計量基礎(chǔ)知識

1、計 量 基 礎(chǔ)昆明（2016） 戴昊n 計量是什么？n 計量基礎(chǔ)知識l 計量技術(shù)基礎(chǔ)l 計量管理基礎(chǔ)計量：關(guān)于測量的科學(xué)。計量的概念測量：以確定量值為目的的一組操作，是人類認識客觀世界的基礎(chǔ)。 TIPS計量：關(guān)于測量的科學(xué)，是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動（JJF 1001-1998）。計量的概念計量測量方法量具環(huán)境條件操作量與單位測量結(jié)果 TIPS測量原理測量過程n研究基本物理常數(shù)，常量的準確測定。n研究計量單位及計量標準的建立、復(fù)現(xiàn)、維護、保存使用。n研究標準物質(zhì)特性的準確測定。n研究計量器具的計量特性評定。n研究測量理論測量結(jié)果處理方法。n研究量值傳遞與量值溯源的方法。n研究計量法制和

2、管理。n研究計量人員進行計量的能力培養(yǎng)與考核方法。n研究測量有關(guān)的一切理論、方法和實際運用問題。計量技術(shù)基礎(chǔ)研究內(nèi)容計量：關(guān)于測量的科學(xué)，是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動（JJF 1001-19981）。計量的概念科技要發(fā)展、計量需先行！科學(xué)的測量認識的基礎(chǔ)l 計 量 法 規(guī) 、 條 例 ， 質(zhì) 量 管理 體 系 、 人 力 資 源 管 理 技術(shù)技術(shù)管理管理計量l 測 量 方 法 、 測 試設(shè) 備 、 人 員 2.理解要點2.計量的定義計量的概念具 備 計 量 檢定 操 作 能 力開 展 計 量檢 定 工 作 TIPSl 在統(tǒng)一單位的基礎(chǔ)上，無論在何時何地采用何種方法、設(shè)備、以及由何人測量，

3、其測量結(jié)果就應(yīng)當在給定的區(qū)間內(nèi)有一致性。l 保證測量結(jié)果的準確是計量的根本任務(wù)。n 國家通過法律、法令、條例、辦法等一整套管理體系，統(tǒng)一單位，明確量值傳遞的方法、手段，強制性確保量值的一致性和準確性。l 計量工作已經(jīng)滲透到各個學(xué)科領(lǐng)域和國民經(jīng)濟各部門，滲透到人們的日常生活之中。2.理解要點2.計量的定義計量的概念l 分類l 量和單位l 測量術(shù)語l 誤差和不確定度l 數(shù)據(jù)處理n 計量技術(shù)基礎(chǔ)n 計量管理基礎(chǔ)l 術(shù)語l 計量法規(guī)l 質(zhì)量管理體系l 分類l 分類l 量和單位l 測量術(shù)語l 誤差和不確定度l 數(shù)據(jù)處理l 分類n 計量技術(shù)基礎(chǔ)n 計量管理基礎(chǔ)l 術(shù)語l 計量法制管理l 質(zhì)量管理體系幾 何

4、 量熱 學(xué)力 學(xué)電 磁 學(xué)無 線 電時間頻率電離輻射光學(xué)計量聲學(xué)計量化學(xué)計量分類n 計量技術(shù)基礎(chǔ)表示與其相比較的同種量大小的約定定義和采用的的特定量。 單位：可以定性區(qū)別和定量確定的現(xiàn)象、物體或物質(zhì)的屬性。 量： 時間 長度 重量 s（秒） m（米） kg（千克）一個數(shù)與單位的乘積，用于表示特定量的大小。 量值： 1 s 1 m 1 kg第一節(jié)量和單位p 量和單位的術(shù)語n 計量技術(shù)基礎(chǔ)p 量和單位的表示 距離1公里，應(yīng)正確表達為距離1km，不應(yīng)寫成1KM。必須嚴格按國家標準正確使用計量單位與單位符號。單位符號一律為正體。 質(zhì)量1公斤，應(yīng)正確表達為距離1kg，不應(yīng)寫成1kg。相對量值應(yīng)正確使用相

