工程檢測基礎(chǔ)知識

工程檢測基礎(chǔ)知識第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四2檢測基礎(chǔ)知識一、計量及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)知識二、數(shù)理統(tǒng)計與抽樣常識三、誤差分析與數(shù)據(jù)處理四、法定計量單位及應(yīng)用第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四3一計量及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)知識實驗室檢驗的對象大多是產(chǎn)品，檢驗和判定產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的依據(jù)是標(biāo)準(zhǔn)，檢測所使用的設(shè)備大多是計量器具，出具的數(shù)據(jù)單位為法定計量單位。產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、計量器具分別受產(chǎn)品質(zhì)量法、標(biāo)準(zhǔn)化法、計量法的調(diào)整。實驗室能力的評定受計量法實施細(xì)則和《產(chǎn)品質(zhì)量檢驗機(jī)構(gòu)計量認(rèn)證管理辦法》的調(diào)整。第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四41計量法計量工作的基本特征是量值統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性。秦統(tǒng)一度量衡。計量長短的器具稱為度，測定計算容積的器皿稱為量，測量物體輕重的工具稱為衡。計量法是以國家機(jī)關(guān)、社會團(tuán)體、企事業(yè)單位、個人之間在計量方面所發(fā)生的各種關(guān)系為調(diào)整對象。具體包括建立計量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行計量檢定，制造、修理、銷售、使用計量器具等。而對社會沒有什么影響的，如教學(xué)示范中使用的或家庭自用的計量器具，可不必依法管理。第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四51計量法計量法共列舉了七類違法行為：（1）未取得制造計量器具或修理計量器具許可證，就擅自制造、修理計量器具的；（2）制造、銷售未經(jīng)過定型鑒定或形式批準(zhǔn)的計量器具新產(chǎn)品的；（3）制造、修理、銷售的計量器具不合格的或者造成人身傷亡的；第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四61計量法違反計量法的行為：（4）屬于強(qiáng)制檢定的計量器具，未按規(guī)定申請檢定或者檢定不合格繼續(xù)使用的；（5）使用不合格的計量器具或者破壞計量器具的準(zhǔn)確度，給國家和消費者造成損失的；（6）制造、銷售、使用以欺騙消費者為目的計量器具的；（7）計量監(jiān)督人員違法失職，執(zhí)法犯法等。第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四71計量法凡有上列行為之一，根據(jù)情節(jié)輕重分別給予責(zé)令停止生產(chǎn)、責(zé)令停止制造、責(zé)令停止?fàn)I業(yè)、責(zé)令停止銷售、責(zé)令停止使用、沒收計量器具、沒收違法所得、單處或并處罰款等行政處罰。另外還有責(zé)令賠償損失（民事責(zé)任）和給予行政處分兩種責(zé)任。第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四81計量法結(jié)果構(gòu)成犯罪的，則由司法機(jī)關(guān)依法制裁。另外還有責(zé)令賠償損失（民事責(zé)任）和給予行政處分兩種責(zé)任。如偽造計量機(jī)構(gòu)印、證、檢定證件的，就可以適用刑法第167條的規(guī)定，即“偽造、變更或者盜竊、搶奪、毀滅國家機(jī)關(guān)、企、事業(yè)單位、人民團(tuán)體的公文、證件、印章的，處三年以下有期徒刑、拘役、罰金或者剝奪政治權(quán)利；情節(jié)嚴(yán)重的，處三年以上十年以下有期徒刑”。第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四92標(biāo)準(zhǔn)化法在我國標(biāo)準(zhǔn)化法中，對標(biāo)準(zhǔn)體制從標(biāo)準(zhǔn)的級別、分類和性質(zhì)等方面均做了規(guī)定。

1）標(biāo)準(zhǔn)的分類

標(biāo)準(zhǔn)的種類分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、安全衛(wèi)生與環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等四類。

