Ein abgeleiteter Kennwert im Prüfstandsbau ist die Wärmeleistung aus Massenstrom, spezifischer Wärmekapazität und Temperaturdifferenz:
Für ein reines Produkt addieren sich die relativen Unsicherheiten quadratisch. Die Sensitivitätskoeffizienten kürzen sich heraus[2].
Die Kurve zeigt: Die Unsicherheit der Temperaturdifferenz ist eine absolute Größe, die Spreizung steht im Nenner. Bei 5 K Spreizung und 0,1 K Unsicherheit ergibt das 2 % auf die Leistung. Das ist mehr als Massenstrom und Stoffwert zusammen. Bei 30 K sind es 0,33 %.
Korrelation gepaarter Fühler
Vorlauf- und Rücklauffühler, die gemeinsam gegen dasselbe Normal und über dieselbe Messkarte kalibriert sind, haben korrelierte Abweichungen. Der Kovarianzterm des Fortpflanzungsgesetzes senkt dann die Unsicherheit der Differenz gegenüber der Rechnung ohne Korrelation mit dem Faktor √2[2]. Deshalb zertifiziert die Legalmetrologie Fühlerpaare und keine Einzelfühler.
Die technische Richtlinie zur Eichung von Wärmezählern zeigt die Systematik dahinter[37]. Sie zerlegt den Zähler in die 3 Terme des Modells: Durchflusssensor, Rechenwerk und Temperaturfühlerpaar. Für jeden Term nennt sie eine Fehlergrenze und addiert diese Fehlergrenzen arithmetisch. Fehlergrenzen sind keine Unsicherheiten. Beide temperaturabhängigen Terme enthalten das Verhältnis der kleinsten zur gemessenen Spreizung. Sie bilden damit die Dominanz aus Abb. 2 ab[37].
Dieselbe Richtlinie belegt eine Regel, die im Anlagenbau meist nur mündlich weitergegeben wird. Die Messunsicherheit der Prüfeinrichtung darf einen bestimmten Bruchteil der Fehlergrenze an den Prüfpunkten nicht überschreiten. Je nach Bauart ist das ein Fünftel oder ein Drittel[37].
Das Dokument EA-4/02 der europäischen Akkreditierungsorganisation enthält vollständig durchgerechnete Budgets als Muster und ist frei verfügbar[13]. Die Beispiele umfassen unter anderem die Kalibrierung eines Thermoelements bei 1 000 °C, eines Temperatur-Blockkalibrators bei 180 °C und eines Wasserzählers.
Für kalorimetrische Messungen gibt es einen frei zugänglichen Bericht des National Institute of Standards and Technology (NIST). Er behandelt ein 20-MW-Kalorimeter und rechnet 2 Modelle vollständig mit tabellierten prozentualen Beiträgen durch[38].