5、對符號%。 53%75% （5375）% ，不能寫成5375%。量和單位n 計量技術(shù)基礎(chǔ)p 量和單位的表示 Vmax=500V量的符號必須使用斜體，帶有下標的量其下標為正體。量值的數(shù)值處于0.11000范圍內(nèi).所表示的量值為量值的和或差，可使用括號將數(shù)值組合，或置共同的單位于全部數(shù)值之后。Vmax=500V量和單位V=0.03000VV=3.00010-2VT=200.1 T=200.1 或(200.1) n 計量技術(shù)基礎(chǔ)2l SI單位l SI單位 倍數(shù)單位l國家選定 的非國際 單位制單位法定計量單位量和單位p 法定計量單位n 計量技術(shù)基礎(chǔ)l SI單位2法定計量單位量和單位p 法定計量單位SI

6、基本單位（7個） 長度：米（m）；質(zhì)量：千克（kg）；時間：秒（s）；電流：安培（A）；熱力學(xué)溫度：開爾文（K）；物質(zhì)的量：摩爾（mol）；發(fā)光強度：坎德拉（cd）。SI導(dǎo)出單位（18個） 角：弧度（rad）；頻率：赫（Hz）；力：牛（N）；壓強、壓力、應(yīng)力：帕（Pa）；能/功/熱量：焦（J）；電荷量：庫（C）；功率/輻射能通量：瓦（W）；電壓/電動勢/電位：伏（V）；電容：法（F）；電阻：歐（）n 計量技術(shù)基礎(chǔ)l SI單位倍數(shù)單位(20個）106：兆（M）; 103：千（k）; 102：百（h）; 101：十（da）;10-1：分（d）; 10-2：厘（c）; 10-3：毫（m）; 10-6

7、：微（ ）; 10-9：納（ n ） 法定計量單位量和單位p 法定計量單位l 國家選定的非國際單位制單位時間：分（min）、時（h）、天（d） ；旋轉(zhuǎn)速度：轉(zhuǎn)每分（r/min);長度：海里（nmile）；速度：節(jié)（kn）；質(zhì)量：噸（t）；原子質(zhì)量單位：u；體積：升L,(l)、能：電子伏（eV）；級差：分貝（dB）；線密度：特克斯（tex）；面積：公頃（hm2）；平面角：角秒（）、角分（）、度（）。n 計量技術(shù)基礎(chǔ)測量的科學(xué)基礎(chǔ)及理論依據(jù)。p 測量原理在實施測量過程中，概括說明的一組合乎邏輯的操作順序。p 測量方法在實施特定的測量中，根據(jù)給定的測量方法、具體說明的一組操作。p 測量程序第二節(jié)測量

8、術(shù)語n 計量技術(shù)基礎(chǔ)p 測量方法 TIPS進行測量所需的測量器具、測量標準、標準物質(zhì)、輔助設(shè)備及其技術(shù)資料的總稱。p 測量設(shè)備測量術(shù)語n 計量技術(shù)基礎(chǔ)u 標稱范圍（有刻度范圍或能顯示的范圍）兩極限值之差的模。l 量程u 測量儀器的誤差處在規(guī)定極限內(nèi)的一組被測量的值。l 測量范圍 量程和標稱范圍均與誤差無聯(lián)系。 某電壓表標稱范圍從 -10V+10V,則其量程為20V。 某電子秤的標稱范圍 010t,但在01t時其誤差超過允許值，則該電子秤的測量范圍為110t 測量范圍小于或等于量程。測量術(shù)語n 計量技術(shù)基礎(chǔ)測量器具的示值與對應(yīng)的輸入量的真值之差。l 測量器具的示值誤差技術(shù)規(guī)范、規(guī)程中規(guī)定的測量器