第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四102標(biāo)準(zhǔn)化法

2）標(biāo)準(zhǔn)分級所謂標(biāo)準(zhǔn)分級就是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的不同，將其劃分為若干不同的層次。按《標(biāo)準(zhǔn)化法》規(guī)定，我國標(biāo)準(zhǔn)分四級：國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另外，為了適應(yīng)高新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展快和變化快等特點。在四級標(biāo)準(zhǔn)之外，又增設(shè)了一種“國家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件”作為對四級標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充。第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四112標(biāo)準(zhǔn)化法

3）標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)

《標(biāo)準(zhǔn)化法》第七條規(guī)定，國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)。為保障人體健康、人身、財產(chǎn)安全的標(biāo)準(zhǔn)和法律、行政法規(guī)規(guī)定強(qiáng)制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，其他標(biāo)準(zhǔn)是推薦性標(biāo)準(zhǔn)。

《標(biāo)準(zhǔn)化法》還規(guī)定，省、自治區(qū)、直轄市標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門制定的工業(yè)產(chǎn)品安全、衛(wèi)生要求的地方標(biāo)準(zhǔn)，在本行政區(qū)域內(nèi)是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四12二數(shù)理統(tǒng)計與抽樣常識1隨機(jī)變量及其特征

如果某一量（例如測量結(jié)果）在一定條件下，取某一值或在某一范圍內(nèi)取值是一個隨機(jī)事件，則稱這樣的量叫作隨機(jī)變量。隨機(jī)變量按其取值不同分為連續(xù)型隨機(jī)變量和離散型隨機(jī)變量。如某鋼筋的抗拉強(qiáng)度為連續(xù)型隨機(jī)變量，冷彎性能則為離散型隨機(jī)變量。第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四131隨機(jī)變量及其特征

我們可以用一些特征量來描述這些隨機(jī)變量，常用的特征量有：平均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差等。平均值也稱作數(shù)學(xué)期望，是隨機(jī)變量分布的中心位置，也就是說隨機(jī)變量的所有可能值均圍繞著它而變化。我們只用平均值還不能充分描述一個隨機(jī)變量。方差（標(biāo)準(zhǔn)差）即是描述隨機(jī)變量離散性的一個特征量，它反映的是隨機(jī)變量對于其中心（平均值）的分散程度。

第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四141隨機(jī)變量及其特征

如：A、B兩批混凝土，其實測抗壓強(qiáng)度如下：批次AB實測強(qiáng)度MPa17.0

21.0

22.012.0

19.0

29.0平均值MPa20.020.0方差σ2

(-3)2+(1)2+(2)2=14.0(-8)2+(-1)2+(9)2=146.0均方差σ2/(n-1)((-3)2+(1)2+(2)2)/2=7.0((-8)2+(-1)2+(9)2)/2=73.0標(biāo)準(zhǔn)差σ(MPa)2.658.54第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四152幾個抽樣檢驗術(shù)語單位產(chǎn)品：為實施抽樣檢查的需要而劃分的基本單位。批：為實施抽樣匯集起來的單位產(chǎn)品，稱為檢查批或批，它是抽樣檢查和判定的對象。一個批通常是由在基本穩(wěn)定的生產(chǎn)條件下，在同一生產(chǎn)周期內(nèi)生產(chǎn)出來的同形式、同等級、同尺寸以及同成分的單位產(chǎn)品構(gòu)成的。該批包含的單位產(chǎn)品數(shù)，稱為批量。第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四163抽樣檢驗及判定

檢查批量生產(chǎn)的產(chǎn)品一般有兩種方法，即全數(shù)檢查和抽樣檢查。全數(shù)檢查是對全部產(chǎn)品逐個進(jìn)行檢查，區(qū)分合格品和不合格品，檢查對象是單個產(chǎn)品。抽樣檢查是對產(chǎn)品批作出判斷并作出相應(yīng)的處理。例如：在驗收檢查時，對判為合格的批予以接收，對判為不合格的批則拒收。第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四173抽樣檢驗及判定

