt das Micro-Hybrid-Werk kalibriert mit einer 15-Punkt-Kalibriermatrix – fünf Gaskonzentrationen werden jeweils bei drei verschiedenen Temperaturen getestet. Jede Kalibrierung verwendet ein auf DAkkS rückführbares Referenzgas, um Genauigkeit und Wiederholbarkeit zu gewährleisten. Dieser Mehrpunktansatz liefert eine außergewöhnliche Linearität über den gesamten Messbereich von 0–20 % und übertrifft damit die Präzision vieler Sensoren, die einer weniger umfassenden Kalibrierung unterzogen werden, deutlich.

Doch selbst mit dieser robusten Basis profitiert jeder NDIR-Sensor von einer regelmäßigen Rekalibrierung, um unter realen Einsatzbedingungen dauerhaft Spitzenleistung zu liefern. In diesem Guide schauen wir uns praxisnah an, wann und wie Sie Ihren MicroSENS 180-HS kalibrieren, damit Sie über die gesamte Lebensdauer hinweg zuverlässige CO₂-Messwerte erhalten.

Wenn Sie den Sensor in einen Inkubator integrieren, empfehlen wir zunächst eine Nullpunktkalibrierung (Frischluft) bei der Installation – gefolgt von einer Spangas-Kalibrierung und bei Bedarf einer kurzen Überprüfung nach der Sterilisation.

Für Endkundinnen und Endkunden, die diesen Sensor verwenden, empfehlen wir eine Frischluftkalibrierung nach jeweils 12 Sterilisationszyklen. Einer der zentralen Vorteile dieses Sensors ist seine hohe Driftstabilität – auch nach zahlreichen Sterilisationszyklen. Dennoch wird für eine optimale Instandhaltung empfohlen, nach jeweils 12 Zyklen zu kalibrieren. Eine Frischluftkalibrierung sollte außerdem (unabhängig von der Anzahl der Sterilisationszyklen) immer dann durchgeführt werden, wenn erkennbar wird, dass der Sensor durch Drift an Genauigkeit verliert. Wir empfehlen nicht, diesen Sensor mithilfe eines Drittanbieter-Sensors als Referenz zu kalibrieren: Viele Konkurrenzsensoren kompensieren den atmosphärischen Druck nicht automatisch – so wie Micro-Hybrid-Sensoren – und sind daher aus unserer Sicht nicht präzise genug, um als verlässliche Baseline zu dienen.

Lassen Sie uns als Nächstes die drei Kalibrierarten näher betrachten, die für diesen Sensor möglich sind.

Bevor Sie eine Nullpunktkalibrierung durchführen, stellen Sie sicher, dass alle folgenden Bedingungen erfüllt sind:

• Stabile Umgebung: Führen Sie die Kalibrierung in einem gut belüfteten Bereich mit sauberer, nicht kontaminierter Luft durch. Vermeiden Sie Orte in der Nähe von CO₂-Quellen wie Personen, offenen Inkubatoren, Abluftauslässen oder Gasleitungen.
• Referenzkonzentration: Das Referenzgas für die Nullpunktkalibrierung sollte Stickstoff mit einer Reinheit von 4.0 (99,99 %) oder höher sein.
• Temperaturgleichgewicht: Die Gastemperatur sollte ungefähr der Sensorgehäusetemperatur entsprechen, um Drift durch Temperaturgradienten zu vermeiden. Wir empfehlen, den Referenzgasbehälter mindestens eine Stunde vor der Nutzung im selben Raum wie den Gassensor zu lagern.
• Gasfluss: Wenn Sie eine Gasversorgung verwenden, darf die Durchflussrate 1 l/min nicht überschreiten.
• Atmosphärische Stabilität: Führen Sie die Kalibrierung bei stabilen Druckbedingungen durch; vermeiden Sie Zugluft oder schnelle Änderungen der Umgebung.

Gehen Sie anschließend wie folgt vor:

• Schalten Sie den Sensor ein und lassen Sie ihn mindestens 15 Minuten stabilisieren.
• Prüfen Sie, ob der CO₂-Wert stabil ist.
• Setzen Sie eine Kalibrierkappe auf den Sensorkopf und führen Sie das Gas über den Schlauch zu – oder spülen Sie das Gas (bei Kalibrierung im Inkubator) in den Inkubator ein. (Eine Kalibrierkappe ist auf Anfrage bei Micro-Hybrid erhältlich.)
• Fahren Sie fort, bis die CO₂-Werte stabil sind. Mit Kappe dauert dies etwa 1 Minute, bei Spülung in den Inkubator etwa 15 Minuten.
• Senden Sie den Nullpunkt-Kalibrierbefehl („STX120340ETX“) über die digitale Schnittstelle.
• Warten Sie auf die Bestätigungsmeldung (STX 0 ETX), die eine erfolgreiche Kalibrierung signalisiert.
• Falls die Kalibrierung fehlschlägt (STX 1 ETX), wiederholen Sie den Ablauf, nachdem Sie Gasreinheit, Temperaturstabilität und Durchflussbedingungen überprüft haben.
• Dokumentieren Sie nach erfolgreicher Kalibrierung das Datum, das Referenzgas und die Umgebungsbedingungen für Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit.