9、具的允許誤差極限值。l 測量器具的最大允許誤差測量器具的誤差與該器具的特定值之比值。l 測量器具的引用誤差l 測量器具的相對誤差測量誤差與被測量的真值之比值。測量術(shù)語n 計量技術(shù)基礎(chǔ) 相對誤差：測量誤差與被測量的真值之比值。誤差 引用誤差：測量器具的誤差與該器具的特定值之比值。1.5級普通壓力表AC（0200V）檔精度：5%（最大允許誤差）100V點誤差: 100V5%=5V0.5MPa點誤差: 0.6MPa1.5%=0.009MPaxx/max/ xx TIPS測量器具給出被測量接近于真值的響應(yīng)能力。l 測量器具的準確度 某電壓表為2.0級。符合一定計量學(xué)要求，并使其誤差保持在規(guī)定極限范圍內(nèi)

10、的測量器具的等級。l 測量器具的準確度等級測量術(shù)語n 計量技術(shù)基礎(chǔ) 參照標準 工作標準 傳遞標準 核查標準 標準物質(zhì) 有證標準物質(zhì) 軍用標準物質(zhì)p 測量標準為定義、實現(xiàn)、保存或復(fù)現(xiàn)量的單位或一個或多個量值，用作參考的實物量具、測量儀器、參考物質(zhì)或測量系統(tǒng)。 國際標準 國家標準 主標準 副標準 國防最高標準測量術(shù)語n 計量技術(shù)基礎(chǔ)基于一定目的的測定、測量、檢查或?qū)嶒?。l 測試由法定計量技術(shù)機構(gòu)確定并證實測量器具是否完全滿足規(guī)定要求而做的全部工作。它包括測量、檢查，加標記和出具檢定證書。l 檢定在規(guī)定條件下，為確定測量儀器、測量系統(tǒng)所指示的量值或?qū)嵨锪烤摺藴饰镔|(zhì)所代表的量值與對應(yīng)的測量標準所復(fù)現(xiàn)

11、的量值之間關(guān)系的一組操作。l 校準測量術(shù)語n 計量技術(shù)基礎(chǔ)TIPSTIPS校準 目的目的是檢查儀器量值的 準確性 對象對象是企事業(yè)單位或個 人使用的儀器 性質(zhì)性質(zhì)是企事業(yè)單位或個 人自律行為 主體主體是企事業(yè)單位或個 人檢定 目的目的是檢查計量器具的 合法性 對象對象是國家依法管理的 計量器具 性質(zhì)性質(zhì)是政府法制管理行為 主體主體是法定計量技術(shù)機構(gòu) TIPS測量設(shè)備給出的量值。l 示值與給定的特定量定義一致的值。l 真值被承認的特定量的值，該值具有與其預(yù)期用途相適宜的不確定度。l 約定 真值平面三角形和為180國際千克原器的質(zhì)量為1kg。秤得小明體重為60kg。p 測量結(jié)果測量術(shù)語n 計量技術(shù)

12、基礎(chǔ)在相同測量條件下，對同一被測量進行連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的一致性。l 重復(fù)性在改變了的測量條件下，同一被測量的測量結(jié)果之間的一致性。l 復(fù)現(xiàn)性p 測量結(jié)果l 測量 準確度測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度。測量術(shù)語n 計量技術(shù)基礎(chǔ)小明身高170cm真值卷尺的示值小王比小明高10cm,小王身高180cm。此時小明的身高170cm被作為了約定真值使用。 TIPS測量結(jié)果與被測量的真值之差。l 誤差p 測量結(jié)果0粗大誤差系統(tǒng)誤差隨機誤差誤差系統(tǒng)誤差隨機誤差粗大誤差誤差和不確定度n 計量技術(shù)基礎(chǔ)與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的、表征合理的賦予被測量值分散性的參數(shù)。l 不確定度術(shù)語p 測量結(jié)果誤差和不確定度系統(tǒng)