鑒于批內(nèi)單位產(chǎn)品質(zhì)量的波動性和樣本抽取的偶然性，抽樣檢查的錯判往往是不可避免的，即有可能把合格批錯判為不合格，也可能把不合格批錯判為合格。因此供方和需方都要承擔(dān)風(fēng)險，這是抽樣檢查的缺陷。與全數(shù)檢查相比，其明顯的優(yōu)勢是經(jīng)濟(jì)性，因為它只從批中抽取少量產(chǎn)品，只要合理設(shè)計抽樣方案，就可以將抽樣檢查固有的錯判風(fēng)險控制在可接受的范圍內(nèi)。第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四183抽樣檢驗及判定

單位產(chǎn)品的質(zhì)量是以其質(zhì)量性質(zhì)特性表示的，大多數(shù)產(chǎn)品具有多項特性。質(zhì)量特性可分為計量值和計數(shù)值兩類，計數(shù)值又可分為計點值和計件值。第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四193抽樣檢驗及判定

計量值在數(shù)軸上是連續(xù)分布的，例如：水泥的細(xì)度、鋼筋的強(qiáng)度等。當(dāng)單位產(chǎn)品的質(zhì)量特性是用某類缺陷的個數(shù)來評定時，即稱為計點的表示方法，例如：一個鑄件上的氣泡或砂眼數(shù)。某些質(zhì)量特性不能定量地度量，而只能簡單地分成合格和不合格，或者分成若干等級，這時就稱為計件的表示方法，例如：瓷磚和墻板的外觀特性。計點值和計件值統(tǒng)稱計數(shù)值，顯然計數(shù)值在數(shù)軸上是離散分布的。第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四20三誤差分析與數(shù)據(jù)處理1幾個測量檢驗術(shù)語測量準(zhǔn)確度：測量結(jié)果與測量真值之間的一致程度稱為測量準(zhǔn)確度。準(zhǔn)確度是一個定性的概念，不是一個能用具體數(shù)值表示的量。測量誤差：測量結(jié)果減去被測量的真值。由于真值不能確定，實際上使用約定值來代替真值。當(dāng)有必要與相對誤差相區(qū)別時，此術(shù)語有時稱為測量的絕對誤差。第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四211幾個測量檢驗術(shù)語相對誤差：測量誤差除以被測量的真值。通常用百分?jǐn)?shù)來表示。隨機(jī)誤差：測量結(jié)果與在重復(fù)性條件下對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值之間的差。系統(tǒng)誤差：在重復(fù)性條件下，對同一被測量進(jìn)行多次測量所得結(jié)果的平均值與被測量的真值之間的差。第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四221幾個測量檢驗術(shù)語

測量結(jié)果的重復(fù)性：在相同測量條件下，對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的一致性。重復(fù)性條件包括：相同的測量程序、相同的觀測者、在相同的條件下使用相同的測量儀器、在短時間內(nèi)重復(fù)測量。測量結(jié)果的復(fù)現(xiàn)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。改變條件可包括：測量原理、測量方法、觀測者、測量儀器、參考測量標(biāo)準(zhǔn)、時間、地點、使用條件。第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四232有效數(shù)字及修約在檢驗工作中，往往需要對所測結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)進(jìn)行限定。對于試驗中所測得的值，其位數(shù)總是有限的。從左邊的第一個非零數(shù)字算起，直到最末一位數(shù)字為止的所有數(shù)字，均為該數(shù)的有效數(shù)字。例如：3.1415926有8位有效數(shù)字、0.0032有2位有效數(shù)字、0.003200有4位有效數(shù)字。