Bevor Sie eine Frischluftkalibrierung durchführen, stellen Sie sicher, dass alle folgenden Bedingungen erfüllt sind:

• Stabile Umgebung: Führen Sie die Kalibrierung in einem gut belüfteten Bereich mit sauberer, nicht kontaminierter Luft durch. Vermeiden Sie Orte in der Nähe von CO₂-Quellen wie Personen, offenen Inkubatoren, Abluftauslässen oder Gasleitungen.
• Atmosphärische Stabilität: Führen Sie die Kalibrierung bei stabilen Druckbedingungen durch; vermeiden Sie Zugluft oder schnelle Änderungen der Umgebung.

Gehen Sie anschließend wie folgt vor:

• Schalten Sie den Sensor ein und lassen Sie ihn mindestens 15 Minuten stabilisieren.
• Prüfen Sie, ob der CO₂-Wert stabil ist.
• Senden Sie den Nullpunkt-Kalibrierbefehl (STX120360ETX) mit einem Referenzwert von 0,06 Vol.-% CO₂ (entspricht 600 ppm). (Die hier genannten 0,06 Vol.-% sind ein allgemein empfohlener Richtwert. Unter realen Bedingungen liegt der typische CO₂-
• Wert je nach Raum meist zwischen 0,04 und 0,08 Vol.-%. Der Betreiber kann diesen Referenzwert je nach Anwendung frei anpassen.)
• Prüfen Sie die Rückmeldung (STX 0 ETX), die eine erfolgreiche Kalibrierung bestätigt.
• Dokumentieren Sie das Kalibrierergebnis, die Umgebungsbedingungen und das Datum.

Bevor Sie eine Spangas-Kalibrierung durchführen, stellen Sie sicher, dass alle folgenden Bedingungen erfüllt sind:

• Prüfgas: Verwenden Sie ein trockenes und sauberes Prüfgas mit einer CO₂-Konzentration zwischen 0,500 und 20 Vol.-%.
• Thermische Stabilität: Stellen Sie sicher, dass der Sensor vor Beginn der Spankalibrierung seine thermische Stabilität erreicht hat.
• Temperaturgleichgewicht: Die Gastemperatur sollte ungefähr der Sensorgehäusetemperatur entsprechen, um Drift durch Temperaturgradienten zu vermeiden. Wir empfehlen, den Referenzgasbehälter mindestens eine Stunde vor der Nutzung im selben
• Raum wie den Gassensor zu lagern.
• Gasfluss: Wenn Sie eine Gasversorgung verwenden, darf die Durchflussrate 1 l/min nicht überschreiten.
• Atmosphärische Stabilität: Führen Sie die Kalibrierung bei stabilen Druckbedingungen durch; vermeiden Sie Zugluft oder schnelle Änderungen der Umgebung.

Gehen Sie anschließend wie folgt vor:

• Schalten Sie den Sensor ein und lassen Sie ihn mindestens 15 Minuten stabilisieren.
• Prüfen Sie, ob der CO₂-Wert stabil ist.
• Führen Sie das Spangas zu und warten Sie, bis sich der Messwert stabilisiert hat.
• Der Befehl zur Spankalibrierung enthält den Vol.-%-Wert des verwendeten Spangases. Senden Sie zum Beispiel den Befehl STX14055000ETX, wenn Sie ein Spangas mit 5,0 Vol.-% verwenden. Bei einem Spangas mit 20 Vol.-% geben Sie den Befehl STX1405200000ETX ein.
• Warten Sie auf die Bestätigungsmeldung (STX 0 ETX), die eine erfolgreiche Kalibrierung signalisiert.
• Prüfen Sie die Rückmeldung (STX 0 ETX), die eine erfolgreiche Kalibrierung bestätigt.
• Falls die Kalibrierung fehlschlägt (STX 1 ETX), wiederholen Sie den Ablauf, nachdem Sie Gasreinheit, Temperaturstabilität und Durchflussbedingungen überprüft haben.
• Die Kalibrierparameter werden dauerhaft im internen Speicher des Sensors abgelegt – außer, es wird ein Werksreset durchgeführt.

Die Kalibrierung Ihres MicroSENS 180-HS muss nicht kompliziert sein. Wenn Sie wissen, wann und wie Nullpunkt- und Spangas-Kalibrierungen durchzuführen sind, können Sie die Präzision, für die der Sensor entwickelt wurde, ganz einfach langfristig erhalten.