13、誤差A(yù)類標準不確定度B類標準不確定度合成標準不確定度擴展不確定度不確定度n 計量技術(shù)基礎(chǔ)術(shù)語p 測量結(jié)果誤差和不確定度測量誤差 測量不確定度含義主客觀性可操作性性質(zhì)的區(qū)分性表明測量結(jié)果偏離真值，是一個差值，有正有負?？陀^存在，不以人的認識而改變。由于真值未知，故誤差不能準確得到，用約定真值代替真值可以得到估計值。誤差按性質(zhì)可分為隨機誤差和系統(tǒng)誤差，需對它們分別進行統(tǒng)計分析。表明測量之值的分散性，是一個區(qū)間。 與人對測量量及過程認識有關(guān)。根據(jù)可獲得信息，可以用統(tǒng)計方法來評定。評定不確定度分量不必按其性質(zhì)區(qū)分。n 計量技術(shù)基礎(chǔ)術(shù)語p 測量結(jié)果誤差和不確定度測量誤差 測量不確定度測量結(jié)果的可修正性結(jié)

14、果的說明當已知系統(tǒng)誤差估計值時，可以對測量結(jié)果進行修正，得到已修正的測量結(jié)果。待修正而尚未修正的誤差，應(yīng)在測量結(jié)果中予以單獨說明，除此之外，其他誤差只在測量結(jié)果的不確定度來源中予以出現(xiàn)。不能用不確定度對測量結(jié)果進行修正，在對已修正的測量結(jié)果評定中，應(yīng)考慮修正不完善而引入的不確定度。 完整的測量結(jié)果必須合理給出測量不確定度的大小。n 計量技術(shù)基礎(chǔ) TIPS0約定真值nxn1ii=誤差理論并不完善，不能準確界定真值可能出現(xiàn)的范圍，大多數(shù)情況下缺乏實踐指導(dǎo)意義。 TIPS0誤差:0-真值約定真值nxn1ii=niixxnu12)(11 TIPS0不確定度:真值+1.97u-1.97u當取1.97u的

15、區(qū)間寬時，測量結(jié)果有95%的概率出現(xiàn)在該區(qū)間內(nèi)。測量結(jié)果分布越分散，u越大。能夠反映出測量結(jié)果分散特性95% TIPS0真值+1.97u-1.97uniixxnu12)(11不確定度:測量結(jié)果分布越分散，u越大。能夠反映出測量結(jié)果分散特性95%當取2.58u的區(qū)間寬時，測量結(jié)果有98%的概率出現(xiàn)在該區(qū)間內(nèi)。+2.58u-2.58u98%不確定度通過統(tǒng)計學(xué)實踐，完美的總結(jié)和解釋了測量結(jié)果的分布規(guī)律，對比誤差理論更具有科學(xué)上的實踐意義。數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識n 數(shù)字修約及運算l 先計算后修約，正確保留有效數(shù)字。0在數(shù)字前起定位作用，其它0都屬于有效數(shù)字 0.03000應(yīng)保留4位有效數(shù)字表示為3.0001

16、0-2 加減法：2.011+31.25=33.26 計算結(jié)果與有效數(shù)字最少的數(shù)字一致 乘除法：0.159.6876=1.5 計算結(jié)果與有效數(shù)字最少的數(shù)字一致 乘方和開方：1.3692=1.874（161）計量技術(shù)基礎(chǔ)n 數(shù)字修約及運算l 先計算后修約，正確保留有效數(shù)字。數(shù)字修約規(guī)則：4舍6入，逢5為偶 1.555=1.56 1.545=1.54 1.5551=1.56u不確定度的修約具有其特殊性。數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識計量技術(shù)基礎(chǔ)l 分類l 量和單位l 測量術(shù)語l 誤差和不確定度l 數(shù)據(jù)處理n 計量技術(shù)基礎(chǔ)n 計量管理基礎(chǔ)l 術(shù)語l 計量法制管理l 質(zhì)量管理體系l 術(shù)語術(shù)語n 計量管理基礎(chǔ)p 首次檢