有效位數(shù)不同，它們的測量不確定度也不同。所以，數(shù)字右邊的“0”不能隨意取舍，因為這些“0”都是有效數(shù)字。

第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四242有效數(shù)字及修約對于有效數(shù)字的運算，應(yīng)該遵循以下規(guī)律：對于加、減運算，運算時以各數(shù)中小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)，其余數(shù)的小數(shù)點后位數(shù)均比它多保留一位，多余位數(shù)應(yīng)舍去。若計算結(jié)果尚需參與下一步運算，則可多保留一位。18.3kN+1.4546kN+0.876kN=18.3kN+1.45kN+0.88kN=20.63kN≈20.6kN第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四252有效數(shù)字及修約對于乘、除（或乘方、開方）運算，以有效數(shù)字位數(shù)最少的那個數(shù)為準(zhǔn)，其余的數(shù)的有效數(shù)字均比它多保留一位。運算結(jié)果（積或商）的有效數(shù)字位數(shù)，應(yīng)與有效數(shù)字位數(shù)最少的那個數(shù)相同。若計算結(jié)果尚需參與下一步運算，則可多取一位。1.1m×0.3268m×0.10300m=1.1m×0.327m×0.103m=0.0370m3≈0.037m3

第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四262有效數(shù)字及修約數(shù)據(jù)修約的基本概念：對某一擬修約數(shù)，根據(jù)保留數(shù)位和修約間隔的要求，將其多余位數(shù)的數(shù)字進(jìn)行取舍，按照一定的規(guī)則，選取一個數(shù)（稱為修約數(shù)）來代替擬修約數(shù)，這一過程稱為數(shù)據(jù)修約，也稱為數(shù)的化整或數(shù)的湊整。

修約間隔又稱為修約區(qū)間或化整間隔，它是確定修約保留位數(shù)的一種方式。修約間隔一般為1、2、5，修約間隔一經(jīng)確定，修約數(shù)只能是修約間隔的整數(shù)倍。

第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四272有效數(shù)字及修約如果在修約間隔整數(shù)倍的一系列數(shù)中，只有一個數(shù)最接近擬修約數(shù)，則該數(shù)就是修約數(shù)。

擬修約數(shù)修約間隔整數(shù)倍數(shù)最接近數(shù)修約數(shù)25.64620.1…25.325.425.525.625.725.8…25.625.6324.7265…310315320325330335…32532516.3280.02…16.2816.3016.3216.3416.36…16.3216.32168310…16601670168016901700…16801680第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四282有效數(shù)字及修約如果在修約間隔整數(shù)倍的一系列數(shù)中，有兩個數(shù)同等接地近擬修約數(shù)，則只有為修約間隔偶數(shù)倍的那個數(shù)才是修約數(shù)。擬修約數(shù)修約間隔整數(shù)倍數(shù)最接近數(shù)修約數(shù)322.5005…310315320325330335…320325320327.505…315320325330335340…32533033016.3300.02…16.2816.3016.3216.3416.36…16.3216.3416.32168.51...166167168169170...168169168168510…16601670168016901700…168016901680第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四29四法定計量單位及其應(yīng)用1國際單位制的構(gòu)成SI單位

SI基本單位

米（m）、秒（s）等

SI導(dǎo)出單位

牛（N，kg.m/s2）、度（kW.h）、帕（N/m2）等

SI單位的倍數(shù)單位

毫（m）、千（k）、兆（M）、吉（G）等

第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四301國際單位制

1）基本單位

要建立一種計量單位制，首先要確定基本量，即約定地認(rèn)為在函數(shù)關(guān)系上彼此獨立的量。SI選擇了長度（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）和發(fā)光強(qiáng)度（坎德拉，cd）等七個基本量，這些定義體現(xiàn)了現(xiàn)代科技發(fā)展的水平，其量值能以高準(zhǔn)確度復(fù)現(xiàn)出來。

第30頁，共33頁，2023年，2月20日，星期四311國際單位制

2）導(dǎo)出單位

SI導(dǎo)出單位是比例因數(shù)為1的SI基本單位所導(dǎo)出的定義方程式，以SI基本單位的代數(shù)形式來表示。導(dǎo)出單位是組合形式的單位，它們是