17、定對未曾檢定過的新計量器具進行的一種檢定。p 后續(xù)檢定計量器具首次檢定后的任何一種檢定。p 周期檢定按時間間隔和規(guī)定程序，對計量器具定期進行的一種后續(xù)檢定。n 計量管理基礎(chǔ)p 檢定證書證明計量器具已經(jīng)過檢定，并獲滿意結(jié)果的文件。p 不合格通知書聲明計量器具不符合有關(guān)法定要求的文件。p 校準證書證明測量器具已經(jīng)過校準并表示校準結(jié)果的文件。p 測試報告表示測試結(jié)果及測試有關(guān)的信息的文件。術(shù)語n 計量管理基礎(chǔ)p 溯源性通過一條具有規(guī)定不確定的不間斷的比較鏈，使測量結(jié)果或測量標準的值能夠與規(guī)定的參考標準-通常是國家測量標準或國際測量標準聯(lián)系起來的特性。p 溯源等級圖一種代表等級順序的框圖，用以表明計量

18、器具的計量特性與給定量的基準之間的關(guān)系。也稱計量檢定系統(tǒng)表。術(shù)語n 計量管理基礎(chǔ)p 量值傳遞通過對測量器具的校準（檢定），將國家測量標準所復(fù)現(xiàn)的單位量值，通過各等級測量標準傳遞到工作測量器具的活動，以保證被測對象的量值準確一致。p 實驗室認可權(quán)威機構(gòu)對校準和檢測實驗室是否有能力進行指定類型的校準和檢測作出的一種正式承認的程序。p 審核為獲得審核證據(jù)并對其進行客觀的評價，已確定滿足審核準則的程度所進行的系統(tǒng)的、獨立的形成文件的過程。術(shù)語n 計量管理基礎(chǔ)p 計量檢定規(guī)程為評定測量器具的計量特性，作為檢定依據(jù)的具有國家法定性的技術(shù)文件。p 質(zhì)量管理在質(zhì)量方面指揮和控制組織的協(xié)調(diào)的活動。p 質(zhì)量體系為

19、實施質(zhì)量管理所需的組織結(jié)構(gòu)、程序、過程和資源。術(shù)語n 計量管理基礎(chǔ)p 質(zhì)量方針由組織的最高管理者正式發(fā)布的該組織總的質(zhì)量宗旨和方向p 質(zhì)量手冊規(guī)定組織質(zhì)量管理體系的文件。p 質(zhì)量目標在質(zhì)量方面所追求的目的。p 質(zhì)量手冊為消除潛在不合格或其它潛在不期望情況的原因所采取的措施。術(shù)語n 計量管理基礎(chǔ)p 糾正措施為消除已出現(xiàn)的不合格所采取的措施。p 計量檢定（校準、測試）人員計量檢定（校準、測試）人員是指經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)考試合格，從事計量檢定、校準和測試工作的人員，其中從事計量檢定和校準的人員必須按規(guī)定持有相應(yīng)的資格證書。p 計量維修人員計量技術(shù)機構(gòu)中從事測量器具維護與修理的專業(yè)人員，計量維修人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗。術(shù)語n 計量管理基礎(chǔ)p 糾正措施為消除已出現(xiàn)的不合格所采取的措施。p 計量檢定（校準、測試）人員計量檢定（校準、測試）人員是指經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)考試合格，從事計量檢定、校準和測試工作的人員，其中從事計量檢定和校準的人員必須按規(guī)定持有相應(yīng)的資格證書。p 計量維修人員計量技術(shù)機構(gòu)中從事測量器具維護與修理的專業(yè)人員，計量維修人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗。術(shù)語計量法制管理n 計量管理基礎(chǔ)p 計